I bilancieri e le punterie idrauliche sono componenti fondamentali del sistema di distribuzione del motore e la loro funzione è di garantire il trasferimento dell’energia meccanica dall’albero a camme alle valvole, permettendo l’apertura e la chiusura delle valvole stesse in modo preciso e sincronizzato.
Cos’è un bilanciere?
Il bilanciere è una leva meccanica che trasferisce il movimento rotatorio dell’albero a camme alle valvole, trasformandolo in un movimento lineare. Questo meccanismo consente l’apertura e la chiusura delle valvole nei tempi richiesti dal ciclo del motore.
Esistono fondamentalmente due tipologie di balancieri: i Bilancieri a dito che sono compatti e utilizzati in molti motori moderni. Quando una camma dell’albero a camme preme sul bilanciere, questo trasferisce il movimento alla valvola, spingendola verso il basso per aprirla. Una volta che la camma si allontana, il bilanciere permette alla valvola di richiudersi grazie alla spinta della molla di richiamo.
Cosa sono le punterie idrauliche?
Le punterie idrauliche sono dispositivi che si inseriscono tra l’albero a camme e il bilanciere o direttamente sulla valvola. Il loro scopo principale è di mantenere automaticamente il gioco zero tra le parti in movimento del sistema di distribuzione.
Il “gioco zero” delle punterie idrauliche è una caratteristica che elimina il gioco meccanico tra le parti in movimento nel sistema di distribuzione delle valvole. In un motore con punterie meccaniche, il gioco deve essere regolato manualmente per compensare la dilatazione termica e garantire che ci sia sempre un contatto efficace tra i componenti. Le punterie idrauliche, invece, utilizzano la pressione dell’olio per regolare automaticamente questo gioco, mantenendolo a zero.
Il funzionamento delle punterie idrauliche si basa sulla pressione dell’olio motore: nella fase di carico l’olio motore entra nella punteria attraverso un piccolo foro, riempiendo una camera interna.
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.
Problemi Comuni e Manutenzione
Spesso, infatti, i primi rumori o malfunzionamenti sono quasi impercettibili e sono causati dall’accumulo di fango o polvere all’interno del sistema.
Per quanto riguarda invece le punterie idrauliche, i problemi che si riscontrano solitamente possono essere l’Intasamento dovuto all’olio sporco che può ostruire i passaggi dell’olio, e una pressione insufficiente dell’olio può impedire il corretto funzionamento del pistoncino e portare al mancato assorbimento del gioco.
I principali problemi legati ai bilancieri sono l’Usura dovuta al contatto continuo con le camme, la Rottura per cause da ricercarsi in materiali di scarsa qualità o sollecitazioni eccessive ed il Rumore dovuto ad unn gioco eccessivo.
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. Nel gioco valvole auto hanno dunque un ruolo fondamentale, e le punterie idrauliche hanno via via preso il sopravvento sulle vecchie punterie meccaniche, che richiedono una maggiore manutenzione e presentano un problema di sfarfallio della valvola che si manifesta soprattutto nei motori di precedente generazione.
Le puntierie di tipo idraulico hanno un sistema di bilancieri dove l'elemento idraulico è posizionato alla base, svolgendo una funzione di fulcro di rotazione che garantisce un movimento di regime superiore, risultando quindi in definitiva più sicuro, efficiente e longevo nel lungo periodo. Tuttavia nel corso del tempo possono insorgere problematiche dovute al deterioramento o all'eccessiva quantità di polvere che si è depositata sul meccanismo: questo è ciò che genera una punteria idraulica bloccata, e significa che è arrivato il momento di intervenire per la sostituzione.
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.
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.
Additivi Utili per la Manutenzione
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.
- 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.
- Wynns Additivo per Punterie Idrauliche: 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.
- TUNAP 957: 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.
- Bardahl Pulitore per Punterie Idrauliche: Il pulitore Bardahl per punterie di tipo idraulico si caratterizza per l’elevata efficacia della sua azione pulitrice.
Controllo e regolazione delle valvole
Un controllo regolare delle valvole è essenziale per mantenere il motore efficiente e performante. Le valvole del motore giocano un ruolo fondamentale nel processo di combustione del motore, permettendo il passaggio dell'aria e del carburante nelle camere di combustione e l'espulsione dei gas di scarico. Prestare attenzione a segnali come perdita di potenza, consumo eccessivo di olio o rumori insoliti durante l'accensione. È consigliabile seguire le indicazioni del costruttore del veicolo per la frequenza dei controlli. Una manutenzione preventiva può aiutare a evitare guasti costosi e a prolungare la vita del motore.
Il controllo delle valvole del motore include la verifica della loro regolazione, dello stato di usura e dell'integrità delle molle delle valvole. Mantenere le valvole del motore in buone condizioni è essenziale per la salute del vostro motore.
Il gioco serve a evitare che le valvole “puntino”, ossia non chiudano del tutto perché troppo vicine alla camma, condizione pericolosa per la salute del motore, ma causa una certa rumorosità della distribuzione a motore freddo. Le punterie idrauliche risolvono in maniera automatica sia la rumorosità a freddo sia la necessità di regolare periodicamente il gioco delle valvole.
Grandi vantaggi e una lunga storia alle spalle non rendono però le punterie idrauliche perfette (nessuna cosa umana lo è) e quindi le espone a guasti e all’usura del tempo.
Quando le valvole sono in posizione di riposo, cioè chiuse, devono fare una perfetta tenuta. Tra ciascuna di esse e la sede, ovvero la superficie di appoggio, deve esserci un contatto continuo e completo. Viene così impedito il passaggio dei gas anche quando all’interno del cilindro vi è una elevata pressione (cioè nella fase di espansione). Questa ermeticità deve esistere sempre, indipendentemente dal regime di rotazione e dalla temperatura. Per tale ragione si fa in modo che, a valvola chiusa, tra il bilanciere e l’estremità dello stelo valvola ci sia una certa distanza.
Se non ci sono bilancieri ma punterie a bicchiere sulle quali agiscono direttamente le camme, tra il cerchio di base di queste ultime e le punterie stesse deve esserci un certo spazio. Dunque, un certo gioco deve esserci sempre, al fine di assicurare la perfetta chiusura delle valvole in qualunque condizione di funzionamento.
Fino a non molti anni fa il controllo del gioco delle valvole era uno degli interventi di manutenzione più importanti. Andava effettuato per evitare una elevata rumorosità, causata da un gioco eccessivo, e per allontanare ogni rischio che, al contrario, una valvola potesse rimanere “puntata” o addirittura potesse “bruciarsi”. Se il valore rilevato non corrispondeva a quello prescritto dalla casa (chiaramente riportato sul libretto di uso e manutenzione), occorreva procedere alla regolazione, in modo da rimettere le cose a posto.
Talvolta si impiegavano registri di altro genere o disposti diversamente (ad esempio, in corrispondenza del fulcro del bilanciere). Meritano di essere ricordati quelli a eccentrico, montati ad esempio alla estremità lato valvola dei bilancieri nei motori monoalbero BMW.
La principale causa di una riduzione del gioco era l’usura della sede valvola che aveva inevitabilmente luogo con il passare dei chilometri (una volta bastavano percorrenze relativamente modeste perché diventasse considerevole). Potevano inoltre verificarsi usure a livello di fulcro dei bilancieri e/o di registri e perfino di estremità dello stelo della valvola.
Nei motori del passato, con albero a camme nel basamento, di olio in testa ne arrivava piuttosto poco. Inoltre il materiale delle sedi non era granché (se confrontato con quelli odierni) e anche a livello di disegno e di lavorazione delle camme non si era proprio sugli standard attuali. All’inizio degli anni Sessanta non era raro che si rendesse necessario “rifare” la testa dopo percorrenze dell’ordine di 60.000 km o giù di lì.
Nei motori con distribuzione bialbero con le camme che agiscono su punterie a bicchiere (e anche in alcuni monoalbero) il gioco si regola per mezzo di pastiglie calibrate: montando quelle con lo spessore corretto si ottiene il gioco prescritto. Quando si effettua il controllo, se il gioco di una valvola risulta troppo ridotto basta togliere la pastiglia calibrata e sostituirla con un’altra avente uno spessore minore.
Per lungo tempo i costruttori di motori di questo tipo hanno preferito impiegare pastiglie di grande diametro, che si piazzavano sopra le punterie e che potevano essere sostituite senza che fosse necessario rimuovere gli alberi a camme. Le pastiglie di grande diametro però hanno un peso considerevole e nei motori di alte prestazioni si è a un certo punto preferito passare a pastiglie calibrate molto più piccole, poste direttamente sopra le estremità degli steli delle valvole, ossia al di sotto delle punterie a bicchiere.
Un’ulteriore sistema, poco impiegato, per regolare il gioco nei motori bialbero prevede l’impiego di punterie a bicchiere con fondello di spessore calibrato.
Per fortuna i materiali delle moderne sedi valvola sono talmente resistenti all’usura che la regolazione del gioco oggi si rende necessaria solo dopo percorrenze elevatissime. Nelle moto di alte prestazioni quella che prevede piccole pastiglie calibrate piazzate sulla estremità degli steli delle valvole è la soluzione standard. Viene impiegata anche quando al posto delle punterie a bicchiere si impiegano bilancieri a dito.
Riduzione delle emissioni acustiche
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. 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. Nei motori destinati a raggiungere regimi di rotazione molto elevati le masse in moto alterno devono infatti essere ridotte al minimo. Ciò ha portato i costruttori a sviluppare distribuzioni nelle quali al posto delle punterie vengono impiegati bilancieri a dito montati su supporti idraulici con fulcro sferico. Questi ultimi sono fissi in quanto direttamente montati nella testa; la loro parte superiore, dove c’è il fulcro del bilanciere, può compiere però un lieve spostamento assiale che consente la ripresa automatica del gioco della valvola.
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.
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. Il funzionamento e la struttura dei supporti telescopici idraulici dei bilancieri sono esattamente analoghi a quelli delle punterie.
Autoflegrea: Esperti nella riparazione di punterie idrauliche a Napoli
Per coloro che abitano in provincia di Napoli, da sempre sul territorio di Quarto è presente Autoflegrea, che offre competenze ai massimi livelli per ogni tipo di riparazione meccanica, compresa la punteria idraulica bloccata o rumorosa. Il punto di forza della ditta, accanto alla celerità e all'operatività garantita h24, sta nel far parte della rete di autoriparazione Bosch Car Service, che permette di operare a molteplici livelli su auto di qualsiasi marca e modello, grazie a professionalità tecniche altamente specializzate. Infatti i tecnici di Autoflegrea sono costantemente aggiornati grazie all'attività di formazione Bosch, ed utilizzano apaprecchiature diagnostiche altamente sofisticate in grado di offrire un servizo assolutamente all'avanguardia. Autoflegrea impresa operante nel settore meccanico dal 1970.
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I progressi della tecnologia hanno consentito di diradare gli interventi di manutenzione in una maniera che fino a pochi anni fa era impensabile. Non solo molti controlli sono diventati meno frequenti, ma anche la sostituzione dell’olio (per non parlare di quella delle candele) va effettuata dopo percorrenze molto più elevate rispetto al passato. A giovarsi in questo senso dei progressi della tecnica sono stati inizialmente gli impianti di accensione con la scomparsa dei ruttori meccanici (le famose “puntine platinate”), resa possibile dall’avvento dell'elettronica. Diverse operazioni sono addirittura uscite di scena in quanto non più necessarie.
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