Albero motore

L'albero motore è il principale organo rotante del propulsore, il componente che raccoglie le singole spinte di ogni pistone e le fonde in un'unica rotazione continua. È l'ultimo anello meccanico prima che la potenza lasci il motore attraverso il volano o la flexplate, e da lì raggiunga la frizione o il convertitore di coppia e infine le ruote. In sostanza è la parte che permette a una serie di piccole esplosioni di diventare rotazione fluida e utilizzabile.

Lo realizza grazie alla sua caratteristica forma a gomiti. I perni di banco corrono lungo l'asse dell'albero e ruotano nei cuscinetti di banco fissati al basamento, definendo l'asse di rotazione. Tra di essi si trovano i perni di manovella, decentrati rispetto a tale asse di una distanza fissa; è a questi perni decentrati che si fissano le teste delle bielle. Quando un pistone viene spinto verso il basso nel proprio cilindro, la sua biella preme sul perno di manovella e, poiché il perno è decentrato, applica un momento all'albero, esattamente come il piede sul pedale di una bicicletta fa girare la corona. La distanza di decentramento è il braccio di manovella, e il doppio di tale braccio equivale alla corsa del pistone, una delle due dimensioni che, insieme all'alesaggio, determina la cilindrata del motore.

Gestire l'ordine e la spaziatura di questi impulsi è fondamentale per la silenziosità di funzionamento. I perni di manovella sono disposti secondo angoli accuratamente scelti, in modo che i cilindri scoppino in una sequenza che distribuisce uniformemente le fasi attive e bilancia le forze. Pesanti contrappesi sono forgiati o fusi in opposizione ai perni di manovella per compensare l'inerzia delle teste di biella rotanti e per smorzare le vibrazioni intrinseche di una macchina alternativa; senza di essi il motore vibrerebbe in modo pesante. Uno smorzatore armonico sulla puleggia anteriore attenua ulteriormente le vibrazioni torsionali che altrimenti affaticherebbero l'albero.

Gli alberi motore sono in genere forgiati in acciaio per garantire resistenza nei motori più impegnati o di elevata potenza, oppure fusi in ghisa sferoidale dove i costi e le sollecitazioni più contenute lo consentono. I loro perni sono rettificati con precisione e induriti superficialmente, e scorrono su sottili cuscinetti alimentati con olio in pressione attraverso fori interni all'albero. Lo stesso naso dell'albero motore aziona di norma la cinghia o la catena di distribuzione che mantiene gli alberi a camme e le valvole sincronizzati con la posizione dei pistoni.

In esercizio l'albero motore è estremamente durevole, ma dipende in modo assoluto da un olio pulito e in pressione; una perdita di pressione dell'olio rovina rapidamente i cuscinetti di banco e di testa e può rigare o grippare i perni. Un gioco assiale eccessivo, un cuscinetto reggispinta usurato o una cricca da fatica sono guasti seri, e la rettifica dei perni alla misura minorata con cuscinetti maggiorati corrispondenti è il rimedio tradizionale quando subentra l'usura.