Come misurare per l’albero motore di lunghezza corretta

Albero motore 101

Vedi tutte le 11 fotoJohn KiewiczwriterDec 23, 2014

L’albero motore è un componente spesso trascurato, ma di importanza critica, della catena cinematica di un veicolo. Non solo deve essere abbastanza forte da far fronte alla potenza del motore, ma deve anche funzionare correttamente durante una serie di angoli di trasmissione in continuo cambiamento. Inoltre, dato che ruota incredibilmente veloce, l’albero motore deve essere allineato correttamente con il giusto equilibrio per evitare vibrazioni violente durante il funzionamento.

Quando si ordina un nuovo albero motore, ci sono numerosi elementi da prendere in considerazione, tra cui (ma non solo): la lunghezza corretta, la giusta quantità di innesto del giogo con l’albero di uscita della trasmissione, la fasatura dell’albero motore, la dimensione e lo stile del giunto a U, la velocità critica dell’albero motore e la resistenza complessiva. Seguite le indicazioni di base delle misure necessarie per poter costruire un albero di trasmissione adeguato per il vostro veicolo.

Inoltre, ci sono molte informazioni errate per quanto riguarda il funzionamento e la determinazione delle specifiche di un albero motore. Così, per affrontare questa preoccupazione, abbiamo parlato uno a uno con Denny Bringhurst di Denny’s Driveshafts per avere uno scoop diretto su molti miti sugli alberi motore.

Car Craft: La mia auto fa molta più potenza del normale. Ho bisogno di un albero motore più forte per evitare rotture?
Denny’s Driveshafts: Se il vostro motore produce più di 500 cv, dovreste considerare fortemente l’aggiornamento dell’albero motore e dei giunti cardanici ad una dimensione o serie più grande e più forte. Il giunto a U di serie è probabilmente una serie 1310, quindi l’aggiornamento alla serie 1330 sarebbe il primo passo, con una serie 1350 che è la scelta migliore per qualsiasi cosa con una potenza sostanzialmente maggiore.

CC: È necessario bilanciare un albero motore?
DD: Sì. Il bilanciamento degli alberi motore è molto importante e spesso trascurato. Tutti sanno che i pneumatici devono essere bilanciati, ma non pensano che sia così importante per l’albero motore. Purtroppo, troppi alberi motore ci vengono inviati per essere bilanciati che sono già stati in uno o due negozi di trasmissioni solo per scoprire che è peggio dopo che hanno finito con esso. Nelle applicazioni ad alte prestazioni, il cliente ha davvero bisogno di acquistare con attenzione un negozio di trasmissioni in grado di far girare l’albero motore ad un numero di giri pari o superiore a quello che il cliente farà girare nel veicolo. I bilanciatori a bassa velocità sono molto comuni e non sono in grado di produrre gli stessi risultati nelle applicazioni ad alto numero di giri. Bilanciare un albero motore a 1.500 giri/min non è certamente lo stesso che bilanciare un albero motore a 7.000 giri/min. Purtroppo, molti pensano che una macchina equilibratrice a bassa velocità funzioni bene per tutte le applicazioni, indipendentemente dalla potenza o dal numero di giri, e questo non è vero. La maggior parte di coloro che leggono questo articolo conoscono un amico che ha fatto costruire, modificare o riequilibrare un albero motore e che ha dovuto riprenderlo più volte perché non finisce mai bene. Questo può essere dovuto alle parti, alla lavorazione, o può essere semplice come l’apparecchiatura che è stata usata per bilanciare l’albero motore non è calibrata o non è in grado di rilevare i problemi che si verificano ad un numero di giri più alto di quello a cui possono farlo girare. Questo è il motivo per cui un bilanciatore ad alta velocità e ad alto numero di giri è l’unico modo per farlo bene.

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CC: Per quanto riguarda un albero motore, cosa significa “velocità critica”?
DD: La velocità critica è il numero massimo di giri al minuto a cui un albero motore funziona senza mostrare alcuna distorsione, causando vibrazioni che possono provocare guasti o rotture.

CC: Un albero motore in fibra di carbonio trasferisce meno vibrazioni di un albero motore in acciaio o alluminio?
DD: Sì. La fibra di carbonio è un tipo di materiale che non trasmette le vibrazioni con la stessa facilità dell’acciaio.

CC: Quanto deve impegnare il giogo anteriore di un albero motore nell’albero di uscita della trasmissione?
DD: Il giogo di scorrimento dovrebbe essere in grado di entrare nell’albero di coda della trasmissione in modo che la canna sia completamente all’interno della tenuta. Quindi, estrarre il giogo di 1 pollice. Questa è la quantità corretta di contatto della scanalatura per il giogo di slittamento.

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Denny’s Driveshafts è leader nella costruzione di semiassi pesanti per auto stradali ad alta potenza e per veicoli da corsa a tutto campo. Recentemente siamo passati a un nuovo semiasse della serie 1310 che, secondo Denny’s, va bene per oltre 500 CV.

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L’albero motore di serie da 2,75 pollici di diametro sul nostro Mustang del 1965 stava generando molte vibrazioni durante le crociere in autostrada, che si stavano aggravando. Inoltre, avevamo appena installato un nuovo piccolo blocco di oltre 400 cavalli, quindi era giunto il momento di passare ad un nuovo albero motore da 3 pollici di diametro per impieghi gravosi.

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Con il vecchio albero motore rimosso, misurare la distanza tra l’estremità dell’alloggiamento dell’albero di trasmissione e il bordo anteriore del giogo dell’alloggiamento posteriore. Contrariamente al mito, non misurare la lunghezza dell’albero di trasmissione con il lato posteriore a caduta completa. Piuttosto, avere il veicolo seduto su una superficie piana e appoggiato sul proprio peso quando si effettuano le misurazioni.

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Misurare la larghezza della coppa con giunto a U sul giogo dell’alloggiamento posteriore.

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Misurare la larghezza del giunto a U sul giogo dell’alloggiamento posteriore. Se il vostro giogo di alloggiamento del rearend ha delle piccole linguette di fissaggio, assicuratevi di misurare la larghezza tra le linguette, non tra i bordi esterni.

CC: In che modo la quantità di corsa delle sospensioni posteriori influisce sulla quantità di corsa di slittamento necessaria per la forcella anteriore?
DD: Sulla maggior parte delle auto, la corsa totale del giogo di scorrimento sarà inferiore a -inch quando il veicolo è guidato, indipendentemente dalle condizioni della strada. Il 1 pollice di corsa che inseriamo nell’albero motore serve per l’installazione. Non è necessario un pollice intero per guidare l’auto, ma è necessario almeno un pollice per ottenere il giunto cardanico posteriore per liberare il giogo del pignone quando si installa l’albero di trasmissione. Un veicolo con una flangia del pignone di tipo piatto avrà bisogno di una corsa molto minore per l’installazione.

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CC: A parte l’utilizzo di un giunto a U più grande per una maggiore resistenza, quali altri elementi chiave dovreste considerare quando scegliete un giunto a U per l’utilizzo delle prestazioni?
DD: Per le applicazioni ad alte prestazioni, non si desidera un giunto universale con un raccordo per il grasso, perché il corpo del giunto sarà più debole di un giunto a U del corpo solido. Su tutti i nostri alberi cardanici utilizziamo solo il marchio Dana/Spicer a corpo pieno, non sgrassabile, perché non è possibile trovare un giunto a U più forte o meglio realizzato in nessun’altra marca.

CC: Perché un giunto a U posteriore si consuma così spesso?
DD: Di solito questo avviene solo quando si utilizza un giogo pignone a U a bullone. Il giogo del pignone non è il problema; tuttavia, il serraggio eccessivo del bullone a U è di solito la causa del guasto. Si può notare che quando si modifica il giunto a U danneggiato, uno (o entrambi) dei cappucci trattenuti dai bulloni a U vengono distorti. In generale, serrare i bulloni a U a circa 17 libbre per i giunti a U della serie 1310 e 1330, mentre i giunti a U della serie 1350 dovrebbero essere serrati a 20 libbre.

CC: I giunti a U sono molto più resistenti dei tradizionali bulloni a U?
DD: Sì e no. Non c’è assolutamente nulla di sbagliato con i bulloni a U. I ganci aftermarket sono stati originariamente progettati per sostituire la cinghia e la configurazione dei bulloni su alcuni gioghi a pignone GM e Dodge. Alcuni avevano bulloni molto piccoli, non più grandi dei bulloni di copertura delle valvole, e si rompevano facilmente. Le guaine sono state utili per queste applicazioni, ma non sono necessarie per i gioghi a U.

CC: La maggior parte degli alberi cardanici originali era un design a “tubo di giunzione”, il che significa che l’acciaio veniva laminato in un tubo e poi saldato. Questo è un anello debole?
DD: Il tubo della cucitura è molto forte, ma quando un albero motore a parete sottile è sovrastato si rompe. Il tubo DOM (trafilato sopra il mandrino) è una scelta migliore per la resistenza e il DOM fornisce anche un migliore bilanciamento.

CC: Poiché l’acciaio cromolico è più resistente dell’acciaio dolce, lo spessore della parete di un albero motore cromolico può essere più sottile per ridurre il peso?
DD: Se si dispone di un albero di trasmissione in tubo di acciaio dolce OD da 3 pollici con uno spessore di parete di 0,083 pollici, avrà lo stesso peso di un albero di trasmissione in tubo di cromo-molibdeno delle stesse dimensioni e dello stesso spessore. Se l’albero motore cromato è stato costruito con uno spessore di parete di 0,065 pollici, allora sarà più leggero. Tuttavia, il risparmio di peso sarebbe molto piccolo al confronto.

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CC: Quanto è più leggero un albero motore in alluminio rispetto ad un albero motore in acciaio?
DD: Mentre l’alluminio è più leggero, deve essere più spesso per offrire la giusta quantità di resistenza. Detto questo, di solito c’è una differenza di 8-10 libbre tra un albero motore in alluminio e uno in acciaio, a seconda della costruzione originale dell’albero motore.

CC: Su un albero motore, quanto è critica la fase del giunto a U?
DD: La fase è molto importante, ed è per questo che facciamo molta attenzione ad avere i due giunti a U esattamente uguali. I giunti a U devono essere angolati esattamente nello stesso momento per ridurre le vibrazioni indesiderate o i picchi durante la rotazione angolare.

CC: Se un albero motore è leggermente troppo corto, si può semplicemente utilizzare un giogo di scorrimento più lungo?
DD: Anche se sembra un modo economico per allungare un albero motore, questo tipo di correzione dovrebbe essere evitato. Alcuni gioghi di trasmissione sono disponibili con un barilotto più lungo, ma sono stati progettati per una specifica applicazione e non per l’estensione di un albero motore. L’utilizzo di una forcella più lunga su un albero di trasmissione troppo corta può portare a vibrazioni e alla rottura della boccola dell’albero di uscita. In casi estremi, la scanalatura interna può attorcigliarsi, legando il movimento di slittamento della forcella.

CC: Quando si mette un cambio automatico in Reverse, a volte un forte clang sembra provenire dall’albero motore. Questo indica che i giunti a U stanno per fallire?
DD: Il rumore viene trasmesso dall’albero motore, ma probabilmente non è l’albero motore la causa del rumore. Se il giunto a U è veramente cattivo, farà questo rumore, ma se è in buona forma, il rumore è probabilmente il risultato di un gioco irregolare improprio, ingranaggi laterali del differenziale usurati o cuscinetti allentati.

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Misurare il diametro dell’albero di uscita sulla trasmissione. Inoltre, contare il numero di scanalature sull’albero di uscita.

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Misurare la distanza che l’albero di uscita della trasmissione si estende oltre l’estremità dell’alloggiamento dell’albero di coda.

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Misurare il diametro esterno del giogo dell’albero motore.

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Su un modulo disponibile per il download da Denny’s Driveshaft, prendere nota di tutte le misurazioni effettuate. Quindi, inviate il modulo a Denny e lui costruirà un albero motore per carichi pesanti su misura per il vostro veicolo.

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Entra in scena il nuovo albero motore per carichi pesanti di Denny’s Driveshaft. L’albero di trasmissione installato senza problemi, e una volta in viaggio siamo stati entusiasti di sapere che i precedenti problemi di vibrazione erano spariti.

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