Parametri caratteristici degli alberi a camme

I parametri principali che influenzano il comportamento e la resa di un albero a camme e, quindi, da tenere in conto per un eventuale acquisto sono:

Durata e incrocio

Sono i parametri più importanti per definire il carattere dell’albero e il primo dato da prendere in considerazione al momento della scelta.

Sostanzialmente l’albero a camme è come un rubinetto che si apre e si chiude. Quando si apre entra aria che viene bruciata dal motore. Semplificando molto, la durata ci dice per quanto tempo il nostro rubinetto resta aperto.

Una camme risulta, quindi, tanto più spinta quanto maggiore è la sua durata. Conoscendo il diagramma di distribuzione della camme, per calcolare la durata basta sommare le due cifre che compongono il timing e aggiungere 180 (ad esempio Kent Cams PT 51 timing aspirazione = 21/61 quindi 21+61+180= 262 gradi di durata).

L'incrocio rappresenta invece il tempo in cui sia l'albero di aspirazione, sia quello di scarico sono in fase di apertura. Dipende quindi sia dalla durata che dal diagramma di distribuzione.

E' facile intuire che tanto più sono grandi durata e incrocio e tanto più le nostre camme sono "cattive". Al crescere della durata e dell'incrocio tendenzialmente aumenta la potenza massima raggiunta dal propulsore e quest'ultima viene raggiunta a regimi sempre più alti (analogo discorso per la coppia). Contemporaneamente tende ad aumentare l’irregolarità del minimo.

Su Saxo ad uso stradale è bene non spingersi oltre i 280-285 gradi di durata onde evitare rilevanti problemi in termini di minimo. Con aspirazioni 4 farfalle è possibile mantenere un minimo regolare anche con durate superiori.

Lettura del dato di durata: gioco valvola a 0,1 mm o a 1 mm

I dati di durata e timing possono essere dichiarati con gioco valvola a 0,1 mm o a 1 mm. Si tratta di una differenza fondamentale, in quanto non è possibile confrontare due differenti soluzioni di alberi a camme se i valori non sono dichiarati sulla stessa base di gioco valvola. Per fare un esempio l'albero a camme di aspirazione di origine della C2 VTR (TU5JP4 110 cv) ha una durata a 0,1 mm di 242 gradi ma presenta una durata ben differente di 199 gradi a 1 mm di gioco valvola.

La maggior parte dei produttori utilizza il dato a 0,1 mm. In tutte le disquisizioni sul sito è utilizzato questo tipo di dato, per facilitare il confronto e lo scambio (moltissimi produttori non dichiarano, se non su richiesta, il dato a 1 mm).

Tuttavia, dal punto di vista strettamente tecnico, la dichiarazione a 1 mm è quella più corretta per la valutazione di un albero a camme. Non a caso Citroen e Peugeot, sia per le camme stradali che per le camme da competizione dichiarano i valori con gioco valvola a 1 mm. Alcuni produttori, tra cui Cat Cams, correttamente dichiarano entrambi i dati. Può accadere che due alberi a camme con identici valori di durata a 0,1 mm differiscano in maniera consistente con la misurazione a 1 mm. La misurazione della durata a 1 mm di alzata valvola è quella che meglio riflette il reale temperamento di un albero a camme.

Alzata

L’alzata delle olive della camme influenza la resa dell’albero in quanto una maggiore alzata aprirà maggiormente la valvola.

Insieme al profilo (la forma delle olive), è un parametro molto importante anche per l’affidabilità delle punterie. Maggiore è l'alzata e maggiore sarà, potenzialmente, lo stress sul bicchierino. Di conseguenza al crescere dell'alzata diverrà sempre più importante che il profilo dell'oliva della camme sia studiato perfettamente e si raccordi correttamente con bicchierini e molle valvola.

Con alcuni profili, normalmente caratterizzati da alzate importanti (sopra i 12 mm), è necessario passare a bicchierini maggiorati. La soluzione più comune è quella denominata a fungo o a T. Il fusto del bicchierino mantiene i diametri di serie, ma la testa, dove va in appoggio la camme, è più larga (normalmente sulla Saxo 31 mm).

Per ogni profilo il produttore delle camme è tenuto a dichiarare, oltre a alzata e angoli caratteristici:

• tipo di punteria da utilizzare (idraulica o meccanica, bicchierini a diametri standard o maggiorati)
• tipo di molla valvola da utilizzare (di serie, speciale, singola, doppia molla e relativi parametri)

E' importante attenersi alla raccomandazione del produttore. Ragionamenti sulla base di preconcetti o di deduzioni possono generare mail funzionamenti e danni.

Nella foto alberi a camme rallystici Saxo Super 1600 alzata di 13 mm.

Profilo

Parametro non sintetizzabile in cifre ma di massima importanza. Tutti i produttori sono capaci di fare un albero a camme con più o meno alzata e durata ma non tutti producono profili ottimali.

La forma delle olive influenza in modo rilevante la resa in quanto incide sulla velocità di apertura della valvola e sull'entità dell'apertura nei punti differenti da quello di alzata massima. Il profilo influenza inoltre l’impatto con il bicchierino e di conseguenza l'affidabilità a livello delle punterie e l'entità degli attriti meccanici.

Con alcuni profili di camme in commercio, in più casi abbiamo riscontrato un'usura precoce dei bicchierini e qualche disastroso sfondamenti di un bicchierino.

Nella foto un bicchierino Saxo che inizia a perdere la cementatura per usura anomala causata da un profilo della camme non corretto. La conseguenza è un aumento degli attriti nella parte alta del motore, la più importante in termini di attriti meccanici. Il rischio è quello dello sfondamento del bicchierino con conseguenti danni all'albero a camme e alla sede valvola.

In foto è ben visibile la forma dell'oliva della camme Saxo Super 1600, caratterizzate da un profilo piuttosto rettilineo e triangolare.

Il profilo delle camme C2 R2 è invece molto più quadrato. Il regolamento R2 limita l'alzata a 11 mm. La camme è stata quindi progettata con un profilo che tiene aperta la valvola a lungo nel momento di massima alzata.