La fasatura variabile, da sogno a realtà | Officina

La fasatura

Con il passare del tempo le proposte sono diventate sempre più numerose, senza trovare però applicazioni pratiche. La situazione è cambiata all’inizio degli anni Ottanta, quando l’Alfa Romeo ha cominciato a produrre alcuni motori con distribuzione a fasatura variabile. Il sistema impiegato (e tutt’ora diffuso in campo auto), è semplicissimo e prevede che il calettamento angolare dell’albero a camme rispetto alla ruota dentata di comando possa essere variato facendo scorrere assialmente il manicotto di collegamento. Quest’ultimo è dotato di due serie di scanalature: esterne, che si inseriscono nella ruota dentata di comando e sono elicoidali, e interne, che si inseriscono sulla estremità dell’albero a camme e sono rettilinee. Facendo scorrere assialmente il manicotto, l’albero a camme ruota dunque di alcuni gradi. Il sistema di controllo può essere di vario tipo (meccanico, elettroidraulico). Talvolta il variatore è costituito da un semplice dispositivo centrifugo, come quello della Suzuki.

Di tipo analogo sono i sistemi nei quali la variazione del calettamento angolare viene ottenuta idraulicamente, cambiando la quantità d’olio nei vani esistenti tra la parte conduttrice (solidale con la ruota dentata) e quella condotta, saldamente vincolata all’albero a camme. Il profilo delle camme non varia e perciò la legge del moto delle valvole, l’alzata massima e la durata della fase non subiscono cambiamenti. A variare è invece la fasatura. Cambiano cioè l’anticipo di apertura e il ritardo di chiusura delle valvole. Questo sistema è usato nel nostro settore da costruttori come Ducati, Suzuki e Kawasaki.

Notevolmente diversi sono i sistemi che prevedono l’impiego di due camme (una più tranquilla e una più “spinta”) per ogni valvola. Consentono di ottenere risultati complessivamente migliori dato che permettono variazioni anche dell’alzata e della legge del moto, oltre che della durata della fase, cose che nei sistemi descritti in precedenza non sono possibili. Dal punto di vista meccanico sono però più complessi. In pratica si dispone di una camma per i regimi medio-bassi e di un’altra per i regimi elevati. I sistemi impiegati sono vari. Famoso è il VTEC della Honda, che nella versione originale (dalla quale sono state sviluppate diverse varianti) prevede tre camme per ogni coppia di valvole, che vengono comandate mediante bilancieri, con i due laterali che agiscono direttamente sulle valvole stesse. La camma centrale ha un profilo più spinto mentre le due laterali (eguali una all’altra) sono decisamente più tranquille (e assicurano quindi una coppia elevata ai regimi medio-bassi). Quando si supera un certo regime due elementi di trascinamento cilindrici scorrono assialmente grazie alla pressione dell’olio e rendono solidale il bilanciere centrale con i due laterali, che sono dunque costretti a seguire il suo movimento.

Anche il sistema ShiftCam della BMW (nella foto in basso) prevede due camme differenti per le diverse condizioni di impiego della moto, con la centralina di controllo che tiene conto anche (anzi, soprattutto) del carico, ovvero del grado di apertura della valvola del gas, oltre che del regime di rotazione. Il passaggio da una all’altra si ottiene facendo scorrere assialmente sull’albero (scanalato) il manicotto sul quale sono le camme stesse. In campo auto esistono numerosi altri sistemi di fasatura variabile. In origine, le distribuzioni a fasatura variabile erano state sviluppate per migliorare la curva di erogazione. Rendevano anche possibile l’impiego di alberi a camme più spinti perché, grazie a esse, si poteva avere lo stesso una buona erogazione ai medi regimi. Pure per le emissioni e per la regolarità del minimo si avevano vantaggi.

Passa alla prossima pagina