considerazioni su bilanciatura albero motore

[Ospite]

So' che l'argomento e' stato trattato piu' volte ... ma nonostante cio' ho ancora

qualche dubbio che mi attanaglia ... e comunque un ripasso non fa' mai male !!!

 

Partiamo dal principio ... i "sacri testi" ci dicono che in un albero motore

in rotazione ci sono due forze ben distinte che agiscono :

la forza centrifuga

e la forza d'inerzia

la forza centrifuga e' generata dalla rotazione del complesso volantini o

semivolantini piu' 1/3 della biella (lato "testa") che viene considerata

parte rotante ...

mentre la forza d'inerzia e' generata dal movimento alterno del pistone

completo piu' i 2/3 restanti della biella (lato "piede") che viene considerata

parte in movimento alterno ...

 

a questo punto adesso sappiamo con che forze abbiamo a che fare

x raggiungere un buon compromesso nel bilanciamento ... visto che

"il bilanciamento perfetto" nel monocilindrico non esiste !

 

Adesso veniamo alla pratica ...

come si bilanciano le masse in rotazione ???

che l'albero motore sia a volantini pieni o a semi volantini

la pratica corretta dice che dovremo smontarci l'albero motore ...

disaccopiando i due volantini e costruirci un giunto di accoppiamento

(x riaccoppiare i due volantini , scusate il gioco di parole ... )

dello stesso peso della parte della biella considerata parte in rotazione

(1/3 lato "testa") ... misura che si trova mettendo la biella perfettamente

in orrizzontale e poggiando la testa su un bilancino di precisione ...

fatto cio' prendiamo l'albero motore e lo montiamo su due contropunte

stile tornio o ancora meglio lo appoggiamo tramite i due semiassi su

due o quattro lame "di coltello" perfettamente orrizontale e agiamo

come se bilanciassimo un volano o una castello frizione ...

una volta raggiunto un buon compromesso possiamo portare l'albero

motore in rettifica a far eseguire una bilanciatura dinamica eseguibile

con una macchina proffessionale apposita dove possiamo arrivare

ad una buona perfezione ...

 

archiviata questa pratica non ci resta che affrontare la bilanciatura

delle masse in moto alterno che come gia' scritto piu' volte da fonti

autorevoli e' consigliabile trovarne un compromesso in %

tra massa del pistone

completo piu' i 2/3 della biella (lato piede) e la massa rotante data dai

volantini piu' 1/3 della biella (lato testa) ...

con una semplice formuletta riusciamo a stabilire appunto

questa importante % e cioe' :

% = B + C / (A / 100)

dove A equivale al peso del pistone completo di tutto

B equivale al peso del "piede di biella" con biella perfettamente orrizzontale

C equivale al peso da aggiungere al piede di biella in modo tale che

l'albero motore montato su due cuscinetti o su "lame" resti sempre fermo

in qualsiasi posizione ...

e' evidente che x alzare questa % di bilanciamento abbiamo solo due

strade da seguire o alleggeriamo il pistone o appesantiamo i volantini

(nel caso di alberi a volantini pieni a volte conviene alleggerirli)

 

detto questo veniamo al mio atroce dubbio ....... he he

mettiamo che riesca a bilanciare perfettamente le masse in rotazione

ma non sono ancora soddisfatto della % di bilanciatura delle

masse in moto alterno e voglio migliorare la situazione appesantendo

i volantini con inserti di tungsteno ad esempio ... si' che vado a migliorare

la situazione delle masse in moto alterno

ma x contro vado a sballare di nuovo il bilanciamento

delle masse in rotazione ........ ???

e qui' vado completamente in tilt ............. !!!!!!!!!!!!!

 

CIOP

[$ 2IS]

Ciao CIOP, ti dico come l'ho capita io, così magari in due (ma mi auguro che intervengano anche altri...) capiamo meglio entrambi, dato che anche io ci sbatto da tempo...

L'equilibratura iniziale, che si dovrebbe fare togliendo la biella e applicando sullo spinotto un peso pari a tutte le masse alterne (considerando però la biella completa, meglio ancora se è una boccola attorno allo spinotto anzichè un peso attaccato...), rappresenta in sostanza un "azzeramento" della percentuale originale, ovvero si riporta il centro di massa dell'albero esattamente sull'asse di rotazione. Se solo i costruttori di alberi fornissero tale percentuale rispetto ad un pistone campione sarebbe tutto molto più semplice, questa prima fase di reset si potrebbe saltare ad occhi chiusi e si potrebbe passare direttamente all'adeguamento dei volantini o del pistone...

 

La seconda fase è quella dell'equilibratura delle masse alterne. Al di là della scelta della percentuale, che teoricamente è influenzata da troppi fattori (ultimamente sto pensando anche alla lunghezza della biella, che secondo me potrebbe far variare di poco la scelta di quanto bilanciare), di questo aspetto ho solo capito che il peso va applicato col centro di massa alla stessa distanza dello spinotto di biella e in posizione diametralmente opposta...

Però mi chiedo, come mai moltissimi alberi seri (venturelli, falc, fabrizi, lukulus(!!!)) propongono inserti asimettrici rispetto al bottone di biella? quello che penso è che forse bisogna far puntare la posizione dell'albero al PMS, o comunque non perfettamente verticale. Ovviamente in tal caso la percentuale varierebbe, almeno secondo la fisica, in quanto un peso applicato in posizioni diverse sul volantino produce effetti diversi, già solo per il fatto di non trovarsi sul proglungamento della biella. O forse deve stare proprio sul prolungamento della biella quando essa sta in una determinata posizione...boh...qua mi arrendo...

Ancora dovrei anche chiarirmi il perchè non sia opportuno andare ltre il 70/75% delle masse alterne e in base a quali criteri precisi si sceglie la percentuale. Una mezza idea ce l'avrei, ma se è come penso io è davvero troppo elementare, non credo sai così semplice, comunque...

Io pensavo alla scomposizione delle forze (compresa quella gravitazionale) su motori che lavorano in posizioni diverse, 0° (perfettamente in verticale), 45°, 90° (orizzontale), ma anche 135° e 180°, cioè a testa in giù!! che percentuale scegliere in quel caso??? mi sto ponendo domande inutili?

 

tornando alla tua domanda, sono convinto che cambiando la percentuale non sballi proprio nulla al livello di bilanciamento, semplicemente perchè non esiste nessun bilanciamento, ma bensì una taratura iniziale. Se dopo la prima volta hai definito una percentuale ESATTA rispetto al tuo pistone e alla massa applicata sull'albero, quello stesso sarà il tuo riferimento se cambi pistone o vuoi cambiare percentuale,

Se cambi pistone o vuoi cambiare bilanciamento basta fare la proporzione con i dati vecchi ed è fatta. chiaramente se cambi troppo spesso percentuale e ci vai pesante con gli arrotondamenti, potresti perdere il punto di riferimento iniziale e dover riequilibrare da capo...

spero che sia giusto così

[+ checco]

La giusta percentuale di equilibratura in effetti non esiste. Il valore si sceglie

arbitrariamente (di solito sta tra il 45% e il 55%). E' spesso il segreto di un buon motore, solo che bisognerebbe avere a disposizione 10 alberi per provarli tutti. E' quasi impossibile determinare su carta il valosre migliore tenendo conto di tutti i parametri ( fasatura del cilindro, RC, accordo marmitta e collettore aspirazione...)

 

Checco

[Ospite]

Ciao 2IS , riguardo al tuo dubbio sulla fatidica soglia della percentuale di bilanciamento delle masse a moto alterno ... posso dirti con certezza perche' e' sconsigliabile avere un bilanciamento del 100 % ...

Un bilanciamento del 100 % significherebbe avere i volantini con un peso tale da annullare completamente la forza d'inerzia generata dal pistone completo e una parte di biella al pms e pmi durante il suo moto ...

cosi' facendo annulleremo totalmente le vibrazioni lungo l'asse verticale del cilindro ... pero' nel caso dove il pistone si trova durante la sua corsa ai punti intermedi questa massa dei volantini risulterebbe esuberante ...

provocando delle vibrazioni in senso orrizzontale ... ecco perche' si cerca un compromesso ....

nei motori monocilindrici piu' evoluti dei nostri credo si raggiungono delle % di bilanciamento molto piu' alte ... in quanto le vibrazioni orrizzontali verrebbero annullate o smorzate dal contralbero di bilanciamento ....

ti allego un disegno molto piu' chiarificatore di mille parole ........

 

 

CIOP

[+ seba_t16]

se ho capito bene, una volta bilanciato in rotazione l'albero, più sono pesanti i volantini rispetto al pistone+biella, meglio è

[$ ROMStidi]

esatto infatti bisogrebbe parlare di sbilanciatura controllata .

[$ 2IS]

...

Ancora dovrei anche chiarirmi il perchè non sia opportuno andare oltre il 70/75% delle masse alterne e in base a quali criteri precisi si sceglie la percentuale. Una mezza idea ce l'avrei, ma se è come penso io è davvero troppo elementare, non credo sai così semplice...

 

Ciao 2IS , riguardo al tuo dubbio sulla fatidica soglia della percentuale di bilanciamento delle masse a moto alterno ...

 

...cosi' facendo annulleremo totalmente le vibrazioni lungo l'asse verticale del cilindro ... pero' nel caso dove il pistone si trova durante la sua corsa ai punti intermedi questa massa dei volantini risulterebbe esuberante ...

provocando delle vibrazioni in senso orrizzontale ... ecco perche' si cerca un compromesso ....

nei motori monocilindrici piu' evoluti dei nostri credo si raggiungono delle % di bilanciamento molto piu' alte ... in quanto le vibrazioni orrizzontali verrebbero annullate o smorzate dal contralbero di bilanciamento ....

ti allego un disegno molto piu' chiarificatore di mille parole ........

 

Perfetto, allora era proprio come pensavo, la massa dell'albero subirebbe le conseguenze di una componente uscente della forza centrifuga troppo alta. non ne ero troppo sicuro perchè pensavo che il discorso fosse legato pure a tutta la storia delle forze di primo e secondo ordine, altra cosa che mi manda in pappa il cervello...

grazie del chiarimento e del disegno, che in effetti è molto chiaro

[Ospite]

Portando come esempio pratico l'albero motore del mio proto ... prima di farlo assemblare in rettifica ho calcolato alla perfezione la percentuale di bilanciamento tra le masse alterne e quelle rotanti ... ed e' venuto fuori un valore del 44% ... direi molto modesto anche se migliorabile alleggerendo il pistone (operazione che preferisco tralasciare )

ma su questo tipo di bilanciatura non mi ci voglio troppo soffermare in quanto poi come gia' ripetuto piu' volte intervengono altri fattori (r/c , espansioni , etc etc ..) che mi vanno poi a modificare tutto quello che avevo calcolato prima ... direi che va' bene in linea di massima tanto x avere un riferimento nei parametri consigliati ...

 

invece credo che nella bilanciatura delle masse rotanti bisognerebbe perderci un po piu' di tempo ... ovviamente questo discorso vale x alberi motore modificati x varie esigenze ... quelli venduti da montare plug & play gia' bilanciati ovviamente non si prendono in considerazione ...

porto ad esempio l'albero motore del mio 180 rally che avevo anticipato di circa 15/16 mm asportando il solito pezzo dal volantino , operazione che ho completato asportando diametralmente opposto un pezzetto di ugual dimensioni sull'altro volantino (su consiglio del rettificatore)

ma comunque cosi facendo a circa 70 km/h ho delle vibrazioni sotto al sedere veramente fastidiose ...

ritornando al discorso dell'albero motore del proto visto che i volantini li avevo risagomati copiando il profilo di quelli Worb5 x lamellari e dato che non sono venuti propio identici ... credo di avere dei seri problemi di sbilanciamento delle masse rotanti ... allego un paio di foto x chiarire meglio la situazione ...

 

 

 

 

 

la mia domanda e' questa a parte il discorso della bilanciatura ...

i due semi volantini devono perforza avere un profilo identico

vedi ad esempio quest'albero x lamellari large frame S&S...

dato che nel mio caso non posso piu' tornare indietro ............

 

 

CIOP

[$ 2IS]

smallframe?? sicuro?

 

http://www.scooter-and-service.de/cms/s ... 0_sas.html

[Ospite]

hai ragione ... ho il cervello bello fuso ................

CIOP

[Ospite]

Questo è uno dei post più bellli degli ultimi 3 anni. Bravi! Forse così ci capisco qulache cosa anche io.

[$ 2IS]

CIOP, rileggevo questo inressante discorso ma mi è sorto un bel dubbio...quando parli della famosa percentuale, quale intendi per piede di biella?? il piede dovrebbe essere quello dove si attacca il pistone, mentre l'occhio quello che sta sull'albero...se li intendi in questo modo in discorso non fila proprio, anche perchè per trovare il punto di equilibrio bisogna appensantire sull'occhio, cioè sulla parte che sta sull'albero...

 

spero tanto che hai scambiato l'occhio con il piede...

[+ checco]

La testa di biella è la parte verso l'albero, il piede quella verso il pistone.

[Ospite]

CIOP, rileggevo questo inressante discorso ma mi è sorto un bel dubbio...quando parli della famosa percentuale, quale intendi per piede di biella?? il piede dovrebbe essere quello dove si attacca il pistone, mentre l'occhio quello che sta sull'albero...se li intendi in questo modo in discorso non fila proprio, anche perchè per trovare il punto di equilibrio bisogna appensantire sull'occhio, cioè sulla parte che sta sull'albero...

 

spero tanto che hai scambiato l'occhio con il piede...

 

bisogna fare una netta distinzione fra bilanciatura delle forze alterne (d'inerzia) e bilanciatura delle forze centrifughe ...

quando parlo della famosa percentuale , mi riferisco alla bilanciatura delle forze alterne ...

quando tu parli del "punto di equilibrio" ti riferisci alla bilanciatura delle forze centrifughe ...

sono due bilanciature ben distinte ...

 

riguardo al discorso del bilanciamento delle forze centrifughe o delle masse rotanti bisogna ben tenere in considerazione il peso della biella perche' una parte di essa (2/3 lato piede) si muove in senso alternato (su' e giu') mentre i 1/3 lato testa si muove in senso rotatorio ... ed e' propio questa parte che ci deve interessare x equilibrare perfettamente le masse rotanti del nostro albero motore ...

 

 

x stabilire quanto pesa la parte di biella interessata al moto rotatorio ce' solo un modo possibile ... si smonta l'albero motore si posa la biella perfettamente orrizzontale e si pesa la sua "testa" ...

questo e' un esempio di come pesare il piede ...

 

 

ovviamente x pesare la testa di biella farete l'opposto ...

una volta che sappiamo il peso della testa ci costruiamo un disco metallico

dello stesso peso della testa di biella e lo interponiamo al posto della biella chiudendo l'albero motore ... a questo punto mettiamo l'albero motore su due lame o su due cuscinetti o quello che volete .... e ce lo bilanciamo da soli ............ facile a dirsi ehhhhh ..................

 

riguardo alla successiva bilanciatura delle masse alterne come gia' detto possiamo sicuramente misurarla ... ma il sistema piu' veloce x migliorare la sua percentuale e' quello di allegerire il pistone in quanto se andiamo ad appesantire l'albero motore poi dobbiamo di nuovo rifare la bilanciatura delle forze centrifughe ... e quindi non ne veniamo piu' a capo .......

CIOP

[+ checco]

Io ero rimasto che l'equilbratura di albero motore/pistone si esegue proprio al contrario di come ha detto Ciop.

In realtà si utilizza la sbilancaitura delle masse rotanti ber bilanciare le forze inerziali delle masse alterne.

 

Checco

[Ospite]

In realtà si utilizza la sbilancaitura delle masse rotanti ber bilanciare le forze inerziali delle masse alterne.

 

un albero motore non bilanciato e' deleterio x un motore in quanto a lungo andare si avvia un processo di autodistruzione del motore stesso .......

le masse rotanti vanno bilanciate al 100% specialmente in alberi da competizione , visto i giri che fanno ......

e comunque anche sulle nostre vespette provate un po' ad asportare materiale sul vostro albero senza alcuna cognizione di causa e poi mi sapete dire un po' che razza di vibrazioni vi ritrovate sotto il vostro culetto .........

e comunque un albero bilanciato al 100% che sta' ruotando nel momento che il pistone si ritrovera' al pms o al pmi produrra comunque una forza d'inerzia contraria x contrastarlo ........ queste due forze d'inerzia una che spinge in alto ed una che spinge in basso si contrasteranno parzialmente determinando la famosa percentuale di bilanciamento delle forze inerziali delle masse alterne .........

CIOP

[♥ matej08]

Peso A: pistone

gabbie rulli

spinotto

seger

biella completa

peso biella lato pistone ( pesando come dice ciop )

 

decidiamo la percentuale di sbilanciamento che va dal 45% al 55% e ricaviamo il peso B (45-55% di A)

 

 

poi creiamo una rondella che abbia il peso: B/2– spinotto /2 e lo chiamiamo peso C

 

apriamo l’ albero, prendiamo il volantino lato volano ci ficchiamo su lo spinotto e la nostra rondella di peso C, prendiamo tra due contropunte e bilanciamo.

 

Lo stesso lo facciamo con il volantino lato frizione.

 

Rimontiamo l’albero con biella e quant’ altro ficchiamo sulla biella la percentuale di peso decisa, e controlliamo il bilanciamento, che a questo punto dovrebbe essere apposto.

 

secondo me è da fare cosi, perche tutti e due i volantini devono essere bialnciati, senno non và tanto bene... magari sarebbe da farli pesare eguali...

[+ pioppa03]

potrei dire che ELABORIAMO IL 2 TEMPI è ormai la bibbia del preparatore...