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Tkart magazine

Come Fare a | Il rodaggio del motore KZ

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IL RODAGGIO DEL MOTORE KZ

15 Marzo 2021
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Intro

Quando parliamo di motori parliamo di organi in movimento rispetto ad altri che rimangono fermi. Per intendersi, in un motore di kart la testa, il cilindro e il carter sono le parti statiche mentre il pistone la biella e l’albero motore sono organi in movimento. Questi elementi, nel momento in cui sono inseriti nuovi in un motore, hanno bisogna di una fase di assestamento per garantire la massima prestazione e, cosa non secondaria, un’affidabilità a lungo temine. L’assestamento tra gli organi in movimento e quelli statici viene chiamato rodaggio. Ogni tipologia di motore (mini, monomarcia, shifter) ha bisogno un differente rodaggio, qui illustriamo quello del motore KZ.

1 PERCHÉ SERVE FARE IL RODAGGIO

Per capire l’importanza del rodaggio bisogna sapere che, seppure i componenti del motore siano realizzati con macchinari tecnologicamente avanzati, due elementi in movimento l’uno rispetto all’altro, a contatto fra loro, come il pistone e il cilindro, hanno bisogno di un tempo di assestamento che permetta alle parti di deformarsi e adeguarsi al meglio reciprocamente. Quando parliamo di elementi a contatto, va chiarito che l’accoppiamento tra pistone e cilindro nei kart KZ è nell’ordine dei 7 / 8 di centesimi di millimetro appena: questo ci fa capire quanto sia importante si assestino bene e nelle giuste tempistiche, perché gli spazi sono davvero minimi e qualunque dettaglio potrebbe generare un bloccaggio indesiderato del sistema, il cosiddetto “grippaggio”. Il rodaggio è da fare a motore completamente nuovo oppure se pistone o la biella (o entrambi) sono stati sostituiti con elementi nuovi. Questo processo è da non confondere con la fase di riscaldamento del motore, da fare ogni volta che si entra in pista, anche con motori usati. Il riscaldamento serve a far raggiungere la corretta dilatazione ai differenti materiali dei componenti motore per ottenere le giuste tolleranze di accoppiamento prima di spingerlo al massimo. Tornando al rodaggio, va sottolineato che le deformazioni che avvengono in questa fase valgono solo per i due elementi accoppiati; non è possibile prendere il pistone rodato con un cilindro e metterlo in un altro cilindro.

2 TEMPI DI RODAGGIO

Le fasi di rodaggio del pistone e della biella hanno una durata differente. Quando si cambia la biella si sostituiscono tutti gli elementi di accoppiamento con il pistone e con l’albero motore, parliamo degli asse di accoppiamento e delle gabbie a rulli. La biella stessa e la gabbia a rulli sono gli elementi più delicati di questo sistema e necessitano di essere portati alla temperatura ottimale di esercizio lentamente, altrimenti si corre il rischio di ovalizzare l’occhio di biella e i rulli, compromettendo l’affidabilità. Basti pensare che se il motore gira a 15.000 giri/min i rulli della gabbietta fanno 105.000 giri al minuto, un numero che fa capire l’elevato stress meccanico a cui sono sottoposti. Ne consegue che un rodaggio non eseguito nel modo corretto possa portare il rullo a consumare la cementificazione della biella o dell’asse e quindi alla rottura del motore, con danni elevati.

Nel video: la misura della tolleranza assiale della biella viene fatta con un comparatore, fissando l’asse di accoppiamento a una morsa da banco.

Il rodaggio, quando sostituiamo la biella, dovrà essere più lungo rispetto a quello del pistone anche per il minore gioco di accoppiamento: tra la gabbia a rulli e il piede di biella (la parte a forma circolare di più piccole dimensioni) e ci sono 2 centesimi di mm di tolleranza assiale, così come tra la gabbia a rulli e la testa di biella (la parte a forma circolare di più grandi dimensioni). La tolleranza tra pistone e cilindro è di 7 centesimi di millimetro nel periodo estivo mentre, con le basse temperature, si aumenta di 1 centesimo questo valore per via della diversa dilatazione tra i due componenti del motore.

La fascia va limata, con un apposito strumento, fino ad ottenere uno spazio libero di 4 decimi di millimetro tra le due punte. La misura va verificata con l’aiuto di uno spessimetro.

3 RODAGGIO PISTONE

Come detto in precedenza, se cambiamo solo il pistone possiamo permetterci un rodaggio più breve rispetto a quello da affrontare dopo la sostituzione della biella. Il rodaggio del pistone dovrà durare tre giri nei quali gestiamo in modo diverso la potenza del motore. Prima di tutto bisognerà portare in temperatura l’impianto di raffreddamento: l’acqua nei motori KZ nella stagione invernale non dovrà mai essere sotto i 50°C, mentre d’estate possiamo iniziare il rodaggio quando la temperatura è sopra i 40°C. Con una temperatura atmosferica minore di 15°C il motore corre il rischio di non raggiungere i corretti accoppiamenti tra i diversi elementi. In particolare il pistone può dilatarsi prima del cilindro perdendo il corretto valore di accoppiamento con un’alta probabilità di grippaggio. Nell’articolo “Come gestire le basse temperature con i parzializzatori” abbiamo analizzato i diversi modi per mantenere la corretta temperatura dell’impianto di raffreddamento con l’aiuto di Marco Malverti, titolare della New-Line Racing. Il motore durante il rodaggio va sfruttato progressivamente sia in accelerazione che in velocità massima sul rettilineo, seguendo queste indicazioni: al primo giro utilizziamo il 50% della potenza usando tutte le marce, ma anticipando la cambiata; al secondo giro saliamo al 70% di utilizzo; al terzo giro possiamo spingere fino al 90% della potenza totale per concludere il rodaggio. Se non è possibile effettuare il rodaggio del pistone in pista, magari prima di una sessione di qualifiche, è possibile fare un rodaggio di emergenza sul carrello porta kart. In questo caso basterà scaldare il motore e lasciarlo raffreddare per tre volte. Per velocizzare l’operazione possiamo cambiare l’acqua dell’impianto di raffreddamento senza dover aspettare che, una volta scaldato, debba ritornare a una temperatura vicina a quella atmosferica. Il riscaldamento sarà da effettuare senza inserire nessuna marcia, e senza superare i 13.000 giri/min del motore.

4 RODAGGIO BIELLA

Il rodaggio della biella deve durare circa 15 minuti, un tempo nettamente superiore rispetto al rodaggio del pistone. Appena entriamo in pista bisognerà portare alla giusta temperatura l’acqua del motore quindi sopra ai 40°C in estate, mentre in inverno sopra ai 50°C, come descritto nel rodaggio del pistone. A questo punto può iniziare il rodaggio: sfruttiamo circa il 70% della potenza del motore in fase di accelerazione e per quanto concerne la velocità massima. Cerchiamo di non superare mai i 12.000 giri del motore durante tutto il rodaggio, anche in fase di scalata. Un buon rodaggio necessita di pazienza e concentrazione, spesso infatti dopo 5-6 giri ci si fa prendere dalla voglia di esagerare con il rischio di minare l’affidabilità del propulsore.

5 VERIFICA MOTORE DOPO RODAGGIO

Per capire se abbiamo effettuato un buon rodaggio, e avere sotto controllo lo stato del motore, è buona norma verificare il pistone a rodaggio concluso. Del pistone bisogna guardare il mantello, cioè la parte laterale che materialmente è a “contatto” con il cilindro: su tutta la superficie non dovranno esserci delle righe o delle zone lucide. Se presenti, saranno il chiaro indicatore del fatto che si sono verificati degli attriti anomali i quali, a loro volto, rappresentano una vera e propria anticamera del grippaggio. Questo può succedere se abbiamo completato un rodaggio in maniera non corretta, oppure se abbiamo utilizzato un pistone della misura sbagliata rispetto al cilindro che avevamo a disposizione. Per quanto riguarda la biella, bisogna controllare che non abbia forzato contro i rasamenti. I segni possono esser dovuti alla testa di biella leggermente conica nella lappatura, parliamo di 1-2 millesimi di millimetro. Se vediamo dei segni di frizione possiamo solamente smontare e sostituire i componenti.

6 CARBURAZIONE

Per affrontare il rodaggio possiamo usare una carburazione standard che varia a seconda della temperatura atmosferica. Nel periodo estivo, con più di 20°C, la carburazione sarà leggermente più “magra” rispetto alla stagione invernale. Qui a lato la carburazione standard per il TM KZ-R1

CARBURAZIONE PERIODO ESTIVO
Polverizzatore: DQ 268
Spillo: K23, alla seconda tacca
Getto minimo: D 100 / 60 esterno
Getto massimo: 170
Valvola gas: 55

CARBURAZIONE PERIODO INVERNALE
Polverizzatore: DQ 269
Spillo: K23, alla terza tacca
Getto minimo: D 100 / 60 esterno
Getto massimo: 175
Valvola gas: 50

7 INTERVALLO MANUTENZIONE

Come abbiamo visto in precedenza il rodaggio è da effettuare a motore nuovo o dopo la sostituzione del pistone, della biella o di entrambi questi componenti. L’intervallo di tempo da considerare per la sostituzione di pistone e biella varia a seconda della casa costruttrice. Per il motore TM KZ-R1 il pistone è da sostituire dopo 2 ore di utilizzo del motore, se facciamo gare, mentre, a livello amatoriale, possiamo allungare il suo uso fino a 6 ore, mantenendo inalterata affidabilità e prestazioni.
La sostituzione della biella è da fare ogni 15 ore di lavoro del motore. Soprattutto in questo caso, aver fatto il rodaggio nel modo corretto è fondamentale per arrivare senza pensieri alla revisione.