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I misteri della distribuzione

Con il termine di distribuzione si intende quel complesso di aperture e chiusure dei condotti di alimentazione e di scarico, che consentono, con la loro giusta ritmicità, lo svolgimento delle fasi descritte nel ciclo del motore. Come ben sappiamo il ciclo di funzionamento di un motore a combustione interna si compone delle seguenti fasi:

Aspirazione= Fase durante la quale viene risucchiata la miscela (aria + benzina) all'interno dei cilindri, per effetto del movimento discendente del pistone a tenuta sulle pareti dei cilindri

Compressione= Fase durante la quale la miscela viene compressa nella camera di scoppio dalla salita dei pistoni

Scoppio ed Espansione= fese durante la quale la miscela esplode e si espande nel cilindro producendo l'energia necessaria al funzionamento del motore, che viene trasmessa ai pistoni i quali ridiscendono. Questa è l'unica fase attiva del ciclo

Scarico= Fase durante la quale i pistoni tornano a salire ed i gas ormai bruciati vengono espulsi per far posto ad una nuova miscela di aria e benzina.

La distribuzione è assicurata da valvole (generalmente del tipo a sede conica) che  si aprono sotto l'azione di eccentrici detti Camme, calettati su un albero rotante parallelo all'albero principale (albero a gomiti, o albero motore) e da esso azionato,  si richiudono perché risospinte sul proprio seggio da molle tarate.

Nei comuni motori, sono sufficienti due valvole, una per l'aspirazione e l'altra per lo scarico dei gas combusti in ogni cilindro; la tecnica moderna fa ricorso a cilindri provvisti anche di quattro o cinque valvole per cilindro con lo scopo prevalente di incrementare la potenza dei motori.

La distribuzione puo' essere di diversi tipi: ad aste e bilancieri, ad albero in testa (monoalbero o bialbero, mosso da catena o da cinghia), a cascata di ingranaggi, a coppie coniche.

Quella "ad aste e bilancieri" è la più vecchia concettualmente, e prevede un albero a camme e un asta che trasferisce il movimento a un bilanciere, e da questi deriva l'apertura e la chiusura a sincrono della valvola.

Il disegno spiega più di mille parole.

Il limite più grande di questo sistema è che ci sono numerose masse in movimento che limitano fortemente la possibilità di creare motori che possano girare ad alti regimi.

Da notare che le aste possono essere rivolte verso la parte esterna del cilindro (Harley) quanto interne (Guzzi).

Un altro tipo di distribuzione è quella cosiddetta "Ad albero in testa": l'albero a Camme è posizionato sopra al cilindro e l'alzata delle valvole è comandata direttamente senza l'ausilio di alcun rinvio.

Gli alberi possono essere uno o due.... anche in dipendenza dalla tipologia del frazionamento del motore.

Tale tipologia di distribuzione migliora la resa del motore e riduce i consumi d'olio, in quanto permette d'avere un rapporto di compressione più elevato, delle fasi d'aspirazione e di scarico ottimizzate, dato il minor ingombro e quindi miglior posizionamento dei condotti, inoltre la distribuzione stessa è meno bisognosa di manutenzione, in quanto le camme sono in un ambiente più fresco e quindi sono soggette ad uno stress minore.

l'albero a Camme puo' essere comandato da cinghia o da catena: la prima soluzione è attualmente utilizzata dai bicilindrici di Borgo Panigale....

....mentre la seconda è in uso nella maggior parte delle moto giapponesi...

 

Passando al tipo "a Cascata d'ingranaggi", questa è la soluzione più costosa che è generalmente relegata alle competizioni, ma che facilita le operazioni di revisione non avendo bisogno del tendi catena/cinghia, ha pochissimo gioco d'accoppiamento e per questo è molto precisa nel trasmettere la rotazione.

Un tempo utilizzata anche su alcune sofisticate moto di serie, come ad esempio la Honda VFR 750 F, è stata poi abbandonata in quanto la precisione dei meccanismi tende a diminuire per usura e le periodiche operazioni di regolazione, con questo sistema, risultano particolarmente complicate e difficoltose.

Nella distribuzione "A coppie coniche" si utilizza un sistema ad asta e ingranaggi conici, dove l'albero motore trasmette il moto all'asta tramite una coppia di questi ingranaggi e quest'asta la trasferisce all'albero a camme tramite una seconda coppia conica. Il sistema è stato ampiamente utilizzato in passato da Ducati, poi passata alla trasmissione a cinghia dentata

C'è poi la distibuzione "Mista ingranaggi-catena", è una soluzione recente, utilizzata dalla Aprilia a partire dal 1998 su propulsori bialbero, e da FIAT sui motori FIRE a 16 valvole dove si ha il collegamento diretto con l'albero motore tramite cinghia (o catena) per uno degli alberi a camme, mentre il secondo albero viene mosso dal primo tramite un sistema a ingranaggi.

In questo modo vengono evitati i problemi di tensionatura della catena. In campo motociclistico l'ultima realizzazione è su Ducati Panigale, in foto.
Grazie a tutti per l'attenzione!
                                                                                                                    fonte: Wikipedia