Cuscinetti a rulli per motori 2 tempi

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I cuscinetti a rulli possono rappresentare un’ottima soluzione per motori 2 tempi, anche di scooter, ma possono diventare un incubo se non si sa dove mettere mano. Scopriamo perché…

I cuscinetti a rulli per l’albero motore sono sempre stata una mia personale fissazione e, in un momento storico in cui mi tocca vedere gente che monta motori con la mazzafionda sui vari canali youtube, penso sia arrivato il momento di fare un po’ di chiarezza. Il cuscinetto a rulli, rispetto a quello a sfere, ha un vantaggio: quello di garantire un maggiore appoggio all’asse dell’albero motore, evitando che possa oscillare durante la rotazione (in gergo “fare la marmellata”, simulando il movimento del cucchiaio di legno dentro al tegame) per ridurre le perdite di potenza dovute a questi movimenti indesiderati agli alti regimi. Il rullo, a differenza della sfera infatti, offre un appoggio maggiore in questo senso anche se, teoricamente, dovrebbe generare maggiore attrito. Iniziamo a sfatare un mito: la superficie di contatto del rullo con le piste del cuscinetto è superiore, ma anche la sfera ha 2 settori circolari in contatto non proprio contenuti e, alla fine, la differenza non è così netta come si potrebbe giudicare ad occhio. I cuscinetti seri (quelli fatti per questo tipo particolare di applicazione), poi, hanno una configurazione del rullo non perfettamente cilindrica, ma leggermente “a botte”: parliamo di differenze millesimali, che comunque permettono al rullo di lavorare con una superficie di contatto minore in condizioni di utilizzo ottimali. Tralasciando le esperienze sui kart e sulle moto (dove sono stati usati e vengono usati sulle Aprilia 125 e 250 GP, sui motori TM kart, sulle Honda e Yamaha 125 GP, sui Pavesi 125), il primo esperimento che ho portato avanti con i cuscinetti a rulli su motori scooter risale al 1993, quando provai per la prima volta una coppia di SKF 6204 con anello/pista interna estraibile monopezzo. La prima cosa da capire in queste applicazioni è che l’albero motore deve essere centrato perfettamente a ZERO: non a 1 centesimo, non a mezzo centesimo. A zero.

Con i cuscinetti a rulli, un albero che non gira perfettamente dritto amplifica le perdite organiche in modo disastroso, oltre a distruggere i cuscinetti stessi. Il primo motore che realizzai, con 2 cuscinetti a rulli con anello interno monopezzo, funzionò benissimo per pochissimo tempo: dopo averlo aperto per un controllo, notai che i rulli, lato albero, si erano consumati in modo anomalo nel punto di contatto con la battuta dell’anello interno e, infatti, l’albero aveva preso un gioco assiale eccessivo, era rumoroso e non rendeva più come prima. Anche con una percentuale d’olio al 5%, additivi miracolosi e vari santini sotto la sella, non cambiava nulla: circa 50 km gloriosi, poi dovevo sostituirli. Il problema, accentuato dalla trasmissione con variatore che sballottola l’albero da tutte le parti, era che il rullo toccava troppo sulla battuta dell’anello interno, generando un forte attrito. Imparai a mie spese che i cuscinetti a rulli con anello interno monopezzo non si montano a coppia. Trovai la soluzione abbinando al cuscinetto a rulli, montato lato trasmissione (dove si hanno le maggiori oscillazioni…), un cuscinetto a sfere (per chi mi segue da tempo, sa che il mio cuscinetto preferito è il FAG TB-P63) lato accensione. L’accoppiamento col cuscinetto a sfere era forzato, quindi l’albero non poteva muoversi assialmente e non andava a forzare con la battuta dell’anello interno. In questo modo il motore girava liberamente, non avevo problemi di usura dei rulli e la differenza prestazionale col motore con 2 cuscinetti a sfere era evidente: come avere un albero motore con un asse variatore di 4 mm più grosso, per intenderci! Su quel motore, e su quelli che feci in seguito, non ho mai avuto problemi, ma solo vantaggi.

Ho continuato a fare motori in quel modo fino a quando la TM Racing non ha commercializzato un cuscinetto a rulli in misura 6204 evoluto, studiato per il motore 60 cc minikart. Ora, chi conosce la minikart, sa che la ricerca della scorrevolezza è una delle maggiori ossessioni dei preparatori e dei costruttori, visti i limiti regolamentari. Se TM ha montato 2 cuscinetti a rulli, vuol dire che hanno trovato qualcosa di veramente valido. La differenza più evidente di questi cuscinetti è che l’anello interno non è in un unico pezzo, ma in 2: c’è l’anello/pista su cui scorrono i rulli separato dall’anello di battuta dei rulli. Il montaggio, che richiede grande cura ed esperienza (se non la si ha, meglio montare 2 cuscinetti a sfere), richiede la giusta interferenza tra l’anello interno e l’albero (troppo lenta, la boccola esce dal paraolio; troppo stretta, il cuscinetto è frenato e può fondere), ma la cosa più difficile è montare lo spallamento in modo che giri dietro la pista, cosicché quando il rullo va a toccare con esso, questo girerà evitando qualsiasi ingranamento, perdita per attrito ed eventuale rottura. Con l’albero centrato a zero e questi cuscinetti montati a dovere, i vantaggi sono notevoli sia in termini di scorrevolezza agli alti regimi, sia come stabilità che durata. Se un cuscinetto a sfere si monta in pochi minuti, per un montaggio ottimale di un cuscinetto a rulli con pista interna sdoppiata occorre più tempo, essendo costretti a rivedere l’interferenza tra l’anello e l’albero ed evitare che lo spallamento possa rimanere bloccato dietro la pista (altrimenti non ha senso!). Alcuni meccanici di kart preferiscono montare cuscinetti a sfere per evitare questa “seccatura”. Tornando agli scooter e alle youngbike 2 tempi, il cuscinetto a rulli è una soluzione fantastica, ma sconsigliata a chiunque non abbia l’esperienza e l’attrezzatura per smontare i cuscinetti dall’albero motore e chi non sappia centrare a zero un albero.

Come si monta un cuscinetto a rulli
I cuscinetti a rulli da scegliere, come visto, sono quelli con anello interno in 2 pezzi. Sono disponibili nelle 2 misure più diffuse (6204 e 6205) e vengono realizzati da SKF per l’impiego su alberi motore. Il procedimento di montaggio, come accennato, prevede che l’albero motore sia centrato perfettamente a zero. Una volta effettuato il centraggio, bisognerà accertarsi che l’interferenza tra albero ed anello/pista interna sia giusto, ovvero non sia ne’ troppo stretto (il cuscinetto gira duro e può anche fondere), ne’ troppo largo (l’anello potrebbe uscire dalla sede danneggiando il paraolio e l’albero motore stesso). Ci sono alberi motore molto “stretti” come accoppiamento (ad esempio, i Top Performances corsa 44 mm) che vanno leggermente scaricati con carta abrasiva e tanta pazienza. L’anello interno deve entrare con una leggera spinta della pressa idraulica. Prima di montare l’anello interno, bisognerà ovviamente piazzare lo spallamento in acciaio. Il verso di montaggio dello spallamento deve essere con le scritte SKF orientate verso l’albero motore in quanto solo in quel modo la svasatura potrà permettere una facile estrazione e la parte piana andrà così dal lato dei rulli.

Poi si andrà a montare l’anello/pista scaldandolo o semplicemente pressandolo: in questo caso la scritta SKF dovrà essere dal lato variatore o accensione e, quindi, leggibile. Il montaggio sarà ottimale solo quando lo spallamento potrà girare liberamente dietro all’anello/pista: non dovrà avere gioco e non dovrà essere bloccato. Se il montaggio non sarà ottimale, ovvero lo spallamento tenderà ad avere gioco o ad essere bloccato, sarà necessario smontare il tutto (se lo spallamento risulta bloccato) o spingere ancora per qualche centesimo l’anello sull’albero motore (se c’è gioco). Una volta completato il montaggio e dopo aver chiuso il carter, bisognerà verificare che il motore abbia un leggero gioco assiale: se l’albero dovesse risultare fermo assialmente (ovvero tirandolo e spingendolo), qualcosa non sarà andato per il verso giusto e bisognerà inevitabilmente riaprire il carter. Personalmente, non mi è mai successo, ma non escludo che con qualche albero motore non lavorato alla perfezione possa esserci qualche problema. Completato il montaggio del motore, bisogna ricordare che questo tipo di cuscinetti richiede un buon rodaggio e una buona lubrificazione (io, d’ufficio, con le moderne benzine piene di etanolo non scendo mai sotto il 4% con oli di qualità). Dopo un paio d’ore di rodaggio, sarà necessario rismontare il motore e verificare che il cuscinetto stia lavorando correttamente, che gli anelli siano in posizione, che lo spallamento giri libero dietro l’anello pista. Se tutto va bene, un motore del genere ha un basamento immortale, a meno che il problema non sia altrove. Mi è capitato di dover smontare una biella lasciando però i cuscinetti a rulli al loro posto, visto che erano in perfetta efficienza! Qualcuno dirà “ma tutto questo sbattimento, vale la pena?”. Per me sì, visto che li monto da 30 anni e sento una certa differenza. Per altri no. Ma, si sa… ad ognuno il suo veleno!