Guida agli alberi a camme per auto ad alte prestazioni – dovresti aggiornare i tuoi?

Cosa sono gli alberi a camme ad alte prestazioni? E dovresti aggiornare il tuo? Scopri questo e altro nella nostra guida alle camme di performance…

A meno che tu non possieda un’auto a motore rotativo, puoi essere certo che gli alberi a camme ti riguardano. La tua auto può averne uno, o anche quattro, ma non importa il numero, sono una parte vitale delle prestazioni del tuo motore.

Gli alberi a camme sono un argomento enormemente complesso che rasenta la fisica di alto livello se ci si addentra profondamente, ma anche ad un livello base sono probabilmente l’argomento più frainteso nel tuning del Regno Unito, portando a errori molto comuni e piuttosto importanti quando si scelgono le camme per il tuo motore.

Questo articolo dovrebbe darvi una migliore comprensione delle camme per le prestazioni, e cosa è buono per il vostro motore.

CHE COSA SONO GLI ALBERI A CAMME E COSA FANNO?
Al livello più elementare, gli alberi a camme sono aste cilindriche di metallo nei motori a pistoni con lobi che sporgono da esse. Il loro compito è quello di aprire e chiudere le valvole di aspirazione e di scarico nella giusta misura e al momento giusto.

La quantità, la durata e il punto in cui le camme aprono le valvole giocano un ruolo importante nel dettare quanta potenza e coppia sviluppa un motore, in quale punto della gamma di giri lo fa, e se il motore funziona ancora. Come potete immaginare, con le giuste modifiche un cambio di albero a camme può seriamente migliorare le prestazioni. Tuttavia, un errore può avere conseguenze disastrose, non solo per le prestazioni, ma anche per l’affidabilità.

PERCHE’ VORREI CAMBIARE LE MIE CAMME?
Qualunque cosa tu faccia, non precipitarti a cambiare subito le camme, perché un cambio di camme non è sempre una buona cosa! Devi essere sicuro che migliorerà la tua auto prima di farlo, perché abbiamo visto alcuni cambi che hanno fatto cadere enormi quantità di potenza. La cosa con gli alberi a camme è che generalmente rimuovono le prestazioni da qualche parte nella gamma di giri per aggiungerle in un altro, e una volta che si aggiunge l’induzione forzata al mix le cose possono diventare ancora più complesse.

Non pensate per un secondo che la camma più selvaggia che si va per il più veloce la vostra auto sarà, anche se produce numeri di potenza di picco più elevati, come questo non è spesso il caso. Dalla fabbrica, le camme di un’auto sono generalmente molto blande, e di solito sono fatte in modo da garantire economia, affidabilità e, soprattutto, guidabilità. Questo significa che c’è quasi sempre un margine di miglioramento, ma con specifiche del motore blande, specialmente sui motori turbo, queste camme standard possono spesso essere la migliore scelta complessiva.

NUMERO E POSIZIONE DELLE CAMME
Non influisce enormemente sulle prestazioni, ma motori diversi hanno posizioni diverse per le camme, così come quantità diverse di esse. La stragrande maggioranza dei motori moderni ha quattro valvole per cilindro, e queste generalmente hanno camme separate per le valvole di aspirazione e di scarico. Quindi due camme sui motori dritti, e quattro camme sui motori a V e piatti.

Molti vecchi motori hanno due valvole per cilindro e una sola camma che le aziona tutte. Questi motori stanno diventando molto più rari, ma sono ancora prodotti oggi, in particolare i fantastici motori LS visti nelle Corvette, nelle VXR8 e così via. I motori LS, insieme a molti motori più vecchi, hanno anche l’albero a camme montato nel blocco, ma la stragrande maggioranza dei motori ora ha gli alberi a camme in cima ai motori, montati nella testa.

Per complicare un po’ le cose, alcuni motori – più comunemente da Honda – hanno una singola camma che aziona tutte le 16 valvole, e ci sono motori (alcune vecchie unità Ford e Fiat in particolare), con due camme ma solo otto valvole. Alcuni motori possono avere anche tre o cinque valvole per cilindro. Ma nel complesso, i motori tendono ad essere o a singola camma e due valvole per cilindro, o a doppia camma con quattro valvole per cilindro.

Quanto è TROPPO la camma?
Questo è l’annoso problema degli scambi di camme perché, come detto prima, ciò che una camma dà in una zona della gamma di giri, di solito lo toglie in un’altra. A seconda di come si adatta al resto delle specifiche del motore, può dare più di quello che toglie, o produrre molto meno di quello che toglie. Che si tratti di N/A o di induzione forzata, andare con una camma troppo grande senza che il resto del motore sia adatto a dare potenza a un numero di giri simile spesso dà un piccolissimo aumento di CV all’estremità superiore a scapito di massicce perdite ai bassi regimi. Nel complesso, l’auto finirebbe per essere più lenta.

Le camme molto selvagge generalmente rendono la banda di potenza più piccola, indipendentemente dalle specifiche, con le auto da corsa che spesso hanno una banda di potenza di circa 2000 giri, proprio in cima alla gamma dei giri. Non solo questo può rendere l’auto una fatica da guidare velocemente su strada, ma a meno che il tuo ingranaggio sia corretto potresti effettivamente uscire dalla banda di potenza ogni volta che cambi marcia – il che renderebbe l’accelerazione lenta indipendentemente dal numero di potenza di picco.

Spesso chiamano le camme ‘Fast road’ e ‘Race’ specifiche, e questo è per una buona ragione. Anche se potrebbe darvi qualche cavallo di picco in più, una camma da corsa non è molto divertente su strada e può effettivamente rendervi più lenti in generale.

QUALE TIPO DI CAMME SONO GIUSTE PER LA MIA AUTO?
Le camme servono a far entrare e uscire l’aria dal vostro motore, ma a seconda di come il vostro motore riceve l’aria in primo luogo può cambiare il tipo di camme che fa per voi. Tutti i motori sono diversi – così come le opinioni delle persone su ciò che è troppo selvaggio – e si dovrebbe sempre fare una ricerca sugli effetti delle diverse camme nel vostro motore scelto prima di prendere una decisione finale. Ora che siete stati avvertiti, ecco una guida di base…

MOTORI NORMALMENTE-ASPIRATI
Non avendo aria forzata nella vostra auto, avete poca scelta se non quella di usare camme abbastanza selvagge e, sfortunatamente, vivere con una banda di potenza più piccola e più alta quando andate per aumentare la potenza. Esattamente quanto lontano si desidera andare è fino a voi, ma spesso fino a 280-290 gradi camme dare un aumento di potenza sostanziale, insieme con adeguate modifiche di supporto, pur essendo ancora accettabile guidabile su strada.

MOTORI TURBOCHARGED
Questi motori, anche dalla fabbrica, utilizzano camme molto più blande dei loro equivalenti normalmente aspirati perché hanno l’aria forzata, il che significa che non devono sacrificare tanta potenza ai bassi regimi usando camme particolarmente selvagge. Per ottenere il massimo guadagno mantenendo la guidabilità, le camme ad alta alzata ma a bassa durata sono la strada suggerita da percorrere, e queste sono spesso commercializzate come “camme Turbo”. Le camme a lunga durata hanno un doppio svantaggio sui motori turbo, perché la perdita di potenza in basso che si ha su tutti i motori è di solito aggravata da un più lento spool del turbo, quindi bisogna stare attenti a quanto si va lontano.

Con il vostro motore medio a quattro valvole per cilindro, di solito si possono ottenere ben oltre 200 CV per litro con carburante pompa con camme relativamente blande intorno a 260 di durata, che mantiene l’auto trattabile e reattiva in basso. Sui motori turbo da corsa che funzionano ad alta pressione, abbiamo visto circa 400 CV per litro con camme simili. Questo non vuol dire che le camme più selvagge non siano utili, perché se state costruendo un motore per un uso di potenza o di velocità massima, allora le camme a lunghissima durata, molto simili a quelle di un motore N/A, vi daranno la potenza a una spinta molto più bassa, anche se a scapito di un sacco di coppia e di potenza ai bassi regimi.

Un altro trucco comune sui motori turbo sono le camme disuguali, dove la camma di aspirazione è, per esempio, 265 di durata, e quella di scarico è standard, o l’aspirazione è 285 di durata ma lo scarico è un più blando 265. Questo, come menzionato prima nella sezione delle camme ineguali, è un buon modo di aumentare la potenza lasciando che il turbo spinga più aria senza perdere troppa potenza in basso.

La sovrapposizione è un argomento discutibile sulle auto turbo, e spesso può dipendere dalle preferenze del tuner e dalle specifiche del motore. Mentre la sovrapposizione porta la miscela di aria e carburante ad essere ancora bruciata mentre esce nel turbo e potenzialmente aiuta lo spool, se il motore ha più contropressione che pressione di spinta l’effetto è spesso invertito e le prestazioni si abbassano con pochissimi guadagni ovunque.

SUPERCHARGED
I motori sovralimentati rispondono molto similmente ai motori turbo per quanto riguarda la scelta delle camme, a parte un fattore: la sovrapposizione. A parte alcune applicazioni di massimo sforzo ad alto numero di giri, la sovrapposizione non farà nulla per un motore sovralimentato a parte abbassare enormemente le sue prestazioni in alcune parti, se non tutte, della gamma di giri.

La ragione è che l’aria pressurizzata in ingresso e il carburante che viene aggiunto con essa, verrebbe semplicemente gettato fuori dallo scarico, aumentando le emissioni, le temperature di scarico e la pressione posteriore, ma sprecando una grande quantità di potenza allo stesso tempo.

MOTORI VTEC
Grazie al modo in cui i motori VTEC usano un profilo di camma per i bassi regimi e un altro ad alti regimi, le camme selvagge sono meno un problema per la guidabilità in un’auto equipaggiata VTEC come possono essere in altri motori. Sfortunatamente, Honda monta camme selvagge come standard nei loro motori VTEC ad alte prestazioni e, per la maggior parte delle situazioni, prenderle più selvagge renderebbe l’auto non guidabile. Tuttavia, su motori VTEC più mite questo dà una grande opportunità per aumentare la potenza finale superiore senza rovinare la guidabilità.