Se hai mai visto l'interno di un motore a combustione interna, sai che è un ambiente veloce, rumoroso e incredibilmente caldo. Al centro di questa macchina ci sono le valvole del motore, che controllano il movimento dell'aria e del carburante attraverso i cilindri. Tuttavia, se parli con qualsiasi meccanico, ti dirà che le valvole di scarico tendono a guastarsi o usurarsi molto più velocemente delle valvole di aspirazione.

Ma perché è così? Perché le valvole di aspirazione di solito hanno una vita più lunga e più sana? Per capire questo mistero, dobbiamo prima vedere cosa fanno effettivamente queste parti e i mondi completamente diversi in cui vivono.

Quali sono i componenti delle valvole di aspirazione e cosa fanno?

Prima di analizzare le differenze di durata, dobbiamo chiedere: quali sono le valvole di aspirazione progettate per fare?

In sintesi, le valvole di aspirazione sono i custodi dell'aria fresca e del carburante di cui ha bisogno il motore per respirare. Quando il pistone scende, la valvola di aspirazione si apre. Questa azione permette a un miscuglio freddo di aria e carburante di irrompere nella camera di combustione.

Poiché il loro lavoro principale è far entrare aria fresca e fredda dall'ambiente esterno, queste valvole sono costantemente raffreddate durante ogni ciclo del motore. Questo flusso di aria fresca agisce come un mini condizionatore d'aria per il metallo. Di conseguenza, lo stress termico su queste parti rimane relativamente basso.

Quali sono i componenti delle valvole di scarico e cosa fanno?

Dall'altra parte, dobbiamo anche chiedere: quali sono le valvole di scarico e in che modo differiscono?

Mentre la valvola di aspirazione si occupa dell'ingresso fresco, le valvole di scarico hanno il lavoro sporco di pulire il disordine. Dopo che la candela accende il carburante, si verifica una piccola esplosione all'interno del cilindro. Questo crea una grande quantità di calore e gas di scarto.

Quando il ciclo di combustione finisce, la valvola di scarico si apre per permettere a questi gas di scarto brucianti e tossici di fuggire nel collettore di scarico. Pertanto, invece di sentire una brezza fresca, la valvola di scarico viene colpita da un flusso di fuoco surriscaldato e detriti chimici ad ogni colpo.

La grande ragione: estreme differenze di temperatura

Ora che conosciamo i loro ruoli, la ragione principale per la differenza di durata diventa cristallina: il calore.

Poiché le valvole di aspirazione toccano solo aria fresca e carburante nuovo, di solito operano a temperature intorno ai 300°C e 400°C. Sebbene possa sembrare caldo, è in realtà abbastanza mite per il metallo del motore.

Al contrario, le valvole di scarico sono costantemente bagno in gas di combustione infuocati. Di conseguenza, raggiungono regolarmente temperature stupefacenti tra i 700°C e 800°C - a volte anche più calde nei motori turboalimentati! Questo calore estremo ammorbidisce il metallo nel tempo. Di conseguenza, rende la valvola di scarico molto più incline a deformarsi, bruciarsi e crepare.

Corrosione chimica e accumulo di carbonio

Un altro fattore importante da considerare è l'ambiente chimico all'interno del motore.

Ad esempio, il carburante fresco che passa sulle valvole di aspirazione aiuta effettivamente a pulirle. In molti motori tradizionali, lo spruzzo di carburante lava via i detriti e mantiene pulito il sedile della valvola.

Tuttavia, la valvola di scarico vede solo i resti della combustione. Ciò significa che è esposta a sottoprodotti chimici aggressivi, zolfo e particelle di carbonio non bruciuto. Nel tempo, questi elementi causano corrosione a caldo. Peggio ancora, i depositi duri di carbonio possono intrappolarsi sul sedile della valvola. Quando ciò accade, la valvola non può chiudersi serrata, portando a un problema pericoloso noto come "valvola bruciata".

Usura fisica

Infine, il modo in cui questi due tipi di valvole trasferiscono il calore gioca un ruolo importante nella loro sopravvivenza.

Le valvole devono premere saldamente contro la testata del cilindro del motore per raffreddarsi. Quando una valvola si chiude, il calore passa dalla faccia della valvola al metallo più freddo del blocco motore.

Poiché la valvola di scarico è molto più calda, dipende fortemente da questo breve momento di contatto per sopravvivere. Ma poiché opera sotto una pressione termica così alta, qualsiasi leggera problema di allineamento o piccolo pezzo di detrito di carbonio interromperà questo processo di raffreddamento. Se una valvola di scarico perde la capacità di trasferire il calore anche per un breve periodo, si surriscalderà rapidamente e guasterà. Poiché le valvole di aspirazione sono già fredde, sono molto più tolleranti se le cose non sono assolutamente perfette.

Sommario

In conclusione, sebbene entrambe le parti sembrino molto simili a prima vista, vivono in due mondi completamente diversi. Le valvole di aspirazione godono di un ambiente pulito, fresco e lubrificato. Nel frattempo, le valvole di scarico devono sopravvivere a un ciclo brutale di calore estremo, sostanze chimiche aggressive e stress fisico.

Quindi, la prossima volta che il tuo veicolo ha bisogno di una riparazione del motore, saprai esattamente perché quelle laboriose valvole di scarico sono di solito le prime che devono essere sostituite!