Pistoni e fasce elastiche 101

Durante la manutenzione, la modifica o la ricostruzione di un motore, è importante conoscere lo scopo di ciascun componente. Alcune delle domande più frequenti che ci siamo posti sono:"perché è necessario sostituire i miei anelli?" e "ho davvero bisogno di aggiornare i miei pistoni?" Quindi oggi abbiamo pensato di riunire il nostro negozio di prestazioni per discutere i dettagli più fini di pistoni, fasce elastiche e bielle.

Cos'è un pistone

Quando la maggior parte delle persone pensa a un pistone, pensa all'intero gruppo:un cilindro di metallo con una piastra superiore e la parte inferiore collegata a un'asta di metallo che termina in un anello. Mentre per la maggior parte, l'intero gruppo può essere indicato come un pistone, il pistone è in realtà solo il cilindro metallico sulla parte superiore. La lunga parte metallica che termina ad anello è una biella, e il piccolo canale inciso che corre lungo la circonferenza del pistone è dove si trovano le fasce elastiche. Se guardi più da vicino quell'incisione e vedi una parte metallica ondulata nel canale, stai guardando la fascia elastica.

Cosa fa ogni parte?

Mentre il lavoro dell'intero gruppo è quello di aiutare a ruotare l'albero motore, ogni singola parte ha il suo scopo da svolgere per arrivare a quel punto.

  • Pistone

    La parte superiore piatta del pistone è chiamata corona. Il pistone e la corona hanno due funzioni. In primo luogo, comprimono la miscela aria-carburante, in modo che quando la candela si accende, l'esplosione sia il più efficiente possibile. In secondo luogo, quando la candela accende la miscela aria-carburante, i gas riempiono rapidamente il cilindro e la corona fornisce al gas in espansione l'area più ampia su cui esercitare la sua forza e spinge il pistone lungo il cilindro. Per facilitare il lavoro dei gas il pistone ha un diametro più piccolo rispetto al cilindro del motore in modo che le due parti non si tocchino, riducendo così l'attrito.

  • Fasce elastiche

    Poiché il pistone non tocca la parete del cilindro, c'è uno spazio vuoto tra il pistone e la parete in cui i gas di scarico potrebbero fuoriuscire, il che significherebbe che il pistone non è spinto abbastanza in basso o abbastanza velocemente. Per evitare ciò, le fasce elastiche si trovano nei canali incisi sul pistone e si trovano a filo contro il pistone e la parete del cilindro. Questo crea una tenuta in modo che nessun gas possa fuoriuscire nel basamento e crea la minor quantità di attrito possibile. Gli anelli del pistone in carbonio sono tra i più efficienti in quanto sono incredibilmente sottili e resistenti.

  • Bielle

    Una biella collega tra loro il pistone e l'albero motore. Quando il motore della tua auto gira, l'albero a camme gira. Quando l'albero a camme raggiunge un punto alto durante la sua rotazione, spinge il pistone verso l'alto per comprimere la miscela aria-carburante. I gas in espansione spingono il pistone verso il basso, questo spinge il punto più alto dell'albero a camme verso il basso, provocando la rotazione continua dell'albero a camme.

Sostituzione Anelli​​​​​​

Durante la ricostruzione di un motore, si consiglia spesso di sostituire le guarnizioni, perché con l'uso regolare vengono costantemente sfregate contro la parete del cilindro e tendono a consumarsi e consentire ai gas di fuoriuscire nell'albero motore, riducendo le prestazioni. Se gli anelli si usurano troppo, il pistone potrebbe rimanere a filo con la parete del cilindro, il che fa sì che il pistone si muova lateralmente e provocherà un battito o un tintinnio dal motore.

Le persone che cercano di ottenere maggiori prestazioni dal proprio motore possono optare per fasce elastiche più costose, ma più sottili per ridurre la resistenza nel motore. Gli aggiornamenti del pistone potrebbero essere utilizzati anche per far fronte alla maggiore quantità di pressione che potrebbe introdurre un turbo più grande o iniettori più grandi.

Sostituzione pistone e stelo​​​​​​

I pistoni vengono generalmente sostituiti per tre motivi. Il primo è che sono danneggiati. I pistoni con anelli usurati possono iniziare a sbattere contro la parete del cilindro e danneggiarsi sui bordi. Ciò lascia corone che non sono abbastanza rotonde per funzionare correttamente, o che entrano in collisione con le valvole del motore durante un guasto alla catena di distribuzione o alla cinghia, causando ulteriori danni alla corona.

Il secondo motivo è che in alcuni casi, quando un motore si guasta, la parete del cilindro si danneggia e non è più liscia. In questi casi, i cilindri possono essere annoiati per renderli nuovamente lisci, ma il pistone potrebbe quindi essere troppo piccolo per adattarsi al cilindro. Le aste possono anche essere sostituite durante questo, come in alcuni guasti al motore, il pistone può entrare in collisione con la testata del motore. Se questa collisione è abbastanza violenta, il pistone può colpire la testa con una forza tale che la biella è compressa e ora è troppo corta o troppo fragile per funzionare secondo le specifiche.

Il terzo motivo è per l'aumento delle prestazioni. I pistoni originali vengono sostituiti con varianti più leggere e più robuste. In queste situazioni si sostituiscono anche le aste. Sui motori ad alte prestazioni, lo stelo potrebbe non essere sufficientemente robusto per far fronte alla quantità di forza che subisce e lo stelo stesso potrebbe effettivamente piegarsi, causando mancate accensioni e un cilindro morto.

Parti forgiate

La maggior parte dei pistoni e delle bielle originali sono realizzati fondendo i metalli e versandoli in fusioni che, una volta fredde, creeranno parti nella forma corretta. Questi sono chiamati interni cast. Queste parti sono economiche e veloci da produrre, il che consente ai produttori di tenere il passo con la domanda di pezzi di ricambio, assicurandosi che le fabbriche abbiano scorte sufficienti. Lo svantaggio di questo processo è che quando il metallo si scioglie, gli atomi si riorganizzano in un ordine casuale, rendendo la parte più debole. Per assicurarsi che la parte non si rompa o si espanda quando viene riscaldata, le leghe pesanti vengono aggiunte al metallo fuso.

Gli interni forgiati sono realizzati tagliando il metallo, quindi riscaldandolo e utilizzando strumenti specializzati per formare le parti nella forma corretta. Una volta che il metallo è nella forma corretta, vengono tagliati, rettificati e lucidati nel pezzo finale, pronto per il tuo motore. Questo processo richiede molto più tempo, ma crea parti molto più forti perché gli atomi di metallo mantengono la loro polarità e struttura naturali. Per questo motivo, non è necessario aggiungere leghe pesanti alla parte, il che significa che queste parti forgiate sono sia più resistenti che più leggere. Tenere presente che quando si utilizzano parti forgiate, si espandono più delle loro alternative cast e si consiglia di portare il motore alla temperatura di funzionamento prima di spingersi oltre i propri limiti.

I nostri professionisti del negozio Performance hanno lavorato su tutti i tipi di motori, dai conducenti di tutti i giorni, alle auto da corsa in piena regola, e saranno più che felici di rispondere a tutte le tue domande sui pistoni, oltre a consigliarti quali aggiornamenti funzioneranno sul tuo motore. Per tutte le altre tue domande sugli sport motoristici, non cercare oltre Foreign Affairs Motorsport, la principale struttura tedesca per riparazioni auto, prestazioni e gare della Florida meridionale dal 1978.