Quando si tratta il funzionamento di un motore a combustione interna, il tempismo è tutto. Per garantire la corretta temporizzazione del ciclo motore, le camme di un motore a quattro tempi devono girare una sola volta per ogni due giri dell'albero motore. I vantaggi del collegamento dei pozzi con una catena di metallo sono difficili da battere, e nei motori dal più vecchio al più contemporaneo, la catena di distribuzione è stata una valida alternativa ad altri sistemi di cronometraggio. Le prime catene di distribuzione
motori primi usati spesso un ingranaggio che è stato alimentato direttamente dall'albero motore per la temporizzazione. In questo tipo di sistema, una serie di maglie marce trasferisce la rivoluzione dell'albero motore agli alberi a camme. Questi sistemi erano robusti ed affidabili, ma hanno limitato la configurazione del motore, alberi a camme e gli alberi a gomito bisogno di essere vicino insieme per evitare la necessità di grandi ingranaggi e treni ingranaggi lunghi. Catene di distribuzione sono stati la soluzione al problema della configurazione del motore. Un pignone dentato sull'albero motore potrebbe essere collegato tramite una catena ad un pignone simile a camme, molto simile al semplice meccanismo di azionamento di una bicicletta. Differenze nelle dimensioni pignoni avrebbero controllare la temporizzazione del sistema in modo tale che camme ruota una volta con ogni due rotazioni dell'albero motore. Questo tipo di semplice catena di distribuzione è stata utilizzata su molti motori primi, tra cui quella utilizzata dai fratelli Wright nel loro Wright Flyer del 1903.
Roller Chains
Le catene di distribuzione più antichi erano le catene a rulli molto simili catene di bicicletta. In una catena a rulli, rulli cilindrici sono collegati tra loro da piastre piane alle estremità. La rulli ingranano con i denti dei pignoni di temporizzazione, le giunzioni fra le piastre sono flessibili, permettendo la catena da piegare. Soprattutto catene a rulli sono robusti, costruiti con due file adiacenti di rulli con piastre intermedie tra loro; queste catene a rulli doppi sono più affidabili di singole catene e sono spesso usati nei motori che girano ad alti RPM
Catene silenziose
Uno dei problemi con le catene di distribuzione è che sono rumorose perché tendono a vibrare come si impegnano i denti dei pignoni dell'albero. Una soluzione al problema del rumore è stato trovato in catene silenziose, un tipo di catena che era stato immaginato da Leonardo da Vinci nel 16 ° secolo, ma non messo in uso fino al 1843, quando è stato utilizzato come mezzo di trasferimento di potenza sulla nave a vapore SS Great Britain. Una catena silenziosa ha denti, proprio come i denti di un ingranaggio, che si impegnano con i denti del pignone più facilmente di una catena a rulli, eliminando gran parte del rumore prodotto dalla catena. Grandi catene di distribuzione silenziose anche flettere solo in una direzione, riducendo movimento della catena. L'industria automobilistica americana ha abbracciato la catena silenziosa, ma i produttori europei e giapponesi è rimasta fedele alle catene a rulli, che sono più leggeri, più economico e più facile da produrre rispetto alle catene silenziose.
Alternativa a Timing Belt
Oltre ad essere rumoroso, le catene sono anche pesanti, tratto con l'uso e richiedono lubrificazione. Cinghie di gomma dentate, che prima erano stati utilizzati su macchine da cucire nel 1940, a risolvere tutti quei problemi. I nastri utilizzati in motori moderni sono rinforzati con fibre di vetro in modo che non si estendono allo stesso modo che le catene fanno, e cinghie in gomma sono più leggeri e più facili da sostituire rispetto a catene. Cinture indossano veloce di catene, tuttavia, e sebbene avessero diventato comune in motori americani dalla fine del 20 ° secolo, alcuni costruttori hanno iniziato aumentarne l'utilizzazione delle catene di distribuzione al fine di evitare il rischio di guasti improvvisi cintura. In auto americane contemporanee, le catene sono più comunemente utilizzati nei motori più grandi e nei motori ad alte prestazioni, dove la durata delle catene è critica.