Che cosa è un bilanciere?

Un bilanciere è un componente valvetrain nei motori a combustione interna. Poiché il braccio viene azionato da un lobo dell’albero a camme, spinge aperta una valvola di aspirazione o di scarico. Ciò consente di aspirare carburante e aria nella camera di combustione durante la corsa di aspirazione o di espellere i gas di scarico durante la corsa di scarico. Bilancieri sono stati inventati nel 19 ° secolo e hanno cambiato poco in funzione da allora. Sono stati tuttavia apportati miglioramenti sia nell’efficienza operativa che nei materiali da costruzione. Molti bilancieri moderni sono realizzati in acciaio stampato, anche se alcune applicazioni possono fare uso di materiali più pesanti.

In molti motori a combustione interna, il movimento rotatorio è indotto nell’albero motore poiché i pistoni lo fanno ruotare. Questa rotazione viene tradotta all’albero a camme tramite una cinghia o una catena. A loro volta, i lobi sull’albero a camme vengono utilizzati per aprire le valvole tramite bilancieri. Questo può essere ottenuto sia attraverso il contatto diretto tra un lobo dell’albero a camme e bilanciere o indirettamente attraverso il contatto con un sollevatore guidato pushrod. I motori a camme in testa hanno lobi sull’albero a camme che contattano direttamente ciascun bilanciere, mentre i motori a valvole in testa utilizzano sollevatori e aste di spinta. Nei motori a camme in testa, l’albero a camme può essere posizionato nella testa, mentre i motori a valvole in testa hanno l’albero a camme nel blocco. Entrambe le varietà sono viste negli Stati Uniti, ma le normative hanno contribuito al declino delle applicazioni di valvole aeree in altre parti del mondo.

Nel corso della storia del bilanciere, la sua funzione è stata studiata e migliorata. Questi miglioramenti hanno portato a braccia che sono sia più efficiente e più resistente all’usura. Alcuni disegni possono effettivamente utilizzare due bilancieri per valvola, mentre altri utilizzano un cuscinetto a rulli “rundle” per premere la valvola. Queste variazioni nel design possono portare a bilancieri che sembrano fisicamente diversi l’uno dall’altro, anche se ogni braccio svolge ancora la stessa funzione di base.

Poiché è necessaria energia per spostare un bilanciere e premere una valvola, il loro peso può essere una considerazione importante. Se un bilanciere è eccessivamente pesante, potrebbe richiedere troppa energia per muoversi. Ciò potrebbe impedire al motore di raggiungere la velocità di rotazione desiderata. La forza del materiale può anche essere una considerazione, come materiale debole può stressare o indossare troppo rapidamente. Molte applicazioni automobilistiche fanno uso di acciaio stampato per questi motivi, in quanto questo materiale può fornire un equilibrio tra peso e durata. Alcune applicazioni, in particolare i motori diesel, possono utilizzare materiali più pesanti. Motori come questi possono funzionare a coppie più elevate e velocità di rotazione inferiori, consentendo l’utilizzo di materiali come ghisa o acciaio al carbonio forgiato.