Le punterie sono una componente fondamentale nei motori a combustione interna, interposte tra l'albero a camme e le valvole. Il loro compito è trasmettere il movimento rotatorio dell'albero a camme in movimento lineare per aprire e chiudere le valvole, regolando l'afflusso di carburante e l'espulsione dei gas di scarico.
Punterie Meccaniche vs. Punterie Idrauliche
Le punterie classiche di un motore a combustione sono un insieme di elementi meccanici frapposti tra l’albero a camme e le valvole. Nella maggior parte dei motori in cui sono presenti le punterie meccaniche ci troviamo di fronte ad una punteria a singolo effetto, chiamata in questo modo in quanto la sua funzione è limitata esclusivamente all’apertura della valvola a fungo.
A differenza di quelle meccaniche, le punterie idrauliche sono caratterizzate dalla presenza di un bicchiere a due pezzi i quali scorrono l’uno dentro l’altro. Il bicchierino è una sorta di capsula idraulica che funziona con l'olio del motore e che recupera automaticamente i giochi.
Vantaggi delle Punterie Idrauliche
- Riducono la rumorosità a freddo.
- Eliminano la necessità di regolare periodicamente il gioco delle valvole.
- Assicurano una ripresa automatica del gioco delle valvole.
La distribuzione con recupero idraulico dei giochi evita questo problema. Le versioni più turistiche del listino Guzzi adottano ora un sistema idraulico di recupero del gioco valvole.
A dispetto delle ricorrenti notizie (più o meno ufficiali) di studi e prototipi per il successore del motore V7, lo storico bicilindrico raffreddato ad aria prosegue la propria evoluzione con un nuovo aggiornamento tecnico, che prevede come intervento più significativo l’adozione di un sistema di punterie idrauliche, per il recupero automatico dei giochi della distribuzione.
La soluzione, chiamata per semplicità (anche se a scapito della precisione) "Valvole Idrauliche", caratterizzerà i propulsori che equipaggeranno le nuove varianti P.I. (Punterie Idrauliche, appunto) della California nelle versioni EV ed EV Touring.
In aggiunta, nuovi collettori di scarico dotati di compensatore anteriore (silmile a quello della non dimenticata 850 Le Mans) hanno permesso di ottenere curve di coppia e potenza più sostenute ai regimi intemedi, eliminando l’incertezza di erogazione intorno ai 4000 giri che caratterizzava la versione precedente.
Svantaggi delle Punterie Idrauliche
- Sono più pesanti, limitando i regimi di funzionamento del motore.
- Possono presentare problemi di affidabilità.
- Sono più costose.
Queste punterie hanno però lo svantaggio di essere più pesanti, rispetto alle altre, non permettendo quindi al motore di raggiungere elevatissimi regimi di funzionamento; inoltre, sono più costose e danno in ogni caso maggiori problemi di affidabilità.
Una punteria idraulica è nettamente più pesante di una normale punteria “meccanica”, e questo nel caso di realizzazioni di notevole potenza specifica è uno svantaggio.
Funzionamento delle Punterie Idrauliche
Una punteria idraulica è costituita da un corpo principale dentro il quale è ricavato un vano cilindrico in cui è alloggiato, con ridottissimo gioco diametrale, un pistoncino che va ad agire sullo stelo della valvola (o sull’asta, se la distribuzione è ad aste e bilancieri).
A tale vano arriva olio dal circuito di lubrificazione del motore (tramite una piccola canalizzazione ricavata nel corpo della punteria), passando attraverso una valvolina unidirezionale a sfera.
Quando la camma inizia a muovere la punteria per far sollevare la valvola a fungo dalla sede, l’olio resta intrappolato nel vano interno perché la valvolina a sfera si chiude, impedendo il flusso in uscita.
Una volta che il sollevamento è terminato e la valvola a fungo è tornata in posizione di riposo, l’olio può entrare nuovamente nel vano cilindrico attraverso la valvolina a sfera e il pistoncino può spostarsi verso l’esterno, facendo aumentare la lunghezza “utile” della punteria e determinando la ripresa del gioco.
In questo modo viene compensata anche la lieve perdita di olio che si verifica durante l’apertura della valvola a fungo in seguito al trafilamento tra il pistoncino e il vano cilindrico nel quale è alloggiato.
L'eccentrico continua la sua rotazione facendo aprire completamente la valvola grazie proprio alla rigidità della punteria, anche se una certa quantità di olio fuoriesce sempre dalla camera di alta pressione attraverso le pareti del cilindro provocando una leggera compressione della punteria.
Il funzionamento e la struttura dei supporti telescopici idraulici dei bilancieri sono esattamente analoghi a quelli delle punterie.
Problemi Comuni e Manutenzione
Un problema che si presenta in maniera abbastanza frequente nei moderni motori è la punteria idraulica bloccata: di cosa si tratta? Le punterie sono una componente che si frappongono tra l'albero a camme e le valvole, i quali lavorando insieme trasmettono i movimenti necessari, rotatori e lineari, che regolano l'apertura e la chiusura delle valvole del motore.
Va detto che nella maggior parte dei casi per rimediare alle punterie idrauliche bloccate o a quei fastidiosi rumori che si fanno via via più insistenti può bastare l'utilizzo di alcuni prodotti specifici per la lubrificazione, o additivi per l'olio del motore e per il cambio.
Ma quando abbiamo una punteria idraulica bloccata ciò accade perchè non si è provveduto a una corretta manutenzione in intervalli temporali programmati: questo deterioramento può compromettere gravemente le valvole motore e di conseguenza l'intero funzionamento, creando dei grossi pericoli per l'incolumità del conducente.
Sintomi di una Punteria Idraulica Difettosa
- Pressione dell'olio non mantenuta.
- Vibrazioni e ronzii.
- Rumore eccessivo delle valvole, specialmente a freddo.
Come posso capire se la punteria idraulica del motore è bloccata o difettosa? I due "sintomi" più comuni sono la pressione dell’olio che non viene mantenuta oppure la stessa punteria idraulica non riceve abbastanza olio perché il foro di ingresso è ostruito, emettendo delle vibrazioni e ronzii.
Spesso, infatti, i primi rumori o malfunzionamenti sono quasi impercettibili e sono causati dall’accumulo di fango o polvere all’interno del sistema.
Additivi Utili per la Manutenzione
Esistono diversi additivi che possono aiutare a mantenere le punterie idrauliche in buono stato:
- Liqui Moly 2770: Garantisce risultati a lunga durata ed è compatibile con motori benzina e diesel.
- Wynns Additivo per Punterie Idrauliche: Ripristina la salute delle valvole e riduce il rumore.
- TUNAP 957: A base di olio a viscosità zero con principi detergenti, pulisce e rende efficienti le punterie.
- Bardahl Pulitore per Punterie Idrauliche: Efficace nella pulizia del sistema.
Liqui Moly 2770: è uno dei migliori additivi disponibili. Garantisce risultati a lunga durata del tutto eccezionali ad ogni applicazione ed è compatibile con tutti i motori benzina e diesel.
Questo additivo per punterie idrauliche prodotto dal noto marchio Wynns, permette di ripristinare completamente la salute delle proprie valvole e ne riduce drasticamente il rumore prodotto.
L’additivo TUNAP 957 è a base di un particolare olio a viscosità zero con l’aggiunta di innovativi principi detergenti di alta qualità. Riduce notevolmente il rumore delle punterie idrauliche facendole tornare efficienti e totalmente funzionanti oltre che pulite.
Il pulitore Bardahl per punterie di tipo idraulico si caratterizza per l’elevata efficacia della sua azione pulitrice.
L'Importanza della Silenziosità nel Motore
Quando parla di riduzione delle emissioni acustiche degli autoveicoli viene subito in mente la rumorosità di scarico, che viene opportunamente abbattuta, assieme a quella di aspirazione (alla quale si pensa assai meno), adottando adatte contromisure all’esterno del motore, ovvero efficaci dispositivi o sistemi di silenziamento.
A queste emissioni si aggiungono quelle dovute al rotolamento dei pneumatici sul fondo stradale. C’è però un’altra fonte di rumorosità, “interna” al motore in quanto dovuta agli organi in movimento.
Ad essa si pensa poco perché da diversi anni a questa parte è stata ridotta a valori molto modesti. In passato però la situazione era ben diversa.
Gli attuali eccellenti risultati sono il risultato non solo lunghi studi e di approfondite sperimentazioni, che hanno portato con il passare del tempo a un notevole miglioramento del disegno dei componenti (al quale si è accompagnata una maggiore accuratezza delle lavorazioni), ma anche allo sviluppo di importanti soluzioni innovative.
Quello di abbattere all’origine la rumorosità meccanica è stato un obiettivo che i tecnici si sono posti sin dai primordi del motorismo. Le principali cause delle rumorosità meccaniche sono i veri e propri urti che possono aver luogo tra i vari organi accoppiati con gioco, o comunque i carichi impulsivi, esercitati dalle parti mobili su quelle fisse, con conseguente trasmissione del “disturbo” attraverso le strutture e quindi all’aria.
Analogamente a ciò che accade all’interno degli altoparlanti, le pareti del basamento, la coppa dell’olio, il carter della distribuzione e il coperchio della testa possono fungere da pannelli vibranti, che trasmettono il suono all’ambiente esterno.
Le fonti principali di queste emissioni acustiche sono state per lungo tempo le valvole con il relativo sistema di comando e i pistoni che “scampanavano” all’interno delle canne dei cilindri.
La battaglia per ridurre la rumorosità causata dal complesso della distribuzione è stata lunga e impegnativa. Per riuscire a ottenere una accettabile silenziosità (unitamente a una maggiore affidabilità), in passato i tecnici hanno sviluppato sistemi senza le valvole a fungo, i bilancieri e le camme, utilizzando valvole rotanti o a fodero, che in qualche caso hanno trovato impiego sulle auto di serie.
Basta ricordare l’Itala “avalve” e, successivamente, le Daimler e le Panhard degli anni Venti. Alle punterie idrauliche, che consentono di eliminare l’esigenza di controlli e regolazioni periodiche e al tempo stesso assicurano una ripresa automatica del gioco delle valvole, e quindi la massima silenziosità di funzionamento, si era già pensato nei primi anni del XX secolo (il brevetto di Amédée Bollée è del 1907).
Per vederle utilizzate in pratica si sono dovuti attendere però gli anni Trenta, quando negli USA questi dispositivi hanno iniziato ad essere impiegati, imponendosi rapidamente. Nel 1930 è entrato in produzione lo straordinario motore a 16 cilindri a V di 45° della Cadillac 452, nel quale il gioco delle valvole veniva ripreso grazie a dispositivi telescopici idraulici che agivano sui perni eccentrici dei bilancieri.
Due anni dopo le punterie idrauliche hanno cominciato ad essere impiegate su alcuni motori per veicoli commerciali costruiti dalla General Motors. Successivamente è arrivata la Packard e nel giro di pochi anni tra i costruttori americani la loro diffusione è diventata universale. In Europa le punterie idrauliche sono state riservate per diverso tempo a modelli di grande pregio e di notevole cilindrata.
Diversi motori moderni, tra i quali spiccano quelli di quasi tutte le moto, non impiegano alcun dispositivo idraulico ma utilizzano le tradizionali punterie a bicchiere o bilancieri con fulcro fisso. In tal caso il contenimento della rumorosità di funzionamento del complesso della distribuzione è affidato a lavorazioni molto precise e a un accurato studio del profilo delle camme.
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