Cinghia o catena?

[Grattaballe]

e cosa potrebbe succedere a degli ingranaggi con le pistonate o le variazioni veloci di regime?.....che non potrebbe succedere ad una catena o una cinghia?

Se si usano ingranaggi di piccolo diametro (se non si vuole un monoblocco o una testata larghe...) ci saranno pochi denti ingaggiati. La moto non fa gran testo, alta potenza specifica non equivale sempre a grosse sollecitazioni meccaniche. Peraltro quella che nomini tu ha un bisogno di manutenzione che non va d'accordo col chilometraggio richiesto a un'auto e ha comunque la distribuzione molto ben studiata per diminuire appunto le masse in movimento e gli attriti. Ragiona con le sollecitazioni di una pistonata diesel 2.0 con iniezione a 2.000 bar e con la loro cadenza durante un giro, mixata con le risposte date dalla distribuzione, ogni giro alcune molle spingono l'albero a camme che le preme, al contrario rispetto a quello che il comando della distribuzione cerca di fargli fare.
Una cinghia o una catena possono avvolgere gli ingranaggi in modo più esteso, quindi trasmettere coppie più elevate a pari dimensionamento o, vista dall'altro lato, a pari coppia max trasmessibile essere meno ingombranti. La Panigale ha una mezza (non intera, mezza...) cascata in leggerissimo polimero, ma non ha le molle nella distribuzione e non sappiamo ancora quanto sia affidabile. Una catena Morse non ha mai dato grossi fastidi ma soprattutto non si è mai spezzata (di suo, intendo... chiaro che se il motore si è sbiellato la catena potrebbe anche, ma a quel punto il danno-catena è secondario) lasciando a piedi il malcapitato.

 

[TheMotarder]

domanda: la catena gira lubrificata mentre la cinghia? Nel caso direi che possa essere una differenza sostanziale

 

[ilopan]

Una cinghia moderna è garantita a seconda del motore tra i 200.000 e 250.000, ergo come una catena.

Una cinghia è più silenziosa e se non ricordo ma ha anche altri vantaggi(minori attriti e peso complessivo del meccanismo)

Mi permetto di dire questo:
una cinghia della distrubuzione di primo equipaggiamento è installat per fare i suoi kilometri di affidabilità secondo procedure e calcoli del costruttore del motore ma nache della cinghia.
Abbiamo cinghie da 240.000 km (Psa) e 210.000 km (Tdi 1.4 Vag) e cinghie da 150.000 km.

Però è giusto che si sappia una cosa fondamentale , visto che parliamo di tecnica e non di fagiolini.
Una cinghia dentata vive e sopravvive anche per condiziioni tecniche di montaggio.
Una cinghia non deve essere mai piegata (rischio smagliatura della maglia intrna), non deve esssere pizzicata nè scalfita d aoggeti contundenti.

Ma pochi sanno (e chi ha scritto ha detto di essere un tecnico quindi lo confermerà) che la cinghia deve molto della sua vita la tensionamento tra pulegge ed ingranaggi.

Se una cinghia è troppo tirata o troppo lenta, vive una parte della sua vita presunta o dichiarata.

E vi racconto di un attrezzo che le case automobilistiche hanno per fare il tensionamento della cinghia:
C'è un frequenzimetro con u rilevatore di frequenza quindi, che rileva il tensionamento degli archi di cinghia posti tra i tre punti di rotazione; un arco da una puleggia all'altro, ecc.
Ogni cinghia di ogni motore ha il suo valore in Hertz.

EDIT link troppo lungo

Una cinghia di una Renault non può essere tensionata ad un valore di quella di una Volkswagen.

Quindi, cosa voglio dire? Che al primo cambio di una cinghia, quanti meccanici e concessionari avete visto che hanno questo strumento?
Pochi.... ma io dico nessuno.
Allora succede che una cinghia nuova avrà una vita una cinghia sostituita un'altra!

Pertanto a volte è difficile sostenere che la cinghia è migliore...diciamo che la cinghia di primo equipaggiamento è diversa...!

La catena, che io preferisco, nasce for life.
Bisogna solo dargli l'olio giusto!

 

[U2511]

domanda: la catena gira lubrificata mentre la cinghia? Nel caso direi che possa essere una differenza sostanziale

Mi pare che i motori Ford più recenti usino una cinghia a bagno d'olio "garantita" per 250.000 km

 

[renatom]

La catena, che io preferisco, nasce for life.
Bisogna solo dargli l'olio giusto!

Chissà cosa ne pensano i possessori della penultima generazione di !.2 TSI.
E VAG che dopo l'esperienza in questione è tornata alla cinghia.

Ripeto: la mia idea è che sulla catena ci siano molte più variabili da tenere sotto controllo e che il rischio "cappella" sia dietro l'angolo, in particolare se si va all'osso con i costi.

La cinghia invece, qualche maltrattamento o piccola svista progettuale te li perdona un po' di più.

 

[U2511]

Diciamo che, se progettazione e installazione sono ben fatte, entrambe vanno bene, ma, allo stato attuale, è più difficile che dia problemi la cinghia dentata anche se si ha la "rottura" della sostituzione periodica.
Comunque ripeto: anche per quella che è la mia esperienza, in generale, la catena è un organo più delicato di una cinghia dentata

Ciascuno dei due sistemi ha pro e contro.
Posso dire qualcosa delle catene MB e Bmw.
Entrambe da sempre virtualmente "immortali", su una famiglia di motori Bmw (i noti N47) dal 2007 al 2013 ci sono state valanghe di sostituzioni (per lo più in garanzia, va detto). Non è stato affatto un problema di sottodimensionamento (une delle tre catene viene usata sui 3 litri 6 cilindri senza il benché minimo problema), ma, molto probabilmente, di complanarità del pacchetto distribuzione rispetto all'albero a gomiti. Questa cosa nasce a seguito del posizionamento catena lato volano (essenzialmente per le norme salvapedoni), fatto circa nello stesso periodi sia da MB che da BMW.
Solo che la prima no ha avuto il benché minimo problema, la seconda un bagno di sangue ... si ipotizza che MB, meno esigente di Bmw aul puntoi "ripartizione masse", abbia più spazio libero in zona volano e di coseguenza un carter distribuzione più capiente, mentre Bmw, più attenta alla questione "ripartizione pesi", ha dovuto adottare un diverso procedimento di assemblaggio.

 

[U2511]

La cinghia invece, qualche maltrattamento o piccola svista progettuale te li perdona un po' di più.

Ma anche no. Vi sono stati casi (penso ai mj) di problemi alla cinghia distribuzione., solo che, come giustamente notava grattaballe, una catena che salta fa molto più rumore

 

[Baron89]

L'ennesimo topic di rottura di una catena distribuzione mi dà lo spunto per questa riflessione.

C'è una specie di pregiudizio che dice che tende a dire che la catena sia testimoniato anche dal fatto che BMW, Mercedes, Toyota usano in gran parte la catena.

Mi permetto di insinuare il dubbio che, probabilmente è la cinghia ad essere la soluzione da preferire.
Negli ultimi anni ho letto molto più spesso di problemi alle catene (VW, BMW, Fiat) e quindi inizio a pensare che sia proprio la soluzione catena ad essere più problematica.

Anche nella mia esperienza di progettista industriale, ricordo di avere avuto spesso problemi con le catene e quasi mai con le cinghie.
C'è da dire che spesso in ambito industriale si opera in condizioni difficili tipo sporco, lubrificazione carente, ambienti corrosivi, non riscontrabili nel carter di un motore.
Come progettista,gli unici casi in cui preferirei una catena sono carichi elevati combinati a basse velocità e incertezze sul parallelismo degli alberi, casi che non sono quelli della cinghia distribuzione di un motore.
L'unico vantaggio che vedo è l'ingombro inferiore in direzione assiale.

E' tutto relativo...io sull' M9R Renault ho la catena e quasi 270.000 km...sta sempre la, fa il suo dovere...chi l'ha mai vista, non so manco come è fatta!

 

[Baron89]

Se le Case avessero la bontà di semplificare l'accessibilità alle cinghie per la sostituzione periodica, e di rendere più semplice la sostituzione stessa, che talvolta può creare problemi di precisione, si potrebbero ridurre drasticamente i tempi di lavoro, quindi i costi di manodopera, e rendere più conveniente la cinghia.

Il problema è: come?
Se la cinghia/catena di distribuzione è collegata direttamente all'albero a camme tramite il pignone...c'è poco da fare...bisogna inevitabilmente smontare testata, scatola e tutto ciò che c'è davanti (pulegge varie e cinghie servizi).
Se è un DOHC il lavoro si complica....

 

[TheMotarder]

Da appassionato e possessore di moto mi sembra di ricordare che le ducati montassero le famose cascate e anche le moto "datate"... Non avevano il minimo problema solo un rumore allucinante unito alla frizione a secco e il motore raffreddato ad aria.. Poi hanno messo le cinghie sul bicilindrico e molte ducati sono finite ricoverate per cinghie partite e mal curate...
Sulle moto credo che la catena sia la scelta preferibile... Probabilmente una catena regge meglio i 9000 giri rispetto alla cinghia... Bho non lo so ipotizzo

 

[eta*beta]

pi_greco: la moto cui mi riferivo è un estinto VOR e il motore non viene aumentato di cilindrata,ma è la potenza del modello stradale di serie che è circa un terzo in meno di quella dei motori che si usano(usavano!) NORMALMENTE in pista: non ufficiali,ma normali accessibili a chiunque,comprando direttamente il modello non stradale oppure sostituendo cammes,carburatore,centralia e qualcos'altro in quello omologato.

ex vertemati... tanata robba

 

[ilopan]

La catena, che io preferisco, nasce for life.
Bisogna solo dargli l'olio giusto!

Chissà cosa ne pensano i possessori della penultima generazione di !.2 TSI.
E VAG che dopo l'esperienza in questione è tornata alla cinghia.

Ripeto: la mia idea è che sulla catena ci siano molte più variabili da tenere sotto controllo e che il rischio "cappella" sia dietro l'angolo, in particolare se si va all'osso con i costi.

La cinghia invece, qualche maltrattamento o piccola svista progettuale te li perdona un po' di più.

Quella del 1200 Tsi non è una catena è una pena.
E' un errore progettuale, non bisogna confondere oggetto con problema.

 

[Cometa Rossa]

Io sono alla prima macchina con distribuzione a catena, ed ho dovuto rifare la distribuzione.
Tuttavia se ci sarà la possibilità, preferirò sempre prendere una distribuzione a catena, per due motivi:
- la catena avvisa che ha problemi diventando rumorosa, la cinghia no, salta senza vvisare e si rifà il motore
- le cinghie attuali hanno durata elevatissima. Sulla carta. Nell'uso pratico si vedrà con gli anni, dato che sono diffuse da poco. Tuttavia non è solo la cinghia il punto debole della distribuzione a cinghia, ma anche i cuscinetti: se grippi un cuscinetto, cosa per nulla aleatoria***, la cinghia non regge al grippaggio e salta, la catena, in teoria, regge e salvi il motore.

*** Sulla precedente auto, megane dci, la sostituzione era prevista a 120.000 km; a 90.000 km faccio un tagliando ed il meccanico mi chiama per farmi vedere come cigoli un cuscinetto; avrebbe resistito ulteriori 30.000 km? Chi lo sa, forse si, forse, no, nel dubbio cambiai la cinghia a 90.000 invece che a 120.000.

 

[Grattaballe]

possiamo anche fare un parziale OT se vogliamo,ma i principali motivi per cui è poco usata la cascata di ingranaggi sono i costi(quasi sempre gli ingranaggi sono del tipo sdoppiato con le molle per evitare i giochi,come nella mia moto appunto,mentre qualche pignone o puleggia e una catenella da sciaquone o una cinghietta in gomma non costano nulla) e la rumorosità,altro che problemi con le pistonate(un 4 cyl pistonerà sempre 10 volte meno che un grosso mono o bicilindrico a L).

Non è il numero delle pistonate ma quanta massa dovranno muovere e a quale numero di giri lo faranno. Ai regimi cui un naftone 2.0 inizia a pompare, la tua Vor non sta quasi neanche in moto. Un pistone di un naftone pesa 6 volte quello della Vor e lo stesso vale per gli organi della distribuzione e le loro spinte.
Allo stesso tempo, alla metà del regime cui la tua Vor esprime il suo meglio, un naftone avrà già finito da mo'. Quindi un conto è poco sforzo a grandi regimi, ben diverso è un casino di sforzo a bassi regimi, quindi a basse frequenze. Come provare ad avviare a pedivella un DR800 o una Kawa z900. Le cavigliette si spezzeranno più facilmente col DR.

la prima cosa che trovi se digiti "cascata di ingranaggi" è:

comandi a ingranaggi hanno dalla loro la grande robustezza, la straordinaria durata e l?ottima precisione; funzionano impeccabilmente anche in motori che ruotano a regimi elevatissimi in quanto non risentono degli effetti della forza centrifuga

Di questo paragrafo, la parte più pregiata è rossa. A fronte di precisione, robustezza e durata hanno dei contro che anche tu hai esposto.

in F1 e motoGP hanno sempre utilizzato la cascata di ingranaggi(poi vabbè: io vieterei l'azionamento pneumatico,visto che non ha riscontri nelle produzioni di serie) e direi che di kickdown VELOCI ne fanno....dubito che troverai mai l'affermazione di qualche ingenere motoristico che dica che le cascate di ingranaggi hanno problemi di ingranamento dei denti....

Ripeto: un naftone non ha giri, ha grosse sollecitazioni a bassi giri. Per pochi denti ingranati è la peggior cosa. Per ottenere sufficiente robustezza, gli ingranaggi dovrebbero probabilmente essere più spessi della catena, più pesanti, più rumorosi. Ultimo e non per importanza, fosse veramente la soluzione definitiva, l'avrebbero già adottata tutti. E' evidente che non esiste una soluzione migliore per qualsiasi impiego, in certi casi meglio A, in altri meglio B, in altri ancora meglio C.
Una soluzione universalmente migliore estingue inevitabilmente tutte le altre, mi pare non sia questo il caso.

EDIT:

tanto per (riba)dire:

Distribuzione a cascata di ingranaggi

Una scelta obbligata. Alti regimi di rotazione non sono tollerabili dalle comuni cinghie. Non solo perchè si strapperebbero per le violente accelerazioni, bensì per la possibilità di scavallamenti sulle pulegge che porterebbero ad errate fasature, fino al contatto tra valvole e pistoni. Se anche la cinghia non si rompesse, la sua dilatazione porterebbe comunque a spostamenti della fasatura.

Testo impreciso, alte velocità non significa automaticamente violente accelerazioni. La cinghia virtualmente non si dilata, annegati nella gomma ci sono diversi cavi in kevlar e la massa della cinghia, oltre che i diametri delle pulegge, è ben inferiore a quella di un ingranaggio. Oltretutto la cinghia, con almeno 8/9 denti (comunque quasi metà circonferenza dell'ingranaggio ricoperta) sempre ingranati, non può scavallare, altrimenti dovrebbe allungarsi di millimetri (a due cifre...) non di qualche decimo come deve fare per seguire le dilatazioni dei metalli. Se si allungasse di millimetri significherebbe solo che è stata mal dimensionata, non certo che è stata sconfitta dalla catena o dalla cascata di ingranaggi.

 

[bekler]

a prescindere dal fatto che le cinghie si sono negli anni evolute e sono diventate molto più durature e soprattutto affidabili,il problema della catena è un altro: come mai in passato di catene NON se ne rompevano praticamente mai,a parte forse qualche sporadico caso di difetto all'origine(a me non è mai capitato di sentirne) e qualcuno che la cambiava in motori con mezzo milione di Km perchè diventava rumorosa.

quoto ! ehh si un po' tutto quando sembra che si raggiunge una buona qualita'......poi hanno paura di non guadagnare piu'....