Valvola a fungo

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Valvola a fungo di un motore a 4 tempi

1leftarrow.pngVoce principale: Valvola (idraulica).

La valvola a fungo (in inglese poppet valve o mushroom valve) nei motori a combustione interna del tipo a quattro tempi, lavora e viene progettata assieme alla propria sede valvola per poter regolare l'immissione o emissione delle miscele gassose, come la miscela aria - combustibile o i gas di scarico, senza che questi ritornino indietro o fuoriescano dal cilindro durante le fasi di compressione e scoppio.

Descrizione, materiali e manutenzione[modifica | modifica sorgente]

Diversi tipi di sedi della valvola a fungo

Le valvole a fungo vengono costruite con una lega chiamata Invar, data da ferro e nichel, perché tale lega oltre a garantire la corretta resistenza allo stress d'esercizio e all'usura, ha anche una ridotta dilatazione, il che la rende perfetta per quest'applicazione. Alcuni motori sportivi utilizzano valvole realizzate in acciaio al tungsteno che resiste anche a temperature molto elevate ma ha caratteristiche di rigidità inferiori e potrebbe quindi compromettere l'affidabilità.

Oltre a necessitare di caratteristiche di elevata resistenza e bassa dilatazione, le valvole devono disperdere in modo opportuno il calore. Per le valvole lato scarico, che sono soggette a temperature dei gas di scarico particolarmente elevate, la loro normale temperatura d'esercizio deve attestarsi intorno ai 800 °C[1]; se superassero queste temperature, provocherebbero una accensione spontanea della miscela combustibile. Alcune valvole a fungo per migliorarne il raffreddamento all'interno del corpo valvola è cavo e riempito di sodio, che alle temperature di esercizio si fonde trasportando il calore dal fungo allo stelo per convezione.

Nei modelli più sportivi o nei ricambi aftermarket (non di primo impianto) sono disponibili valvole al titanio, che rispetto alle valvole costruite con la classica lega, garantiscono una maggiore leggerezza e qualità meccaniche, ma risultano notevolmente costose.

Tale valvola per lavorare correttamente deve avere una determinata sede, la quale può essere integrata (nei motori in ghisa) o riportata tramite inserti in acciaio, ghisa o bronzo e quindi essere un elemento a sé stante da alloggiare per interferenza, il quale deve essere profilato in modo da poter garantire una corretta chiusura del condotto[2], nel caso si debba sostituire uno di questi componenti o farne la revisione, si deve o è consigliato la smerigliatura degli stessi, in modo da ripristinarne il funzionamento ottimale[3]

Disposizione[modifica | modifica sorgente]

Le valvole a fungo possono essere disposte in due modi:

  • Lateralmente, questa disposizione prevede la disposizione della valvola lateralmente al motore e non in testa, dando la certezza che queste non possano mai interferire con il pistone, questa disposizione viene utilizzata sulla distribuzione SV e in parte dalla distribuzione IOE.
  • In testa, questa disposizione è la più utilizzata attualmente, prevede la disposizione delle valvole sulla testata del motore, disposizione usata nelle distribuzioni IOE, OHV, DOHC, SOHC e Desmo.

Movimento[modifica | modifica sorgente]

Il movimento d'apertura delle valvole è del tipo lineare, ma nel caso queste valvole siano più di due, possono assumere nomi diversi a seconda del loro movimento rispetto al centro del cilindro:

  • Assiali/Parallelo, questo è lo schema più utilizzato, dove prevede che le valvole con la stessa funzione (aspirazione o scarico), quando vengono azionate, queste rimangono parallele tra loro, portando ad avere una testata e pistone con il profilo a V.
  • Radiali, questo è un sistema utilizzato da Ferrari, MV Agusta e attualmente da Aprilia, denominato Valvole radiali, dove tutte le valvole quando vengono azionate, si dirigono verso il centro del cilindro, portando ad una forma del pistone e della testa più vicina a quella di un motore a due tempi, per l'azionamento di tali valvole sono necessari dei profili dei lobi dell'albero a camme molto particolari, inoltre tale sistema occupa leggermente più spazio laterale rispetto al sistema "parallelo".

Azionamento[modifica | modifica sorgente]

Tali valvole possono essere azionate tramite diversi sistemi:

  • Camme, si tratta di utilizzare dei lobi di un albero a camme il quale agisce direttamente sulla valvola, sistema utilizzato in parte per la distribuzione IOE e sulle distribuzioni DOHC e SV.
  • Bilancieri, si tratta d'utilizzare un elemento interposto tra i lobi dell'albero a camme e la valvola stessa, in modo da utilizzare un solo albero e d'ampliare l'effetto dell'eccentricità dei lobi, sistema utilizzato in parte per la distribuzione IOE e sulle distribuzioni SOHC e Desmo.
  • Aste e bilancieri, è una variazione del sistema a bilancieri, dove viene interposta un'asta tra il bilanciere e i lobi dell'albero a camme, questo perché tale albero è disposto lontano dalla valvola, come nel sistema OHV.
  • Depressione, in alcune macchine utensili a motore termico 4 tempi la valvola d'aspirazione può essere comandata semplicemente dalla depressione generata dal motore e richiamata da una molla.

Richiamo[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Richiamo delle valvole.

Per far ritornare le valvole a fungo alla loro sede e chiudere il passaggio dei gas si possono utilizzare varie tecniche:

  • Elastica, è la tecnica più antica e consiste nell'utilizzo di una o più molle elastiche per valvola, che possono essere costruite in vari materiali, generalmente acciaio armonico o titanio, per far chiudere la valvola.
  • Pneumatica, è una tecnica molto costosa, generalmente riservata alle competizioni e consiste nell'utilizzo di una molla pneumatica, che ha lo stesso funzionamento della molla elastica, ma migliorando la chiusura agli elevati regimi eliminando il rimbalzo della valvola dalla sede.
  • Desmodromica, è una tecnica poco utilizzata, che consiste nel comandare tramite bilancieri la chiusura della valvola.

Dimensione[modifica | modifica sorgente]

Le valvole possono avere dimensioni:

  • Uguali, sia le valvole di scarico che d'aspirazione hanno il medesimo diametro.
  • Differenziate, le valvole d'aspirazione se di par numero rispetto a quelle di scarico sono più grandi, se sono di numero maggiore possono essere più piccole.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Romano Biolchini, capitolo 6 in Manuale del meccanico collaudatore, Milano, HOEPLI EDITORE, 1999, p. 720, ISBN 88-203-2550-0. URL consultato il 4º aprile 2012.
  2. ^ Dizionario tecnico dell'automobilismo: sede valvola
  3. ^ Smerigliatura delle valvole e rispettive sedi

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

ingegneria Portale Ingegneria: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di ingegneria