pistoni stradali | Ralph DTE

26 marzo 2010

I materiali delle fasce elastiche o segmenti

Rubrica: Materiali e motori

Titolo o argomento: Fasce elastiche o segmenti

La funzione delle fasce elastiche è di assicurare la tenuta dello stantuffo ai gas di combustione. Il meccanismo che assicura questa funzione non è la pressione elastica della fascia come si può immaginare dal nome. Essa infatti ha la pura funzione di assicurare un modesto precarico che la mantiene premuta contro la canna del cilindro in condizioni di depressione nel cilindro stesso. La vera azione di tenuta è effettuata dalla pressione dei gas i quali premono assialmente dall’alto contro la faccia inferiore della cava e contemporaneamente, insinuandosi dietro di essa, la spingono radialmente contro la canna. Le forze in gioco sono elevatissime e ben superiori a quelle elastiche della fascia. Si ha così una fascia che si auto pressurizza in proporzione alla pressione da contenere.

Il materiale più utilizzato per la realizzazione di fasce elastiche (o segmenti) è la ghisa grigia ad alto tenore di silicio e grano molto fine. Nel caso di fasce molto sollecitate si utilizza una ghisa nodulare oppure acciaio al CrMoV o, ancora, sinterizzati (polvere di acciaio, Nichel e Molibdeno).

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23 marzo 2010

I materiali dei pistoni per motori da competizione

Rubrica: Materiali e motori

Titolo o argomento: Pistoni da competizione

Nei pistoni confluiscono la funzione di tenuta della corona (che porta le fasce di tenuta e le raschia olio) e la funzione di guida svolta dal sottostante mantello cui è collegato lo spinotto che trasmette le forze all’imbiellaggio. La corona, dovendo permettere il corretto funzionamento delle fasce di tenuta, e cioè il passaggio dei gas destinati a pressurizzarle, non deve toccare le pareti del cilindro durante il funzionamento, ma conservare rispetto ad esse (anche a caldo) un certo gioco atto a lasciare una adeguata area di passaggio per i gas verso le fasce. Questa condizione è così importante che in pistoni ultra corti da competizione, che per forza di cose usano anche la corona come struttura portante, si è soliti effettuare una sagomatura a margherita proprio sulla corona al fine di ottenere questo importante effetto di pressurizzazione sulle fasce.

Oltre alle leghe di alluminio, in questo campo, è frequente l’utilizzo di leghe di magnesio. Sono più leggere (di quelle utilizzate per i motori stradali) avendo una minore densità: 1,8 kg/dm^3 anziché 2,7 kg/dm^3. Tuttavia il maggior coefficiente di dilatazione termica ed una minore resistenza complessiva, obbligano a fare uso di Zirconio (aumentando quindi i costi) come elemento di alligazione.

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20 marzo 2010

I materiali dei pistoni per motori stradali

Rubrica: Materiali e motori

Titolo o argomento: Pistoni stradali

E’ fondamentale che i pistoni siano realizzati con materiali aventi buone caratteristiche meccaniche, un’elevata resistenza alle alte temperature, bassi valori di dilatazione termica ed un peso contenuto ovviamente. Nei motori stradali si utilizzano leghe di alluminio contenenti: Al-Si-Mg e AlCuMgSi. La presenza del silicio è fondamentale per migliorare la colabilità della lega e ridurre la fragilità da ritiro.

I vantaggi dell’impiego dell’alluminio rispetto a ghisa e acciaio si traducono in una maggiore facilità di dispersione del calore con conseguente possibilità di incrementare i rapporti di compressione ed ottenere quindi prestazioni più elevate a parità di cilindrata. Inoltre l’impiego dell’alluminio offre un minore attrito con le pareti dei cilindri. Aumenta pertanto anche il rendimento meccanico. Infine la maggior leggerezza permette di ridurre le inerzie e poter quindi aumentare il regime di rotazione del motore. Vantaggi non da poco!

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