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segmenti Di pistone e canne cilinDRi
RIDUZIONE DEL CARBONIO,
RIDUZIONE DELLE EMISSIONI
Il pistone fa parte di un sistema che non funzionerebbe in modo
effi ciente se i componenti ad esso collegati, in particolare i segmenti,
non presentassero le stesse innovazioni. Questi componenti devono
garantire una tenuta eccezionale, resistere ad elevate temperature
e pressioni e a forze imponenti riducendo nel contempo al minimo
attrito e usura. Devono avere elevata durata anche in condizioni di
scarsità di lubrifi cazione. Persino i carburanti, che un tempo, specie
nel caso dei motori diesel, rappresentavano un’importante fonte
di lubrifi cazione, diventano sempre meno lubrifi canti dati i ridotti
contenuti di zolfo. Per questo motivo Federal-Mogul si affi da a più
di 200 ricercatori, ingegneri e tecnici dedicati allo sviluppo e alla
sperimentazione dei segmenti di pistone.
Le proprietà richieste al materiale di base e allo strato superfi ciale
del segmento possono essere profondamente diverse. Per questo
motivo si è rivelata effi cace la tecnica di ottimizzare singolarmente
ciascun materiale. Per i segmenti, Federal-Mogul ha sviluppato
un incredibile numero di materiali e di opzioni di rivestimento, che
riducono entrambi l’attrito e migliorano la durata.
I rivestimenti in cromo-ceramica (CKS ® ), sviluppati appositamente
per i motori diesel, si distinguono particolarmente per la loro
maggiore durata. Ulteriori vantaggi consistono nella diminuita
usura del rivestimento e nell’assenza di anomale rigature sulla
parete del cilindro. Questa innovazione ha rappresentato il punto di
partenza per lo sviluppo del rivestimento noto come Goetze Diamond
Coating ® (GDC ® ), che garantisce un ancoraggio ottimale delle
particelle per offrire una superfi cie di scorrimento ancora più dura.
XXXII
Le caratteristiche di resistenza all’usura di GDC ® sono quattro volte
migliori di quelle dei rivestimenti duri in cromo e due volte migliori
di quelle dei rivestimenti in cromo-ceramica. Questo fa sì che sia la
scelta ideale per la futura generazione di diesel a potenza specifi ca
molto elevata permettendo inoltre di allungare ulteriormente gli
intervalli di manutenzione.
È possibile ottenere ulteriori miglioramenti ottimizzando la forma
del segmento raschiaolio. Il segmento Goetze ® LKZ-Ring ®
di Federal-Mogul, vincitore del PACE Award 2011, è un
innovativo progetto a due componenti originariamente
sviluppato per applicazioni diesel molto gravose e ora
ottimizzato anche per i motori a benzina ad iniezione
diretta. Rispetto ai migliori segmenti convenzionali a
due componenti, il progetto Federal-Mogul permette
la riduzione del 50% del consumo di olio e del 15%
dell’attrito. I segmenti utilizzano un nuovo design con forma
dei pattini di scorrimento a gradini, in tal modo vi è una minore
resistenza quando il pistone e in fase di compressione, riducendo così
le perdite per attrito. Quando il pistone si trova nella fase di scoppio,
la pressione respinge in modo più effi cace l’olio che lubrifi ca il
cilindro verso la coppa dell’olio. Impedendo all’olio di entrare nella
camera di combustione, si evita in tal modo la formazione di residui
carboniosi sulla candela o sulla testa del cilindro. Oltre a contribuire
a mantenere i consumi di olio molto bassi, il segmento LKZ-Ring ®
ottimizza la qualità della combustione conseguente alla diminuzione
dei residui di olio combusto.