MESSA IN FASE DI UN ALBERO A CAMME "SCONOSCIUTO"

Messa in fase di un albero a camme sconosciuto
... anzi di DUE alberi a camme, visto che parliamo delle Honda bialbero...

In genere, per fare la messa in fase delle camme di serie basta seguire le istruzioni riportate sul manuale, e fidarsi dei riferimenti presenti sulle estremità di ogni albero.

Immaginiamo invece di trovare un paio di alberi a camme "sconosciuti", o meglio senza diagramma e senza istruzioni, e vogliamo montarli e metterli in fase: come fare?

E' un caso reale, capitato di recente su questo sito ad un collega CB-ista francese, un certo Dominique, e ho cercato di dargli delle indicazioni, che mi piacerebbe sviluppare “inter nos”.

La questione ha un carattere un pò tecnico, quindi potenzialmente noioso, ma credo che tutti sappiano bene che gli alberi a camme sono collegati all'albero motore, in modo da girare alla metà della sua velocità, e così facendo, determinano l'apertura e la chiusura delle valvole, con i giusti anticipi e ritardi rispetto a uno dei due punti morti del moto dei pistoni.

In altre parole, le camme e l' albero motore devono essere "in fase", per determinare un certo diagramma di distibuzione. Semplice no? Non proprio, ma noi non ci facciamo mancare niente, e potrebbe tornarci utile un giorno o l'altro...

Attrezzatura occorrente

Per cominciare, ci occorre un minimo di attrezzatura, Almeno un comparatore centesimale e un disco graduato.

Il primo si compera, anche usato va bene, dai polacchi o dai russi, non c'é problema.
Il secondo può essere un goniometro, e si trova in cartoleria, oppure nella cartella di vostro figlio. Certo, uno più professionale sarebbe meglio, ma il goniometro di vostro figlio funziona bene lo stesso!
Ancora, occorre un sostegno per il comparatore, in moche lo si possa sistemare con la punta sul piattello delle punterie, con la stessa inclinazione delle valvole.
Per finire, occorre costrirsi un indice, per esempio in filo di ferro, da fissare al carter, per esempio con una vite del coperchio dell'alternatore.

Ah, occorre un'altro attrezzo, per la ricerca del vero punto morto superiore (PMS). Si trovano anche in commercio, ma si possono anche ricavare da una vecchia candela, come nella foto sopra.

Visto che l' attrezzatura é a posto, occorre montare il disco graduato sull'alternatore, con il suo indice, e gli alberi delle camme sulla testata del motore, Se non hanno nessun tipo di riferimento, occorre metterli in fase più o meno come quelli originali. La fasatura definitiva la scopriremo in seguito.

Riassumiamo velocemente la messa in fase standard.
Occorre mettere l'albero motore con il cilindro 1-4 nella posizione di PMS, disporre l'ingranaggio della camma di scarico in modo che I suoi riferimenti siano allineati alla testa e le camme del numero 1 siano orientate verso la candela. Inserire le viti e stringere. Inserire l'ingranaggio delle camme di aspirazione, e poi l'albero, seguendo l'orientamento di quello di scarico, con le camme del #1 verso la candela. Mettere le viti dell'ingranaggio della catena e stringere …. etc etc.

Ma prima di procedere dobbiamo decidere quale sistema di messa in fase usare ...

Messa in fase: sitema americano e sistema europeo

Sappiamo che le valvole, anzi le punterie che comandano le valvole, devono funzionare con un certo gioco, diciamo da 0.10 a 0.12 mm. Oltre a questo, il profilo di ogni camma, é dotato di una rampa di raccordo, che precede la fase di alzata vera e propria e che conclude quella di chiusura.

Il sistema europeo, prevede di regolare il gioco di funzionamento al valore prescritto, e di misurare gli angoli della fase non appena inizia /finisce l'alzata, cioé a partire dall' alzata 0, fino a quando l' alzata non ritorna a 0, per esempio in questo modo:

Aspirazione apre 30° prima del PMS
chiude 60°dopo il PMI

Scarico apre 60* prima del PMI
chiude 30° dopo il PMS

Il sistema americano prevedono semplicemente di trovare il “centro del lobo” (LC, lobe center) e di fare la fase con questo. Il diagramma precedente diventa:

Aspirazione LC 105° dopo il PMS
Scarico LC 105* prima del PMS

Tutto qui! Abbiamo due angoli, riferiti unicamente al PMS.

D'altra parte, a pensarci bene, le valvole eseguono il loro “balletto” di apertura e chiusura a cavallo di un punto morto superiore, in inglese TDC, come si vede dal grafico seguente:

Quindi tutti I parametri funzionali di una camma vengono riassunti da tre dati:
- posizione del centro dei lobi
- alzata massima
- durata

Non solo. Spesso (quasi sempre nei motori bialbero) il centro del lobo corrisponde al punto di alzata massima. Questo equivale a mettere in fase solo il punto di alzata massima, cioé:

Aspirazione: alzata massima 105° dopo il PMS
Scarico: alzata massima 105* prima del PMS

Per maggior sicurezza, il centro del lobo può essere verificato con la misura della durata totale di una fase, e dividendo il risultato per due.

Inoltre, per misurare la durata delle fasi, con il metodo americano, si usa regolare il gioco a zero , ma gli angoli della fase vengono misurati quando l'alzata raggiunge il valore di 0.04” (ovvero 1 millimetro) oppure di 0.05” (ovvero 1.25 millimetri) sia in apertura che in chiusura.
Anche la Honda utilizza “da sempre” il sistema dei 0.04”, rappresentata, nel grafico, dalla linea orizzontale marcata 0.04”, che corrisponde all'alzata di 1 mm.

Preferisco il sistema americano, per 3 buone ragioni:

- riduce al minimo l' errore di misura causato dalle rampe di raccordo, che hanno una durata non “standardizzata” e diversa a seconda delle realizzazioni.
- é più significativo, perché il profilo del lobo a 1 o 1.25mm di apertura consente una misura più precisa
- é universalmente adottato dalla maggior parte dei costruttori di moto e di camme speciali

Ricerca del VERO punto morto superiore PMS

Il metodo classico della ricerca del PMS, con il comparatore al posto della candela ed il pistone al PMS, non è molto preciso. Infatti, a causa della geometria della biella in quella posizione, lo spostamento del pistone é falsato dal gioco fra la biella, spinotto e asse dell' albero motore, è può dare luogo a differenze anche di 2-3 gradi.

E' meglio fare due misure, montando il nostro attrezzo al posto della candela, in modo che arresti il pistone a circa 20 mm dal PMS, dove la biella si trova a circa a 45°.

Portiamo l' albero motore al PMS utilizzando I segni del pickup dell'accensione. Fissiamo saldamente il disco graduato all'alternatore , ed anche l'indice in modo che anche questo segni lo zero sul disco,

Comincia la ricerca
Ruotando l'albero motore a mano, si porta in appoggio il pistone sulla battuta e si prende nota del valore misurato sul disco. Si ripete la misura girando l' albero in senso opposto fino a portare il pistone sulla stessa battuta, e prendendo di nuovo la misura. Il vero punto morto si trova a metà delle due letture.

Facciamo un esempio
Verso destra il disco indica 43° e a sinistra a 47°. E' sufficente calcolare la media , 43+47/2=45.
Questo significa che l'errore é di 2 gradi, quindi occorre spostare l'indice di conseguenza.
Fatto!, questo é il VERO PMS....
A questo punto si può smontare il fermo dal foro della candela.

Messa in fasedelle camme, finalmente!

Cominciamo dal cilindro #1 e sistemiamo il comparatore in modo che abbia la punta sul piattello della valvola di aspirazione, e ne assuma la stessa inclinazione.

Assicuriamoci di “precaricarlo” di almeno 10-11 millimetri, perché la valvola, aprendosi, si muove verso il basso e quindi porta lo stelo del comparatore ad uscire dallo strumento, “scaricandosi”.
Ruotiamo la ghiera del comparatore per azzerare lo strumento in corrispondenza della posizione di riposo della valvola.

Per misurare ila durata delle fasi “all'americana” dovremmo regolare il gioco a zero e misurare con alzata di 1 mm, per esempio, ma in alternativa, possiamo mettere il gioco a 0.12 mm, cioé 12/100, e sottrarre questo valore a 1mm, cioé

100 -12 = 88 Dobbiamo leggere il valore di 88/100 di millimetro.

Ruotiamo a mano l' albero motore fino a leggere il valore di 88 centesimi e prendiamo nota dell'angolo indicato dal disco, per esempio 15° prima del PMS.
Continuando a ruotare fino a quando il comparatore segna la alzata di 88 centesimi, e prendiamo nota dei gradi indicati, per esempio 35 gradi dopo il PMI.

Ripetiamo la stessa operazione anche per la valvola di scarico, sempre del cilindro #1 e riportiamo I dati in una tabellina, in questo modo:

Aspirazione
apre 15° prima del PMS
chiude 35* dopo il PMI
Alzata massima 7,7 mm

Calcolo della durata totale 15 + 180 + 35 = 230°
Calcolo del CL= 230/2= 115 , quindi 115-15°=100° dopo il PMS

Scarico
apre 40° prima del PMI
chiude 10° dopo il PMS
Alzata massima 7.7 mm

Calcolo della durata totale 40 + 180 + 10 = 230°
Calcolo del CL= 230/2= 115 , quindi 115-10°=105° dopo il PMS

Riassumendo, la nostra messa in fase la facciamo come segue:
CL Aspirazione = 100° dopo il PMS
CL Scarico = 105° prima del PMS

Bene, abbiamo capito la teoria, ma qual'é la fasatura giusta?

Confronto con i leader

Se abbiamo le specifiche, usiamo quelle e siamo a posto. wav

Se non le abbiamo, come abbiamo detto all' inizio, possiamo fare la messa in fase, confrontando I 3 valori caratteristici delle nostre (CL, durata e alzata) con quelli forniti da diversi costruttori di camme speciali o racing, come Weber o MegaCycle, che usano tutti gli stessi 3 parametri.

Studiando I cataloghi che si trovano online, ho riunito tutto in una tabella.

Con il motore bialbero, esiste una certa libertà del variare la fase di aspirazione da quella di scarico, andando a cercare il rendimento migliore a seconda di quello che si vuole fare. In altri termini, l'angolo fra I centri ed il PMS può essere aumentato o diminuito, con I risultati descritti indicativamente nella seconda tabella:

Conclusione

Non sono sicuro di avere chiarito o piuttosto ingarbugliato un tema già di per se un pò oscuro. In realtà volevo dare uno strumento di confronto e di valutazione di una coppia di alberi a camme di cui non sappiamo nulla, attraverso l'analisi dei suoi parametri caratteristici e universalmente usati nel mondo anglosassoni.

Se qualcosa non é chiaro, potrei provare a spiegarmi meglio …
Buonanotte dontknow