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Motori motociclistici, il bicilindrico parallelo (e il 3 trasversale)

Come la posizione delle manovelle cambia il carattere di un propulsore, dalla spinta regolare alla schiena robusta

Riccardo Capacchione

Con “imbiellaggio” di un motore si definisce, in generale, l’albero motore, le manovelle, cioè i perni su cui le bielle sono fissate all’albero motore, le bielle stesse e gli spinotti che sono gli altri perni, più piccoli, con cui i pistoni sono collegati alle bielle. La biella trasforma il moto rettilineo alternato dei pistoni che corrono su e giù lungo i cilindri, in moto rotatorio, quello dell’albero motore. Il lato della biella fissato all’albero motore, con il foro più grande, è chiamato “testa di biella” mentre quello collegato al pistone è il “piede di biella”. La parte rettilinea “fusto” e deve in effetti essere ben “forzuto” per resistere alle spinte dei pistoni, a quelle dell’albero motore e agli “strappi” che subisce nel momento in cui i pistoni invertono, in tempo quasi zero, il verso del loro movimento. Questo avviene al punto morto superiore (Pms) e al punto morto inferiore (Pmi). Una biella di buona fattura, a circa 10.000 giri arriva ad allungarsi di quasi 2 mm nei punti di inversione. Parlando di motori bicilindrici paralleli, a seconda della disposizione delle manovelle sull’albero motore, si ottengono prestazioni, reazioni e “caratteri” molto differenti del motore stesso.

Fianco a fianco

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Se le manovelle sono posizionate “in linea”, cioè a 360° tra loro, i pistoni risultano perfettamente affiancati e durante la rotazione dell’albero motore corrono assieme all’interno dei cilindri. Un ciclo completo di un motore 4T si conclude in due giri dell’albero motore o meglio, in 720° di rotazione dello stesso. A causa della posizione “sfalsata” delle camme che comandano dall’alto, dentro la testata, l’apertura e la chiusura delle valvole di aspirazione e scarico, anche se in un parallelo a 360° i pistoni si muovono affiancati, ognuno sta compiendo una diversa fase del ciclo: insomma non funzionano come un “doppio monocilindrico, anche se sarebbe tecnicamente fattibile. Per meglio intenderci, con i pistoni di un 360°, raggiunto assieme il punto morto superiore, il pistone 1 darà inizio alla combustione, iniziando a scendere verso il punto morto inferiore spingendo sulla sua biella, mentre l’altro avrà terminato la fase di scarico e, scendendo verso il Pmi assieme al suo gemello, comincerà ad aspirare miscela fresca di aria/benzina. Alles Klar? Ora usciamo dall’interno del motore per salire in sella: quello appena descritto è lo schema adottato ad esempio da Bmw per i suoi paralleli: gli scoppi, distribuiti equamente lungo i 720° del ciclo producono una spinta uniforme, la coppia motrice non ha “picchi” né cali della spinta sensibili. Il pilota, girando la manopola dl gas, regola direttamente la quantità di coppia motrice dosandola con precisione. I suono allo scarico è gutturale, quasi un gorgoglìo, e accompagna la lancetta del contagiri verso la zona rossa, posta non troppo in alto senza scatenare adrenalina ma anche con andamento regolare. Ha medi regimi dalla bella “schiena”, non ama avvicinare la zona rossa, meglio cambiare marcia e sfruttare la “amichevole” coppia motrice. Le vibrazioni sono sensibili, smorzate in parte da un sistema che utilizza un braccio collegato all’albero motore che, con il suo peso posizionato in controfase alle vibrazioni prodotte, ne limita in parte gli effetti. Un sistema semplice, affidabile, poco costoso, visto anche sul monocilindrico da corsa Ducati Supermono, in cui il cilindro singolo responsabile di vibrazioni notevoli, sfruttava le spinte del “batacchio”, un braccio montato in modo da smorzare il più possibile gli “scuotimenti”ad alta frequenza di quel magnifico motore da corsa. Le vibrazioni sono quasi sconosciute, “burrose” oseremmo dire, di bassa intensità e media frequenza sui moderni motori paralleli Triumph con manovelle a 360°. Le testate e i cilindri fittamente alettati dei modelli Triumph che montano il motore “tipo Bonneville” per capirci, i carter in alluminio accuratamente lucidati (gli americani cromano, gli inglesi lucidano!) e dalle forme sinuose, il design che evoca il vecchio cambio imbullonato nella parte posteriore del motore e non “in blocco” (vedi puntata precedente) sono un’attrattiva stilistica irresistibile, e in Triumph lo sanno: lo stato dell’arte tecnologico non altera il fascino estetico dei motori di 50-60 anni fa. Sono i propulsori dalla coppia lineare per eccellenza, la spinta costante è robusta e prende in contropiede chi pens di gestire un motore old style. Si tratta di un parallelo tutto coppia motrice, magnifica da far galoppare, con style, gentlemen, sulle salite delle dolci strade collinari.

La prova del 90

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Prima di passare allo schema attualmente più utilizzato, parliamo di una soluzione sbagliata che funziona da dio. Il bicilindrico parallelo con manovelle a 90° (o a 270°, dipende da dove si inizia a contare…) montato su Yamaha Tdm, SuperTénéré e sulla splendida Trx nelle “grosse” cilindrate da 850 e poi 900 cc. Un bicilindrico a “scoppi irregolari”, raffreddato a liquido, con cinque valvole per cilindro e con i cilindri inclinati in avanti, un accorgimento che riduce lo sviluppo verticale del propulsore e sposta qualche kg in più sulla ruota anteriore, aumentando l’aderenza del pneumatico. La “genialata” però è lo spostamento della frizione in alto, dietro i cilindri la bancata dei cilindri, molto rigida perché ricavata nella fusione di alluminio del carter, “incamiciato” con canne successivamente rettificate a misura, dove far scorrere i pistoni. Spostando l’albero della frizione in alto (invece di mantenere allineati albero motore, frizione e secondario del cambio cioè quello del pignone), oplà, il motore diventa più corto di oltre tre centimetri, si alza il baricentro, rendendo la moto più rapida nell’inserimento in curva (ne parleremo, ne parleremo…) e molte masse in rotazione sono più vicine tra loro e al baricentro della moto (migliorando l’effetto dei giroscopi, altro argomento succulento che affronteremo). Tutte queste soluzioni (tranne le manovelle a 90° che arriveranno più tardi sulla 1000 cc) provengono dal motore della Yamaha Yzf-R1 che nel 1998 fece invecchiare di 10 anni le altre supersportive. Le manovelle dell’albero disposte a 90° sono fonte di vibrazioni e di carichi torsionali elevati sui perni dell’albero motore, tanto che i perni dell’albero sono maggiorati per garantire affidabilità e limitare le deformazioni a torsione (l’albero motore viene strizzato come un panno da stendere…). L’erogazione della coppia è irregolare ma contro ogni logica, rende la trazione in uscita di curva, quando il motore “spinge” forte a gas spalancato, davvero eccezionale. Il motivo c’è (ma anche i motoristi hanno impiegato del tempo per capire quale fosse), niente è un mistero nella meccanica, però non è il momento di svelarlo. Riguardo la semicarenata Trx850 si diceva che questa scelta “sbagliata” fosse stata deliberatamente studiata per imitare il suono allo scarico delle bicilindriche di Borgo Panigale: a parte il fatto che il suono di una Ducati non ha nulla a che vedere con quello di questo twin davvero esaltante da guidare, crediamo che non vi sia offesa peggiore per il capo progetto di questo motore, un vero “punk” della motoristica.

Per ultimo ma non ultimo

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Il twin parallelo con manovelle a 180°, adottato dalle case giapponesi come Kawasaki e Honda sui loro modelli tecnologicamente più aggiornati rappresenta la soluzione più azzeccata per il contenimento delle vibrazioni (che rubano Cv e inficiano l’affidabilità e il comfort) pur se i contralberi sono sempre presenti. Con questo schema, quando un pistone è al punto morto superiore, l’altro si trova “in basso” al punto morto inferiore, ma la successione degli “scoppi” è come sempre determinata dalla sincronizzazione con gli alberi a camme. Honda ha scelto questo schema dopo un’analisi mondiale sull’uso effettivo del motore da parte dei motociclisti da cui è scaturito (confermando quello che in quasi tutte le redazioni che ospitano collaudatori professionisti si afferma da sempre), che il motociclista medio utilizza il motore in un range di giri che va ai 2.000 ai circa 7.000, considerazione anzi, certezza che ha dato vita ai più recenti progetti di moto Honda dotate di bicilindrici paralleli. Cilindri inclinati in avanti, fasature dell’iniezione del carburante e della distribuzione che privilegiano al massimo la coppia motrice ai medi regimi, su moto come la serie Honda NC750: la spinta è prontissima e corposa e richiede di passare al rapporto superiore senza “tirare” la marcia: un motore perfetto per il cambio robotizzato Honda, un’altro slancio tecnologico in avanti del più grande costruttore al mondo. Però a volte sembra di gustare un piatto di aglio olio e peperoncino senza l’ultimo ingrediente… Kawasaki, as usual potremmo dire, quando è possibile scegliere tra un motore potente e uno più potente, sceglie sempre quello più potente ancora! Per questo ha un seguito di fedelissimi che mai cambierebbero la rabbiosa risposta dei motori Kawa: la serie EN650 o almeno il loro motore parallelo, interpretato secondo lo stile di Akashi guarda caso, affolla le “griglie” di partenza della classe Lightweight al Touist Trophy. Anche l’italiana Paton, moto da corsa artigianale realizzata da Roberto Pattoni, motorizzata Kawasaki by Paton guidata da Stefano Bonetti e da McGuinness, ha vinto nel 2017 la classe LW con il pilota che si chiama come una birra… che figata!

E infine, il tre!

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Altra specialità motoristica britannica e italiana è il motore a tre cilindri in linea trasversale: nati nei gloriosi anni dei campionissimi come Agostini che in sella alla MV Agusta 3 cilindri (e non solo) ha vinto tutto ma proprio tutto, ancora oggi si sfidano per il primato sulle strade aperte al traffico con modelli favolosi come la Brutale e la F3, moto sul cui fascino poco c’è da dire che fronteggiano le performanti britanniche Triumph Street Triple, naked che completano il trittico con la sportiva Daytona tre cilindri. Dal 2018 Triumph ha soffiato la fornitura dei motori per la Moto2 del mondiale velocità (ma che bello sarebbe vederli competere assieme…), battendo il prototipo MV realizzato in collaborazione con la ciclista Suter, progettata inizialmente dall’italianissimo ingegner Alessandro Giussani, progetto abbandonato dopo la scelta di Dorna del concorrente della perfida Albione. Con tutta la simpatia e l’apprezzamento per le moto inglesi. Gli alberi motore di entrambe le marche usano manovelle disposte a 120°, ma l’erogazione non è comparabile: considerando i motori italiano e inglese da 800 cc (nominali) se MV Aguta è rabbia pura che si scatena con violenza, e la raffinatezza dl progetto si spinge fino all’utilizzo di un albero motore di tipo controrotante, che imita l’impennata nelle violente accelerazioni delle MV tre cilindri 800. Il motore Triumph spinge fortissimo ai medi regimi, ha una coppia eccezionale che si distende in una spinta infinita che porta al limitatore in un attimo, ma tutto è più “controllato”, meno furioso rispetto al motore italiano. Condotti, profilo delle camme, disegno delle camere di combustione ma sopratutto il maggior peso sulle prestazioni è dato dall’elettronica. Chip e processori, piattaforme inerziali hanno reso possibile queste differenze così macroscopiche tra motori meccanicamente simili. Una frontiera, quella dell’elettronica, che migliora eccezionalmente ma rende meno “comprensibili” alcuni aspetti dei motori moderni. Un lampeggio!

Fonte: gazzetta.it

Doroteo Cremonesi

Doroteo Cremonesi

Affascinato dal progresso, dalla tecnologia e dall'energia, amante delle automobili

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