Cosa è meglio: catena di distribuzione o cinghia di distribuzione

Nei motori moderni, il meccanismo di distribuzione si trova nella testata del cilindro, quindi l’albero a camme (o gli alberi a camme) al suo interno aziona la catena o la cinghia di distribuzione. Le controversie sui vantaggi di ciascuna opzione sono in corso da molto tempo. Prendiamo in considerazione le argomentazioni di coloro che preferiscono il motore ”a catena”, i pro e i contro di una cinghia di distribuzione, nonché le peculiarità della manutenzione di queste trasmissioni di distribuzione.

Tipi di trasmissione della distribuzione del motore

Nel motore a combustione interna, il meccanismo di distribuzione è responsabile della sincronizzazione del movimento dei pistoni nei cilindri con l’apertura e la chiusura delle valvole di aspirazione e di scarico: solo in questo modo è possibile il corretto funzionamento del motore. La distribuzione fa girare l’albero a camme, che a sua volta controlla le valvole.

In passato, l’albero a camme era spesso alloggiato nel blocco cilindri e collegato all’albero motore tramite una coppia di ingranaggi. Questo tipo di trasmissione è il più affidabile possibile, anche se presenta alcuni svantaggi. Nella stragrande maggioranza delle auto moderne, però, la distribuzione è a catena o a cinghia. E talvolta la loro combinazione. In questo caso, un albero a camme viene azionato dall’albero a gomiti tramite una cinghia e il secondo da quest’ultimo, ma con una catena corta.

Funzionano allo stesso modo, ma la cinghia trasmette la forza grazie al contatto dei denti ”di gomma”, mentre la catena è composta da maglie metalliche. Ciascuna delle opzioni ha i propri pro e contro, nonché sfumature di funzionamento che è importante conoscere. Allo stesso tempo, è impossibile dire inequivocabilmente cosa sia meglio, se la catena o la cinghia.

Pro e contro della distribuzione a cinghia

La distribuzione a cinghia implica l’uso di una speciale cinghia dentata. Sono i suoi denti sulla superficie interna a trasmettere la coppia e a sincronizzare contemporaneamente la rotazione dell’albero a camme e dell’albero motore.

Le moderne cinghie dentate sono una struttura multistrato piuttosto complessa, che presenta un ”disegno” della superficie di lavoro attentamente studiato. I denti hanno solitamente un profilo trapezoidale, meno spesso semicircolare. La base del nastro è costituita da uno strato di rinforzo in fibra di vetro, metallo o fili tessili che non ne consentono l’allungamento. La parte superiore è ricoperta di gomma, che conferisce flessibilità al nastro. La superficie esterna dei denti è solitamente costituita da un altro strato di rinforzo impregnato di un composto di grafite che riduce l’usura e l’attrito.

La cinghia di distribuzione può inoltre azionare altre parti del motore, spesso la pompa. Le dimensioni e il materiale della cinghia, il numero e la dimensione dei denti sono attentamente calcolati dagli ingegneri per un particolare motore, quindi questi componenti hanno un numero di catalogo e sono selezionati per un particolare modello di auto.

Affinché la trasmissione funzioni correttamente, la cinghia deve essere ben tesa. Una tensione eccessiva è dannosa quanto una tensione insufficiente. Il mantenimento di una tensione ottimale è affidato a uno speciale rullo, che entra in contatto con la superficie esterna della cinghia. È integrato da dispositivi di tensionamento meccanici e automatici, e oltre a lui nella distribuzione della cinghia può essere coinvolto il rullo di bypass. Di solito viene installato sulla sezione della cinghia più diritta possibile per smorzarne le vibrazioni e allo stesso tempo per mantenerla sul tenditore.

Il principale vantaggio della cinghia di trasmissione può essere definito la relativa economicità di tale soluzione, poiché una nuova cinghia e i lavori per la sua sostituzione sono troppo costosi. Tuttavia, è importante notare che di solito nella cinghia di distribuzione non viene sostituita solo la cinghia, ma anche i rulli e il tenditore. A volte, se previsto dal manuale d’uso, può essere necessario sostituire anche altri componenti con cui la cinghia di distribuzione lavora.

Per quanto riguarda la risorsa, viene calcolata dal produttore e di solito varia da 40 a 150 mila chilometri di chilometraggio. Nei modelli di motore più recenti, il chilometraggio prima della sostituzione può essere ancora più elevato. Quando si sceglie una nuova cinghia di distribuzione, è necessario prestare attenzione alla sua durata, che è in media di cinque anni dalla data di rilascio – questa informazione dovrebbe essere letta sulla confezione prima dell’acquisto.

Strutturalmente, la trasmissione della cinghia di distribuzione si trova all’esterno del motore, quindi la sua unica protezione dalla polvere della strada, dalle precipitazioni e dalle variazioni di temperatura è, nella migliore delle ipotesi, un coperchio decorativo in plastica del motore. Tuttavia, molto più pericolose per la cinghia sono le contaminazioni ”interne”, prima fra tutte la fuoriuscita di olio attraverso i paraoli usurati. Tutto questo non allunga la vita utile della cinghia, ma una certa compensazione è la possibilità di ispezionarla visivamente.

È necessario, perché le conseguenze di una cinghia di distribuzione rotta possono essere catastrofiche. Una cinghia rotta provoca un arresto quasi istantaneo dell’albero a camme, per cui alcune valvole di aspirazione o di scarico rimangono in posizione aperta mentre i pistoni continuano a muoversi verso di esse. Questo contatto può danneggiare o rompere le valvole e, nel peggiore dei casi, i pistoni e i cilindri ne risentono. La riparazione costerà una cifra impressionante e, poiché spesso la cinghia non avverte dell’approssimarsi della rottura, è importante eseguire regolarmente la manutenzione del meccanismo di distribuzione e non risparmiare sui pezzi di ricambio.

Proprietà della cinghia di distribuzione:

basso costo della cinghia e degli interventi per la sua sostituzione;
la possibilità di un controllo visivo nel processo di funzionamento;
funzionamento silenzioso.

Minuti della cinghia di distribuzione:

non è elevata rispetto alla risorsa catena;
soggetta a un’usura maggiore dovuta a fattori esterni;
grave guasto al motore in caso di rottura della cinghia.

Pro e contro della distribuzione a catena

Questa variante della distribuzione del motore è fondamentalmente uguale alla cinghia, ma l’albero motore e l’albero a camme sono collegati da una catena d’acciaio. Nelle moderne unità di potenza si utilizzano principalmente catene a rulli in lamiera, il più delle volte a una fila, anche se esistono catene a due file. Esistono anche catene a piastre.

Anche le catene di distribuzione sono selezionate dagli ingegneri per un particolare motore e hanno un proprio numero di catalogo, che deve essere preso in considerazione durante la manutenzione e la riparazione. La catena nel motore si trova all’interno e scorre in un bagno d’olio. Come la cinghia, anche questa struttura è dotata di tenditori e prevede anche un sistema di calmierazione, responsabile dello smorzamento delle vibrazioni che si generano durante il processo di funzionamento. Nella distribuzione a cinghia, questo ruolo è svolto da un rullo di bypass.

Nella domanda su cosa sia più affidabile, catena o cinghia di distribuzione, la catena è solitamente in vantaggio. Spesso le case automobilistiche non ne specificano nemmeno la risorsa separatamente, lasciando intendere che la trasmissione a catena è progettata per l’intera vita dell’auto. Tuttavia, la pratica dimostra che in molti motori la catena (a fila singola) deve essere sostituita a un chilometraggio medio di 150.000 chilometri. Le catene a doppia fila hanno una risorsa maggiore, ma oggi sono rare a causa della maggiore resistenza alla rotazione.

Naturalmente, la riparazione costerà di più che nel caso di una cinghia, ma questo è il prezzo per una maggiore risorsa e affidabilità. Ciò è dovuto non da ultimo al fatto che la catena di distribuzione è isolata da tutti i fattori esterni: se non si risparmia sull’olio motore e la si cambia regolarmente, non dovrebbero esserci problemi. Inoltre, l’unità ”segnala” l’usura della catena con un rumore quando il motore è in funzione, con giri instabili e, probabilmente, anche con le spie di controllo sul cruscotto – perché la catena viene prima estratta e, di conseguenza, le fasi della fasatura sono spostate.

Tuttavia, anche le maglie saltate della catena di distribuzione allungata non immobilizzano l’auto, ma danno solo un segnale che non deve essere ignorato: è necessario fermare il motore e portare l’auto in assistenza. Tuttavia, se si riesce a portare il problema alla rottura della catena – è estremamente raro, ma succede – è improbabile che il motore sopravviva. Innanzitutto, le valvole incontreranno i pistoni allo stesso modo. In secondo luogo, la catena metallica causerà danni ai componenti interni del gruppo propulsore. La riparazione del motore avrà un costo maggiore rispetto all’eliminazione dei problemi causati dalla rottura della cinghia di distribuzione.

Profitti della catena di distribuzione:

lunga durata della catena;
alta affidabilità della trasmissione;
protezione dall’aumento dell’usura dovuto a fattori esterni.

Minuti della catena di distribuzione:

gradito allungamento della catena, che peggiora le caratteristiche del motore;
costo elevato della catena e degli interventi per la sua sostituzione;
mancanza di un’ispezione visiva durante il funzionamento;
grave avaria del motore in caso di rottura della catena;
funzionamento più rumoroso.

Caratteristiche di manutenzione della cinghia e della catena di distribuzione

Se l’auto è dotata di un motore a cinghia, è necessario guardare periodicamente sotto il cofano e ispezionare la cinghia di distribuzione per verificare che non vi siano crepe, scalfitture, filettature delaminate, denti usurati o tagliati, presenza di perdite di fluidi tecnici. È anche importante controllare il grado di tensione: non è ammissibile che si afflosci. In presenza di almeno uno dei sintomi sopra descritti, è meglio recarsi profilatticamente in assistenza, per ispezionare e, se necessario, sostituire la cinghia.

È improbabile che ciò sia possibile con un motore a catena, poiché non tutte le auto hanno la possibilità costruttiva di valutare le condizioni della catena senza smontare il motore. Se ci sono finestre di visualizzazione nell’ingranaggio della distribuzione, sarà necessario un paranco, la rimozione della ruota e, eventualmente, di parte dell’attacco del motore. Pertanto, è meglio concentrarsi sui sintomi indiretti – rumore, giri a vuoto, spie luminose accese – e sottoporre l’auto a regolare manutenzione.

Cosa è meglio: catena o cinghia di distribuzione

Al giorno d’oggi, le cinghie e le catene si trovano su auto della stessa marca, fabbricate o prodotte nello stesso periodo. Ciò dimostra che non esiste una risposta univoca alla domanda su cosa sia preferibile: catena o cinghia di distribuzione.

Inoltre, non è possibile evidenziare la dipendenza tra il tipo di trasmissione e altre caratteristiche costruttive dei motori. Si ritiene che il diesel abbia carichi maggiori sulla distribuzione, ma tra i motori a ”combustibile pesante” ci sono molti meccanismi a cinghia, ma anche a catena. Forse l’unica cosa in cui prevalgono le catene sono i motori multicilindrici a V. Ovviamente, a causa delle peculiarità del layout, che rendono difficile l’utilizzo di una cinghia. Ma al suo posto, di norma, si utilizzano più catene contemporaneamente, limitando così la lunghezza e il carico di ciascuna di esse.

In generale, i pro e i contro di una cinghia e di una catena nella trasmissione della distribuzione sono generalmente livellati dalle sfumature di un particolare motore. Se si deve scegliere tra due motori, è meglio ricercare in anticipo l’affidabilità di un particolare gruppo propulsore, ad esempio con l’aiuto dei nostri ”Indici di affidabilità”. La catena o la cinghia della distribuzione non è così importante.

Totali

La distribuzione a cinghia è più economica da mantenere, ma è più soggetta all’usura e al rischio di rotture improvvise in caso di manutenzione irregolare.
La distribuzione a catena è più affidabile in caso di carichi elevati e manutenzione irregolare, ma è più costosa da mantenere e comporta problemi più seri in caso di rottura.
Non è necessario scegliere un motore in base al tipo di distribuzione. Piuttosto, è l’affidabilità dell’unità complessiva che conta.