Quale tipo di motore è ideale per una moto?

La fantasia dei progettisti di motori nell'ultimo decennio, soprattutto nel campo delle sportive, è stata obbiettivamente abbastanza scarsa. La maggior parte delle moto di questo segmento utilizza solo due configurazioni: bicilindrici a V o quattro cilindri in linea. Se poi ci si aggiungono i monocilindrici, i bicilindrici contrapposti ed i tre cilindri in linea, avrete coperto quasi tutto lo spettro della produzione motociclistica attuale. Ultimamente però abbiamo assistito ad una rinnovata vitalità nel settore, grazie ai motore Honda RC21IV a cinque : cilindri a V, ed al tre cilindri in linea sviluppato dalla Sauber in base all'esperienza della FI, entrambi candidati a diventare protagonisti della MotoGp. Detto questo, iniziamo il tour offerto da Triumphchepassione.com alla ricerca delle migliori architetture per motori motociclistici.

Motore Monocilindrico

ESEMPI HONDA CRF45C - APRILIA RS125
Il tipo di motore più semplice di tutti, leggero, stretto, poco costoso, facilmente realizzabile e ispezionabile. D'altra parte, il singolo pistone in moto alterno genera vibrazioni di grossa entità, almeno finché non si adottano alberi au siliari di equilibratura. Per una specifica cilindrata, il pistone tende ad essere abbastanza grande, quindi il regime massimo ottenibile è limitato dalle forze generate dal peso del pistone stesso. E, con meno giri, si produce meno potenza. Destinati in passato solo alle moto da fuoristrada ed alle ultra-economiche, ì monocilindrici stanno vivendo nuova vita I grazie alla comparsa di unità a quattro tempi ad alte prestazioni, montati sull'ultima generazione di moto da cross e da enduro. Il motore della Honda CRF450M produce 55cv, una cifra ragguardevole per un monocilindrico, ed incorpora la stessa tecnologia delle più recenti e potenti unità a quattro cilindri. Un mondo completamente dominato dai monocilindrici è la classe 125cc da GP, visto che i regolamenti ammettono solo un cilindro. Questi incredibili motorini pompano fuori quasi 50cv, sufficienti per farli girare, su certe piste, entro una manciata di secondi dai fratelloni da 500cc e 190cv.

Motore Bicilindrico

QUESTA architettura ha dominato il Mondiale SBK - la classe regina delle moto a quattro tempi - per quasi un decennio, quindi la potenza di sicuro non le manca. Un bicilindrico a V di 90°, come quello della inarrestabile famiglia Ducati 916/996, ha molti vantaggi. Riesce ad essere ancora relativamente leggero, ed è molto stretto, se paragonato ad un bicilindrico parallelo o ad un quattro cilindri.

È inoltre ben bilanciato: mentre un pistone si muove, quell'altro va nella direzione ortogonale, cancellando così le vibrazioni più intense.

Motore Bicilindrico Parallelo

ESEMPI YAMAHA TDM900 - HONDA CB5OO - KAWASAKI ER-5
Un bicilindrico parallelo con l'albero motore a 180' (un pistone in cima mentre l'altro è in fondo) ha un migliore bilanciamento di un monocilindri¬co, ma produce sempre molte vibrazioni. Il secondo cilindro, e la migliore area a disposizione delle valvole, permettono potenze maggiori, ed un bicilìndrico parallelo è abbastanza compatto, e non pone vincoli sulla posizione degli organi d'alimentazione e dello scarico. Poche moto ad alte prestazioni adottano questo schema: la maggioranza sono turistiche in stiìe Yamaha TDM850/900, o cittadine, come la Kawasaki ER-5.

Motore Bicilindrico Contrapposto

Una disposizione dei cilindri caratteristica delle moto BMW, un Cilindrico a pistoni contrapposti di solito è in configurazione boxer, dove i pistoni si muovono dentro e fuori simultaneamente, grazie ai perni di biella sfalsati di 180°. Il bicilindrico Bavarese della serie R1100/1150 è facilmente raffreddato ad aria, ha un'ottima equilibratura, abbassa il baricentro della moto, ed accetta facilmente una trasmissione finale ad albero. Tuttavia è molto ingombrante trasversalmente, limita la luce a terra, ed è abbastanza vulnerabile ìn caso di caduta.

Motore Bicilindrico Tandem

Una disposizione abbastanza rara dei due cilindri, uno davanti all'altro, adottato dalla Kawasaki nella KR250 da GP. ©

Motore Tricilindrico

NEGLI ultimi quattro o cinque anni, la Triumph è stata portabandiera di questa configurazione. L'albero motore a 120° ha un ottimo equilibrio, mentre, complessivamente, il motore è più stretto di un quattro, sebbene giri più alto, e quindi sia più potente, dì un equivalente bicilindrico. Prima dell'avvento delle lavorazioni CNC, realizzare accuratamente un albero motore con i perni a 120° era complesso e costoso. I moderni processi produttivi hanno grandemente semplificato quest'aspetto. La Sauber, costruttrice di vetture da FI, ha prodotto un tre cilindri in linea per partecipare alla nuova classe MotoGp. Secondo loro, la combinazione di peso ridotto e di sfruttabilità dell'erogazione, rende questo il formato ideale.

Motore Tricilindrico a V

Un'altra disposizione inconsueta  l'ultima stradale con un motore a tre cilindri a V era la Honda NS400R a 2 tempi, dei primi anni '80.

Quadricilindrici in linea

Di gran lunga la più comune architettura per motori motociclistici. 1 quattro in linea sono ottimamente bilanciati, con la coppia esterna di pistoni che compensa il movimento di quelli interni. In più, l'adozione di una testata sola e di due alberi a camme è relativamente poco costosa, ed è immediato disporre alimentazione e scarico. C'è spazio a sufficienza  per alloggiare valvole grandi, e per favorire il raggiungimento di potenze notevoli ad elevati regimi di rotazione, come nel caso della Yamaha R6, i cui piccoli pistoni girano fino a 14-15.000 giri. Nonostante ia maggiore larghezza, rispetto ad un bicilindrico o ad un tre cilindri, riesce comunque a fornire una buona luce a terra e ad avere una sezione ridotta, per favorire la penetrazione aerodinamica. I motori di serie più potenti in circolazione - quelli della Kawasatì ZX-12R e della Suzuki Hayabusa -sono entrambi dei quattro cilindri in linea. La BMW ha affrontato l'argomento in maniera originale, sdraiando i suoi quattro cilindri su un fianco, sull'asse della moto. Così si abbassa molto il baricentro, ma si allarga il motore e limita l'alesaggio, poiché un maggiore alesaggio la aumentare la lunghezza del motore, con ripercussioni sull'interasse della moto.

Quadricilindrico a V

Questo potrebbe essere il motore perfetto - in effetti, negli ultimi quindici anni ha dominato la classe regina del motociclismo sportivo. Più stretto di un quattro in J linea, il V-four ha un'eccellente equilibratura ed è molto compatto. È costoso da realizzare, tuttavia - si raddoppiano i costi di lavorazione delle testate e della distribuzione. Inoltre, diventa complicato trovare una sistemazione adeguata per i collettori di scarico posteriori (controllate un po' lo scarico della VFR800). Si posso avere i quattro cilindri a V in posizione trasversale, con le testate che sporgono dai lati, come sulla Honda Pan European .Lo spaccato del motore VFR800 (cercatelo in rete) mostra la compattezza di un V-four. Vedete come i corpi farfallati s'infilano tra i cilindri? Guardando attentamente, si può notare il sistema VTEC, sulle testate dei cilindri anteriori...

Motori a 5 cilindri

L' unico propulsore recente a cinque cilindri è quello a V della moto da corsa Honda RC211V GP1, nonostante in campo  automobilistico siano molto diffusi,  ad esempio sulle Volvo, Mercedes, VW e sulle Fiat. Un cinque cilindri a V è ben bilanciato, ed il pistone in più garantisce maggiore potenza di un quattro cilindri di cilindrata equivalente. Tuttavia è complesso e costoso da realizzare, e sarà probabilmente abbastanza pesante ingombrante.

Motori a 6 Cilindri

ESEMPI HONDA GLI 800 GOLD WING - KAWASAK1Z1300
Adottare un motore con più dì quattro cilindri, su una moto, è decisamente snob, e quelli a sei lo sono ancora di più. L'unico sei cilindri moderno è quello a sogliola della GL1800 Gold Wing, dall'incredibile dolcezza d'erogazione.
Nei tardi anni 70, motori di questo tipo andavano di moda - Benelli 750 e 900 Sei, Kawasaki Z1300 e Honda CBX1000. Lo svantaggio maggiore di queste unità è l'ingombro e la larghezza, ed un sei cilindri in linea non è più proponibile in una moto moderna. Sarebbe interessante vedere sviluppato un V-sei, ma, tranne che per una Laverda da endurance, non ne sono mai stati prodotti.

Motori a 8 CILINDRI [ a 7 non sono mai stati considerati]

ESEMPI BOSS HOSS - MOTO GUZZI RACEBIKE
Tranne veri e propri mostri, come le cruiser Boss Hoss, spinte da motori automobilistici Chevy V-8, i motori per moto con otto cilindri aV hanno solo valore storico. Spicca, tra tutti, quello della Moto Guzzi, che negli anni '50 portò in gara una moto 500cc V-otto, che, per l'epoca, era incredìbilmente potente (80cv a 14.000 giri) sebbene fosse ancora in fase di sviluppo e non del tutto affidabile. Nei primi anni '90 anche la Morbidellì si è cimentata in un V-otto, che non è mai riuscito a superare lo stadio di prototipo, così come per il fallimentare progetto della Norton Nemesis, dei tardi '90. La cosa più simile ad un V-8 che sia ma entrata in produzione è stata l'esoterica Honda NR75O a pistoni ovali, presentata nel 1991. Sebbene avesse quattro pistoni e 'cilindri', la loro sezione ovale faceva sì che l'area dei pistoni e delle valvole fosse equivalente a quella di un V-8. Ogni pistone aveva due bielle, per evitare movimenti longitudinali, e c'erano otto valvole per ogni 'cilindro', disposte in due file di quattro, ed ogni camera di combustione aveva due candele.

Motori Rotativi

Conosciuti anche come motori Wankel, dal nome dell'inventore Tedesco. Questi strani propulsori usano un rotore approssimativamente triangolare che ruota all'interno di una grossa camera, aprendo e chiudendo i vari condotti d'ammissione e scarico, e comprimendo la miscela aria/benzina prima dell'accensione. 1 benefici, tra cui la regolarità di iunzionamento, la robusta erogazione e la compattezza generale, sono controbilanciati dalla difficoltà di sigillare correttamente i bordi del rotore contro la camera. Inoltre adottano una lubrificazione a tutta perdita, come un motore due tempi, ed i rotori sono diffìcili e costosi da realizzare. 11 più recente utilizzo del motore rotante è stato sulla Norton FI Sport dei primi anni '90.

Questione di equilibrio

L'equilibratura è una caratteristica importante in qualsiasì configurazione motoristica, i Un propulsore ben bilanciato, dove le forze dovute agii elementi in movimento si cancellano vicendevolmente, avrà un'erogazione più dolce, ed adotterà carter e organi più leggeri. Un motore che vibra non è semplicemente una noia tremenda, ma ampere gli occhielli di fissaggio, o addirittura il telaio. Se un ingegnere è costretto a adottare un motore non bilanciato naturalmente, come un mono od un bicilindrico parallelo, può inserire degli alberi equilibratori, che adottano delle masse eccentricne rispetto all'alberino per equilibrare il movimento dei pistoni. Alternativamente, come sulle Harley-Davidson, si usano dei fissaggi elastici al telaio, che assorbono le vibrazioni. Gii alberi equilibratori consumano un po' della potenza prodotta, ma i benefici di un'erogazione più dolce, e di carter più leggeri, spesso compensano questo piccolo decadimento prestazionale.