La vibrazione dell’anello è un fenomeno che si verifica prevalentemente nei motori a benzina a medio carico e elevato numero di giri. Si definisce vibrazione sia il sollevamento della fascia elastica dalla superficie di appoggio del fianco inferiore che la perdita di tenuta dell’anello a causa della perdita di appoggio in senso radiale sulla superficie del cilindro (collasso). Entrambi provocano cali di potenza e un maggior consumo di olio, poiché la funzione di tenuta è insufficiente o assente.
VIBRAZIONE DELL’ANELLO IN SENSO ASSIALE
La vibrazione dell’anello in senso assiale si verifica principalmente dalle estremità dei giunti in direzione dell’anello. In condizioni di esercizio sfavorevoli, le estremità dei giunti tendono, a seguito della loro posizione esposta, a distaccarsi dalla superficie di appoggio inferiore. Le estremità dei giunti spostate dalla vibrazione trasmettono le oscillazioni sotto forma di onde all’intera fascia elastica.
ATTENZIONE
A causa dei momenti di massa inferiore gli anelli bassi tendono a vibrare. Una maggiore pressione di spinta sulle estremità dei giunti contrasta la tendenza alla vibrazione.
Cause della vibrazione dell’anello in senso assiale
- Gioco in altezza dell’anello troppo grande
- Perdita di tensione (usura) e quindi spinta sfavorevole sulle estremità dei giunti, in particolare nelle fasce elastiche con distribuzione della pressione radiale a forma di pera
- Contatto meccanico del pistone con la testata a seguito di errori durante il ricondizionamento, in particolare nei motori diesel (Fig. 1)
- Combustione con battito a seguito di difetti nella gestione motore (formazione della miscela, accensione) e di una cattiva qualità del carburante (numero di ottano basso, aggiunte di diesel)
- Scanalature anulari usurate
- Volume insufficiente di gas sul fondo della scanalatura a seguito di depositi carboniosi sul fondo della scanalatura (causa: temperature di combustione troppo alte) e /o qualità dell’olio motore scarsa
VIBRAZIONE DELL’ANELLO IN SENSO RADIALE
A seguito dell’aumento disomogeneo della pressione dei gas sulla superficie di scorrimento dell’anello durante la combustione (Fig. 2) il rapporto tra le forze subisce un breve
scompenso, la fascia elastica si solleva dalla superficie di scorrimento e non chiude più a tenuta. Il continuo ripetersi di questo processo provoca la vibrazione della fascia elastica.
Cause della vibrazione dell’anello in senso radiale
- Fasce elastiche usurate (rimozione dello spessore parete in senso radiale) e conseguente perdita della pressione di spinta della fascia elastica sulla parete del cilindro con una minore rigidità degli anelli
- Alesaggi dei cilindri acircolari e quindi maggiore penetrazione di pressione di combustione nella fessura di tenuta tra la superficie di scorrimento della fascia elastica e la fessura dell’anello
- Corsa obliqua del pistone a causa dei fusti di biella piegati: A seguito della corsa obliqua all’interno dell’alesaggio del cilindro l’anello descrive un percorso leggermente ovale. In questo modo, su uno dei lati del cilindro dove il pistone poggia meno, entrano più gas di combustione in corrispondenza del bordo e tra la fascia elastica e la parete del cilindro
- Eccessiva usura bombata sulla superficie di scorrimento della fascia elastica causata da un gioco in altezza dell’anello troppo grande
- Bordi dell’anello danneggiati da una levigatura errata (formazione dell’involucro di lamiera): L’anello è sfrangiato e lacerato in corrispondenza dei bordi (principalmente negli anelli in ghisa semplici senza rivestimento della superficie di scorrimento), il gas penetra nella fessura di tenuta e solleva la fascia elastica dalla superficie di scorrimento.