Il sistema di lubrificazione provvede a mantenere lubrificate, cioe separate da un velo (pellicola) d’ olio , le parti in movimento soggette a logorio. In mancanza di olio si produrrebbe infatti un forte attrito (resistenza al movimento) e conseguentemente un forte riscaldamento degli organi del motore che si muovono a contatto reciproco, i quali si consumerebbero rapidamente, si bloccherebbero (grippaggio), a causa della propria dilatazione dovuta al riscaldamento, e potrebbero giungere addirittura alla fusione.
L’olio, oltre ad asportare il calore originato dall’attrito, raffredda gli organi riscaldati dalla combustione della miscela ed aumenta la tenuta fra pistone e cilindro.
Il sistema di lubrificazione è dotato di una pompa a ingranaggi che pesca l’olio lubrificante contenuto nella coppa e lo invia in pressione a tutti gli organi che necessitano di lubrificazione. A essa fa capo una rete di sottili condotti che permettono all’olio di raggiungere le varie parti del motore. La scelta della pressione, della portata della pompa e dei diametri delle tubazioni permette di dosare la circolazione dell’olio e la dissipazione del calore. La pressione dell’olio viene segnalata da una lampadina spia di colore rosso e da un manometro posti sul cruscotto. Una valvola limitatrice lascia defluire l’olio nella coppa quando la pressione nel circuito supera il valore di taratura (5 + 7 bar). Un sistema di filtri opera la pulizia dell’olio. I filtri possono essere di vario tipo e inseriti nel circuito di lubrificazione a portata parziale (in derivazione) o totale (in serie).
Sono filtri in derivazione quelli che filtrano solo una parte del contenuto della coppa; sono in serie quelli che, inseriti direttamente nel circuito, vengono attraversati dall’intero flusso d’olio.
I filtri in derivazione sono solitamente costituiti da un contenitore metallico esterno al motore e da una cartuccia intercambiabile (filtro a cartuccia) contenente una massa filtrante. Il filtro a cartuccia può anche essere inserito a portata totale e in tal caso vi è incorporata una valvolina di sicurezza che lo esclude dal circuito in caso di intasamento dell’elemento filtrante. In ogni caso bisogna sostituire la cartuccia con la periodicità indicata dalla Casa costruttrice (mediamente ogni due cambi dell’olio).
I filtri a portata totale sono costituiti da reti metalliche (filtro a rete) oppure sono applicati all’estremità anteriore dell’albero motore e realizzati in modo da trattenere le particelle solide che per forza centrifuga si depositano nella zona periferica del filtro durante la rotazione dell’albero (filtro centrifugo).
Una pompa volumetrica aspira l’olio nella coppa mediante una tubazione terminante con una reticella filtro sistemata in una succhieruola e avente la funzione di proteggere la pompa contro le magglori impurltà contenute nelI’olio. La pompa è sistemata nel punto più basso possibile della coppa per facilitarne l’innesco ed è costituita da un corpo di ghisa o alluminio, munito di luci di aspirazione e di mandata, nel quale girano due ingranaggl identici a taglio dritto o elicoidale. Uno degli ingranaggi, detto conduttore, è azionato dall’albero motore mediante catena o pignone di comando, o talvolta da un apposito pignone ricavato direttamente sull’albero della distribuzione.
L’ingranagglo conduttore trasmette il moto al secondo ingrenagglo, detto condotto, con ll quale è ingranato e che gira liberamente sul proprlo asse.
Una pompe volumetrica è caratterizzata dal fatto che la pressione e la portata della stessa aumentano man mano che aumenta il regime dl rotazione del motore; è quindi necessarlo applicare un Iimitatore di pressione sul circulto di mandata in modo da mantenere la pressione a un opportuno valore (5 - 7 bar). |
Provvedono al filtraggio deIl’oIio prima che sia inviato alle varie parti del motore.
L’azione filtrante è svolta da materiale (quale cotone, feltro, garza metallica, carta) sagomato e pressato, attraverso il quale I’olio in pressione fluisce. Si possono avere filtri a uno o a due stadi. Il filtro a doppio stadio è il più efficace. Esso si compone di una parte in carta e di un’altra in cotone. Vi sono anche filtri a centrifuga.
Il filtraggio è necessario poiché, mentre il motore funziona, l‘olio è inquinato da:
-particelle solide provenienti dall’aria esterna;
-particelle metalliche dovute all’usura degli organi in movimento;
-depositi carboniosi dovuti a una combustione incompleta, che formano delle morchie e della fuliggine;
-I gas di combustione, poiché la tenuta degli anelli elastici non è mai perfetta;
-lo zolfo contenuto nel combustibile.
È quindi necessario trattenere gli elementi nocivi in sospensione nell‘olio, per evitare I’intasamento dei vari condotti di lubrificazione e I’avaria dei perni di banco e di
biella, come pure dei relativi cuscinetti. Altri vantaggi di un accurato filtraggio sono la riduzione delle usure di tutti gli organi del motore e una maggiore durata dell’olio.
I filtri sono sempre muniti di una valvola, detta by-pass, avente lo scopo di cortocircultarli quando risultano troppo intasati.
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Quando si avvia il motore, la pompa dell’olio viene messa in funzione dall’albero della distribuzione oppure direttamente dallo stesso albero motore mediante una coppia di ingranaggi.
Con il vorticoso girare dei suoi ingranaggi essa aspira l’olio dalla coppa attraverso una succhieruola, munita di un filtro a rete che trattiene le impurità più grosse, e lo invia in pressione al filtro centrifugo (se l’impianto ne è dotato) o ai filtri a cartuccia, dopo essere passato attraverso lo scambiatore di calore (se l’impianto ne è dotato, vedi fig. 51 a pag. 80). L’olio giunge poi ai supporti di banco dell’albero motore permettendo la loro lubrificazione; di qui esso entra nel condotto ricavato all’interno dell’albero motore, lubrifica i punti d’impernio delle bielle e, secondo i casi, percorre il canale ricavato nell’asta di biella e nello spinotto (lubrificazione forzata) colando poi lungo la parete dei cilindri, oppure fuoriesce in corrispondenza delle bronzine di biella e, per effetto della rotazione dell’albero motore, viene sbattuto contro le pareti dei cilindri lubrificandole (lubrificazione mista). Le fasce raschiaolio provvedono in ogni caso a togliere dalle pareti l’olio in eccesso, per evitarne il risucchio nelle camere di combustione, e, durante la discesa dei pistoni, lo fanno gocciolare nella coppa.
Altri condotti raggiungono i supporti dell’albero della distribuzione e la testa in modo che l’olio possa lubrificare i bilancieri, gocciolare lungo le aste sull’albero della distribuzione lubrificandolo e poi cadere nella coppa. Varie derivazioni provvedono a lubrificare gli ingranaggi di comando della distribuzione, il turbocompressore, e, nei veicoli commerciali, i ruotismi di comando della pompa di iniezione e del compressore d’aria per l’impianto di frenatura.
I vapori di olio che si formano all’interno del motore durante il funzionamento vengono convogliati in un condensatore dove in parte sono condensati e immessi nuovamente in circolo, in parte sono convogliati, tramite una tubazione, al filtro dell’aria, per essere aspirati dal motore e quindi bruciati. Quando la pressione dei vapori di olio, all’interno del condensatore, supera un certo valore, essi vengono scaricati nell’atmosfera.
Occorre verificare ogni giorno il livello dell’olio nella coppa per mezzo dell’apposita asticina graduata. Tale controllo si effettua con veicolo in piano e a motore fermo da almeno 10 minuti, poiché, se il motore ha appena smesso di funzionare, una parte dell’olio è ancora in circolazione e la misurazione sarebbe inattendibile.
Il livello deve risultare compreso fra le due tacche impresse sull’asticina, senza essere inferiore al minimo (poiché la quantità di oliosarebbe insufficiente a garantire una buona lubrificazione) né superiore al massimo (per evitare indesiderati trafilamenti dalla parte
del volano e della frizione, qualora la guarnizione di tenuta fosse usurata). Per impedire che l’olio si riscaldi eccessivamente, è consigliabile che il livello non sia troppo al di sotto del massimo: in tal caso l’olio contenuto nella coppa è in quantità sufficiente per operare da massa refrigerante dell’olio bollente che ricade in essa dopo il lavoro di lubrificazione.
Se il livello dell’olio è insufficiente, si deve aggiungere altro olio attraverso l’apposito bocchettone.
È bene sottolineare che ciò che pregiudica immediatamente il buon funzionamento del motore non è — ovviamente entro certi limiti — la scarsa quantità di olio nella coppa (si avrà in tal caso solo una diminuzione della refrigerazione dell’olio) bensì l’insufficienza o la mancanza di pressione di circolazione dell’olio, segnalata dall’accensione della lampadina spia e dalla lancetta del manometro.
Si deve effettuare un periodico cambio dell’olio lubrificante, poiché quest’ultimo, durante l’esercizio, perde gradualmente le sue proprietà caratteristiche. Quando il motore è in rodaggio, l’olio va sostituito secondo le indicazioni della Casa costruttrice (orientativamente: entro i primi 3.000 km circa, insieme ai filtri a cartuccia); dopo il rodaggio, la periodicità della sostituzione —— sempre indicata dalla Casa costruttrice — può essere molto variabile in funzione del tipo di olio impiegato e di varie condizioni, quali il grado di usura del motore, il modo e i tipi di percorso in cui viene impiegato (es.: percorso prevalentemente urbano, extraurbano, autostradale), ecc. Poiché l’olio è soggetto a processi di ossidazione, esso va comunque sostituito anche in caso di prolungata inattività o di scarso utilizzo del veicolo: la periodicità sarà quindi riferita non al chilometraggio bensì a un dato intervallo di tempo.
Lo scarico dell’olio va effettuato a motore caldo, togliendo il tappo disposto inferiormente alla coppa e lasciando scolare l’olio per una decina di minuti. Per facilitare l’operazione, togliere anche il tappo del bocchettone e l’asticina di livello. Per evitare che rimangano depositi sul fondo della coppa, non effettuare mai lo scarico aspirando l’olio dall’alto, attraverso il bocchettone di riempimento.
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