La rotazione dell'eccentrico | Officina

L'eccentrico e il suo profilo

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Queste ultime due voci sono determinate rispettivamente dal posizionamento angolare dell’albero a camme e dal profilo degli eccentrici. Idealmente, ovvero in linea teorica, la sezione di passaggio tra sede e fungo della valvola dovrebbe essere sempre massima oltre che totalmente sfruttabile. La valvola, cioè, dovrebbe essere portata alla massima alzata istantaneamente, non appena inizia la fase (facciamo qui riferimento a quella di aspirazione, ma per lo scarico valgono considerazioni analoghe). Questo però comporterebbe un’accelerazione istantanea di valore infinito. E poiché il prodotto di un’accelerazione per una massa è uguale a una forza, pure quest’ultima sarebbe infinita, cosa ovviamente impossibile: nessun materiale sarebbe in grado di sopportare tale sollecitazione.

Esprimendo le cose graficamente, in tal caso l’alzata e la durata di apertura della valvola sarebbero i lati di un rettangolo la cui area rappresenterebbe la sezione a disposizione dei gas, che sarebbe massima per tutta la durata della fase. Tornando alla realtà, il sollevamento della valvola dalla sede, in funzione dell’angolo di rotazione dell’albero a camme (e quindi anche di quello a gomiti), viene indicato dalla curva delle alzate.

La sezione di passaggio tra valvola e sede è proporzionale all’area sotto tale curva. Dunque, ai fini della respirazione del motore è fondamentale che tale area sia quanto più grande possibile. Ovvero che si avvicini a quella del rettangolo ideale. Il rapporto tra l’area sotto la curva e quella di tale rettangolo, talvolta denominato “efficacia” della camma, difficilmente supera il 60%.

Le modalità con le quali si muove la valvola sono determinate dal profilo dell’eccentrico (ossia della camma) e dalla geometria e dalla disposizione dell’organo sulla quale essa agisce, ovvero del “cedente” (punteria o bilanciere). In una camma distinguiamo il cerchio di base, le due rampe di raccordo, i due fianchi (di apertura e chiusura) e il nasello ovvero il cerchio di testa. Il fianco di apertura può essere diviso in due sezioni a seconda che impartisca alla valvola un’accelerazione positiva o negativa.

Lo stesso vale per quello di chiusura. Qualunque sia la geometria del cedente, il contatto con la camma, in corrispondenza del quale la pressione è molto elevata, non è conforme. Vediamo dunque cosa succede durante la rotazione della camma, considerando il caso più semplice, che prevede una punteria piana, e tenendo a mente che per ottenere il previsto movimento della valvola essa deve sempre rimanere a contatto con la camma stessa.