Quali sono le cause più comuni di usura prematura o rottura delle cinghie di distribuzione

IL cinghia di distribuzione automobilistica è un componente critico del treno di valvole del motore. Il suo guasto inaspettato spesso porta a danni catastrofici al motore. L'usura o la rottura prematura della cinghia di distribuzione non è casuale, ma è piuttosto il risultato di una combinazione di problemi tecnici specifici, errori di installazione o fattori ambientali.

Errori tecnici di installazione e tensione

Gli errori di installazione sono la causa principale di guasti prematuri di nastri nuovi o relativamente nuovi.

1. Tensione errata:

IL life of a timing belt is extremely sensitive to its tension.

Tensione eccessiva: al cavo di trazione all'interno della cintura viene applicata una sollecitazione eccessiva e prolungata. Ciò accelera l'affaticamento del cavo e può causare una riduzione della larghezza del nastro e una maggiore usura dei bordi. Allo stesso tempo, un tensionamento eccessivo può sottoporre a carichi radiali eccessivi i cuscinetti del tenditore e della puleggia tenditrice, provocando un cedimento prematuro dei cuscinetti.

Sottotensione: ciò può causare un allentamento della cinghia durante il funzionamento, soprattutto durante improvvisi cambiamenti di velocità del motore, che possono causare sferzate o vibrazioni della cinghia. Una cinghia allentata può facilmente provocare il salto dei denti e, nei casi più gravi, i denti della cinghia possono separarsi dalla puleggia, causando una perdita di sincronizzazione.

2. Gestione impropria:

Una manipolazione impropria del nastro durante l'installazione può causare danni interni.

Piegature/attorcigliamenti: piegare o torcere con forza la cinghia, soprattutto durante la movimentazione o l'installazione su una puleggia, può causare una deformazione permanente del cavo di tensione, creando punti di concentrazione delle tensioni. Questi difetti nascosti possono rapidamente trasformarsi in crepe e fratture durante il funzionamento del motore.

Danni da leva: l'uso di un cacciavite o di un piede di porco per forzare la cinghia nella puleggia può danneggiare direttamente i denti o i bordi della cinghia, causando potenzialmente il taglio dei denti.

Contaminazione e attacco chimico

Le cinghie di distribuzione sono generalmente realizzate in gomma sintetica o polimeri ad alte prestazioni, che hanno una resistenza limitata agli agenti chimici, in particolare all'olio.

1. Contaminazione di oli e fluidi:

Perdita di olio motore: è comunemente causata dall'invecchiamento e dal guasto del paraolio dell'albero motore o dell'albero a camme. L'olio motore può penetrare nella mescola di gomma della cinghia, causandone rigonfiamento, rammollimento e perdita di resistenza. I denti della cinghia ammorbiditi sono soggetti a deformazioni e sbucciature, accelerando l'usura.

Perdite di liquido refrigerante: il liquido refrigerante, soprattutto l'antigelo contenente glicole etilenico, corrode il materiale della cinghia, accelerandone l'invecchiamento e la formazione di crepe. Le cause più comuni di perdite includono il guasto della tenuta nella pompa dell'acqua azionata dalla cinghia di distribuzione.

2. Detriti esterni:

Detriti stradali, sabbia o altri detriti esterni possono penetrare attraverso un coperchio della distribuzione danneggiato o installato in modo errato e incastrarsi tra i denti della cinghia e le scanalature della puleggia, causando abrasione e stress concentrato, portando infine al taglio dei denti della cinghia.

Reazione a catena dei guasti dei componenti associati

IL reliability of the timing belt system depends on the coordinated operation of all components. Failure of any auxiliary component can immediately compromise the belt.

1. Guasto del tenditore o della puleggia tendicinghia:

Grippaggio del cuscinetto: l'esaurimento del grasso o il danneggiamento della guarnizione del cuscinetto possono causare il grippaggio del cuscinetto. Ciò fa sì che la cinghia scivoli sulla superficie della puleggia invece di rotolare, generando un notevole calore da attrito che può bruciare o usurare rapidamente la cinghia o addirittura provocarne la rottura.

Perdita di smorzamento: il guasto del meccanismo di smorzamento idraulico o meccanico nel tenditore automatico impedisce al tenditore di assorbire efficacemente le vibrazioni transitorie del motore e le variazioni di carico, portando a gravi fluttuazioni della tensione della cinghia e a un affaticamento accelerato.

2. Disallineamento della puleggia:

Se l'allineamento assiale di un albero motore, albero a camme o puleggia tendicinghia è disallineato, la cinghia sfregherà continuamente contro il bordo della puleggia o il coperchio della distribuzione durante il funzionamento, causando usura dei bordi e bordi sfilacciati della cinghia, riducendo in definitiva la larghezza e la resistenza della cinghia.

3. Guasto alla pompa dell'acqua:

Per le pompe dell'acqua azionate da una cinghia di distribuzione, il guasto del cuscinetto dell'albero o il grippaggio della girante possono generare una resistenza significativa, facendo sì che la cinghia subisca istantaneamente carichi di coppia di gran lunga superiori alla sua capacità di progettazione, con conseguente rottura della cinghia per trazione.

Degrado dei materiali e invecchiamento termico

Anche senza evidenti guasti meccanici o contaminazioni, il materiale stesso della cinghia ha una durata operativa limitata.

Rottura da ozono: Durante il funzionamento, il materiale in gomma reagisce con l'ozono presente nell'aria, soprattutto nelle zone in cui la cinghia è sottoposta a sollecitazioni e flessioni, provocando sottili crepe (fessure capillari) sulla superficie. Queste crepe si approfondiscono e si espandono nel tempo.

ILrmal Degradation: The constant high temperatures in the engine compartment, even at normal operating temperatures, can accelerate the chemical aging of the belt polymer, causing the belt to become hard and brittle, and degrading the elastomer properties. This hardening can make the belt more susceptible to breaking when subjected to shock loads.