Guida agli alberi a camme a rulli idraulici: Cos'è e quali sono i vantaggi

L'albero a camme a rulli idraulici combina un sollevatore a rulli e un meccanismo idraulico in un'unica unità, offrendo vantaggi che vanno dal funzionamento silenzioso alla regolazione automatica del gioco. Questa guida vi aiuterà a capire cosa sono queste camme, come sono fatte e quali sono i loro vantaggi rispetto ai tipi solidi. Quindi, tuffiamoci in questa guida.

Che cos'è un albero a camme a rulli idraulici?

È un tipo di albero a camme progettato per funzionare con sollevatori a rulli azionati idraulicamente. I rulli scorrono sui lobi della camma invece di strofinarli, riducendo così la rumorosità e l'attrito per migliorare le prestazioni e la durata del motore.

Il meccanismo idraulico è costituito da un pistone azionato dalla pressione dell'olio che contribuisce a mantenere il gioco a zero del treno valvole; regola automaticamente il sollevatore per compensare l'usura e la espansione termica di vari componenti.

Queste camme sono disponibili come OEM o aftermarket tipi, detti anche "retrofit". La scelta dipende dalle prestazioni richieste; esistono numerose opzioni per la guida su strada e per le applicazioni da gara moderatamente aggressive.

Come funziona un albero a camme a rulli idraulico?

Il sollevatore di una camma a punteria a rullo idraulica ha due meccanismi cruciali: uno, il rullo simile a una ruota su un'estremità del gruppo e due, il pistone azionato idraulicamente che si muove su e giù sotto l'azione dell'olio motore pressurizzato. Ecco cosa succede:

Quando l'albero a camme gira, un'asta di spinta preme contro il sollevatore, comprimendo il pistone. L'olio entra nel sollevatore attraverso un'apertura sul suo corpo e nel pistone.

L'olio spinge contro il pistone per aumentare e mantenere il gioco della valvola quando la pressione supera quella dei componenti della trasmissione.

Alla base dello stantuffo, una valvola unidirezionale impedisce all'olio di fuoriuscire finché il gioco non è stato eliminato. Questa azione contribuisce a garantire l'azzeramento del gioco della valvola. Lo stantuffo rimane quindi sotto pressione grazie alla sistema di pompaggio dell'olio motore.

Al contrario, le ruote si muovono sui lobi. Questo movimento consente ai profili delle camme di azionare i componenti di apertura e chiusura delle valvole, come le aste di spinta e i bilancieri. Queste azioni descrivono il funzionamento di un tipico albero a camme idraulico.

Vantaggi e svantaggi degli alberi a camme a rulli idraulici

Le camme idrauliche sono arrivate qualche decennio fa per sostituire le punterie piatte e solide. Il loro meccanismo offriva diversi vantaggi, tra cui un attrito ridotto e un funzionamento più silenzioso. Inoltre, eliminavano la necessità di regolare periodicamente il gioco delle valvole. Tuttavia, presentavano anche dei difetti, che scopriremo di seguito.

Vantaggi

• Attrito ridotto: La ruota di rotolamento si muove senza sforzo sulla superficie del lobo. Ciò riduce notevolmente l'attrito, minimizzando l'usura e garantendo una maggiore durata.
  
• Autoregolazione: È sufficiente fornire la regolazione del precarico richiesta. In seguito, si regola automaticamente grazie al meccanismo dell'olio integrato.
  
• Funzionamento silenzioso: La camma a rulli produce un rumore minore grazie al minimo attrito tra la camma e i sollevatori, che la rende la versione preferita per una guida silenziosa e non aggressiva.
  
• Aumento della potenza: Consentono un'alzata maggiore, aumentando l'apertura e la durata delle valvole. Questa azione ha dimostrato di aumentare potenza del motore.
  
• Non è necessario il rodaggio: non è necessario rodare un albero a camme idraulico. Il rodaggio degli alberi a camme è una delle cause di guasti precoci. Ciò significa che le probabilità di danni durante l'uso sono ridotte.
  

Svantaggi

• Costo: Le camme ad azionamento idraulico costeranno di più; in genere sono realizzate in un materiale più costoso (acciaio billettato) e presentano una struttura complessa che coinvolge rulli e sistemi idraulici.
  
• Peso: tSono anche relativamente pesanti, il che può influire sulla necessità di potenza ad alto numero di giri.
  
• Molle e aste di spinta per impieghi gravosi: Con queste camme, la pressione delle molle delle valvole può essere piuttosto elevata, quindi le valvole devono utilizzare molle per impieghi gravosi.
  
• Velocità di rampa e numero di giri limitati: non supportano regimi elevati. Se il motore supera i 6800 giri, la camma idraulica potrebbe non essere una buona idea.
  

Camma a rulli pieni vs. Camma a rulli idraulici

In genere esistono due tipi di alberi a camme a rulli, raggruppati in base ai tipi di sollevatori utilizzati: solidi e idraulici. Il loro confronto può aiutare a prendere una decisione consapevole, soprattutto se si è indecisi tra l'utilizzo di uno dei due tipi. Vediamo come si differenziano per costruzione, funzionamento, prestazioni e durata.

Costruzione

La differenza principale tra i sollevatori solidi e quelli ad olio è l'utilizzo di un gruppo di pistoni. Il tipo solido non ne utilizza uno. Si tratta invece di semplici componenti monoblocco con solo la parte simile a una ruota su un'estremità.

Ciò rende i tipi a rulli più costosi (fino al doppio o al triplo del prezzo delle camme piene). Si noti che se si acquista una camma a rulli aftermarket, ghisa L'ingranaggio dello spinterogeno viene solitamente pressato su un'estremità per essere utilizzato con l'ingranaggio dello spinterogeno di serie.

Lavoro

Un albero a camme idraulico fa sì che il sollevatore sposti il pistone per mantenere il gioco zero, e il pistone è azionato dall'olio. Il tipo solido non lo fa e richiede regolazioni periodiche. Questo li rende più impegnativi da mantenere rispetto a quelli idraulici.

I tipi idraulici consentono anche pressioni della molla più elevate rispetto ai tipi solidi. Tuttavia, i tipi solidi hanno lobi più ripidi e le valvole possono aprirsi e chiudersi in modo più rapido e aggressivo, consentendo velocità di rampa più elevate.

Prestazioni

Le punterie idrauliche e le relative camme offrono prestazioni migliori in alcune applicazioni. Grazie alla regolazione automatica del gioco, è meno probabile che si guastino a causa di problemi di gioco. I tipi meccanici o solidi, invece, accelerano più velocemente, ma a spese dell'usura dei componenti del treno valvole.

È possibile utilizzare camme a rulli con sollevatori ad olio in varie situazioni. In genere sono adatte alle auto normali o a quelle con motori leggermente modificati. Le camme a rulli meccaniche o solide sono disponibili per la guida su strada moderata e per i motori da corsa.

Sebbene sia sempre possibile scegliere un meccanismo ad azionamento idraulico per i sollevatori a camme del motore, è bene comprenderne i limiti, come ad esempio Gamma di giri/minuto e la fascia di prezzo.

Si possono usare i sollevatori a rulli idraulici su una camma piena?

È possibile. Tuttavia, ogni tipo di camma presenta differenze specifiche di progettazione che possono renderla meno accomodante se utilizzata con un sollevatore diverso. Ad esempio, le camme con sollevatore solido hanno profili più ripidi, mentre quelle destinate ai sollevatori a olio sono più dolci.

Sarebbe utile avere un po' di spazio tra le valvole quando si utilizzano i sollevatori idraulici su una camma piena. Serve a ridurre l'alzata maggiore. Tali sollevatori funzionano bene se la camma ha un profilo del lobo meno aggressivo.

In generale, è più opportuno utilizzare un sollevatore con il tipo di albero per il quale è stato progettato dal produttore (un solido con un albero solido e lo stesso caso con i tipi a olio).

Detto questo, è possibile trasformare un motore a blocco piccolo con camme a punterie piatte in uno a rulli. È sufficiente un kit di conversione.

Molti produttori di ricambi auto producono camme a rulli idrauliche e kit di sollevatori per consentire ai costruttori di motori di farlo. I kit hanno l'albero e i sollevatori nelle dimensioni appropriate e non richiedono modifiche.

Conclusione

Un albero a camme a rulli idraulici utilizza un rullo simile a una ruota con un pistone per regolare il gioco e mantenere il gioco della valvola riducendo l'attrito e l'usura. Questi tipi di camme offrono diversi vantaggi, tra cui la riduzione della manutenzione e della durata.

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