Le viti critiche sono elementi di fissaggio impiegati per montare i componenti vitali del motore. Si tratta di fasteners soggetti a prestazioni elevate, sollecitazioni particolari come dilatazioni termiche, o criticità applicative. Sono dette “critiche” perché da loro dipende il raggiungimento delle performance del motore. Nella realizzazione e nel serraggio delle viti critiche non sono quindi ammessi errori: il malfunzionamento di anche una sola di queste viti causerebbe infatti danni importanti al motore.
CRITICAL FASTENERS
Le viti critiche non sono da confondere con le viti di sicurezza, come per esempio il bullone e dado ruota. La realizzazione di queste ultime, infatti, è strettamente legata alla sicurezza di chi si trova a bordo dell’auto: il loro malfunzionamento andrebbe a creare prima di tutto un disagio o un vero e proprio pericolo per il guidatore e i passeggeri.
Le viti critiche, invece, sono collegate al funzionamento e alle prestazioni del motore. Queste si devono combinare alla perfezione con i suoi componenti diventando così parte integrante del motore e garantendo con la forza assiale da loro erogata l’integrità strutturale dinamica del motore stesso.
Su circa 70 tipi di elementi di fissaggio presenti in una vettura, le viti critiche sono un insieme molto circoscritto. Per l’esattezza, sono 7 le viti che presentano caratteristiche di criticità, e che quindi fanno parte di questo gruppo di fasteners:
Limitare il peso delle viti, è fondamentale quando un motore deve raggiungere alti livelli.
Le principali caratteristiche delle viti critiche
Come specificato, la caratteristica che accomuna le 7 viti critiche del motore è appunto la “criticità” del loro ruolo. Oltre a ciò, ciascuna ha le proprie caratteristiche peculiari a seconda della posizione nel motore e del compito specifico. Realizzare viti critiche è tuttavia un impegno che chiama in causa la capacità di progettazione su misura, poiché al di là delle caratteristiche generali che possono presentare questi fasteners, ciascun costruttore ha le sue particolari necessità e precise performance da raggiungere, diverse caso per caso.
Per fare un esempio pratico, le viti critiche sono presenti sia nelle utilitarie sia nelle auto da racing, ma le due categorie di veicoli sono molto diverse in fatto di prestazioni! A questo proposito, limitare il peso complessivo delle viti presenti in una vettura, incluse le viti critiche, diventa fondamentale quando un motore deve raggiungere alti livelli. Questa necessità porta a compiere scelte di compromesso in quanto a dimensioni e classe di resistenza delle viti, talvolta togliendo materiale dai fasteners senza tuttavia intaccare le performance del motore.
Scendendo nel dettaglio delle viti critiche, le viti testata sono uno dei capisaldi del motore, fissano la testata al blocco motore e devono rispondere a notevoli dilatazioni termiche. Le viti bancata tengono salda la bancata motore, non sono sottoposte alle stesse sollecitazioni termiche, ma vengono serrate due volte dunque l’attenzione nel loro dimensionamento è indispensabile.
Le viti biella serrano i cappelli di biella e sono tra le viti critiche più sollecitate del motore: oltre alle stesse dilatazioni termiche delle viti testata, sono sottoposte a forze in tre dimensioni e sono, a tutti gli effetti, componenti in movimento. Le viti volano , invece, trasmettono la coppia dall’albero motore al cambio e devono rispondere a importanti limiti spaziali che ne influenzano molto la progettazione.
Le viti alberi a cammes serrano i cappelli dell’albero a cammes e devono mantenere precise caratteristiche meccaniche e di resistenza per tutta la vita del motore.
Le viti albero motore serrano invece l’albero motore: sono viti critiche perché devono assicurare sempre una perfetta sincronia tra i componenti che fissano. Anche le viti ingranaggi di distribuzione e VCT devono mantenere l’esatta fasatura tra gli ingranaggi o i variatori di fase e l’albero motore. Tuttavia sono elementi piuttosto corti, dunque devono essere trattati con collante microincapsulato per essere perfettamente performanti.
A seconda della tipologia, ma anche della volontà del costruttore, le viti critiche possono lavorare in campo plastico o in campo elastico. Se vengono serrate in campo plastico, sono sottoposte a una “stiratura” che supera il carico elastico della vite determinando una deformazione plastica definitiva e irreversibile.
Solitamente questa si traduce in un allungamento della vite rispetto alla conformazione iniziale, dunque occorre tenerne conto durante la progettazione. Se vengono serrate in campo elastico, nonostante le sollecitazioni a cui sono sottoposte, le viti torneranno invece sempre alla loro conformazione originaria.
Le viti critiche sono il vero e proprio core business di Brugola OEB. Lo sviluppo di questi componenti speciali avviene in stretta collaborazione con i clienti ed è tarato sulle specifiche caratteristiche dei loro motori. La consulenza comincia fin dal capitolato: a seconda degli ingombri, dei materiali e di tutti gli altri dati indicati, progettiamo e realizziamo viti critiche su misura secondo i nostri obiettivi di Qualità Totale e Difetto Zero. La cura e la precisione che mettiamo nella realizzazione di ciascuna delle nostre viti è infatti massima.
Durante la preparazione del filo, per pulirlo e lubrificarlo, non utilizziamo il classico decapaggio chimico, ma un processo di sabbiatura. In questo modo, evitiamo l’accumulo di idrogeno nell’acciaio e il conseguente fenomeno di infragilimento della vite fin dalla fase di produzione. Grazie al know-how messo a punto in anni di esperienza, le nostre viti critiche arrivano così a fine processo senza contenere idrogeno: un grande vantaggio dato il ruolo determinante a cui sono destinate.
A seconda delle esigenze di applicazione, per le viti critiche usiamo diverse tipologie di rivestimento. Caso per caso, valutiamo i prodotti da impiegare e come realizzare il rivestimento stesso al fine di ottenere il risultato desiderato. Ѐ proprio grazie al rivestimento che le viti critiche ottengono caratteristiche come il coefficiente di attrito o la resistenza alla corrosione, che risultano diversi in relazione a precisi compiti della vite ed esigenze del cliente.
Infine, testiamo il 100% delle viti critiche che produciamo. Attraverso un software elaborato internamente, siamo in grado di effettuare delle simulazioni sul comportamento della vite ancora prima che questa venga prodotta. Avere a monte dei dati certi e affidabili su come reagiranno le viti alle sollecitazioni, alle dilatazioni, alle forze e al tipo di serraggio a cui saranno sottoposte è un aiuto prezioso per il cliente. In questo modo, sarà già in possesso in fase preliminare di preziose informazioni e potrà scegliere di mandare in produzione soltanto le viti critiche che rispondono nel migliore dei modi alle sue esigenze.
