Rettifica sedi valvole di un motore a combustione interna

Rubrica: Tecniche di fabbricazione – Lavorazioni per asportazione di trucioli

Titolo o argomento: Rettifica sedi valvole

La fresatura delle sedi valvole permette di ottenere una superficie di contatto valvola – sede valvola estremamente precisa. Ciò garantisce una tenuta adeguata soprattutto in fase di combustione migliorando le prestazioni del motore e riducendo i consumi di carburante. Si ricorre alla rettifica delle sedi valvole quando tecnicamente non ha senso effettuare l’operazione di smerigliatura delle valvole contro le relative sedi, ovvero quando gli angoli di sede e di correzione corretti vengono a mancare in seguito all’erosione del materiale. Le sedi valvole sono in origine degli anelli dalla geometria semplice con sezione rettangolare. Esse sono realizzate prevalentemente in ghisa speciale o in acciaio fortemente legato (più raramente in bronzo) e vengono inserite con interferenza nei loro alloggiamenti in camera di combustione, in questo caso si dice che le sedi valvole sono riportate (e l’interferenza generalmente va dai 10 ai 15 decimi di millimetro). Nelle testate in ghisa, invece, vengono ricavate direttamente sulla testata stessa, in tal caso si dice che le sedi sono integrali.

L’installazione degli anelli sede viene effettuata riscaldando abbondantemente la testata (si possono raggiungere temperature superiori ai 160°C)  e/o raffreddando le sedi mediante propano o azoto liquido. In questo modo si può sfruttare la dilatazione termica che permette l’inserimento senza difficoltà delle componenti. In base al tipo di motore devono essere opportunamente rettificate al fine di attribuire specifici angoli caratteristici. Solitamente gli angoli caratteristici delle sedi valvole sono tre: l’angolo di correzione inferiore o interna (spesso compreso tra 60° e 75°), l’angolo della sede (generalmente di 45°) e l’angolo di correzione superiore o esterna (generalmente compreso tra 15° e 35°). Altra quota fondamentale di cui tener conto è l’appoggio (o larghezza di sede) che è diretto responsabile dell’ermeticità e che, per la valvola di aspirazione, ammonta a circa 1,5 millimetri, mentre per quella di scarico arriva a 2 millimetri al fine di migliorare l’asportazione di calore. Appoggi superiori rischiano di compromettere l’ermeticità.

Per fresare correttamente gli angoli della sede valvola è necessario che la fresatrice sia guidata. A tal scopo la testina portautensili è dotata di uno stelo-guida detto stelo pilota il quale deve essere introdotto nella guida della valvola che deve essere in perfetto stato. Per ottenere una rettifica accurata è necessario operare la centratura della testina portautensili al fine di garantire il rispetto delle tolleranze geometriche. Gli strumenti professionali effettuano elettronicamente questa operazione con una precisione centesimale. La centratura avviene elettronicamente lungo l’asse x e l’asse z grazie a due motorini passo-passo e potenziometri lineari analoghi a quelli adottati sui sensori delle telemetrie per rilevare spostamenti impercettibili con elevata accuratezza. Il riferimento per calcolare le medie è lo stelo pilota. In tal modo la sede della valvola verrà fresata utilizzando come riferimento l’asse esatto lungo il quale la valvola si muove all’interno della sua guida. Questo garantisce una perfetta tenuta valvola-sede ed un conseguente funzionamento ottimale del motore.

Una prova finale di tenuta sfrutta un vacuometro per testare il livello di vuoto (depressione) che si riesce a generare a valvole chiuse. Eventuali trafilaggi di aria vengono rilevati misurando valori inferiori a -0,5 -0,6 bar. Valori nell’intorno di -0,7 -0,9 bar possono considerarsi più che soddisfacenti.

Il video è stato realizzato a cura di Ancona Rettifiche e ralph-dte.eu che ne detengono il diritto d’autore. Per informazioni legate alla necessità di restaurare/revisionare un motore si prega di contattare l’officina meccanica di precisione “Ancona Rettifiche” al numero 071/7108210; per informazioni di carattere teorico e tecnologico potete utilizzare i contatti presenti su questo sito.

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