La testata del motore: materiali e caratteristiche

In questo articolo parleremo del culo. Un elemento fondamentale per il corretto funzionamento del motore, il cui caratteristiche del design e dei suoi materiale determinare le capacità che il motore avrà. Tanto che può essere modificato se si cerca un aumento di potenza.

Quasi tutto il i motori raffreddati ad acqua sono dotati di una testata cilindri separata. si unisce al blocco mediante viti opportunamente predisposte. Questi garantiscono l'unione e prevengono le deformazioni dovute all'azione del calore e della pressione. Inoltre, la testata è fissata anche da una guarnizione rinforzata in amianto, che ne impedisce il perdita di gas di compressione, olio e liquido di raffreddamento.

materiali della testata

Nelle autovetture, testate erano fabbricati di solito da ghisa in lega con altri materiali, che aggiungono caratteristiche di resistenza, rigidità e conducibilità termica. Cioè, ferro e carbonio per dare origine all'acciaio. Tuttavia, al giorno d'oggi c'è una maggiore tendenza a scegliere leghe di materiali interni testata in alluminio disponibili, per coniugare leggerezza con un alto grado di conducibilità termica.

I materiali che compongono la lega leggera utilizzati per la fabbricazione di testate cilindri sono solitamente silicio, magnesio o rame aggiunti all'alluminio. Altrimenti, l'alluminio da solo sarebbe troppo malleabile e fragile per realizzare testate o blocchi motore.

Lega di alluminio conduce molto bene la temperatura e ha un inerzia termica molto bassa. Cioè, si riscalda molto rapidamente e si raffredda anche molto rapidamente. Questa caratteristica è altamente desiderabile in quanto assicura che il calore di combustione venga rapidamente evacuato all'esterno, evitando la formazione di punti caldi che possono provocare la combustione. detonazione.

Con testate di questo tipo, la rapporto di compressione, per migliorare il efficienza termica il motore. Qualcosa di fondamentale per ridurre i consumi e quindi le emissioni degli attuali motori.

L'alluminio è ampiamente usato in molte parti delle automobiliNon solo sul motore. Ad esempio, la lega 6111 alluminio (magnesio e silicio) e la lega di 2008 alluminio (rame) sono ampiamente utilizzati per la carrozzeria.

Materiali della guarnizione della testata

Per quanto riguarda i materiali della guarnizione di testa, anche questi devono soddisfare una serie di requisiti molto importanti per evitare perdite. I suoi materiali dipendono dal fatto che si tratti di una guarnizione di testa morbida o dura.

• Le guarnizioni testa morbida Sono realizzati in cartone non amianto (senza amianto), cartone di cellulosa con gomma nitrilica, sughero agglomerato con gomma nitrilica (solo vecchi motori) ed elastomeri come nitrile, poliacrilico, silicone, ecc.
• Le guarnizioni di testa dura Hanno lamiere di acciaio con rivestimento in stagno, cromo o rame, che vengono sottoposte a trattamenti termici che offrono rinvenimento o elasticità a seconda delle esigenze della testata. Hanno anche fogli di grafite e materiali non amianto (non amianto).

Caratteristiche della testata

Come con il produzione di blocchi motore, la testata deve essere realizzata con la massima precisione. Quindi il rettifica di una testata cilindri danneggiata È un'operazione così costosa e complicata. In aggiunta a questo, la testata deve avere le seguenti caratteristiche:

Resistenza al calore

La testata di un motore deve resistere alle alte temperature perché in esso ci sono le camere di combustione. Le teste dei cilindri in ghisa hanno una maggiore resistenza al calore ma lo dissipano peggio.

Quelli in lega di alluminio resistono meno alla temperatura, ma le permettono di dissiparsi molto più velocemente. Devono anche avere un grande resistenza agli shock termici, cioè sbalzi di temperatura molto improvvisi.

Conduttività termica

Le teste dei cilindri devono condurre bene il calore in modo che il sistema di raffreddamento possa estrarre il calore generato nelle camere di combustione.

durezza

Che sia perché è fusa o perché è realizzata in una lega di alluminio resistente, le teste dei cilindri hanno a durezza adeguata per resistere alle alte pressioni.

Inoltre, quando sono realizzati in lega di alluminio, sono sottoposti ad a processo di indurimento dell'età, chiamato anche indurimento per precipitazione, che comporta il riscaldamento della lega per diverse ore.

Bassa porosità dei materiali della testata

Durante la solidificazione del metallo utilizzato per la testata, catturare piccole bolle di gas. che dà origine a porosità. Un effetto indesiderato in modo che questa parte importante del motore abbia la qualità necessaria per le sue prestazioni.

Il gas intrappolato all'interno è costituito da vapore, aria o lubrificante bruciato. Anche se anche può verificarsi porosità per mancanza di pressione nel processo o per la semplice contrazione del metallo mentre si raffredda e passa da liquido a solido. Tutti questi problemi vengono eliminati o ridotti al minimo nella produzione delle odierne testate cilindri o blocchi motore. Con quello che ottengono resistenze più elevate nei motori moderni.

Design specifico della testata

le teste dei cilindri avere una forma specifica per ogni motore perché ospitano molti componenti. Questi includono: la trasmissione di cinghia di distribuzione o catena, il suo tenditore, il spine o ugelli del sistema di accensione, valvole e relative guide, boccole, rondelle, leve, alloggiamenti, Alberi a camme, ecc.

Inoltre, Hanno fori molto importanti per il motore così come sono, i condotti dell'olio e il antigelo, camere di combustione oppure le sedi delle valvole e i fori per imbullonarla al blocco motore.

Fabbricazione di precisione

Ogni forma e superficie della testata di un motore deve averne alcune misure rigorosamente applicate durante la sua creazione. In caso contrario, il motore non funzionerà correttamente.

Un esempio è che se una testata deve essere rettificata, i suoi produttori indicano i livelli di tolleranza massimi in ogni misurazione, che si misurano in piccolissime frazioni di millimetro.

Immagini – h080, Nathanael Burton, LC Nøttaasen, Mirko Junge, CORE-Materials