Continuiamo il nostro excursus sulle vibrazioni del motore. Nella puntata precedente vi abbiamo lasciati con un quesito irrisolto: visto che neanche un 4 cilindri “screamer” risolve di per sé il problema, come procedere?

ANDIAMO CON ORDINE - Anche all’interno una trattazione semplificata, le forze alterne vengono normalmente divise in due famiglie, quelle del primo ordine e quelle del secondo ordine (è un artificio matematico che scompone le vibrazioni reali in una somma di vibrazioni più semplici da studiare): quelle del primo ordine sono quelle di cui abbiamo parlato (nella precedente puntata) intuitivamente comprensibili; quelle del secondo ordine sono di intensità minore ma sono di frequenza doppia, quindi “vanno in su e in giù” due volte per ogni corsa del pistone.

NON STIAMO A CHIEDERCI IL PERCHÉ - Accontentiamoci di sapere che le cose stanno così, il problema è che su un quattro cilindri screamer queste forze, cilindro dopo cilindro, si sommano; e se la masse in gioco sono alte e i regimi di rotazione molto elevati iniziano a dare problemi. Siamo al limite di accettabilità: ad esempio, su un quattro cilindri di 600 cc normalmente le forze di inerzie del secondo ordine non sono combattute, ma sui motori di cubatura più grossa le masse alterne diventano importanti. Normalmente, su un quattro cilindri mille, bisogna porvi almeno in parte un rimedio. Quello ideale, sarebbe una massa oscillante in grado di bilanciarle, una massa che oscilla sullo stesso asse dei pistoni ma fasata rispetto alla rotazione dell’albero motore di 90°, rispetto ai pistoni. Una soluzione difficile da attuare.

UN’ALTERNATIVA MOLTO IN VOGA nei motori auto, ma anche sulle moto (ad esempio sui quattro cilindri della serie K di BMW) è più semplice. Si prendono due alberi, su ognuno di questi alberi si pone una uguale massa eccentrica; si fasano i due alberi in modo da avere le due masse in alto allo stesso istante e si fanno girare questi alberi uno al contrario dell'altro ed al doppio dei giri dell'albero motore. Il risultato è interessante: le forze rotanti di questi due alberi, anzi chiamiamoli con il loro nome “contralberi di bilanciamento” si combinano tra loro. Quando le masse sono tutte e due in alto, le forze si sommano; quando sono in basso si sommano; quando sono ai lati, si sottraggono. Abbiamo ottenuto in questo modo una forza alterna verticale, se siamo bravi a scegliere le masse eccentriche l'intensità della forza diventa proprio quella delle forze di inerzia del secondo ordine che vogliamo combattere.