Officina: lunghezza di biella, un valore relativo

La lunghezza della biella, intesa come distanza tra gli assi degli occhi della testa e del piede, va sempre considerata in relazione alla corsa e costituisce un parametro motoristico di notevole importanza.

Officina: come sono cambiati i motori

Bielle e inclinazioni

---

Il rapporto tra la lunghezza della biella e la corsa influenza le perdite per attrito, il movimento del pistone e di conseguenza la sua accelerazione, alla quale sono legati i carichi inerziali. E quindi le sollecitazioni alle quali sono sottoposti il pistone, la biella, l’albero a gomiti e i relativi cuscinetti. Lo spostamento del pistone da un punto morto all’altro viene determinato da una componente principale e da una secondaria, dovuta soltanto al fatto che la biella si inclina, ora da un lato e ora dall’altro rispetto all’asse del cilindro, con un movimento pendolare che ha fulcro nello spinotto.

Questa inclinazione è tanto maggiore quanto più corta è la biella rispetto alla corsa. Portando il rapporto biella/corsa da 2,22 a 1,66 l’inclinazione massima della biella rispetto all’asse del cilindro passa da 13° a oltre 17°. Cresce ovviamente la spinta che il pistone esercita contro la parete del cilindro e di conseguenza aumentano le perdite per attrito. Queste ultime risultano quindi superiori mano a mano che la lunghezza della biella diminuisce.

In alcuni motori si adottano bielle decisamente corte per motivi di ingombro. Non di rado questo è fonte di contrasti tra i motoristi, che vorrebbero bielle lunghe per le ragioni che verranno illustrate qui di seguito, e i “veicolisti”, che vorrebbero sempre pesi contenuti e ben concentrati. Nelle moto da fuoristrada, che devono essere estremamente agili, la centralizzazione delle masse è vitale e per questa ragione nei loro motori si impiegano in genere bielle decisamente corte.

Per ridurre le perdite per attrito causate dalla loro forte inclinazione si riduce in una certa misura quest’ultima disassando il cilindro, ovvero spostandone l’asse nella stessa direzione nella quale ruota l’albero a gomito (gli assi del cilindro e dell’albero dunque non si incrociano più). In questo modo durante la corsa di espansione (quando la pressione nel cilindro è di gran lunga più elevata rispetto alle altre fasi) la biella si inclina meno e di conseguenza è più bassa la spinta del pistone contro la parete della canna. Le perdite per attrito risultano pertanto minori.

Durante le altre fasi la pressione nel cilindro è modesta e quindi non dà luogo a perdite per attrito di entità considerevole. Anche se la biella si inclina di più durante le corse di scarico e di compressione la cosa ha quindi una importanza ridotta, ai fini del rendimento meccanico. C’è anche da dire che la legge del moto del pistone è leggermente diversa e che esso rimane più a lungo in prossimità del PMS.