Diesel 2 tempi a pistoni opposti
Quali sono le caratteristiche delle valvole motore, a quali temperature devono resistere e quale è stata la loro evoluzione
Dopo aver visto i vari tipi di distribuzione e la funzione delle valvole, in questo approfondimento ci soffermeremo sulle caratteristiche delle valvole motore e come sono fatte. L’evoluzione nel corso della storia della tecnica dell’automobile è stata poco visibile, soprattutto perché legata strettamente ai materiali. Le cosiddette “valvole a fungo” (chiamate così per via della loro forma) sono uno di quei componenti ancora oggi insostituibili. Efficienza, praticità e costo sono le caratteristiche principali delle valvole motore.
Articolo aggiornato il 22 gennaio 2021
IL DURO LAVORO DELLE VALVOLE MOTORE
Per diversi decenni le valvole motore sono state uno dei punti deboli principali dei motori a combustione interna. La loro rottura era un evento assai frequente e causava, ovviamente, il fermo macchina immediato. Oggi la situazione è molto diversa, principalmente grazie ai progressi della metallurgia, che hanno reso le valvole uno dei componenti più affidabili e meno soggetti a guasti, anche in applicazioni molto sportive dove i regimi di rotazione e le sollecitazioni sono elevati. Le valvole compiono il loro lavoro in condizioni tutt’altro che facili. Quando sono in posizione di chiusura devono assicurare una perfetta tenuta nei confronti dei gas presenti in camera di combustione (si pensi alle pressioni nei motori diesel, dove gli iniettori spruzzano il carburante a oltre 2.000 bar), ma devono anche gestire temperature molto elevate. Le valvole di scarico, in particolare, sono quelle più sollecitate, visto che durante il sollevamento sono lambite dai gas combusti che hanno temperature anche superiori ai 900 °C. Le valvole di aspirazione, invece, vengono lambite dalla miscela aria-carburante che è molto più fresca, ciononostante la loro temperatura può raggiungere anche i 600 °C.
COME SONO FATTE LE VALVOLE MOTORE
Una valvola è composta da un “fungo”, lungo la cui circonferenza si sviluppa la superficie tronco-conica di tenuta, che normalmente ha una inclinazione di 45°. Il fungo è la parte che in posizione di chiusura va ad appoggiarsi contro la sede. Poi c’è lo stelo, che scorre in una guida impiantata nella testata. Nella parte terminale dello stelo sono impiantati i semiconi, che sono inseriti nello scodellino su cui agisce la molla di richiamo.
I MATERIALI USATI PER LE VALVOLE MOTORE
Viste le diverse temperature in gioco, le valvole di aspirazione e quelle di scarico sono realizzate in materiali diversi. Per le prime si utilizzano acciai più semplici. Per le seconde servono acciai più resistenti alle alte temperature con leganti e struttura cristallina diversa. Nei motori in cui la potenza specifica è elevata e le temperature sono più alte, si impiegano anche leghe a base di nichel e di cromo, che sono più resistenti.
