di Alluminio

C’e’ molta confusione nel parlare o cercare informazioni sul bilanciamento degli alberi motori dei bicilindrici a 90° con bielle vincolate ad un unico perno di manovella (Ducati, Guzzi ecc.), vediamo di fare un po’ di chiarezza:

Le moto che escono di fabbrica hanno (quasi) sempre un ottimo bilanciamento dell’albero motore, spesso però, causa elaborazioni o in seguito a guasti meccanici, si devono cambiare le bielle con altre, cambiando bielle (o alleggerendole) cambia il loro peso (pensiamo a chi le mette in titanio) e di conseguenza dovremo ri-bilanciare l’albero motore.

Il presente scritto non vuole essere un trattato esaustivo sul bilanciamento (non ne sarei capace), con difficili  calcoli e pesanti discorsi sulle varie armoniche, vuole essere una guida pratica a quello che il normale appassionato può fare con i normali mezzi in sua dotazione o autocostruiti.

Userò un linguaggio semplice per non generare dubbi.

La teoria e’ abbastanza semplice, il contrappeso (mannaia) sull’albero deve bilanciare in opposizione il peso totale di una biella (corpo biella + viti + bronzine) e di un pistone completo (pistone + fasce elastiche + spinotto + seegers), più la parte rotante della seconda biella.

Questo perchè ad ogni giro dell’albero motore il contrappeso si troverà due volte in opposizione  al pistone (una al pistone del cilindro verticale ed una a quello orizzontale), dando 0° alla prima, la seconda e’ a 90°, i restanti 270° sono “a vuoto”.

Questo totale bilanciamento del peso pistone/biella permette di annullare le vibrazioni innescate dall’inversione di moto al punto morto superiore, e nei restanti punti intermedi?

Li si generano pochissime vibrazioni ed il bilanciamento viene fatto con alberi ausiliari, quindi (nel nostro motore) il problema non si pone.

E di estrema importanza che le bielle ed i pistoni abbiano ESATTAMENTE lo stesso peso (almeno al decimo di grammo), se una biella (o un pistone) ha un peso diverso dovremo alleggerire quello/a più pesante fino a portarlo al peso di quello/a più leggero.

Le bielle dei vecchi Guzzi hanno alle estremità un sovrappiù di metallo che serve a questo scopo (quelle Ducati no, sono più smilze e leggere).

Altra cosa di estrema importanza e’ il bilanciamento della biella, i piedi di biella (e le teste) devono avere lo stesso peso (es.  le teste 360 g ,  i piedi 90 g ), di questo parleremo in seguito.

Per poter bilanciare l’albero dovremo costruire al tornio un anello in metallo da vincolare (con robuste viti) al perno di manovella, questo anello dovrà essere esattamente del peso da bilanciare con una precisione al decimo di grammo

CALCOLO DEL PESO DA BILANCIARE

 Per procedere ai calcoli che portano al peso da bilanciare bisogna pesare una biella completa (biella, bronzine e viti), pesare un pistone completo (pistone, spinotto, fasce elastiche e seeger), trovare il peso della parte rotante della seconda biella (di solito circa il 60% del peso totale) con un sistema abbastanza semplice:

si costruisce un supporto a forma di [ , la parte bassa fa da base,  la sporgenza in alto si inserisce nella testa di biella (che e’ libera di ruotare),  l‘altra estremità della biella deve posarsi sulla bilancia restando parallela al piano (se l’angolo e’ molto diverso la biella e’ appesa o poggiata al supporto falsando il peso).

Ricordo che alcune bilance da cucina elettroniche pesano il 1/10 di grammo.

Il peso visualizzato e’ quello dotato di moto alterno della biella, calcolando:

peso totale biella –

peso visualizzato sulla bilancia (alterno) =

parte di peso/biella che ha moto rotante.

Poi:

peso 1 pistone completo +

peso 1 biella completa    +

peso parte rotante seconda biella =

peso da bilanciare

Costruzione del contrappeso

Una volta determinato il peso da bilanciare, si deve costruire un anello formato da due semigusci ( ) che con viti passanti dalle estremità si vincola al perno dell’albero al posto delle bielle, e’ buona norma inserire fra l’anello e l’albero due vecchie bronzine per non rovinare il perno rettificato con involontarie rotazioni dell’anello.

Le bronzine hanno uno spessore di cui bisogna tener conto nella costruzione (tornitura) dell’anello.

Io faccio un disegno tenendo conto del peso specifico del metallo (ferro) di cui e’ fatto, lo faccio largo al limite del perno di banco, tengo conto nella lavorazione delle bronzine che si devono inserire fra perno ed anello, lascio un esubero di peso (circa 30-50 grammi) che tolgo a costruzione completa, foro sul bordo i fori dove inserirò le viti (_) che lo vincolano all’albero e lo taglio a metà  (I).

Io metto bulloni da 8 mm. tenendo conto (durante la foratura) che una estremità verrà filettata per bloccare i due semigusci sul perno dell’albero.
A lavorazione completa lo porto al peso esatto tornendo il bordo esterno.

La bilanciatura “statica”

 Una volta vincolato l’anello autocostruito, l’albero si posa sui coltelli (lame perfettamente diritte e parallele al piano terra o due coppie di rulli (cuscinetti) su cui poggiare l’albero), l’albero ruoterà fino a posizionare la parte più pesante in basso, se questa e’ la mannaia dell’albero, dovremo togliere peso fino a quando l’albero resterà  in qualsiasi posizione lo mettiamo (mannaia in alto-basso-sx-dx).

E consigliabile togliere materiale SEMPRE nella parte più lontana dal centro di rotazione dell’albero (parte esterna).

Se la parte in basso e’ il contrappeso (raro) dovremo appesantire la mannaia mediante saldatura nei vecchi fori di alleggerimento.

Una volta fatto tutto questo e’ prudente portare l’albero in un centro rettifiche per sottoporlo ad una bilanciatura “dinamica”, questo e’ un controllo sul lavoro fatto (+ sicurezza) ed e’ poco costosa, a Portogruaro (VE) chiedono circa 30 Euro.

La bilanciatura dinamica consiste nel bilanciare l’albero facendolo ruotare su una apposita macchina (tipo bilanciatrice per ruote), se il bilanciamento statico e’ stato fatto bene, tolgono pochi decimi di grammo.

Ricordo che un motore con le parti rotanti ben bilanciate:

vibra di meno, dura di più, sale meglio di giri, permette una guida più rilassante e non genera risonanze/rotture nel telaio/plastiche.

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