Quanto è frequente il guasto della cinghia di distribuzione e quando è necessario sostituirla

Quanto è frequente il guasto della cinghia di distribuzione in condizioni di servizio reali

A cinghia di distribuzione è un articolo soggetto ad usura con una durata definita. Le officine che gestiscono motori ogni giorno vedono il guasto della cinghia di distribuzione principalmente come un problema relativo all'intervallo di manutenzione piuttosto che come un problema di difetto. Una cinghia che ha percorso 40.000 miglia all'interno di un coperchio della distribuzione pulito e asciutto è in una condizione molto diversa da una cinghia che ha percorso 130.000 miglia con una guarnizione dell'albero a camme che perde dietro di essa.

Il corpo in gomma di una cinghia di distribuzione è un composto progettato per la flessione, il calore e il carico costante dei denti. Ogni giro piega la cinghia attorno a piccole pulegge e ogni impulso di combustione invia una fluttuazione di coppia attraverso i denti. I cicli di calore induriscono la gomma, la superficie del dente perde il rivestimento in tessuto e i fili di trazione all'interno iniziano a perdere il legame con la gomma. Questi cambiamenti sono graduali. La cinghia dà pochissimi avvertimenti, perché il danno è nascosto dietro una copertura della distribuzione in plastica o metallo.

Il grafico seguente mostra come cambia il rischio relativo di rottura della cinghia di distribuzione quando la cinghia supera l'intervallo consigliato. I valori sono un'illustrazione indicativa basata sull'esperienza di servizio tipica. I numeri effettivi dipendono dal design del motore, dal materiale della cinghia, dal clima e dallo stile di guida.

La curva è piatta mentre la cinghia di distribuzione rimane all'interno del suo intervallo e sale ripidamente una volta superato l'intervallo. Questo è il motivo per cui la cinghia di distribuzione viene sostituita secondo un programma invece di essere ispezionata e lasciata sul posto. Una cintura che sembra accettabile vista dal davanti può ancora avere dei cavi danneggiati all'interno.

Quali sono le cause del guasto di una cinghia di distribuzione

Il guasto della cinghia di distribuzione raramente ha un'unica causa. Una cinghia normalmente si guasta quando una condizione di usura incontra un momento di carico elevato, come una partenza a freddo, una brusca accelerazione o uno stallo del motore. Le barre sottostanti mostrano il contributo tipico di ciascuna causa quando le cinghie guastate vengono esaminate in servizio.

Danni al motore con interferenza e senza interferenza

Il costo di un guasto alla cinghia di distribuzione dipende dalla geometria del motore. In un motore ad interferenza, il pistone e la valvola aperta occupano lo stesso spazio in momenti diversi del ciclo. Quando la cinghia di distribuzione si rompe, l'albero a camme si ferma mentre l'albero motore continua a girare per inerzia e un pistone incontra una valvola aperta. In un motore senza interferenze, il gioco è abbastanza grande da non toccare mai valvole e pistoni, quindi il motore si ferma e la riparazione è limitata alla sostituzione della cinghia e delle parti correlate.

Articolo	Motore di interferenza	Motore senza interferenze
Gioco tra pistone e valvola	Percorsi di viaggio sovrapposti	Percorsi di viaggio separati
Conseguenza della rottura della cinghia di distribuzione	Valvole piegate, danni al cielo del pistone, possibili danni alla testata	Motore fermo, parti interne normalmente integre
Ambito di riparazione tipico	Lavori sulla testata, valvole, guide, kit cinghie, a volte pistoni	Kit cinghia di distribuzione e rifasatura
Valore di sostituzione preventiva	Molto alto	Alto
Azione consigliata	Non prolungare mai l'intervallo	Seguire l'intervallo per evitare arresti stradali

Il tipo di motore deve essere confermato dal manuale del veicolo o dal codice del motore prima di qualsiasi decisione di posticipare la sostituzione della cinghia di distribuzione. Un presupposto errato su una progettazione senza interferenze è costoso quando il presupposto è sbagliato.

Confronto dei parametri della cinghia di distribuzione e della catena di distribuzione

Molti motori utilizzano una catena di distribuzione anziché una cinghia di distribuzione. I due sistemi risolvono lo stesso problema di sincronizzazione con materiali diversi e ciascuno mostra un modello di guasto diverso.

Parametro	Cinghia di distribuzione	Catena di distribuzione
Materiale	Mescola di gomma con trefolo in fibra di vetro o aramidica	Maglie e perni in acciaio
Intervallo di sostituzione tipico	60.000-100.000 migliales or 5-10 years	Spesso abbinato alla durata del motore, con ispezione oltre 150.000 miglia su alcuni motori
Rumore di funzionamento	Basso	Da moderato a elevato
Lubrificazione	Funziona a secco dietro una copertura	Lubrificato con olio motore
Tipico modello di guasto	Rottura improvvisa o taglio dei denti	Allungamento graduale con rumore sferragliante
Peso	Luce	Più pesante
Travaglio sostitutivo	Medio	Spesso più alto
Avvertimento prima del fallimento	Limitato	Più evidente

Segnali di avvertimento di una cinghia di distribuzione prossima al guasto

Una cinghia di distribuzione fornisce meno avvertimenti rispetto alla maggior parte delle parti soggette ad usura, ma compaiono alcuni segnali. Considerare uno dei seguenti motivi come motivo per ispezionare la cinghia di distribuzione prima del prossimo lungo viaggio.

Come viene ispezionata una cinghia di distribuzione

Poiché la cinghia di distribuzione si trova dietro una copertura, l'ispezione significa rimuovere una sezione della copertura. Un tecnico segue un ordine fisso in modo che non manchi nulla.

Intervallo di sostituzione e condizioni operative

L'intervallo manuale presuppone un utilizzo normale. Climi caldi, strade polverose, viaggi brevi e frequenti e carichi pesanti sono tutti fattori che aumentano la temperatura o lo stress della cinghia. La tabella seguente mostra le condizioni comuni e il modo in cui i tecnici solitamente trattano l'intervallo.

Condizioni operative	Effetto sulla cinghia di distribuzione	Approccio per intervalli
Guida mista normale	Usura standard	Seguire manualmente la distanza e l'età
Alto ambient heat	Indurimento della gomma più rapido	Sostituire all'inizio dell'intervallo
Viaggi brevi con tempo freddo	Flessioni a freddo ripetute, umidità nell'area della copertura	Utilizzare il limite di età come priorità
Strade polverose o sabbiose	Usura abrasiva sulla superficie del dente	Ispezionare la guarnizione del coperchio e ridurre l'intervallo
Traino o carico pesante	Altoer tooth load	Sostituire all'inizio dell'intervallo
Veicolo rimessato per lunghi periodi	Invecchiamento con poco chilometraggio	Sostituisci per età, non per distanza
Rilevata perdita di olio	Ammorbidimento della gomma	Riparare la perdita e sostituire immediatamente la cinghia

La regola utilizzata nella maggior parte delle officine è semplice: sostituire la cinghia di distribuzione al limite che si verifica per primo, distanza o età.

All'interno di una cinghia di distribuzione: i materiali che determinano la durata

Due cinghie dentate con lo stesso numero di denti e la stessa larghezza possono avere durate di servizio molto diverse. La differenza sta nella mescola di gomma, nel cavo di trazione e nel tessuto dentato. Una cinghia di distribuzione ben progettata è costituita da quattro strati, ciascuno dei quali ha un compito.

Materiale option	Resistenza al calore	Allungarsi sotto carico	Utilizzo tipico
Corpo in cloroprene con cordone in fibra di vetro	Moderato	Basso	Motori più vecchi e con potenza inferiore
Corpo in HNBR con cordone in fibra di vetro	Alto	Basso	Moderni motori passeggeri a benzina e diesel
Corpo in HNBR con cordone in aramide	Alto	Molto basso	Alto-torque and high-temperature engines

Come la nostra fabbrica produce e testa i prodotti con cinghia dentata

Una cinghia di distribuzione che arriva al tuo motore ha attraversato una catena di produzione controllata. Ciascuna fase ha un risultato misurabile, pertanto i nastri di un lotto di produzione si comportano allo stesso modo dei nastri di quello successivo.

Prova di laboratorio	Metodo	Ciò che conferma
Resistenza alla trazione	Cintura tirata fino alla rottura del cavo	Resistenza e legame del cavo
Invecchiamento termico	Esposizione prolungata a temperatura elevata	Stabilità della gomma e resistenza alle crepe
Fatica dinamica	Esecuzione su un banco di prova per un numero definito di cicli	Resistenza dei denti e delle corde sotto carico
Immersione in olio e liquido refrigerante	Rinverdimento seguito da controlli di durezza e rigonfiamento	Resistenza all'esposizione ai fluidi
Flessibilità fredda	Flessione a bassa temperatura	Durata all'avviamento a freddo
Taglio del dente	Carico applicato ad un singolo dente	Forza della radice del dente
Misurazione del passo e della lunghezza	Strumenti di misura calibrati	Adattamento e precisione dei tempi

Contenuto del kit cinghia di distribuzione e guida alle specifiche

Un kit completo di cinghie di distribuzione sostituisce la cinghia insieme alle parti che ne condividono la vita. L'installazione di una nuova cinghia su un tenditore usurato sottopone la nuova cinghia allo stesso stress che ha danneggiato quella vecchia e il costo delle parti risparmiato viene rapidamente perso quando arriva la seconda riparazione.

Componente del kit	Funzione	Perché viene sostituito insieme
Cinghia di distribuzione	Sincronizza l'albero motore e l'albero a camme	Articolo di usura primario
Tenditore	Imposta e mantiene la tensione della cinghia	La primavera e il portamento si indeboliscono con l'età
Puleggia tendicinghia	Guida il percorso del nastro	La durata dei cuscinetti corrisponde alla durata della cinghia
Pompa dell'acqua	Fa circolare il liquido refrigerante, con trasmissione a cinghia su molti motori	Il lavoro si sovrappone al lavoro sulla cintura
Tenute dell'albero a camme e dell'albero motore	Tenere l'olio lontano dalla cinghia	Accessibile solo durante la rimozione della cintura
Bulloni e clip di montaggio	Fissare coperture e pulegge	I bulloni elastici non devono essere riutilizzati

Una cinghia dentata viene selezionata abbinando quattro valori: profilo del dente, numero di denti, larghezza della cinghia e passo. Questi valori devono corrispondere esattamente alle specifiche originali. Una cinghia con un dente in più o in meno modifica la fasatura della valvola in base all'angolo di quel dente e una cinghia con la larghezza sbagliata può scorrere contro la flangia della puleggia.

Specifica	Gamma di esempio	Significato
Profilo del dente	Dente trapezoidale tondo HTD, curvilineo modificato	La forma del dente deve corrispondere alla scanalatura della puleggia
Passo	8mm, 9.525mm, 14mm	Distanza tra i centri dei denti
Numero di denti	da 90 a 180	Imposta la lunghezza e la fasatura della cinghia
Larghezza	da 17 mm a 32 mm	Zona di contatto con la puleggia
Materiale del cavo	Fibra di vetro o aramide	Forza e comportamento di allungamento
Temperatura operativa	Da -35 C a 130 C circa	Campo di lavoro della mescola di gomma

Il conteggio dei denti e il profilo dei denti sono stampati sul retro della cintura. Quando la cinghia è fuori dal motore, leggere la marcatura prima di ordinarne una sostitutiva e confermarla con il codice del motore.

Linee guida per l'installazione della cinghia di distribuzione

Molti guasti alla cinghia di distribuzione che sembrano problemi del prodotto sono problemi di installazione. Una cinghia installata con una tensione errata o con segni disallineati può guastarsi nel giro di poche migliaia di chilometri. I seguenti punti si applicano a quasi tutti i motori.

Errore di installazione comune	Problema risultante
Riutilizzando il vecchio tenditore	Perdita di tensione e usura precoce della cinghia
Saltare i nuovi sigilli	Contatto d'olio con la nuova cinghia
Stringere eccessivamente il tenditore	Rumore del cuscinetto e durata ridotta
Girare il motore all'indietro dopo il montaggio	Allentamento sul lato guida e salto dei denti
Utilizzo di una cinghia con il conteggio dei denti errato	Offset temporale e perdita di potenza
Forzare la cinghia su una flangia della puleggia	Danni al cavo non visibili dall'esterno

Conservazione e movimentazione di una cinghia di distribuzione prima del montaggio

Una cinghia di distribuzione può anche invecchiare su uno scaffale. Conservare i nastri piatti o appesi su un rotolo largo, lontano dalla luce solare diretta, da fonti di ozono come motori elettrici e da qualsiasi solvente o olio. Una stanza fresca e asciutta a temperatura ambiente si adatta meglio alla gomma. Conservare la cinghia nel suo imballo sigillato fino al momento del montaggio e non piegarla mai in una curva più stretta del raggio minimo di curvatura, che corrisponde all'incirca alla dimensione della puleggia più piccola del sistema.

Controllare il codice della data di produzione prima dell'installazione. Una cinghia che è stata immagazzinata oltre il periodo consigliato dal produttore deve essere ispezionata attentamente per individuare eventuali crepe superficiali, indurimento o appiccicosità.

Costo di sostituzione preventiva rispetto alla riparazione dopo guasto

Il divario di costo tra la sostituzione pianificata e la riparazione del guasto è l’argomento più forte per rispettare l’intervallo. Il confronto seguente mostra lo sforzo relativo e i risultati tipici.

Scenario	Lavoro richiesto	Costo relativo	Fermi del veicolo
Sostituzione prevista del kit cinghia di distribuzione	Cinghia, tenditore, tendicinghia, guarnizioni, pompa dell'acqua se azionata da cinghia	1x	Lo stesso giorno per un giorno
Guasto sul motore senza interferenze	Kit cinghia, traino, rifasatura	Da 1,3x a 1,8x	Uno o due giorni
Guasto al motore con interferenza, danni lievi	Valvole, guide, guarnizione testa, kit cinghie	Da 3x a 5x	Diversi giorni
Guasto al motore con interferenza, gravi danni	Sostituzione testata o motore	6x o più	Una settimana o più

Gamma di prodotti per cinghie di distribuzione per diverse applicazioni di motori

Motori diversi pongono requisiti diversi a una cinghia di distribuzione. Costruiamo cinghie di distribuzione in diverse costruzioni in modo che la cinghia corrisponda alla coppia del motore, alla temperatura e al profilo dei denti.

Informazioni di montaggio necessarie per abbinare un kit cinghia di distribuzione

Per abbinare un kit cinghia di distribuzione bastano pochi fatti. Raccogli gli elementi di seguito e il prodotto corretto potrà essere identificato rapidamente e senza congetture.

Domande frequenti sui guasti alla cinghia di distribuzione