Biella motore: funzioni e problemi

Biella motore: funzioni e problemi

Cosa sono le bielle del motore, dentro e fuori, come funzionano e quali sono i problemi che possono nascere. Vedremo com’è fatta una biella motore, come funziona, le varie componenti e i materiali, quali sono i problemi che può avere, i rischi e come evitarli.

Cos’è una biella?

Cos’è una biella

La biella motore è uno degli organi meccanici più sollecitati di tutto il veicolo. Serve a collegare il pistone con l’albero motore. Il pistone si muove avanti e indietro, grazie alla spinta prodotta dallo scoppio della miscela di aria e carburante e alla forza di ritorno, dovuto allo scoppio in un altro cilindro.

Il movimento di un albero motore è invece rotatorio. Ecco perché la biella si muove con un andamento composito: la parte più piccola (il piede) segue il pistone, mentre la testa, la parte più grande, fa un movimento a manovella; il fusto della biella si trova così in varie inclinazioni, durante le varie fasi del motore.

Quando il pistone si alza, la biella motore auto si raddrizza, mentre quando il pistone si abbassa, dopo lo scoppio, la biella si inclina e la distanza tra pistone e albero motore si accorcia. Si tratta di un movimento a pendolo con sollecitazioni molto elevate.

A cosa serve e com’è fatta la biella?

A cosa serve e com’è fatta la biella

Il collegamento meccanico tra biella e pistone serve a trasmettere la forza cinetica impressa dallo scoppio al pistone, che passa dal cilindro all’albero, trasformandosi da forza lineare a forza rotatoria, essenziale per far girare le ruote. Non solo un collegamento meccanico, ma un organo di modifica dell’effetto del motore.

Il movimento della biella a manovella viene poi trasportato, modificato e fatto arrivare alle ruote. Esistono alcune differenze nei modelli di biella montati su varie auto. Ci sono due tipi fondamentali, le bielle con teste scomponibili e quelle monoblocco.

I modelli scomponibili si usano su alberi motore monolitici (non scomponibili), mentre i modelli monoblocco si usano su alberi a gomiti compositi. I modelli con testa fissa hanno un cuscinetto a rulli tra la testa e il corpo della biella, mentre i modelli scomponibili hanno un cuscinetto a bronzina in due parti.

Approfondimento su design e materiali

In quanto organo meccanico sottoposto a forti stress, la biella deve essere leggera e resistente, anche per minimizzare la resistenza e la forza d’inerzia. Ecco perché si preferiscono materiali con un buon rapporto tra densità e resistenza, come leghe al titanio o leghe di acciaio. Il titanio è preferito nelle auto ad alte prestazioni, perché riduce le masse in movimento. La lega al titanio pesa circa la metà di una lega in acciaio. Nella biella motore, il funzionamento del motore è legato alla resistenza a sollecitazioni enormi.

Spesso albero a gomiti e biella sono realizzati in ghisa a grafite sferoidale, con processo di fusione, per contenere il prezzo. Questi modelli si possono produrre in gran numero e reggono prestazioni medie, anche fino a 6-7mila giri al minuto. I modelli in acciaio possono arrivare anche a 8000-8500 giri al minuto.

I modelli di biella monoblocco sono più resistenti e si usano più comunemente nei motori a due tempi delle moto da corsa. La spinta esercitata sul pistone nel cilindro può arrivare a varie tonnellate, con accelerazioni enormi, ecco perché in una biella motore, il disegno del fusto deve sostenere le sollecitazioni sotto forma di pressioni elastiche, per via del movimento a manovella.

Che problemi possono sorgere alla biella

Che problemi possono sorgere alla biella

Date le forti sollecitazioni, un rumore alla biella motore molto probabilmente indica uno sbiellamento, cioè un danno alla biella che si deforma, o che si rompe, oppure che esce dalla sua sede. Il primo passo verso il danno è un’apertura di gioco nella bronzina di testa o nel cuscinetto di piede. L’aumento di movimento libero crea un maggiore attrito e accelera l’usura.

L’utilizzo del motore a giri eccessivi o a giri alti per troppo tempo è una delle cause della biella motore rotta. Tra i punti fragili, anche i bulloni di fissaggio della manovella, o dei materiali difettosi a monte. Anche agenti esterni possono intervenire, come l’ingresso d’acqua (il caso tipico è quando l’auto attraversa pozzanghere profonde, come sottopassi allagati).

Se la biella si rompe o esce fuori sede, il motore comincia a sferragliare in modo proporzionale ai giri. La rottura della biella è più frequente nei motori vecchi, o nei motori a due tempi con cilindrata bassa, con elementi meccanici di dimensioni ridotte che raggiungono anche 10mila giri al minuto. In questi casi bisogna sostituire l’albero motore o il gruppo della biella.

In generale, la miglior precauzione è scegliere elementi di qualità e osservare una gestione del motore rispettosa dei parametri e delle prestazioni previste dal produttore. Se dagli scarichi esce fumo bianco, significa che il danno si è esteso al cilindro, che si è forato.

Un altro fattore di prevenzione sta nella scelta del lubrificante. Questo va scelto seguendo le indicazioni del produttore della macchina, va sempre tenuto nei livelli e va sostituito per tempo. Un lubrificante degradato, infatti, non protegge più le parti in movimento, aumentando il rischio di rottura.

La bielletta nel supporto motore

Il motore è tenuto a posto da una serie di supporti meccanici, che sono sottoposti a notevoli sollecitazioni quando il motore è in funzione e il veicolo è in marcia. Uno di questi supporti è la bielletta supporto motore, cioè il supporto centrale inferiore.

La funzione di questo supporto, oltre che di aiutare a tenere il motore a posto, è assorbire i movimenti relativi del motore rispetto alla scocca, per fare in modo di tenere il motore in sospeso e non far arrivare eventuali sollecitazioni che ne potrebbero influenzare il funzionamento.

I supporti motore sono sottoposti a notevoli sollecitazioni, inoltre gli elementi di gomma preposti ad ammortizzarne i movimenti si possono seccare e irrigidire. Eventuali guasti provocano un disallineamento del motore, un aumento delle vibrazioni prodotte, che non vengono ammortizzate a dovere, eccessivo rumore, col rischio di danni alle cinghie e al motore stesso.

Conclusione

Tra le varie componenti del motore, anche la biella risente dello stile di guida. Mantenendo il motore sempre in un regime corretto e senza esagerare, anche la biella si mantiene più a lungo. Anche la scelta dell’olio giusto e il rispetto degli intervalli di sostituzione e di manutenzione consente di avere un motore più performante e più a lungo, senza grattacapi.

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