Guida per principianti all'albero a gomiti e all'albero a camme
La maggior parte delle persone è senza speranza quando si tratta di automobili. Il solo nominare il cambio dell'olio, il cambio, l'allineamento degli assi, l'albero a gomiti e l'albero a camme li manda nel panico più totale. Tuttavia, la maggior parte di questi concetti sono basilari e si basano su principi semplici. Diamo un'occhiata agli alberi a gomito e a camme, al loro utilizzo e ai diversi tipi.
Che cos'è un albero a gomiti?
L'albero a gomiti è un componente pesante del motore a combustione interna (ICE) presente in diversi tipi di locomotive, come i moderni trattori, le automobili e così via. L'albero a gomiti è essenzialmente un'asta metallica con diverse appendici collegate che ruota rapidamente (circa 14.000 giri al minuto) ed è essenziale per trasmettere la potenza dal motore alle ruote.
Cosa fa un albero a gomiti?
In termini più tecnici, la funzione principale dell'albero a gomiti è quella di convertire il movimento lineare dei pistoni in movimento rotatorio trasmesso al volano e alla trasmissione. L'albero a gomiti trasmette la potenza anche ad altri componenti fondamentali del motore, come la pompa dell'olio, la pompa di raffreddamento, la distribuzione delle valvole, il compressore dell'aria condizionata e l'alternatore.
Pertanto, l'albero a gomiti è in costante movimento e deve essere realizzato con un materiale durevole, altamente resistente all'usura, alla fatica e al calore. I materiali più comunemente utilizzati sono l'acciaio forgiato o la ghisa.
Quali sono i diversi tipi di alberi a gomito?
Le bielle e il modo in cui sono collegate variano a seconda del design dell'albero a gomiti. Gli alberi a gomito sono classificati in due tipi:
L'albero a gomiti monolitico
Questo tipo è comunemente utilizzato nei motori multicilindrici, più comunemente i motori a quattro tempi presenti nella maggior parte delle automobili.
L'albero a gomiti di tipo assemblato
Questo tipo è comunemente utilizzato nei motori monocilindrici, bicilindrici, a quattro tempi e a due tempi.
Grazie all'elevata resistenza della ghisa, viene generalmente utilizzata nella costruzione di veicoli di produzione ad alto volume e a basso carico. Per i motori a basso consumo di carburante che richiedono un rapporto potenza/dislocazione più elevato, si preferiscono gli alberi a gomito in acciaio forgiato.
Quali sono i componenti di un albero a gomiti?
L'albero a gomiti è costruito con un nucleo resistente e superfici robuste per resistere all'usura dovuta al suo costante movimento rotatorio. I suoi componenti principali sono:
- Perni principali: Scorrono nel cuscinetto e determinano l'asse di rotazione dell'albero.
- Perni di manovella: I perni di manovella sono collegati alle bielle.
- Lamelle della manovella: Le manovelle collegano i perni di manovella al perno principale.
- Volano/trasferimento di forza: Il volano contribuisce a rendere più fluida la coppia del motore e a diminuire la forza di trasmissione.
- Foro dell'olio: È un'apertura che attraversa l'albero. Quando il motore è in funzione, l'olio scorre attraverso il foro dell'olio e fornisce lubrificazione alle parti in movimento.
- Contrappesi: Come suggerisce il nome, portano equilibrio nel peso dell'albero a gomiti riducendo il carico sul cuscinetto principale. Sono fissati direttamente sull'albero a gomiti o sono collegati ad esso tramite la manovella.
Che cos'è un albero a camme?
L'albero a camme è un componente molto importante del sistema di controllo interno. motore a combustione. Essi determinano in larga misura le prestazioni del motore a diverse velocità. Ha la forma di un'asta con lobi chiamati camme posizionati lungo la sua lunghezza.
A cosa serve?
La funzione principale dell'albero a camme è quella di controllare l'apertura e la chiusura delle valvole di scarico e di aspirazione. Si assicura che la valvola di aspirazione si apra al momento giusto per immettere la miscela aria-carburante nel motore. Questo è importante per cambiare il moto rotatorio in moto reciproco. Migliorando il funzionamento dell'albero a camme è possibile aumentare l'efficienza, la coppia massima, la potenza e le prestazioni complessive.
L'albero a camme è composto essenzialmente da due parti: le camme e l'albero, che sincronizzano l'apertura o la chiusura delle valvole con l'ingranaggio dell'albero motore. Le automobili utilizzano alberi a camme in acciaio forgiato o in ghisa.
Quali sono i diversi tipi di alberi a camme?
In genere esistono due tipi di alberi a camme, a seconda del tipo di "lifter" che utilizzano.
Gli alberi a camme a punteria piatta
Questo albero a camme si trova nel punto in cui il sollevatore e il lobo si sfregano l'uno contro l'altro: il punto in cui il sollevatore gira sul lobo. Questo movimento di rotazione è fondamentale per prevenire l'usura delle parti in continuo movimento dell'albero a camme. L'albero a camme a punterie piatte funziona con punterie piatte idrauliche e solide (chiamate anche seguitori e sollevatori).
Alberi a camme a rulli
Come suggerisce il nome, il naso è arrotondato, per garantire che il rullo mantenga la valvola aperta a un'alzata maggiore per un tempo prolungato. Questa impostazione influisce sulla richiesta di carica di aria e carburante e apre la valvola più rapidamente. Come l'albero a camme a punterie piatte, l'albero a camme a rulli funziona con sollevatori a rulli idraulici e solidi.
Quali sono i diversi componenti di un albero a camme?
Le parti principali dell'albero a camme comprendono:
- I perni: Mantengono l'albero a camme in posizione, in modo che non si sposti quando l'albero gira a grande velocità.
- I lobi: Regolano l'apertura e la chiusura delle valvole di aspirazione e di scarico durante la rotazione dell'albero a camme. La velocità di apertura e chiusura delle valvole determina le prestazioni del motore. Cambiano la loro velocità al variare del regime del motore.
- Le estremità: L'estremità anteriore della camma sincronizza il movimento del motore con l'albero a gomiti, quella posteriore mantiene l'accensione in tempo con il resto del motore a combustione interna.
- Il cuscinetto a camme: Sono aggiunte per migliorare le prestazioni degli alberi a camme. Il cuscinetto ha la funzione di isolare la camma in modo che non subisca danni in caso di malfunzionamento del motore.
Quali sono le differenze tra un albero a gomiti e un albero a camme?
Esistono diverse differenze fondamentali tra un albero a camme e un albero a gomito, a parte la loro funzione. Vediamo alcune differenze chiave:
Posizione
L'albero a gomiti si trova sotto il cilindro, mentre l'albero a camme si trova sopra il cilindro.
Modalità di funzionamento
L'albero a gomiti converte il movimento lineare del pistone in movimento circolare, mentre l'albero a camme viene utilizzato per regolare l'apertura e la chiusura delle valvole di aspirazione e di scarico.
Fare
Gli alberi a gomito sono comunemente realizzati in acciaio legato per forgiatura, mentre gli alberi a camme sono solitamente realizzati in acciaio forgiato o in ghisa.
Il bilancio
L'albero a gomiti e l'albero a camme sono entrambi parti vitali del motore a combustione interna e hanno parti diverse che si articolano in modi diversi per garantire il corretto funzionamento dell'albero. Mentre l'albero a gomiti è costruito per trasformare il movimento lineare in circolare, l'albero a camme regola l'apertura e la chiusura delle valvole di aspirazione e di scarico. L'energia dell'albero a camme viene trasmessa all'albero a gomiti per far funzionare il motore.
Domande frequenti
Cosa c'è in comune con l'albero a gomito e l'albero a camme?
Sono entrambi aste, anche se progettate in modo diverso e collegate a parti diverse del motore. Il movimento dell'albero a camme è guidato dall'albero a gomiti attraverso una catena o degli ingranaggi all'estremità anteriore. L'albero a gomiti utilizza l'energia generata dalla chiusura e dall'apertura delle valvole nel processo di combustione per alimentare il motore.
Quali sono i segni di un albero a gomiti malfunzionante?
Esistono diversi segnali importanti che indicano un albero motore difettoso. Tra questi vi sono le spie lampeggianti, il motore che si blocca, le accensioni errate, l'accelerazione irregolare, la riduzione del consumo di carburante e le vibrazioni del motore.
Qual è la funzione principale dell'albero a camme?
Regolare e temporizzare la chiusura e l'apertura delle valvole di ingresso e di uscita.
Chi gira più velocemente l'albero a gomiti o l'albero a camme?
L'albero a gomiti è due volte più veloce dell'albero a camme. Questo perché basta un solo giro dell'albero a camme per completare il funzionamento delle valvole per un ciclo completo del motore, mentre il motore a quattro tempi (albero a gomito) deve compiere due giri per completare un ciclo.
Qual è la funzione principale di un albero a gomiti?
È la parte più integrante del motore a combustione interna e trasforma il moto lineare in moto rotatorio.
