Articoli | 01 Giugno 2002 | Autore: Karl Greco

La VALVOLA MOTORE, un piccolo componente di grande tecnologia

Il mercato italiano delle valvole è stimato in circa 2 milioni di pezzi all'anno. I prodotti utilizzati sono principalmente quelli di aziende nostrane, che oltre a saturare il mercato interno sono tutte impegnate con successo nelle esportazioni. Il loro principale segreto è semplicemente quello di essersi attrezzate per garantire la massima qualità. La valvola e relative sedivalvole e guidavalvole sono prodotti che richiedono infatti livelli di perfezione massimi.

 

Sebbene la pratica della rettifica dei motori in Italia sia sempre meno diffusa, il rifacimento della testata resta una necessità spesso inevitabile. Visto che si tratta di una tipologia di lavoro complessa e poco frequente, le officine generiche normalmente non si occupano di tali operazioni demandando il compito ai loro colleghi specializzati. Ai rettificatori dunque spetta il compito di tenersi bene aggiornati sulle novità tecniche e progettuali di tutti i propulsori che escono sul mercato, in modo da trovarsi sempre pronti all'occorrenza. Circa la metà di questi meccanici sono associati alla loro federazione nazionale di categoria, la FIR, perciò abbiamo voluto innanzitutto intervistare il loro segretario, Carlo Brighetti, in merito sopratutto all'evoluzione di questa professione.

Notiziario Motoristico: Ci conferma che nelle officine di rettifica un tempo venivano eseguite lavorazioni varie, mentre oggi ci si occupa quasi esclusivamente della testata dei motori?
FIR: Con l'evoluzione tecnica complessiva del motore, procede anche quella dei vari componenti. Alle aziende che operano nel settore della ricostruzione del motore interessano oggi più che mai in modo preponderante le valvole e le guidavalvole nel loro ambiente operativo. La lavorazione delle testate, oggi, si presenta come il più attivo settore delle officine ed è quindi logico che i rettificatori/ricostruttori vogliano accrescere le loro conoscenze tecniche e affinare i loro metodi di lavoro, allo scopo di fornire alla propria clientela prodotti ineccepibili, così come lo sono quelli forniti nuovi dalle Case e anzi, talvolta anche migliori, perché i difetti in molti casi, si manifestano fuori dalla garanzia, ma sicuramente con una convenienza alla riparazione.

Il mercato auto di questi ultimi anni è stato caratterizzato da una diffusione massiccia di motori multivalvole. Il vantaggio principale nell'avere 3 o 4 valvole per cilindro è quello di incrementare la potenza del motore e una testata multivalvole può migliorare l'efficienza di un piccolo motore quasi quanto un turbocompressore. Ma i motori sono più longevi o più delicati? In pratica per i rettificatori il lavoro è cresciuto o diminuito?
FIR: La tecnologia innovativa nella costruzione di motori ha radicalmente modificato la filosofia dei costruttori che oggi si sono orientati sulla fabbricazione di motori con testate multivalvole. Il più avveniristico costruttore fu il mitico Ettore Bugatti, che produsse un motore a tre valvole per cilindro quando la maggior parte degli altri costruiva ancora motori con valvole laterali.
L'impiego della distribuzione multivalvole richiama immediatamente alla mente il mondo delle competizioni e dei motori da corsa. Tant'è che scrivere sul cofano posteriore della vettura 16V o 24V era un segno di vanto non da poco. Oggi si può dire che quasi tutti i motori sono multivalvole anche se non sono tutti sportivi. La proliferazione della distribuzione multivalvole è stata determinata anche da motivi prettamente ecologici. Quasi tutti i motori richiedono più ossigeno nella camera di scoppio nella prima fase di accelerazione. In questa fase, per poter assicurare il corretto funzionamento del catalizzatore, si rende necessaria una carburazione più ricca.
Dobbiamo principalmente ai Costruttori giapponesi e coreani il merito dell'adozione in grande serie delle testate multivalvola con 3-4 e anche 5 valvole per cilindro, rendendo così possibile il miglioramento del motore, imitati in questo anche dalle Case europee, che hanno allineato la loro produzione ai suddetti principi. Di contro l'inserimento di un maggior numero di valvole, oltre a creare alcune difficoltà tecniche come il minor diametro dello stelo delle valvole, comporta anche un notevole aumento dei costi, sia in relazione alla produzione, sia nel contesto delle riparazioni; ciò è dovuto naturalmente all'impiego di un numero maggiore di valvole, guidavalvole, molle valvola, alberi di distribuzione, punterie e il relativo costo aumentato della manodopera necessaria alla revisione.

Una gamma prodotti per tutte le tipologie di veicolo
Passiamo ora a descrivere le informazioni che ci hanno voluto gentilmente fornire alcune tra le aziende da noi interpellate in merito al mercato, alla sua segmentazione, al tipo di domanda qualitativa che esso impone e in merito alle problematiche relative alla produzione. Abbiamo intervistato sia produttori sia distributori di valvole e di prodotti strettamente correlati della testata di un motore.

Il parco auto è decine di volte più grande di quello dei veicoli industriali, dei bus, dei mezzi agricoli e movimento terra, ma i grossi motori Diesel sono facilmente quelli che devono sostituire valvole, guidavalvole, ecc. anche più di una volta durante la loro vita. Qual è dunque il settore più interessante per la vostra azienda tra quelli citati? Per lavorare contemporaneamente nei vari settori dovete sfruttare canali di vendita diversi, realizzare cataloghi diversi, rete vendita diversa, ecc., oppure il mercato è unico e quindi la vostra organizzazione più semplice?
Ivam: Tutti questi settori sono importanti. Evidentemente hanno modalità di distribuzione e quantitativi differenti tra loro, ma dal nostro punto di vista i canali di vendita sono uniformati. La differenza viene maggiormente avvertita dai grossi distributori ai quali fa riferimento la nostra azienda, in quanto si trovano a contatto diretto con il mercato.
La difficoltà maggiore riguarda l'aspetto produttivo per l'assoluta imprevedibilità della domanda, sia per quanto riguarda gli articoli, sia per le quantità. Per contro i tempi di consegna richiesti sono sempre inferiori. Questo avviene a causa della frammentazione del mercato. Le migliaia di diverse motorizzazioni presenti non consentono all'organizzazione distributiva o all'officina di rettifica di disporre di un completo magazzino di testate e delle relative parti integranti quali valvole, guide, molle, sedi ecc. La rapidità dell'intervento di rigenerazione della testata grava quindi in modo sensibile sulla struttura distributiva delle parti di ricambio e viene richiesta una rapidità di approvvigionamento tale da non consentire previsioni e pianificazioni delle scorte. Inevitabilmente questo problema si ripercuote sul produttore che a una qualità crescente su un crescente numero di modelli, vede corrisposti (contrariamente alle esigenze) tempi di consegna sempre più sacrificati.

Osvat: La politica di vendita della OSVAT è quella di cercare di dare un servizio al cliente oltre che un prodotto di qualità, e noi identifichiamo questo servizio nella fornitura di una gamma molto completa, che comprende quindi tutte le tipologie di veicoli da voi citati, e di ottimizzare i tempi di consegna.
E' abbastanza chiaro che la fascia che più necessita di manutenzioni straordinarie è quella dei motori Diesel e nella fattispecie dei veicoli industriali e dei bus, dato il ragguardevole numero di chilometri medi percorsi in un anno, circa 120/150mila.
Abbiamo unito l'intera nostra gamma in un unico catalogo e abbiamo deciso di diversificare i canali di vendita del nostro prodotto, quindi passiamo da una presenza diretta sul mercato e una vendita diretta al cliente finale, a una distribuzione attraverso grossisti, fino ad arrivare a una rappresentanza.

Metelli: Per i nostri prodotti "Parti Motore" il settore più interessante in termini di quantità e fatturato rimane il settore auto. I prodotti destinati all'Aftermarket sono commercializati da una rete di distributori regionali che forniscono le officine di rettifica che in generale sono in grado di riparare le testate di tutti i tipi di motore, a parte alcune specializzazioni, utilizzando il catalogo "Parti Motore Metelli", che raggruppa i prodotti per tutte le più svariate applicazioni: vetture, veicoli commerciali e industriali, macchine agricole e mezzi movimento terra. Mentre le guidavalvole e sedivalvole con dimensioni speciali, vengono realizzate a richiesta su campione o disegno del cliente.

La valvola motore è un prodotto che dev'essere "perfetto" nella forma, nel peso, nei materiali. Può raccontarci gli aspetti più complicati della produzione di una valvola, del processo di stellittatura, ecc.?
Osvat: Le tolleranze che si devono rispettare nella produzione delle valvole motore sono micrometriche; questo significa investire in macchinari sempre all'avanguardia tecnologica e in grado di ridurre i tempi di lavorazione, migliorando, dove possibile, la qualità finale del prodotto.
Ogni operazione di conseguenza presenta aspetti molto complicati a cui bisogna prestare estrema attenzione.
L'operazione di riporto della stellite sulla sede della valvola, per esempio, è molto delicata in quanto bisogna, per facilitare le operazioni successive, raccordare in maniera perfetta il punto di inizio con il punto finale del riporto, e questo richiede tempo e precisione.
Inoltre bisogna sezionare a campione delle valvole per controllare con dei liquidi penetranti la qualità del riporto e per vedere se ci sono delle bolle d'aria all'interno di quest'ultimo.
Controlli diversi da questo, ma molto importanti, devono essere fatti dopo ogni singola operazione.
Per avere il prodotto finito "valvola" partendo dalla materia prima, sono necessarie dalle 15 alle 20 operazioni a seconda delle esecuzioni.

Ivam: La valvola è un componente molto delicato, con un ruolo di responsabilità che probabilmente non è adeguatamente riconosciuto dal mercato, o perlomeno è sottovalutato. Infatti è uno degli organi maggiormente sollecitati, con diverse tipologie di sollecitazione.
Dimensionamenti tendenti al limite di sopportazione dei materiali per prestazioni sempre più "spinte", sono ciò che impongono una qualità crescente nella costruzione delle valvole.
Tutte le lavorazioni sono delicate e complementari fra loro. Ogni operazione subordina la buona riuscita dell'operazione successiva, quindi del prodotto finale.
L'utilizzo della benzina senza piombo (verde) ha sicuramente peggiorato le condizioni di lavoro della valvola. Soprattutto per quella di scarico si impone un irrobustimento della sede, ottenuto con il riporto di una speciale lega chiamata "stellite". E' un riporto effettuato mediante saldatura (esistono diverse procedure: TIG, plasma, ecc.), di conseguenza la valvola dev'essere opportunamente trattata per ovviare allo stress termico dovuto a questa operazione. La sede della valvola in questo modo acquista notevolmente in tenacità, durezza, resistenza al calore e all'ossidazione. Se fino a qualche tempo fa il riporto di stellite era riservato a poche e particolari applicazioni, attualmente si vede la tendenza a generalizzare questo livello qualitativo.
Vi sono altri tipi di trattamenti effettuati sulle valvole, e sono comunque tutti atti a limitare l'usura delle stesse. Si citano per esempio: cromatura dello stelo (trattamento superficiale galvanico), nitrurazione (trattamento termico in atmosfera particolare), fosfatazione (trattamento superficiale per immersione in bagno di sali), tempera superficiale (solo su acciai martensitici, in corrispondenza dell'estremità dello stelo, sui fermi di arresto e sulla sede).

Valvole motore un mercato in salute
Passando ora a qualche considerazione in merito al mercato nazionale e internazionale delle valvole e delle parti motore collegate, abbiamo avuto conferma dalle aziende intervistate che rispetto ad altre nicchie di mercato, questa sta conoscendo un periodo relativamente florido. In particolare, sebbene i motori siano più resistenti e longevi, i propulsori plurivalvole hanno rappresentato un polmone di ossigeno per questo mercato. Sono motori più potenti, spesso adoperati a valori alti d'esercizio, con valvole sottili e che complessivamente danno da lavorare di più ai rettificatori e ai loro fornitori di componenti. Ciò vale in particolare per i produttori dei componenti della parte superiore del motore: valvole, guidavalvole, sedivalvole, registro gioco valvole, guarnizioni, cioè quella maggiormente interessata dagli interventi di riparazione. Anche i costi di questi tipo di riparazione non sono comunque tali da indurre gli automobilisti a scegliere di non riparare il motore e comprare un nuovo veicolo.
Malgrado questo le aziende italiane sono fortemente impegnate nell'esportazione dei loro prodotti, forti anche di una generale buona reputazione della qualità Made in Italy. Le risposte che vi presentiamo di seguito in merito all'export, confermano che malgrado i mercati esteri siano sempre un terreno difficile dove misurarsi sia con le problematiche locali e sia con la concorrenza internazionale, per le nostre aziende rappresentano grande motivo di interesse. Non solo, ma dimostra come le aziende italiane anche dell'Aftermarket siano delle realtà perfettamente mature per qualità e per organizzazione logistica, per far giungere i propri prodotti ovunque nel mondo.

Che percentuale del fatturato realizzate all'estero e verso quali e quanti Paesi esportate principalmente? In quali Paesi è più complesso esportare e perché?
Acar: La nostra azienda è decisamente votata all'export, per tutto il nostro programma di vendita, quindi anche per le valvole. Realizziamo intorno al 98% del nostro fatturato principalmente nei seguenti mercati: Tunisia, Inghilterra, Turchia, Belgio, Germania, Danimarca, Emirati Arabi Uniti.
Si può dire che in tutti i Paesi è difficile esportare, principalmente per la presenza di fabbriche locali nostre concorrenti o per la presenza sul mercato di prodotti esteri di qualità e prezzo bassi.

Osvat: Il settore dei ricambi è un settore sempre più competitivo con concorrenti sempre più agguerriti che producono in Paesi dove i costi di produzione sono in alcuni casi anche dieci/dodici volte inferiori ai nostri.
L'arma per difenderci resta la tecnologia, che dovrà quindi sempre essere sviluppata per consentirci di ottimizzare l'utilizzo delle risorse umane e mantenere il livello qualitativo che è proprio del "made in EEC".
Noi esportiamo il 98% della nostra produzione in oltre 50 Paesi nel mondo. Quelli verso i quali è più difficile esportare sono i Paesi che più richiedono pratiche burocratiche da espletare prima della spedizione della merce, in particolare quelli del Medio Oriente.
Consigli ai rettificatori
Visto che abbiamo aperto questo articolo parlando dei rettificatori e degli aspetti più pratici della loro attività, dando la parola alla FIR che li rappresenta, vogliamo chiudere con alcuni consigli ai rettificatori da parte di alcune aziende che tramite i rispettivi prodotti rappresentano dei partner di questa categoria. In particolare abbiamo domandato che tipo di imprenditori sono i rettificatori e quali consigli è possibili offrire per migliorare la loro attività.
Metelli: Un consiglio che possiamo dare ai rettificatori è di tenersi aggiornati con l'evoluzione in corso del settore automobilistico, seguendo corsi di formazione, utilizzando macchinari e strumenti di lavoro tecnologicamente avanzati, con un'attenzione particolare anche ai materiali: per esempio nel nostro caso le guidavalvole e sedivalvole realizzate in acciaio sinterizzato.
Le case automobilistiche da qualche anno stanno sostituendo le vecchie guidavalvole in ghisa grigia e sedivalvole in acciaio fuso con il nuovo acciaio sinterizzato che, grazie alle proprietà di maggiore resistenza all'usura e il maggiore potere autolubrificante anche alle elevate temperature (900°C), è particolarmente indicato per i motori a elevate prestazioni dell'ultima generazione. Soprattutto è indispensabile per i motori alimentati a benzina verde.
La Metelli, a seguito di approfondite ricerche nel mondo dei materiali sinterizzati, ha definito già nel 2000 due tipologie di acciaio sinterizzato ottimali: Sint03 per le guidavalvole e Sint04 per le sedivalvole. E' stato a tal proposito realizzato un catalogo specifico per le sole guidavalvole e sedivalvole in acciaio sinterizzato che contiene circa 150 riferimenti complessivi.
Ivam: Il rettificatore è un imprenditore che deve quotidianamente combattere con problemi quanto mai vari e dall'entità difficilmente valutabile dall'esterno. Il problema principale che incontra è sicuramente la velocità con la quale si muove il mercato.
Oltre agli investimenti in tecnologie, è importante che non si fermi la formazione del personale e l'adeguamento organizzativo alla richiesta del mercato. Oggi il business on-line consente di allargare notevolmente le frontiere, ma è fondamentale ricordare che la base di tutto sono le risorse umane che devono saper gestire i cambiamenti e le nuove opportunità.

Federal Mogul: Dalla più piccola officina a quelle con impostazione manageriale, tutte dovrebbero attrezzarsi con moderne macchine utensili per la revisione delle testate, e moltissime lo hanno effettivamente già fatto. Unico suggerimento è quello di puntare sull'informatizzazione e la consultazione delle informazioni tecniche on-line.

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