Un primer di base sulle fasce elastiche del pistone di montaggio

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Vedi tutte le 10 fotoSteve DulcichwriterJun 25, 2014

È noto che gli interstizi tra le fasce elastiche dei pistoni rappresentano un’area di perdita di pressione in un motore in moto. Si è scoperto che ridurre al minimo gli interstizi finali in condizioni operative offre un aumento di potenza misurabile. Tuttavia, sotto quella normale temperatura di funzionamento, gli anelli si espandono a causa della ritenzione di calore, e se non c’è abbastanza spazio, lo spazio può chiudersi completamente mentre il motore è in funzione. Questa condizione viene definita come “buttare” gli interstizi finali, e il risultato può essere disastroso. Tradizionalmente, i set di anelli di ricambio pre-imbottiti sono “dimensionati” per la dimensione nominale dell’alesaggio del motore, di solito con generose distanze tra le estremità per ridurre al minimo il potenziale di imburrare le estremità. In un’applicazione con prestazioni serie, il dimensionamento personalizzato degli interstizi di estremità secondo una specifica esatta minimizzerà la perdita di pressione attraverso l’interstizio e aumenterà la potenza. I produttori offrono set di anelli “file-fit”, normalmente specificati a 0,005 pollici più grandi della dimensione nominale del foro, fornendo un anello sovradimensionato, che può essere adattato in modo personalizzato al foro del cilindro.

Mentre il potenziale vantaggio degli anelli file-fit è semplice da concettualizzare, la domanda diventa: qual è la giusta distanza finale? Il traferro richiesto può variare a seconda del materiale dell’anello, dell’applicazione, del diametro del foro del cilindro, del materiale del pistone e del posizionamento dell’anello superiore. I produttori di anelli offrono linee guida basate sull’individuazione di ciò che funziona in varie applicazioni. Alcuni produttori di pistoni hanno le loro specifiche specifiche sui requisiti del traferro di estremità dell’anello quando usano il loro prodotto, e queste specifiche dovrebbero sostituire la raccomandazione del produttore dell’anello.

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Come vengono effettivamente portati gli spazi vuoti dell’anello alle dimensioni corrette? Il materiale in eccesso viene rimosso da una o da entrambe le estremità dell’anello fino a quando la distanza non si misura secondo le specifiche. Il taglio della distanza tra gli anelli può essere effettuato con una varietà di metodi. Conosciamo i costruttori di motori che tagliano a mano gli interstizi con nient’altro che una lima di qualità. Gli strumenti a basso costo per la limatura ad anello a manovella sono popolari tra la maggior parte dei costruttori occasionali, e sono disponibili anche smerigliatrici elettriche più elaborate con dispositivi di fissaggio dell’anello, che velocizzano il processo. Fondamentalmente, il suo taglio e misura un po’ alla volta fino a raggiungere la dimensione desiderata.

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La dimensione effettiva dell’alesaggio finito del cilindro di un motore può variare di piccole frazioni di pollice, a seconda di fattori quali la misura del pistone vero e proprio e il gioco previsto. Gli anelli di dimensioni standard non possono accogliere queste piccole variazioni, e sono generalmente prodotti per fornire un generoso gioco dell’anello. Gli anelli di filettatura su misura, invece, sono montati con precisione al foro durante il processo di limatura dell’anello.

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L’archiviazione ad anello può essere realizzata in diversi modi, da una semplice lima a mano ad un filatoio a manovella, fino ad unità di potenza ancora più elaborate come l’unità di fascia alta qui mostrata da Goodson. Tutti riusciranno a portare a termine il lavoro, ma le macchine professionali ridurranno notevolmente il tempo necessario.

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Gli anelli ad alte prestazioni vengono normalmente forniti con un foglio di istruzioni con gli interstizi di estremità consigliati per varie applicazioni e dimensioni dei fori. Alcuni pistoni ipereutetici, tuttavia, richiedono una maggiore distanza tra le estremità. Dare sempre la priorità alle raccomandazioni del produttore del pistone.

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Gli anelli devono essere testati nel foro, per misurare la distanza da cui si parte. L’anello deve essere spinto esattamente nel foro per ottenere una lettura accurata. Un attrezzo di squadratura dell’anello può essere acquistato per il compito, o come mostrato qui, un pistone invertito con un secondo anello installato come fermo può fare il lavoro. A volte, fuori dalla scatola, il traferro finale dell’anello può essere solido quando si cerca di squadrare il pistone nell’alesaggio. In questa situazione, non forzare mai l’anello; limate un po’ di materiale fino a quando l’anello non può essere inserito senza legarlo.

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Lo scarto finale viene misurato con uno spessimetro. Per evitare una lettura errata da un anello che non è completamente seduto, lavorare da uno spessimetro più piccolo che si adatta facilmente un millesimo alla volta fino a quando il prossimo non entra. Esaminate attentamente l’interstizio finale con lo spessimetro e con la vista per giudicare se l’interstizio finale è parallelo.

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Questo utensile motorizzato viene prima impostato su anelli quadrati della dimensione del foro alla ruota abrasiva regolando il localizzatore eccentrico. L’anello è quadrato solo ad una distanza dalla ruota abrasiva, quindi abbiamo regolato la slitta a 0,100 pollici dall’arresto, e poi abbiamo regolato l’eccentrico con l’estremità dell’anello appena sfiorata.

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Una smerigliatrice manuale per anelli è un’alternativa a basso costo, e richiede ripetute prove di prova ed errori di montaggio e di misurazione per ottenere la misura desiderata. Alcuni costruttori limeranno da un solo lato per allineare manualmente il taglio al quadrato. Tagliare sempre con la ruota che gira verso l’interno verso il centro dell’anello, poiché un taglio verso l’esterno sfalda il molibdeno dalla faccia dell’anello intorno alla fessura. La mia tecnica preferita per controllare il parallelismo è quella di premere saldamente l’anello nei perni di arresto se è necessario rimuovere più materiale dall’esterno della fessura. In alternativa, per prelevare più materiale dall’interno della fessura, l’anello viene premuto leggermente contro i perni di arresto e stretto più saldamente al centro. Bisogna sviluppare la sensazione.

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Dopo la limatura, l’anello avrà probabilmente una bava sul bordo tagliato. Questo farà sì che l’anello si appenda nella scanalatura, e può anche danneggiare il pistone. Una piccola lima ad ago fine può essere usata per sbavare leggermente il bordo, ma non smussarlo. L’anello può essere sbavato con una piccola lima da macchina o, come mostrato nella foto di testa, con la mola di sbavatura della rettificatrice ad anelli, se così equipaggiata.

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Gli anelli di fissaggio dei file mostreranno il loro valore quando si nota una perdita più bassa durante una prova di tenuta verso il basso, a causa della diminuzione dell’area di flusso per la fuoriuscita dei gas. La tenuta del cilindro aggiunto significa meno colpi nel carter e più potenza al volano.

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