Pillole di tecnologia: quanto è “spinto” un motore 2

Pillole di tecnologia: quanto è “spinto” un motore 2

Quali sono i valori da considerare per capire quanto spinge realmente il motore di una moto

Francesco Gulinelli

31.07.2017 16:03

Prendiamo due motori supersportivi quattro cilindri: Yamaha R6, l’unica 600 da competizione attualmente a listino, e la Yamaha R1 (nella foto). La potenza specifica (potenza/cilindrata) della R6 vale 197 CV/litro, per la R1 vale 200,4 apprezzabilmente superiore. Entrando nel dettaglio andiamo possiamo calcolare per la R6 una VM del pistone di 20.5 (m/s) e PME di 12.9 bar, per la R1 otteniamo rispettivamente 22.9 m/s e 14.2 bar, un motore decisamente più estremo.
 
Ma prendiamo un altro esempio, la BMW S1000RR ha valori di coppia e potenza praticamente uguali a quelli della R1. Tenete ben presente che adesso i valori dichiarati dalle Case non sono “campati in aria” per usare un eufemismo, sono proprio quelli di omologazione, insomma quelli che si possono rilevare mettendo la moto al banco prova. Come detto la BMW ha valori simili, e possiamo calcolare che la PME è praticamente la stessa, come a dire che il rendimento termodinamico delle due moto è uguale, ma velocità media del pistone è più bassa, sia perché ha misure di alesaggio per corsa più superquadre (1.61 contro 1.55), sia perché è in grado di sprigionare la potenza massima ad un regime inferiore. Insomma sulla carta il motore BMW è meccanicamente meno stressato di quello Yamaha. Da questo motore è stato poi semplice ottenere un motore più tranquillo per la S 1000 R, con stress meccanici ben più bassi, semplicemente affinando la meccanica per girare a regimi inferiori, in pratica stessa coppi ama meno potenza espressa. 
 
Adesso cambiamo completamente e andiamo a vedere cosa fa Ducati sulla sua serie Panigale. Ci sono due motori, uno omologato uso gara e quindi limitato a cilindrata massima di 1200 cm3, l’altro ha seguito la buona vecchia filosofia americana (the bigger the better) con cilindrata portata a 1285 cm3 alla ricerca di maggior coppia a parità di potenza. Ma non solo, garantisce prestazioni addirittura superiori al motore della R, ma con stress inferiori della meccanica: la VM a potenza massima vale per la “S” 21.3 m/s mentre arriva addirittura a 23.8 m/s per la “R”, un valore veramente da motore da corsa, indice di un livello di esasperazione costruttiva enorme, non a caso sono utilizzate costosissime bielle in titanio per ridurre il più possibile le inerzie.  
Un altro punto interessante è valutare i valori di PME: in teoria stiamo parlando di motori tutti abbastanza sportivi, quindi “estremi” tutti allo stesso modo, eppure mentre i valori dei velocità media sono abbastanza simili, i valori di PME variano di molto e variano in funzione di un parametro di cui non abbiamo ancora parlato: la cilindrata unitaria. Ebbene l’esperienza dimostra che i migliori rendimenti volumetrici si ottengono per cilindrata unitarie comprese fra i 250 cm3 ed i 350 cm3, non è un caso allora che i motori più potenti siano i mille quattro cilindri, sia perché possono raggiungere regimi più elevati sia perché, in ambito moto realizzano i migliori rendimenti volumetrici. Non è nemmeno un caso ad esempio il rapporto cilindrata frazionamento nei motori di formula 1. I migliori aspirati di 3500 cm3 erano i 12 cilindri (CU 291 cm3) il passaggio a 3000 cm3 era abbinato ai dieci cilindri (CU 300 cm3) poi il passaggio ai V8 di 2400 cm3 (sempre CU 300 cm3) ed anche gli attuali V6 turbo compressi non si discostano tanto dalla stessa regola aurea V6 1600 cm3 (CU 267 cm3), appare chiaro quindi che più ci si allontana da questo valore riducendolo, nel caso della R6 o aumentandolo nel caso delle Ducati non si riesce fisicamente ad ottenere PME parimenti elevate. 
 
 
Ma quali sono i valori di riferimento per capire in definitiva quanto un motore è spinto. I valori non sono univoci, cambiano parecchio in funzione dell’alimentazione benzina o gasolio e dell’eventuale impiego della sovralimentazione, ma fissiamo qualche paletto giusto per capire. 
  coppia [Nm] giri/min potenza [kW] giri/min cilindri cilindrata [cm3]
 Yamaha R6 61,7 10500 87,1 14500 4 599
 Yamaha R1 112,4 11500 147,1 13500 4 998
Ducati Panigale S 137 9000 145 10500 2 1285
Ducati Panigale R 129 10250 144 11750 2 1198
BMW S 1000 RR 113 10500 146 12500 4 999
BMW S 1000 R 114 9250 121 11000 4 999
             
             
             
  alesaggio [mm] corsa [mm] rapporto C/A cilindrata unitaria VM [m/s] PME [bar]
 Yamaha R6 67 42,5 0,63 149,8 20,5 12,9
 Yamaha R1 79 50,9 0,64 249,5 22,9 14,2
Ducati Panigale S 116 60,8 0,52 642,5 21,3 13,4
Ducati Panigale R 112 60,8 0,54 599,0 23,8 13,5
BMW S 1000 RR 80 49,7 0,62 249,8 20,7 14,2
BMW S 1000 R 80 49,7 0,62 249,8 18,2 14,3

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