Segni di grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone

Informazioni sulla diagnosi

Qual è la causa dei danni agli alesaggi dei perni del pistone? Perché durante il montaggio dei pistoni occorre oliare i cuscinetti dei perni? Perché in corrispondenza della boccola del piede di biella lo spinotto è diventato blu? Quali sono le cause più frequenti del grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone? Questo articolo contiene tutte le informazioni a riguardo.

Informazioni generali sui segni di grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone

Poiché il perno del pistone non viene necessariamente alimentato con olio ed è disponibile solo la lubrificazione tramite iniezione e centrifugazione dell’olio, i segni di grippaggio nei punti del cuscinetto del perno del pistone sono quasi sempre segni di grippaggio dovuti al ciclo a secco tipici con superficie fortemente usurata e saldature del materiale.
Con perni flottanti, i danni primari negli alesaggi del perno del pistone si formano:

a causa del gioco troppo basso del perno del pistone nella boccola del piede di biella.
a causa del grippaggio o bloccaggio del perno del pistone nella boccola del piede di biella.

La colorazione blu del perno del pistone in corrispondenza della boccola del piede di biella mostra che se la libertà di movimento del perno del pistone in corrispondenza della boccola del piede di biella era limitata, il perno del pistone poteva ruotare solo nell’alesaggio.

Ma per questo il gioco di un perno flottante negli alesaggi del perno del pistone è troppo piccolo. Le conseguenze sono un forte riscaldamento, un’interruzione della lubrificazione e segni di grippaggio dovuti al ciclo a secco nell’alesaggio del perno del pistone.

A causa dell’elevato riscaldamento il pistone si dilata molto di più anche sul mantello, in corrispondenza degli alesaggi del perno del pistone. Questo può portare anche alla mancanza di gioco, al ciclo a secco e a segni di grippaggio (ved. capitolo «Grippaggio a 45°»).

Per i perni del pistone che si contraggono nella biella, il gioco nell’alesaggio del perno del pistone è talmente grande che qui è sempre possibile avere un velo di olio sufficientemente spesso. In caso di riutilizzo delle bielle a contrazione fare attenzione che l’alesaggio nella biella non sia deformato o altrimenti danneggiato. In caso contrario, il perno del pistone potrebbe deformarsi a tal punto nello stato contratto che il gioco negli alesaggi del perno del pistone potrebbe non essere più sufficiente localmente. Così si potrebbero formare facilmente segni di grippaggio.

Al montaggio dei pistoni nel motore il supporto del perno va sempre lubrificato in modo che sia disponibile lubrificante sufficiente per i primi giri.

AVVERTENZA

In caso di contrazione del perno del pistone nella biella, oltre alla lubrificazione del perno citata sopra è necessario fare attenzione al fatto che la scorrevolezza del supporto del perno non venga controllata con movimenti basculanti del pistone subito dopo l’inserimento del perno. In questa fase si ha infatti una compensazione termica dei due componenti (perno del pistone freddo, biella calda). Il perno del pistone può riscaldarsi e dilatarsi a tal punto da incastrasi nell’alesaggio del perno. Se il supporto viene mosso in questo stato, si può formare un primo segno di grippaggio. Possibile conseguenza: mobilità difficoltosa del supporto, con un maggiore attrito e una più forte produzione di calore. Per questo motivo i componenti montati devono raffreddarsi a sufficienza prima di un controllo della libertà di movimento.

Segni di grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone (perno del pistone flottante)

Il perno del pistone presenta segni di grippaggio negli alesaggi del perno del pistone.
Il materiale del pistone si è saldato sul perno del pistone (fig. 1).
In corrispondenza della boccola del piede di biella il perno del pistone è diventato blu.

Valutazione

La colorazione blu del perno del pistone in corrispondenza della boccola del piede di biella mostra che in questo punto, c’era poco gioco. Di conseguenza, il perno del pistone poteva ruotare solo a fatica o non riusciva a ruotare nella boccola del piede di biella. Il perno del pistone ruotava quindi solo nell’alesaggio del perno del pistone. Il gioco di un perno del pistone flottante è però troppo ridotto. Il maggiore attrito ha causato un riscaldamento eccessivo nel supporto. Il velo di olio è diventato così inefficace e si sono presentati segni di grippaggio dovuti al perno del pistone.

Possibili cause

Il gioco tra la boccola del piede di biella e il perno del pistone era troppo ridotto.
Probabilmente il gioco nella boccola del piede di biella è stato superato a causa di un problema di allineamento della biella e il perno del pistone si è quindi incastrato.
Il supporto del perno non è stato lubrificato al montaggio dei pistoni.

AVVERTENZA

Affinché per i primi giri del motore sia presente una lubrificazione sufficiente e non si formino i primi segni di grippaggio all’avviamento motore, al montaggio dei pistoni è necessario lubrificare abbondantemente il supporto del perno.

Segni di grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone (biella a contrazione)

Il pistone è stato utilizzato per un periodo di tempo breve.
Non sono presenti tracce di usura nel mantello del pistone.
Segni di grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone sul lato superiore sollecitato dalla pressione (fig. 1).
La superficie dei segni di grippaggio è grezza. Non ci sono tracce di olio bruciato.

Valutazione

In pratica il pistone non presenta ancora tracce di usura ed è stato quindi utilizzato solo per un breve periodo di tempo. Il perno del pistone si è coperto di segni di grippaggio già dopo i primi giri del motore. I punti di grippaggio grezzi sono indizio della mancanza di olio nel supporto del perno.

Possibili cause

Il supporto del perno non è stato lubrificato prima del montaggio del pistone.
In caso di contrazione del perno del pistone nella biella, la scorrevolezza del supporto del perno è stata controllata con movimenti basculanti del pistone subito dopo l’inserimento del perno. A questo punto il supporto può danneggiarsi a causa delle inconsuete differenze di temperatura dei componenti (che non si verificano durante il funzionamento).

Segni di grippaggio negli alesaggi dei perni del pistone (con segni di grippaggio dovuti al mantello del pistone)

Il pistone si è coperto di segni di grippaggio lungo tutta la circonferenza, con centro sulla testa del pistone.
Gli anelli di tenuta sono saldi nelle scanalature anulari.
In entrambi gli alesaggi dei perni del pistone sono resenti segni di grippaggio.

Valutazione

La concentrazione dei segni di grippaggio sulla testa del pistone indica che il danno è iniziato in questo punto in seguito ai disturbi di combustione. Le fasce elastiche sono salde e i segni di grippaggio si sono trasferiti sempre di più sul mantello.

I gas di combustione che sfregano contro gli anelli di tenuta saldi hanno riscaldato il pistone a tal punto che il velo di olio nel supporto del perno è diventato inefficace e anche qui si sono formati segni di grippaggio.

Possibili cause

Disturbi di combustione che causano segni di grippaggio dovuti al gioco e al ciclo a secco sulla testa e sul mantello del pistone e, di conseguenza, segni di grippaggio nel supporto del perno.