Perché non si deve mai montare un pistone dello stesso diametro su un cilindro usato

Quando si sostituisce un pistone su un motore a combustione interna, è importante non usare un pistone dello stesso diametro di quello originale se il cilindro è già usurato. Questo accorgimento è dovuto a fattori tecnici legati all’usura del cilindro e al funzionamento dei segmenti del pistone. Analizziamo le ragioni di questa scelta e le possibili conseguenze di un’installazione errata.

L’usura del cilindro

Con l’uso il cilindro del motore tende a usurarsi, principalmente per due motivi:

1. Attrito: L'attrito tra il pistone, i segmenti e le pareti del cilindro causa un graduale assottigliamento del materiale del cilindro, anche se la lubrificazione è presente.
2. Effetti termici: L'espansione termica dovuta alle alte temperature di esercizio può provocare microdeformazioni nel cilindro, accelerando l’usura.

L'usura può variare in base al tipo di motore, alle condizioni di utilizzo e ai materiali impiegati. Tuttavia, è comune che il diametro del cilindro aumenti di almeno 0,05 mm (5 centesimi) nei motori con un chilometraggio elevato.

Problemi nell'accoppiamento pistone-cilindro

Quando il cilindro è nuovo, pistone e segmenti sono progettati per garantire un accoppiamento preciso, che assicura una compressione ottimale e riduce la perdita di gas. Tuttavia, con il cilindro usurato, il suo diametro aumenta leggermente, causando un gioco eccessivo se si monta un pistone dello stesso diametro originale.

In un cilindro usurato, i segmenti del pistone non riusciranno a garantire una buona tenuta, creando un gioco radiale che compromette la compressione e l’efficienza del motore.

La rettifica del cilindro

Per risolvere il problema dell’usura, la soluzione ideale è rettificare il cilindro. Questo processo prevede la lavorazione del cilindro per ripristinarne la superficie, allargandola leggermente rispetto al diametro originale. Dopo la rettifica, si utilizza un pistone sovradimensionato, che si adatta al nuovo diametro del cilindro.

Ad esempio, se il cilindro ha un’usura di 0,05 mm, la rettifica potrebbe portare il diametro del cilindro a essere maggiore di 0,2 o 0,4  rispetto a quello iniziale, garantendo così una perfetta compatibilità con il nuovo pistone e segmenti.

Conseguenze di montare un pistone dello stesso diametro su un cilindro usurato

Se si monta un pistone dello stesso diametro nominale su un cilindro usurato senza rettificarlo, si possono verificare vari problemi:

1. Perdita di compressione: Il gioco eccessivo tra pistone e cilindro riduce la capacità di tenuta dei segmenti, causando una perdita di pressione nella camera di combustione e una riduzione delle prestazioni.

2. Aumento del consumo di olio: Con il gioco aumentato, l'olio di lubrificazione può passare oltre i segmenti e arrivare nella camera di combustione, aumentando il consumo di olio e le emissioni di fumo, oltre a danneggiare la marmitta e il catalizzatore.

3. Maggiore usura di pistone e segmenti: Il gioco e il movimento laterale del pistone accelerano l’usura di pistone e segmenti, riducendo la loro durata e richiedendo una sostituzione anticipata.

4. Aumento delle vibrazioni: Un pistone che non si adatta correttamente al cilindro genera vibrazioni anomale, che possono compromettere il comfort di guida e danneggiare altri componenti meccanici, inclusi i cuscinetti.

5. Rischio di grippaggio: Un eccessivo gioco può provocare un surriscaldamento localizzato, con il rischio che il pistone si blocchi nel cilindro, causando danni gravi al motore.

La sostituzione del pistone deve essere accompagnata da una valutazione delle condizioni del cilindro. In presenza di usura, montare un pistone dello stesso diametro nominale non è consigliato. La soluzione corretta prevede la rettifica del cilindro e l’uso di un pistone sovradimensionato, che garantisca la giusta tenuta e prestazioni ottimali.

Non rettificare il cilindro e montare un pistone dello stesso diametro può portare a perdita di compressione, aumento del consumo di olio, usura prematura, vibrazioni e, nei casi più gravi, grippaggio del motore. Una manutenzione adeguata, comprensiva di rettifica e sostituzione con pistoni adatti, è essenziale per mantenere il motore in buona salute e garantire una lunga durata e prestazioni elevate.