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Albero motore: a cosa serve e quali forze deve sopportare?

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Tradotto con l'aiuto dell'intelligenza artificiale dal nostro articolo originale (fonte: autoride.io)

L'albero motore è la parte meccanica di un motore alternativo a combustione interna che converte il moto rettilineo alternativo dei pistoni in moto rotatorio. È la parte fondamentale del motore a combustione a pistoni.

In questo articolo faremo luce sulla funzione dell'albero motore, di cosa è fatto e cosa deve sopportare.

Sommario

Albero motore: come funziona?

L'albero motore è costituito da brevi perni cilindrici collegati da bracci. I perni sull'asse di rotazione dell'albero sono chiamati perni di manovella e collegano l'albero motore alla biella di ciascun cilindro.

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L'albero motore è collegato al volano, compensando il funzionamento irregolare del motore a pistoni. Tuttavia, all'albero motore può essere collegato anche uno smorzatore di vibrazioni torsionali, che riduce le vibrazioni torsionali e, quindi, la sollecitazione sui cuscinetti e sul manovellismo. Lo smorzatore di vibrazioni torsionali è posizionato sul lato opposto dell'albero motore rispetto al volano.

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In alcuni motori, in particolare quelli con un minor numero di cilindri, è necessario dotare l'albero motore di un contrappeso o albero di equilibratura per il peso di ritorno di ciascun pistone e biella per migliorare l'equilibrio e la cultura del motore.

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I contrappesi sono generalmente fusi come parte dell'albero motore, ma possono anche essere imbullonati ad esso.

L'albero di equilibratura è, a sua volta, collegato all'albero motore tramite ingranaggi. Mentre i contrappesi e l'albero di equilibratura aggiungeranno un peso significativo all'albero motore, daranno al motore un migliore equilibrio e una corsa più raffinata.

La produzione e la costruzione dell'albero motore dipendono da quanto segue:

  • tipo di motore a combustione a pistoni
  • condizioni in cui il motore funzionerà
  • dimensioni dell'albero motore

L'albero motore può essere realizzato da un unico pezzo di materiale o da singole parti appositamente realizzate unite tra loro mediante pressatura, saldatura o utilizzo di viti. Tuttavia, i motori a combustione a pistoni utilizzano spesso un albero motore ricavato da un unico pezzo.

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Nella maggior parte dei casi, l'albero motore comprende anche canali interni attraverso i quali scorre olio motore, lubrificando così i cuscinetti. Molto spesso vengono utilizzati cuscinetti radenti, che sono più durevoli e hanno una durata maggiore rispetto ai cuscinetti a sfere, che sono molto difficili da montare sull'albero.

L'albero motore deve resistere a varie forze

  • le forze trasmesse dalle bielle
  • forze che derivano da produzione imprecisa, deformazione dei cuscinetti
  • effetti inerziali
  • vibrazione torsionale (oscillazione)

Di cosa è fatto un albero motore?

L'albero motore può essere in acciaio forgiato, ghisa, acciaio al carbonio, acciaio legato o ferro. Gli alberi a gomiti in ferro sono utilizzati principalmente nei motori più economici, il cui carico è inferiore. Tali motori possono anche essere dotati di un albero motore in ghisa. Le versioni ad alte prestazioni utilizzano un albero in acciaio forgiato.

Tuttavia, molti produttori preferiscono utilizzare alberi motore forgiati a causa del loro peso ridotto e delle dimensioni compatte.

Guarda una dimostrazione di come funziona l'albero motore: