Bilanciere (rocker arm)

Il bilanciere è una leva oscillante che costituisce uno degli ultimi anelli nella catena di componenti incaricati di aprire le valvole di un motore. Collocato nella testata, oscilla avanti e indietro su un perno fisso: un'estremità è azionata dal meccanismo di comando delle valvole, mentre l'altra preme sullo stelo di una valvola. Il suo compito è tradurre il moto fornito dall'albero a camme nell'apertura e chiusura precise delle valvole di aspirazione e scarico che permettono al motore di respirare.

Il modo in cui il bilanciere riceve il moto dipende dall'architettura del motore. In un motore con valvole in testa e albero a camme nel basamento, un'asta di punteria sale da una punteria e solleva un'estremità del bilanciere, che ruota sul perno e apre la valvola all'altra estremità. In un motore con albero a camme in testa, l'albero è montato direttamente sopra le valvole nella testata e i suoi lobi agiscono sul bilanciere senza alcuna asta interposta, talvolta tramite un rullino che riduce l'attrito. In entrambi i casi il bilanciere è il componente che alla fine preme sullo stelo della valvola e, quando il lobo della camma ruota allontanandosi, lascia che la molla richiuda la valvola.

Una delle proprietà più utili del bilanciere è la capacità di agire da leva meccanica e quindi di moltiplicare il moto. Poiché il perno divide il braccio in due lati, le distanze dal perno a ciascuna estremità possono essere rese disuguali, dando luogo a un rapporto di leva. Una configurazione comune produce un rapporto maggiore di uno a uno, così che una certa alzata della camma in ingresso viene amplificata in un'alzata valvola maggiore in uscita. Questo consente ai progettisti di ottenere l'apertura desiderata con un profilo di camma più piccolo e dolce, e i preparatori montano talvolta bilancieri con rapporto più alto per aumentare l'alzata e migliorare la respirazione.

Il bilanciere lavora all'interno di un sistema che deve assorbire piccole variazioni dimensionali e l'usura. Il gioco tra bilanciere e stelo della valvola, ovvero il gioco valvole, va mantenuto corretto: se è troppo ridotto la valvola potrebbe non chiudersi del tutto, se è eccessivo la distribuzione diventa rumorosa e la valvola si apre meno del previsto. Molti motori gestiscono tutto automaticamente con punterie idrauliche, spesso integrate nei bilancieri o nei loro perni, che usano l'olio in pressione per recuperare il gioco in silenzio ed eliminare la necessità di periodiche regolazioni manuali. Altri mantengono soluzioni rigide che vanno controllate e spessorate agli intervalli di manutenzione.

Materiali e progettazione si sono evoluti notevolmente. I bilancieri tradizionali erano stampati in acciaio o fusi in ghisa, mentre i motori moderni possono ricorrere ad acciaio forgiato, alluminio o soluzioni con punta a rullino che riducono attrito e usura nei punti di contatto. Qualunque sia la costruzione, il bilanciere resta un componente piccolo ma cruciale, che lavora in concerto con l'albero a camme, le aste di punteria dove presenti, le molle e le valvole stesse, compiendo silenziosamente migliaia di corse al minuto per mantenere il motore in grado di caricarsi e scaricarsi in modo pulito.