Motori endotermici a combustione interna di Sara Bergandi, Stefano Cantoni, Leonida Fossati, Alfredo Greco

Valvole

Le valvole devono sopportare temperature molto elevate senza rovinarsi; inoltre, devono avere la capacità di disperdere rapidamente il calore loro fornito: le temperature medie di esercizio sono di circa 700 - 800°C e, almeno durante le fasi di aspirazione e compressione, non devono assolutamente raggiungere 900 °C circa, altrimenti provocherebbero l'accensione indesiderata della miscela.

Il materiale più utilizzato nella costruzione delle valvole è l'acciaio al cromo-silicio; in alcuni motori di alte prestazioni si utilizzano anche valvole di acciaio al tungsteno, che ha grande resistenza alle alte temperature ma presenta l'inconveniente di creparsi assai facilmente.

Le valvole di molti motori moderni, in particolare quelli di potenza ragguardevole, presentano cavità interne riempite di sodio al fine di favorire la dispersione del calore per convezione nel sodio liquefattosi per l'alta temperatura (la convezione è la trasmissione di calore nei fluidi come conseguenza del movimento di particelle calde all'interno del fluido stesso).

La convezione è possibile solo nei liquidi e nei gas. La potenza di un motore può essere aumentata tra l'altro aumentando i diametri della testa delle valvole, anche se questo provoca l'aumento della quantità di calore assorbito e dell'inerzia termica (la valvola rimane calda più a lungo) e meccanica (la valvola non segue più fedelmente il profilo della camme, specie in fase di chiusura): si preferisce allora utilizzare più valvole con diametro limitato in modo da avere gli stessi vantaggi di una valvola di grosso diametro evitandone gli svantaggi. Importante è anche il valore di taratura delle molle delle valvole: infatti molle troppo morbide manderebbero facilmente in risonanza le valvole non consentendo loro di seguire fedelmente il profilo delle camme; viceversa, molle troppo dure renderebbero rumorosa la valvola e favorirebbero anche l'usura degli organi di distribuzione.

La distanza tra le spire delle molle non è uniforme, ma quelle che si trovano alle estremità sono più vicine, perché, a causa dell'inerzia, tendono a comprimersi maggiormente. Molti motori utilizzano due molle di diversa taratura per ogni valvola: in questo modo si eliminano molte aperture e chiusure fasulle dovute ai fenomeni di risonanza e si evita che, in caso di rottura di una molla, la valvola possa cadere nel cilindro.

Francese

http://www.mecamotors.com/a_mecanique/01_moteur/02_moteur_4_temps/024_soupape/soupape01.html

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