Camicie per motori Diesel: vantaggi e utilizzo

Scegliere e manutenere con cura i componenti del motore può incidere sulla longevità della macchina, determinare minori costi di manutenzione e, riducendone i fermi per rotture, incrementare la produttività. In questo articolo illustriamo come e perché le canne motore, dette anche camicie o liners, forniscano un valido contributo.

Tipi di camicie per cilindri e vantaggi del loro utilizzo

 

Le camicie sono rivestimenti di forma cilindrica in grado di trattenere un sottile film d’olio sulla superficie della propria parete interna che, inserite all’interno dei cilindri del blocco motore, lo preservano dall’usura causata dallo scorrimento dei pistoni. Nei blocchi motore delle macchine industriali, a differenza di altre applicazioni meno gravose, nella maggior parte dei casi si fa ricorso all’utilizzo di cilindri incamiciati piuttosto che far lavorare il pistone direttamente a contatto con le pareti del blocco motore.

Esistono due tipologie principali di camicie: la prima tipologia è quella in cui non c’è contatto diretto con la parete del cilindro del blocco. In tal caso la camicia viene lambita dal flusso del liquido di raffreddamento e per questo motivo vengono chiamate “a bagno” o “wet”. La seconda tipologia è costituita invece dalle camicie “a secco”, anche chiamate “sleeves” che di fatto sono boccole di spessore sottile che vengono piantate all’interno del blocco motore e le cui pareti sono a diretto contatto con il cilindro.

L’adozione di cilindri incamiciati da parte dei costruttori è legata ai vantaggi che questo sistema comporta di cui si elencano i principali:

• Maggiore resistenza. L'uso di camicie separate dal blocco motore, consente di utilizzare materiali specifici e più performanti rispetto a quelli utilizzati per la costruzione del blocco stesso. Le camicie sono infatti generalmente realizzate in leghe particolari di ghisa contenenti elementi caratterizzati da proprietà lubrificanti naturali, come la grafite. Altri elementi come il cromo, vanadio e molibdeno contribuiscono a garantire una maggior resistenza alla corrosione e all'usura dovuta ad alte temperature.
  
  
• Una più facile manutenzione. Quando le camicie sono usurate possono essere sostituite con più facilità rispetto a dover sostituire l’intero blocco cilindri.
  
  

• Maggiore conducibilità termica. Alla temperatura di lavoro le canne si scaldano maggiormente rispetto ai cilindri e devono potersi espandere sia diametralmente sia longitudinalmente. Se venissero fuse assieme ai cilindri, questo porterebbe a sollecitazioni termiche tali da causare la frattura dei materiali
  
  
• Minor rischio di difetti. La fusione quanto più è complessa tanto più difficilmente dà origine a superfici omogenee e con basse tensioni residue.
  
  

Che caratteristiche devono avere le camicie motore per essere performanti?

Le camicie sono sottoposte a molteplici sollecitazioni:

• meccaniche, causate dalla pressione di combustione;
• termiche, causate dall’elevata temperatura derivante dal processo di combustione;
• di usura, causate principalmente da tre fattori:
  • abrasione che dipende dall'efficienza del filtro dell'aria e dell'olio, 
  • corrosione, dovuta ai materiali prodotti dalla combustione
  • attrito o sfregamento, causato da scarsa lubrificazione.

Per tutti questi motivi il processo di produzione di questi componenti è molto importante e il loro design deve rispondere a precise caratteristiche per preservare il motore e ad allungarne il ciclo di vita come:

• elevate proprietà anticorrosive e di resistenza,
• basso attrito,
• alta precisione.
  
  

Per ridurre l’attrito e quindi prolungare la vita del motore, una caratteristica fondamentale delle camicie è quella di una rigatura incrociata presente sulla parete. La rigatura della superficie serve a mantenere una quantità d’olio sufficiente sulle pareti interne della camicia, mantenendo un’adeguata lubrificazione in corrispondenza del contatto delle fasce con la canna. Generalmente, si stima che l’angolo di intersezione corretto per la rigatura delle pareti sia di circa 45°, poiché questo favorisce una lubrificazione omogenea e quindi una maggiore durata delle superfici, tuttavia si possono incontrare soluzioni con angolazioni differenti in funzione di materiali e tipologia di utilizzo.

Infine, tra gli elementi che concorrono ad aumentare la resistenza e a diminuire l’usura delle superfici delle canne vanno annoverati rispettivamente la rullatura della flangia ed il rivestimento anti-corrosivo sulla parete esterna.

Come installare correttamente le canne all’interno dei cilindri?

Di seguito elenchiamo gli step principali ed alcune precauzioni o accortezze da usare per una corretta installazione delle camicie all’interno dei cilindri al fine di evitare guasti ed un’usura prematura.

1. Pulire bene il blocco cilindri: lo sporco intrappolato potrebbe provocare la rottura della flangia.
   
   
   
   
2. Controllare che non vi siano bave o materiali sporgenti e nel caso eliminarli per evitare problemi alle guarnizioni.
   
   
   
   
3. Inserire le canne nel blocco cilindri senza guarnizioni o altri riempitivi e verificare la corretta protrusione della flangia, ruotandola eventualmente fino a trovare la configurazione corretta.
   
   
   
   
4. Quando la posizione della canna è corretta, rimuoverla dopo aver messo un segno di allineamento sia sulla canna che sul blocco cilindri affinché possa essere reinserita nella stessa posizione.
   
   
   
   
5. Inserire le guarnizioni evitando possibili torsioni perché potrebbero causare distorsioni della camicia, generare una frizione contro la stessa, o ridurre il gioco tra pistone e camicia.
   Molti installatori ritengono che per facilitare il processo le guarnizioni debbano essere lubrificate o insaponate prima di installarle. Il metodo corretto è invece quello di installare la guarnizione “a secco” inserendo un'asta tonda come un cacciavite e spostandola lungo l'intera circonferenza della guarnizione per farla aderire in modo uniforme. Solo a questo punto lubrificare i vari componenti.
   
   
   
   
6. Immergere la tenuta in olio SAE 30 pulito. Installarla sulla camicia che dovrà essere inserita nel blocco cilindri immediatamente, prima che la tenuta stessa si espanda.
   
   
   
   
7. Assicurarsi che il segno sulla camicia fatto in precedenza sia allineato al segno sul blocco. Utilizzare l'attrezzatura speciale per spingere la camicia in posizione.
   
   
   
   
8. Ripetere i passaggi per tutte le canne a disposizione.

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