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Fig. 1

Cilindri e canne cilindro Parte 2

KS | Kolbenschmidt | Motorservice

Sul diametro esterno della canna cilindro si notano tracce di corrosione? Le superfici di scorrimento nei cilindri presentano punti non uniformi e molto lucidi? Quali sono le possibili conseguenze per il cilindro e il pistone di un guasto del turbocompressore? Qual è la causa del grippaggio del pistone sul lato mandata e su quello di contropressione? Qui troverete tutto quello che bisogna sapere.

Usura non uniforme della superficie di scorrimento

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  • Corrosione sul diametro esterno della canna cilindro (fig. 1).
  • La superficie del cilindro presenta un’usura irregolare con singoli punti lucidi e brillanti (fig. 2).
  • I pistoni non presentano tracce di danni.
  • Il motore ha perso olio nei punti di tenuta, ma in particolare sugli anelli di tenuta radiali.

Valutazione

Fenomeni non uniformi e molto lucidi sulle superfici di scorrimento nei cilindri indicano sempre una deformazione del cilindro. In particolare le canne cilindro bagnate o asciutte possono deformarsi subito dopo il montaggio. Le fasce elastiche non possono ermetizzare un cilindro deformato né contro l’olio, né contro i gas di combustione.

L’olio oltrepassa fasce elastiche e arriva nella camera di combustione dove viene bruciato. A causa dei gas di combustione che fluiscono in quantità maggiori sul pistone, aumenta anche la pressione nel basamento. Questa sovrappressione causa una perdita di olio in diversi punti di tenuta sul motore, in particolare sugli anelli di tenuta radiali. L’olio viene inoltre spinto attraverso la guida della valvola nei canali di aspirazione e gas di scarico. Esso viene poi aspirato dal motore e bruciato o eliminato.

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Fig. 2

Possibili cause

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Fig. 2
  • Negli alesaggi di base del blocco motore, con le canne cilindro asciutte si verificano spesso notevoli asperità durante il funzionamento a causa della corrosione da contatto (ossido di ferro da ossidazione per attrito, fig. 1). Contromisure: pulizia accurata dell’alesaggio di base del cilindro o, se la sola pulizia non risolve il problema, rettifica degli alesaggi di base del cilindro e, successivamente, montaggio delle canne cilindro con maggiorazione esterna*. Le canne cilindro, dalle pareti molto sottili, devono aderire per tutta la lunghezza e per tutta la circonferenza. In caso contrario, le canne cilindro si deformano già in fase di montaggio degli alesaggi di base e tanto più durante il funzionamento. Con canne cilindro asciutte si distingue tra la variante press-fit e la variante slip-fit. Le canne cilindro press-fit sono inserite a forza nel blocco motore e vanno alesate e levigate dopo l’inserimento. Le canne cilindro slip-fit sono già pronte e sono semplicemente inserite nel foro di base. A causa del gioco che, nelle canne slip-fit, rimane presente tra la canna cilindro e l’alesaggio di base del cilindro, questa versione tende ad avere problemi di deformazione e corrosione, a differenza della versione press-fit.
  • Serraggio non uniforme o errato delle viti a testa cilindrica.
  • Superfici piane disuguali del blocco motore e della testata.
  • Filettatura sporca o deformata delle viti a testa cilindrica.
  • Utilizzo di guarnizioni testata errate o non adatte.
  • Un supporto del collare difettoso nel corpo, una sporgenza della canna errata e una guida canna inferiore deformata e/o deviata possono essere la causa di una notevole deformazione del cilindro.
  • Sede della canna cilindro troppo allentata o troppo salda nel corpo (con canne cilindro asciutte).

In particolare per i cilindri con alette:

  • Problema di allineamento dei cilindri con alette. I cilindri con alette isolati devono essere esattamente paralleli al basamento e alla testata e avere la stessa altezza.
  • Deflettori dell’aria mancanti o montati in modo errato.
  • I bulloni di fissaggio nelle scanalature entrano in contatto con il basamento.
  • Contatto meccanico con il cilindro vicino.
  • Superfici di tenuta non allineate sui collettori di aspirazione e dei gas di scarico. I collettori di aspirazione e dei gas di scarico devono essere montati prima del serraggio della testata. Motivo: tutte le superfici di tenuta devono essere allineate, i cilindri con alette e le testate non devono deformarsi durante il serraggio del collettore.

In particolare per i motori senza canne cilindro:

Alesaggi dei cilindri deformati. Determinati motori tendono a deformarsi al montaggio della testata. Se questi motori vengono alesati e levigati normalmente, durante l‘esercizio tendono a deformarsi.

Consiglio:

Nei blocchi motore senza canne cilindro, con cilindri alesati direttamente nel blocco motore, si consiglia di avvitare un anello spingidisco (premistoppa di levigatura). Questo anello spingidisco ha, fino ai canali acqua, le stesse aperture del blocco motore ed è spesso diversi centimetri. Avvitando e serrando le viti della testata con una determinata coppia di serraggio, l’anello spingidisco genera gli stessi rapporti di tensione di quando la testata verrà montata. Le deformazioni negli alesaggi che si potrebbero eventualmente verificare al serraggio delle viti a testa cilindrica vengono così generate in modo definito e tenute in considerazione durante la lavorazione. In questo modo si garantisce che l’alesaggio rimanga tondo e cilindrico durante il successivo funzionamento del motore (a condizione che la lavorazione sia corretta).

Punti lucidi nel settore superiore della superficie di scorrimento

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  • La superficie di scorrimento del cilindro presenta punti molto lucidi e brillanti in cui non si riconosce più la struttura di levigatura (fig. 1 e 2).
  • Il pistone non presenta tracce di usura.
  • Sul bordo della superficie sono presenti depositi carboniosi.
  • Consumo di olio maggiore.
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Valutazione

Queste tracce di usura si presentano se, durante il funzionamento, si forma un duro strato di depositi carboniosi sul bordo della superficie del pistone a causa dell’olio bruciato e dei residui di combustione (fig. 3). Questo strato ha proprietà abrasive. Durante il funzionamento determina inoltre maggiore usura nel settore del cilindro a causa dei movimenti verso l’alto e il basso e dell’inversione della corsa del pistone. Il maggiore consumo di olio non è determinato dai punti lucidi stessi. Il cilindro non presenta gravi problemi di ovalizzazione a causa dei punti lucidi e le fasce elastiche continuano a svolgere la loro funzione di ermetizzazione. Nemmeno la lubrificazione del cilindro è compromessa, poiché, nonostante la perdita della struttura di levigatura, nei fili in grafite della superficie del cilindro si può tenere ancora olio a sufficienza. Nella valutazione di questo tipo di danno è importante che, nel presente caso, i punti lucidi si presentino solo in punti del cilindro che, durante il funzionamento, entrano in contatto con il bordo della superficie cokificato. Se i punti lucidi sono presenti anche in punti non in contatto con il bordo della superficie, la causa del danno è invece:

  • una deformazione del cilindro (ved. capitolo «Usura non uniforme del cilindro»),
  • un ingolfamento (ved. capitolo «Usura dei pistoni, delle fasce elastiche e dei cilindri causata da ingolfamento»),
  • la penetrazione di sporco (ved. capitolo «Usura dei pistoni, delle fasce elastiche e dei cilindri a causa dello sporco»).
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Fig. 3

Possibili cause

  • Penetrazione eccessiva di olio motore nella camera di combustione a causa di un turbocompressore difettoso, di una separazione dell’olio insufficiente durante lo sfiato del motore, di guarnizioni dello stelo della valvola difettose, ecc.
  • Sovrappressione nel basamento a causa di una maggiore emissione di gas trafilati o di una valvola di sfiato del basamento difettosa.
  • Trattamento finale del cilindro insufficiente e, quindi, maggiore penetrazione di olio nella camera di combustione (ved. capitolo «Usura delle fasce elastiche poco dopo la revisione del motore»).
  • Utilizzo di oli motore non approvati o di oli motore di scarsa qualità.

Cricca nella canna cilindro dovuta all’urto del liquido

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  • Nel settore superiore la canna cilindro presenta un forte danneggiamento da cricche e punti di grippaggio sulla superficie di scorrimento (fig. 2 e 3).
  • Sono presenti tracce di grippaggio sul lato mandata e su quello di contropressione.
  • Nel cielo del pistone: nel settore in cui sono presenti i punti di grippaggio si è formato un incavo infossato (fig. 4).
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Valutazione

La canna cilindro ha subito un urto del liquido durante il funzionamento. L’elevata pressione del liquido ha fatto saltare la canna cilindro e spinto una camera nel cielo del pistone.

Il materiale del pistone è stato così schiacciato verso l’esterno. Questo ha portato a una forte limitazione del gioco in corrispondenza dell’alesaggio. Non è più possibile ricostruire se l’urto del liquido è avvenuto durante il funzionamento o all’avviamento motore.

Possibili cause

  • Aspirazione non intenzionale di acqua all’attraversamento di acqua alta oppure causata dagli spruzzi di masse d’acqua più grandi da parte dei veicoli precedenti o vicini.
  • Funzionamento a pieno carico del cilindro a motore fermo con:
    • refrigerante, a causa di difetti di tenuta della guarnizione testata o cricche nei componenti.
    • carburante a causa di iniettori non a tenuta. La pressione residua nel sistema di iniezione si scarica attraverso l’iniettore non a tenuta nel cilindro. Il danno si verifica in fase di avviamento.

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