Scegliere un anello

La corretta selezione può portare più potenza.

Vedi tutte e 6 le fotoJeff Huneycut-fotografoMark WhitneywriterMay 4, 2001

In un ambiente di corsa ultra competitivo come quello attuale, ci si aspetta che ogni componente di un motore faccia la sua parte nell’aumentare la potenza erogata. I guadagni possono provenire da alcune fonti improbabili, tra cui l’umile anello del pistone. In questo articolo, parliamo con quattro esperti di tecnologia ad anelloBob Koch di Race Engineering; Jim Walther, ex responsabile delle vendite automobilistiche di Wiseco Pistons; Dave Calvert di CP Pistons; e Tony Alteri di T/A Engines sui nuovi sviluppi nel design dell’anello e sugli ultimi prodotti disponibili per i piloti.

I costruttori di motori hanno cercato a lungo di aumentare la potenza riducendo l’attrito, permettendo così ad un motore di accelerare più velocemente. Tuttavia, è possibile realizzare solo parti così leggere senza entrare in materiali esotici, così i pacchetti di anelli più sottili sono diventati un’area di interesse. Prendendo in prestito dalla collaudata tecnologia motociclistica, sono stati sviluppati nuovi anelli superiori e secondari più piccoli, che misurano 1,2 mm o 0,047 pollici di spessore.

Normalmente, gli anelli più sottili non garantiscono una lunga durata, motivo per cui i motori stradali utilizzano anelli larghi da 5/64 pollici. Per combattere questo problema, gli anelli metrici sono ora realizzati in acciaio per aerei con una faccia cromata per aumentare drasticamente la durata. Questi anelli non devono essere confusi con il vecchio tipo di anello cromato a base di ferro. Questi materiali non si sono legati bene, ma gli anelli metrici in lega di acciaio Wisecos sono compatibili con il cromo, e non c’è il rischio di sfaldamento o di danni al cilindro. Il secondo anello è prodotto in ferro duttile ad alta resistenza.

I vantaggi di questi anelli includono un attrito ridotto, una tensione più leggera del cilindro e un peso inferiore, che li rende resistenti agli sbattimenti ad alto numero di giri. Gli anelli metrici hanno anche uno spessore radiale più sottile (la dimensione faccia a faccia dell’anello), che migliora il modo in cui l’anello si conforma alla parete del cilindro per una migliore tenuta. Questi anelli da 1,2 mm offrono una durata molto maggiore rispetto agli anelli molli da 0,043 pollici. Un set costa circa 135 dollari.

Un inconveniente è la caratteristica dell’anello superiore cromato di richiedere più tempo di seduta, che può essere un problema per i corridori. Tuttavia, Race Engineering offre un set metrico alternativo con un anello superiore in nitruro composito, che si posiziona immediatamente senza praticamente nessuna penalità nella vita dell’anello. Aspettatevi di pagare circa 148 dollari per un set.

Un altro grande risparmio di attrito è l’anello d’olio di tre millimetri. Sono necessari quasi 10 ft-lb di coppia in meno per far girare il gruppo a mano. Potete controllare questa cifra con una chiave dinamometrica. Mentre questi anelli offrono una durata eccezionale (molti motori di serie li utilizzano), la loro dimensione radiale più stretta favorisce una migliore conformità del cilindro e un migliore controllo dell’olio. La Race Engineering ha ottenuto ottimi risultati con questi anelli, che l’azienda utilizza su tutti i suoi pistoni a due anelli a traccia ovale dove non c’è un secondo anello per il controllo dell’olio.

I pistoni Pro Star della società utilizzano ora esclusivamente il pacchetto di anelli da 1,2 mm. Questi componenti sono dotati di porte del gas laterali per migliorare la funzione dell’anello superiore e la tenuta. Le porte sono lavorate dalla circonferenza del pistone; non possono essere viste dalla parte superiore del pistone e non si intasano con il carbonio. Inoltre, non creano un percorso per l’olio per accedere alla camera di combustione (una potenziale fonte di detonazione). Piuttosto, caricano a gas l’anello superiore per migliorare la tenuta durante il ciclo di combustione. Un pistone dotato di porte laterali per il gas costa tra i 10 e i 15 dollari in più rispetto ad un prodotto standard.

Anche i costruttori di motori hanno iniziato a prestare attenzione alle scanalature dell’anello del pistone. Wiseco lavora un leggero grado di ribaltamento verso l’alto della scanalatura dell’anello superiore. Quando la pressione di combustione colpisce l’anello, questo ritorna ad una sede piana. Se la scanalatura fosse lavorata perpendicolarmente, la pressione costringerebbe l’anello ad inclinarsi verso il basso. L’inclinazione verso l’alto aiuta a promuovere la potenza e riduce la possibilità che l’anello si microsalda da solo al pistone.

CP Pistons di Irvine, California, ha lavorato a nuovi metodi di lavorazione. Secondo Dave Calvert di CP Pistons, l’azienda ha utilizzato attrezzature di ispezione altamente accurate per capire come i metodi di lavorazione influenzano la planarità della scanalatura dell’anello e le altre caratteristiche del pistone. I loro esperimenti hanno permesso di ottenere una planarità della scanalatura ad anello misurata ad un milionesimo di una tolleranza incha mai disponibile prima d’ora. Calvert afferma di ritenere che, poiché la tecnologia dei pistoni è migliorata, anche i produttori di anelli hanno migliorato i loro metodi di produzione e il corridore ne ha tratto vantaggio.

Non si può fare potenza con un anello irregolare e una scanalatura piatta, o con un anello piatto con una scanalatura irregolare, dice lui. Entrambi devono lavorare insieme per ottenere la migliore potenza.

Tony Alteri utilizza i pistoni a due anelli Race Engineerings nei motori che costruisce per le divisioni altamente restrittive di Late Model e Pro Stock per i corridori di asfalto del New England. Il suo unico avvertimento è che una squadra deve fare attenzione a non surriscaldare il motore.

Quando si surriscaldano questi anelli più sottili, perdono la loro tensione e la capacità di tenuta, dice. Finché si seguono le raccomandazioni dei produttori per la finitura delle pareti dei cilindri e delle estremità, funzioneranno alla grande. La loro ridotta resistenza del cilindro e il peso più leggero produrranno più potenza nelle applicazioni per le quali sono stati progettati.

Poiché le aziende produttrici di pistoni migliorano i loro prodotti ottenendo tolleranze più strette, i produttori di anelli hanno fornito opzioni per aiutare i costruttori di motori e raccomandazioni per aiutare il processo di assemblaggio. I vantaggi di potenza si possono trovare nei prodotti che molti costruttori di motori trascurano. L’attenzione ai dettagli, alle nuove tecnologie e alla corretta applicazione fa sì che alcuni piloti visitino la corsia della vittoria, mentre altri tornano ai box.

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