Basato sui principi del sistema biella-manovella, l’albero motore (o «albero a gomiti», come lo chiamano gli addetti ai lavori) è un elemento importante per il buon funzionamento del ciclo del tuo motore! Questo componente fa parte della distribuzione del motore. Scopri come funziona un albero motore!
In questo articolo cercheremo di rispondere a diverse domande: come viene fabbricato un albero motore? Quali componenti formano l’albero motore?
Inoltre cercheremo di capire come funziona l’albero motore all’interno del motore. Buona lettura!
La composizione dell’albero motore
Che cos’è un albero motore?
La prima domanda che forse ti stai facendo è: «che cos’è un albero motore?». Dal punto di vista etimologico, il termine francese per l’albero motore, «vilebrequin», ha origine olandese e deriva dalla parola «vimmelkijn», che significa «trivella». La trivella è un attrezzo che si usa per forare il terreno o materiali come il legno.
Un po’ di storia: storicamente si tratta di uno degli elementi principali del sistema biella-manovella, che si trovava già nel II secolo nella segheria di Hierapolis, in Asia Minore (nell’attuale Turchia).
Oggi lo stesso meccanismo è utilizzato nei motori delle nostre auto: grazie alle bielle, permette di trasformare il moto lineare dei pistoni in moto rotatorio continuo, e viceversa. A quale scopo? Trasmettere l’energia generata nei cilindri all’albero di uscita del motore.
Materiali e fabbricazione
È interessante notare, però, che a seconda del veicolo che hai non chiederai le stesse cose al tuo albero motore. Se hai un’auto di serie, infatti, l’albero motore sarà in ghisaoppure in acciaio forgiato e lavorato (monoblocco), così da essere resistente e durevole.
Se invece il tuo veicolo ha un motore turbo, per esempio se fai gare o hai deciso di elaborare il motore, l’albero motore sarà probabilmente in acciaio forgiatoa bassissimo tenore di lega, che però può essere arricchito con alcuni materiali come il nichel-cromo. L’obiettivo, in questo caso, è avere componenti più leggeri all’interno del motore, perché il motore offra prestazioni migliori.
Questi componenti, sì più leggeri, possono però rompersi più facilmente: proprio perché sono più leggeri, sono anche più fragili.
Per garantire le buone prestazioni dell’albero motore saranno necessarie, a intervalli regolari, equilibrature statiche e dinamiche.
Come funziona un albero motore?
Ora che conosciamo il ruolo dell’albero motore, è il momento di passare alla sua composizione.
Le bielle
Come abbiamo visto, le bielle sono gli elementi che collegano i pistoni all’albero motore. Nel sistema biella-manovella è la manovella a permettere la trasformazione del moto lineare in moto rotatorio.
La biella è un’asta con due articolazioni, una per ciascuna estremità, che serve a trasmettere una forza e un movimento ai pistoni. Le bielle sono fissate all’albero motore tramite i perni di manovella; in alcuni casi il perno di manovella può essere dotato di un contrappeso per evitare le vibrazioni causate dai pistoni.
I perni di banco e i supporti di banco
I perni di banco sono alberi rotantisostenuti da supporti di banco. Il loro scopo è guidare l’albero motore nella sua rotazione.
I perni di banco sono allineati sull’albero motore grazie ai supporti di banco. Tra un supporto e l’altro si trovano i perni di manovella visti prima.
Attenzione: i supporti di banco sono dotati di guarnizioni, chiamate guarnizioni di banco (paraoli), che con l’usura possono causare perdite, con il rischio di essere rimandato alla revisione. È un buon motivo per tenere sotto controllo i componenti che formano l’albero motore!
Le bronzine
Situate tra la biella e l’albero motore, le bronzine (o semibronzine) sono elementi che permettono di ridurre l’attrito tra le bielle (o il supporto di banco) e l’albero motore. Inoltre, le bronzine contribuiscono anche alla lubrificazione dell’albero motore.
L’albero motore è parzialmente immerso nell’olio motore: le bronzine vengono quindi lubrificate dall’olio, garantendo il buon funzionamento dell’albero motore. È importante controllare bene il livello dell’olio del motore: se il livello è troppo basso, la lubrificazione non avverrà correttamente; al contrario, se la quantità di olio è eccessiva, l’albero motore riceverà troppo olio.
Gli accessori
L’albero motore mette in movimento altri componenti del motore. Da un lato, la sua azione aziona la cinghia o la catena di distribuzione. Dall’altro, l’albero motore aziona il volano, dove si trova in particolare il sensore PMS.
L’architettura dell’albero motore
Per capire l’architettura dell’albero motore, è bene ricordare che nei motori a 4 tempi un ciclo del motore corrisponde a 720°.
La geometria dell’albero motore può quindi variare in base al numero di cilindri del motore. Il numero di cilindri permette una fasatura dei pistoni più regolare, che a sua volta garantisce al motore prestazioni migliori, perché gira in modo più rotondo.
I motori a 4 cilindri
Nei motori a 4 cilindri in linea, la fasatura dei pistoni avviene a 180°. Il calcolo è il seguente: 720° (un ciclo del motore) diviso 4 cilindri (possono esistere eccezioni per i veicoli con meno cilindri). Ci possono comunque essere variazioni a seconda del numero di perni di banco del tuo albero motore.
I motori a 6 cilindri e più
Nei motori a 6 cilindri, con lo stesso calcolo visto prima, la fasatura avviene ogni 120°. In questo tipo di motore i perni di manovella sono allineati a due a due, il che equivale a due alberi motore da tre cilindri.
Lo stesso vale per i motori a 8 e 12 cilindri.
Gli altri casi
Nei motori monocilindrici la fasatura avviene in ogni caso ogni 720°. Nei motori bicilindrici, invece, dipende: se i perni di manovella sono allineati, la fasatura avviene ogni 360°; se invece sono contrapposti, avviene ogni 180°.
Nei motori a tre cilindri in linea, come quelli dei veicoli Smart, la fasatura avviene ogni 240°.
Quali sono gli altri componenti della distribuzione
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