Pillole di tecnologia: l'architettura dei motori moderni (seconda parte)

Il rapido excursus sull’attuale panorama dei mille ad alte prestazioni, nella pillola precedente, ci ha fatto capire che anche restringendo l’analisi ai soli motori a quattro cilindri, di differenze ce ne possono essere veramente tante. Cerchiamo adesso di capire il perché si sceglie una strada piuttosto che un'altra.

IN LINEA COSTA MENO - La prima suddivisione va fatta fra la configurazione in linea oppure a V. Un motore in linea è senza dubbio più economico: una sola distribuzione, un minore numero di componenti sebbene più complessi (ad esempio, costa meno un unico albero a cammes per quattro cilindri piuttosto che due più corti; costa meno una unica fusione per il blocco cilindri o per la testata, piuttosto che due anche se uguali e montate in modo simmetrico).

INGOMBRI E POSIZIONAMENTO - In più, a livello di layout, ovvero di posizionamento del motore all’interno del telaio, tutto è più semplice visto che il motore si sviluppa in larghezza andando ad occupare zone che non interferiscono con altri componenti. Rimane tutto lo spazio per alloggiare l’airbox e il serbatoio ed è possibile anche ruotare leggermente in avanti o all’indietro il blocco cilindri, a seconda del bilanciamento che si vuole ottenere. Una progettazione accorta del basamento permette anche di realizzare in modo semplice un cambio con gli alberi sovrapposti, per limitare ulteriormente l’ingombro longitudinale del motore. In questo modo il telaista ha ampia libertà di scelta per il posizionamento del pivot forcellone un parametro fondamentale per determinare la dinamica di guida in una moto.

QUELLO A “V” È PIÙ COMPLESSO - Con un motore a V è tutto più complesso, al punto che al giorno d’oggi non si può più parlare di progettazione a comparti stagni del motore e della moto, giocoforza deve esserci un processo congiunto perché, inevitabilmente, le esigenze dei due team di lavoro sono destinate a scontrarsi e il prodotto finale sarà figlio di scelte di compromesso.

È SEMPRE UNA QUESTIONE DI COMPROMESSI - Insomma alloggiare un motore a V è più difficile! Ma allora un motore in linea è sempre e comunque meglio? Assolutamente no, come abbiamo detto in precedenza, non esiste la ricetta perfetta. Ci sono debolezze anche per il motore in linea, ma emergono ad un diverso livello. L’ingombro trasversale del motore non crea fastidi di layout, ma non è esente da pecche: la sezione frontale della moto è condizionata dalla larghezza della testata, il telaio deve essere ancora più largo per poterla abbracciare e quindi un leggero aumento del “drag”, ovvero della resistenza all’avanzamento, è da mettere in conto; non è poi assolutamente detto che un telaio più largo permetta di ottenere il bilanciamento fra rigidità torsionale e flessionale che il telaista ha in mente.

ATTENZIONE ALL’ANGOLO DI PIEGA - In più le sporgenze laterali della parte bassa tipo i coperchi dei carter possono limitare l’angolo di piega della moto, questo non vale sui prototipi da motomondiale che sono capolavori di compattezza, ma qualcuno ricorderà la Yamaha R1 del 2008, la prima a scoppi irregolari, nel trofeo monomarca non era insolito arrivare a contatto con l’asfalto e le conseguenze potevano essere.. fastidiose (in Superbike il problema era arginato con un assetto molto alto e con carter laterali realizzati ad hoc).

NULLA PUÒ ESSERE LASCIATO AL CASO - I problemi di “alloggiamento” del V sono comunque innegabilmente maggiori, perché la testata posteriore ruba spazio a serbatoio e airbox, in più i condotti di scarico inevitabilmente finiscono in zona ammortizzatore con problemi di passaggio e di calore trasmesso, la testa posteriore pone anche qualche limite al posizionamento degli alberi del cambio. Su questa tipologia di motore l’alloggiamento degli ausiliari diventa strategico, la pompa dell’olio o il motorino di avviamento tanto per fare esempi hanno veramente poco spazio vitale, tutto deve essere integrato al meglio.

IL V4 DUCATI - In generale un motore a V è un motore “lungo” anche se ci sono tanti accorgimenti per accorciarlo, la condizione peggiore è quella di un V con angolo di 90° fra le bancate disposto a “elle” ovvero con un cilindro orizzontale ed uno verticale. Ducati sa bene quanti problemi comporti questa soluzione: l’albero motore è molto arretrato ed il forcellone è decisamente corto, non è un caso che il suo nuovo V4 abbia beneficiato dell’esperienza in MotoGP dove le bancate sono sempre a 90° ma disposte in maniera praticamente simmetrica rispetto ad un asse verticale.

HONDA PER ESEMPIO… - Una strada che Honda ha percorso fin dagli albori della MotogGP ed anche ai tempi dei suoi V4 e V2 da Superbike. Per “accorciare” ancor di più il motore si può stringere l’angolo fra le bancate, quello che fa Aprilia ad esempio, con un angolo di 65° e come aveva fatto Honda sulle RC211V a cinque cilindri e sulla RC212V di 800 cc a quattro cilindri.

MA COSA SUCCEDE a cambiare l’angolo fra le bancate su un motore a V? Sarà argomento della prossima puntata, ma vi anticipiamo che tanto verte sul problema delle vibrazioni e sulle perdite meccaniche che ne derivano o che si incontrano per limitarle. Di Francesco Gulinelli