Cosa causa la mancata tenuta degli anelli del pistone?

Gli anelli del pistone perdono la loro capacità di creare una tenuta ermetica contro la parete del cilindro quando si verificano una o più delle seguenti condizioni:

Questa è la causa a lungo termine più comune di perdita di tenuta.

• Usura dell'alesaggio del cilindro (conicità e fuori rotondità): Nel tempo, le pareti del cilindro si usurano in modo non uniforme, sviluppando una conicità (più larga nella parte superiore che in quella inferiore) o diventando fuori rotondità (ovale invece che circolare). Gli anelli del pistone sono progettati per essere circolari; non possono più conformarsi perfettamente alla forma non uniforme del cilindro, consentendo ai gas di fuoriuscire.
• Usura della superficie dell'anello: La superficie di contatto dell'anello si consuma, riducendo la tensione di tenuta e creando uno spazio tra l'anello e la parete del cilindro.
• Usura/danni della sede dell'anello: La scanalatura dell'anello (o "sede dell'anello") sul pistone si allarga o si danneggia. Se la scanalatura è troppo larga, l'anello non può sedersi correttamente o trasferire il calore in modo efficiente, portando a un posizionamento scadente e a un eccessivo flutter dell'anello (movimento verticale) ad alti regimi.
• Rottura dell'anello: Un anello rotto ovviamente non può sigillare e causa anche una rapida rigatura della parete del cilindro.

I depositi di carbonio impediscono agli anelli di muoversi e posizionarsi correttamente.

• Accumulo di carbonio nelle scanalature: Come notato, depositi di carbonio e vernice si accumulano nelle scanalature del pistone. Questa contaminazione impedisce agli anelli di espandersi verso l'esterno per mantenere il contatto con la parete del cilindro. L'anello si inceppa o si "congela" nella scanalatura, perdendo completamente la sua capacità di tenuta.
• Contaminazione abrasiva: Sporco, polvere o particelle abrasive che entrano nella camera di combustione (spesso tramite un filtro dell'aria difettoso) si incorporano nella parete del cilindro e sulle superfici degli anelli, accelerando l'usura e creando percorsi microscopici per le perdite.

Le proprietà fisiche dell'anello stesso si degradano.

• Perdita di tensione: Gli anelli del pistone sono fatti per esercitare una tensione elastica verso l'esterno contro la parete del cilindro. Le alte temperature prolungate e il funzionamento del motore possono far perdere al metallo la sua elasticità intrinseca, riducendo la forza che tiene l'anello contro l'alesaggio.
• Gioco finale eccessivo: Gli anelli sono fabbricati con un piccolo gioco finale (un'interruzione nel cerchio). Questo spazio consente l'espansione termica quando il motore è in funzione. Se questo spazio diventa troppo grande a causa dell'usura, crea un percorso diretto per i gas di combustione per bypassare la tenuta. Al contrario, se il gioco è troppo piccolo (spesso dopo un'installazione impropria o una riduzione eccessiva dell'alesaggio), le estremità possono combaciare quando sono calde, impedendo all'anello di sigillare correttamente e portando alla rottura.

Il cedimento della tenuta può iniziare immediatamente se gli anelli non sono stati installati correttamente.

• Gioco errato: Mancata impostazione del corretto gioco finale prima dell'installazione.
• Anelli capovolti: L'installazione di anelli, in particolare anelli conici o a trapezio, capovolti impedisce loro di posizionarsi correttamente contro la pressione del cilindro.
• Componenti non corrispondenti: Utilizzo di anelli di dimensioni errate per l'alesaggio del cilindro o incompatibili con lo stile della scanalatura del pistone.

Comprendere queste cause è fondamentale per diagnosticare se un problema di tenuta richiede una semplice decarbonizzazione o una revisione completa del motore e una rialesatura del cilindro.