Le punterie idrauliche sono oggi presenti nella maggioranza dei motori, mentre un tempo erano una prerogativa dei motori sportivi. Lo scopo della punteria idraulica è quello di mantenere sempre costante il gioco tra la punteria stessa e la camma, sostituendo la classica punteria a pasticca. In tal modo, con il tempo e l'usura, la fasatura del motore non subisce variazioni controproducenti, evitando funzionamenti irregolari.
Come Funzionano le Punterie Idrauliche
La punteria idraulica è costituita da due corpi cilindrici che scorrono l'uno dentro l'altro. Tra questi è interposto l'olio motore, entrante dai canali presenti nella testata tramite un apposito forellino. Con l'aumentare del regime di rotazione, l'olio entra in pressione sempre maggiore, distanziando opportunamente i suddetti corpi cilindrici ed annullando il gioco indesiderato.
Il ritorno delle valvole nelle normali distribuzioni è garantito da due molle per ogni valvola. Un sistema semplice, funzionale e dai costi accettabili.
Punterie Pneumatiche: Quando Servono?
Già sopra i 9.000 giri al minuto iniziano a verificarsi piccolissime impercettibili imprecisioni da parte delle molle che non richiamano correttamente le valvole. Questo fenomeno detto di "sfarfallamento" si accentua notevolmente oltre i 13.000-14.000 giri al minuto, dove gli errori nella fasatura che si verificano non sono più da sottovalutare.
A livello stradale, si ricorre a molle più rigide che garantiscono maggiore precisione agli alti regimi, ma al tempo stesso causano perdite meccaniche per il maggiore sforzo necessario a comprimerle. Nelle corse ai livelli "top" si ricorre alle punterie pneumatiche.
Le molle sono sostituite da un cilindretto a tenuta stagna contenente gas (aria, in taluni casi si parla di azoto). Esso è dotato di speciali guarnizioni polimeriche che permettono l'alloggiamento della valvola senza la fuoriuscita del gas durante il funzionamento del motore.
La differenza sostanziale tra la configurazione a molla elicoidale e la configurazione a molla pneumatica risiede nel fatto che il disco "spingi-molla" viene trasformato in uno stantuffo a tenuta che comprime un gas. Il cilindretto (ovvero il corpo della punteria pneumatica) è collegato a due regolatori di pressione. Il primo si occupa di regolare la pressione dell'aria in entrata. L'altro si occupa di regolare la pressione dell'aria in uscita dal cilindretto stesso.
L'intero sistema è collegato ad un serbatoio contenente il gas ad alta pressione. Questo serbatoio, sia in F1 che in motoGP, viene caricato ad inizio gara ed è calcolato per durare poco più di 2 ore nel caso della F1 e poco più di 50 minuti nella motoGP.
Al contrario di quanto molti pensano non è assolutamente presente, a bordo di vetture munite di distribuzione pneumatica, un compressore per la ricarica del serbatoio dell'aria compressa. E' fondamentale considerare che il circuito è un circuito chiuso.
Nel momento in cui la camma abbassa la punteria pneumatica, il gas (che comunque fuoriesce a pressioni elevate) viene recuperato dal serbatoio. Comunque sia non tutto il gas presente nel cilindretto della punteria pneumatica fuoriesce tramite il regolatore di pressione in uscita.
I due regolatori di pressione servono per tenere sotto controllo la pressione all'interno della punteria pneumatica e quindi correggere carenze o eccessi di pressione; ma non solo... Variando la pressione del gas di richiamo si può variare la rigidezza in funzione del regime di rotazione del motore.
Manutenzione e Regolazione delle Punterie Idrauliche
Le punterie idrauliche dell’auto costituiscono l’insieme degli elementi meccanici frapposti tra l’albero e le valvole di un motore a combustione interna e servono per trasformare il movimento rotatorio in lineare. Questi strumenti sono forniti di un contenitore bifasico, in grado di regolare il movimento mediante la semplice pressione idraulica realizzata sulla valvola.
Quando la valvola si chiude, la parte esterna del contenitore (che fa da guida a quella interna) riceve l’olio sotto pressione che, aprendola, permette il suo riempimento. Soltanto in casi sporadici può succedere che il motore si accenda ma che, dopo pochi minuti, incominci a funzionare in maniera irregolare.
Controllo del Gioco Valvole
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.
Regolazione con Pastiglie Calibrate
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 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.
Punterie Idrauliche: Funzionamento e Componenti
Le punterie idrauliche rappresentano una componente cruciale nei motori a combustione interna, specialmente nei sistemi di distribuzione delle valvole. Assicurano che il comando della valvola funzioni senza gioco in tutte le condizioni operative, compensando le variazioni di lunghezza dovute agli sbalzi di temperatura e all’usura. Grazie a questo meccanismo, non è necessario regolare periodicamente il gioco delle valvole.
Funzionamento Dettagliato
La punteria idraulica è costituita essenzialmente dall’alloggiamento e da un pistone. La superficie di rotolamento della rampa a camme resistente all’usura sul fondo della custodia è sinterizzata. Le scanalature e i fori di raccolta dell’olio sono disposti in un anello sull’alloggiamento della punteria, che vengono alimentati con l’olio tramite le guide delle punterie nella testata attraverso il condotto dell’olio principale centrale e i singoli fori di alimentazione.
L’olio viene convogliato attraverso i fori nell’alloggiamento della punteria tramite una scanalatura anulare e il foro nel pistone all’interno del pistone. Se l’interno è pieno di olio, la valvola di ritegno a sfera del pistone si apre e la camera di pressione sotto il pistone può riempirsi d’olio.
Quando la punteria viene sollevata dalla rampa dell’albero a camme, il pistone viene caricato dalla pressione della molla della valvola della valvola corrispondente, per cui si crea una sovrappressione nella camera di pressione rispetto alla cavità superiore, che provoca la chiusura immediata della valvola di ritegno e quindi il sistema di controllo delle valvole sia assolutamente privo di gioco.
L’olio che fuoriesce in piccole quantità tra la sede della punteria e il pistone della punteria e scorre nella coppa dell’olio - questo fenomeno (“leak down”) è necessario e auspicabile - viene immediatamente reintegrato per effetto della pressione dell’olio presente quando il motore è in funzione. Una molla di compensazione del gioco nella camera di pressione supporta l’azionamento della valvola senza gioco.
Risoluzione dei Problemi: Malfunzionamenti e Rumori
Il modo più semplice per individuare una punteria rumorosa è utilizzare un tubo di 120 cm di lunghezza (circa 15 mm di diametro) o uno stetoscopio da meccanico, posizionando un’estremità del tubo all’estremità di ciascuna valvola di ingresso e uscita e l’altra estremità del tubo all’orecchio.
Un altro metodo consiste nel posizionare un dito sulla piastra della molla della valvola con il motore acceso e il coperchio della testata rimosso. Se la punteria funziona in modo errato, si può avvertire uno shock pronunciato quando la valvola si chiude.
In generale, si distingue tra i seguenti rumori di punteria:
| Rumore | Causa | Effetti |
|---|---|---|
| "ticchettìo" duro | Solitamente causato da un pistone bloccato nell'alloggiamento della punteria, in modo che la molla di sfiato non possa spingere il pistone nella sua posizione originale. Gommatura o carbonizzazione eccessiva che causano un'eccezionale rigidità del pistone. Segni di grippaggio tra pistone e alloggiamento, solitamente causati da sporco o particelle di metallo incastrati tra pistone e alloggiamento. | Perdita di potenza |
| "ticchettìo" moderato | Perdita eccessiva. Sede della sfera della valvola di ritegno che perde. Pressione olio motore troppo bassa a causa della bassa viscosità dell'olio. Condotto dell'olio o fori dell'olio nella testata otturati da morchie d'olio. | Perdita di potenza |
| "ticchettìo" intermittente | Una minuscola particella di sporco si deposita brevemente tra la sede e la sfera della valvola di ritegno. La palla stessa può essere fuori tonda o avere un punto piatto. Regolazione errata del regolatore delle ciglia. | Perdita eccessiva. Fenomeni di pressatura tra pistone e carcassa. Regolazione errata del regolatore delle ciglia. Valvola di ritegno che perde. Malfunzionamenti dovuti a contaminazione |
Smontaggio, Montaggio e Regolazione
Smontare e Montare le Punterie Idrauliche
- Sollevare il cappuccio di sicurezza con un cacciavite.
- Rimuovere la tazza della punteria, il pistone e la molla dal corpo della punteria.
- Pulire tutte le parti e controllare l’usura. Se le parti sono danneggiate, è necessario sostituire l’intera punteria.
- Ritagli o punti in rilievo possono essere lavorati solo con una pietra a olio a grana fine in assoluta emergenza. Se il pistone si muove liberamente nell’alloggiamento dopo tale correzione, le parti devono essere pulite accuratamente, assemblate e l’intero pistone reinstallato.
Montare le Punterie:
- Premere il pistone fino a quando i fori dell’olio non si aprono e riempire con olio motore.
- Spostare il pistone su e giù.
- Rabboccare l’olio.
- Premere sul cappuccio di sicurezza.
Regolazione di Base
Una regolazione di base deve essere effettuata solo dopo le riparazioni del motore che hanno reso necessario lo smontaggio dell’albero a camme, del bilanciere o della punteria idraulica stessa.
L’impostazione di base di seguito è la procedura corretta per tutti i motori CIH Rekord D, Rekord E, Commodore B, Commodore C, Senator/Monza A, Omega A e Senator B dotati di punterie idrauliche.
La regolazione di base delle punterie idrauliche è necessaria solo se il bilanciere oi bilancieri sono stati rimossi. Per fare ciò, il pistone della punteria idraulica da regolare deve essere impostato sul PMS di accensione (innestare la 4a marcia e spingere il veicolo di conseguenza).
- Allentare il dado di regolazione del bilanciere finché non c’è gioco.
- Quindi serrare il dado di regolazione fino a quando non c’è più gioco tra la valvola, l’alzavalvola idraulica e il bilanciere.
- Quindi stringere di nuovo di un giro completo.
Se sono state rimosse più punterie idrauliche, è opportuno procedere con l’impostazione di base nella sequenza di accensione:
- I = quattro cilindri: 1-3-4-2
- II = sei cilindri: 1-5-3-6-2-4
Regolazione delle Punterie Idrauliche a Motore Acceso
- Portare il motore alla temperatura di esercizio (temperatura olio > 80°C).
- Rimuovere il coperchio della testata e fissare il paraspruzzi nella zona della catena di distribuzione. Per il paraspruzzi è possibile utilizzare un pezzo di lamiera piegato a misura e fissato di conseguenza. Se necessario, puoi anche utilizzare un pezzo di cartone rigido per questo scopo.
Regolare i sollevatori idraulici:
- Allentare il dado di regolazione finché il bilanciere non inizia a vibrare.
- Stringere il dado di regolazione fino a quando il bilanciere smette appena di vibrare.
- Da questa base, serrare il dado di regolazione di 1/4 di giro e attendere circa 10 secondi affinché il motore funzioni di nuovo senza intoppi.
- Serrare il dado di regolazione altre tre volte, 1/4 di giro ciascuna, nello stesso modo.
Additivi per la Pulizia delle Punterie Idrauliche
Esistono diversi additivi che possono contribuire alla pulizia e al mantenimento delle punterie idrauliche, tra cui:
- Liqui Moly 2770: Garantisce risultati a lunga durata del tutto eccezionali ad ogni applicazione ed è compatibile con tutti i motori benzina e diesel.
- Additivo Wynns: Permette di ripristinare completamente la salute delle proprie valvole e ne riduce drasticamente il rumore prodotto.
- TUNAP 957: È a base di un particolare olio a viscosità zero con l’aggiunta di innovativi principi detergenti di alta qualità e riduce notevolmente il rumore delle punterie idrauliche.
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