MOTORE

In alcune discussioni affrontate sul forum o durante i nostri meeting tecnici si parla spesso di "messa in fase meccanica" ovvero il posizionare in modo corretto l'albero a cammes rispetto alla posizione dell'albero motore, in modo che le valvole abbiano un moto di apertura e chiusura ottimizzato. Accade però che alcuni particolari restino fumosi per via del ritenere scontati alcuni particolari che - effettivamente - possono invece condurre ad un errore di valutazione e risultati al di sotto delle aspettative. Credo quindi possa essere interessante analizzare alcuni aspetti teorici, pratici e nomenclatura di base...

Su tutti i motori Ducati il moto di ciascuna valvola è dato dal movimento di una camma che ruotando impegna un bilanciere per l'apertura e da un'altra camma che impegna un secondo bilanciere per chiuderla. In questa pagina trovate un approfondimento circa il funzionamento del sistema desmodromico della distribuzione dei motori ducati: desmodromico!. Questo implica che il disegno della camma non è equivalente al moto effettivo della valvola, essendoci nel mezzo un rapporto di leva dato dalla presenza del bilanciere. Quindi, per studiare in modo corretto il moto delle valvole, gli strumenti di misura devono essere applicati alle valvole e non alle camme o ai bilancieri. Questa è una regola da applicare per tutti i motori Ducati: 2-3-4 valvole. E' quindi anche vero che all'atto pratico è inutile andare a misurare le dimensioni e forma di una camma senza conoscere il rapporto di leva dato dal bilanciere... una complicazione da studi ingegneristici che però, mettendo le mani sul motore per metterlo a punto, non interessa anche perchè i valori da prendere a riferimento sono comunque dati prendendoli dal moto effettivo della valvola.


Nell'immagine precedente potete notare che il tastatore del comparatore è appoggiato su una lama di uno spessimetro. Non a caso: per i motori Ducati è prescritto che il moto della valvola debba essere letto con ben precise specifiche. Nei motori sino al 1997 si applica la regola di apprezzare il moto valvola con un gioco di 0,2 mm., nei motori successivi con un gioco valvola di 1,0 mm.. Appare evidente che non possiamo andare a regolare i registri valvola per ottenere il gioco prescritto per studiare il moto valvola, misurare le fasi/alzate e quindi ripristinare il corretto gioco valvola... sarebbe una follia suicida!! Il modo pratico e corretto per operare è invero molto semplice: si azzera il gioco valvola con l'interposizione di una lama di spessimetro fra bilanciere e registro o fra bilanciere e camma (a seconda della comodità di lavoro, è indifferente) e si andrà ad apprezzare quindi uno spostamento di 0,2 o 1,0 mm - a seconda dell'anno di produzione del motore - della valvola prima di andare a leggere il valore angolare corrispondente sul cerchio goniometrico applicato all'albero motore.


Sostanzialmente, i passaggi fondamentali per poter andare ad apprezzare il moto di una valvola sono:

  • applicazione di un attrezzo ruota albero motore e di un disco goniometrico sull'albero motore, lato volano;
  • individuazione del Punto Morto Superiore (PMS) in fase di scoppio, come descritto in questo articolo: PMS in fase di scoppio;
  • azzeramento del gioco valvola usando uno spessimetro;
  • applicazione di uno strumento di misura (un comparatore con supporto a bracci snodati) con il tastatore che sia parallelo - non necessariamente in asse - con l'asse dello stelo valvola e che sia appoggiato sul corpo valvola o sulla lingua dello spessimetro, come descritto in questo articolo: fase motori Desmodue

teoria camme 3Per i motori 4 valvole si dovrà operare andando a costruirci delle apposite prolunghe in acciaio da applicare al tastatore del comparatore in modo da arrivare ad intercettare la testa di una valvola o il bordino di un registro di chiusura... qualunque punto ci possa tornare comodo, ricordate sempre che l'importante è cercare di posizionare l'asse del comparatore il più possibile parallelo con l'asse valvola in modo da evitare false misurazioni dovute all'inclinazione dello strumento di misura.


teoria camme 2Ecco una applicazione di un comparatore con prolunga e braccetto snodato su un motore Testastretta.


Come accennavo all'inizio, tutte le misure che riguardano la distribuzione, sono prese valutando il moto della valvola rispetto al valore angolare che andrà ad assumere l'albero motore a partire dal PMS in fase di scoppio. Per apprezzare queste misure si deve utilizzare un particlare cerchio goniometrico diviso in quadranti, proprio come descritto in questo articolo: la fase meccanica. Come andrà fatto ruotare l'albero motore? Guardando il motore sul suo lato sinistro - lato volano per intenderci - l'albero motore dovrà essere fatto ruotare in senso antiorario, proprio come gira durante il suo normale funzionamento. In questo modo, lavorando su un cilindro alla volta, potremo individuare facilmente le "posizioni cardinali" che andrà ad assumere il pistone nel suo moto all'interno del cilindro e che serviranno per valutare i gradi di manovella (quanto gira l'albero motore) corrispondenti alla posizione della valvola e la corrispondente nomenclatura:

  • PMS: Punto Morto Superiore (eventualmente in fase di scoppio, come descritto nell'articolo linkato poco sopra)
  • PMI: Punto Morto Inferiore
  • PPMS: (gradi) Prima del Punto Morto Superiore
  • DPMS: (gradi) Dopo il Punto Morto Superiore
  • PPMI: (gradi) Prima del Punto Morto Inferiore
  • DPMI: (gradi) Dopo il Punto Morto Inferiore

Chiariti alcuni concetti di base, vediamo cosa possiamo andare a studiarci valutando il moto delle valvole!!

  • Alzata valvole corrispondente alla corsa che effettua la valvola quando dalla sua posizione di "valvola chiusa" viene spinta verso l'interno del cilindro. Quale è la sua implicazione? Le valvole di aspirazione e di scarico si aprono scorrendo nelle loro guide per, rispettivamente, far entrare il mix aria/carburante e far fuoriuscire i gas di scarico. Più si riesce ad aprire le valvole rapidamente e più aumenta la potenza del motore in quanto si sfrutta al meglio la sezione di passaggio massima della valvola. Aumentando l'alzata delle valvole, senza aumentare la durata della fase (punto successivo), si può altresì produrre lo stesso più potenza senza però modificare in modo sostanziale l'erogazione della curva di potenza. In pratica ad un aumento di alzata delle valvole è quasi sempre correlato un aumento della durata della fase a causa della forma delle rampe dei lobi che non possono imprimere forze di moto troppo "appuntite" a valvole e bilancieri per non comprometerne l'affidabilità.
  • Durata della fase è il valore espresso in gradi di rotazione dell'albero motore durante il quale la valvola resta aperta. Quale è la sua implicazione? L'aumento della durata della fase permette di mantiene la valvola aperta più a lungo, aumentando la potenza agli alti regimi di rotazione del motore e la capacità di prendere giri. Attenzione!! Un aumento della durata della fase deve essere commisurato ad un corretto valore angolare di separazione dei lobi delle camme per evitare un eccessivo valore di incrocio (overlap).
  • Separazione dei lobi è il valore espresso in gradi di rotazione dell'albero motore compreso tra i punti di massimo sollevamento delle valvole di aspirazione e di scarico. Quale è la sua implicazione? Il valore di separazione dei lobi incide sul valore di incrocio e quindi sulle caratteristiche di funzionamento del motore al regime del minimo e sulla sua caratteristica di girare meglio/peggio ai bassi, medi o alti regimi di rotazione.
  • Incrocio è il valore espresso in gradi di rotazione dell'albero motore durante il quale le valvole di aspirazione e scarico sono entrambe aperte, sostanzialmente si ha questo momento alla fine della fase di scarico e l'inizio della fase di aspirazione. E' una caratteristica direttamente dipendente dal valore di separazione dei lobi, ed in fase di messa a punto del motore si deve sempre tenere presente che piccole variazioni del valore di separazione dei lobi possono portare ad avere parecchi gradi di aumeno/diminuzione della fase di incrocio variando non poco le caratteristiche di funzionamento del motore. Cosa implica? Un elevato valore di incrocio permette di sfruttare appieno le capacità di respirare del motore ad alti regimi, dove la miscela fresca ha più tempo per entrare dentro al cilindro e si può addirittura sfruttare le capacità evaquatorie dello scarico per "tirarne" dentro una quantità maggiore permettend quindi al motore di avere una migliore efficienza e produzione di potenza agli alti regimi. Di contro, ai bassi e medi regimi si avrà una perdita di potenza causata dalla perdita di carico dalla valvola di scarico!! Un ridotto valore angolare della fase di incrocio permette quindi di avere un motore sfruttabile per essere usato per turismo mentre un valore angolare elevato è tipico dei motori uso pista.
  • Linea di centro - calettamento è un valore espresso in gradi di rotazione dell'albero che corrisponde al valore teorico di massima alzata dato da una camma. Non è necessariamente esattamente corrispondente al centro effettivo di massima alzata, ma permette di comprendere la conseguente fase e di mettere a punto questa inmodo univoco. E' un metodo di calcolo otimo da applicarsi ai motori moderni che hanno la caratteristica di avere i lobi delle camme asimmetrici. E' importante sapere che è un metodo alternativo di montaggio e messa a punto degli assi a camme e non deve essere confuso con la metodologia di lavoro tradizionale!!
  • Avanzamento o ritardo dell'apertura delle valvole rispetto a dei valori da considerarsi standard, permette di variare le caratteristiche di funzionamento del motore in modo evidente e sensibile. Anche in questo caso, si tratta di valori angolari espressi in gradi di rotazione dell'albero motore. Cosa implicano? Anticipare l'apertura della valvola di aspirazione permette di ottimizzare la potenza ai bassi regimi, viceversa posticipandola. Si ha l'effetto opposto sulla valvola di scarico: se si anticipa la sua apertura si predilige il funzionamento del motore agli alti regimi, ai bassi posticipandola.

L'arte del "cam timing", la messa a punto della distribuzione, se messa in opera su un motore ben manutenzionato a livello di giochi valvola e tenuto in ordine con tagliandi regolari, permette di ottenere dei risultati decisamente tangibili. Risultati tangibili senza modificare nulla, ma solo ottimizzando e sfruttando al meglio il materiale a disposizione. Partiamo dal presupposto che nella produzione di serie è molto difficile riuscire ad avere una precisione di messa a punto della distribuzione pari a quanto descritto nelle specifiche tecniche di ciascun motore. Gli stessi manuali indicano dei margini di tolleranza entro i quali il motore potrà funzionare senza problemi... ma se si và a restringere questo margine avvicinandolo allo "zero", il motore funzionerà decisamente bene!! Se poi ci si aggiunge un minimo di cognizione ed esperienza per portare a delle piccole variazioni che permettano di ottimizzare la messa a punto per i nostri usi, ecco che avremo veramente un buon motore... tenendo a mente alcuni argomenti già trattati e prendendo in considerazione alcuni fattori:

  • Abbiamo già considerato cosa accade ad un motore quando andiamo a cambiare gli alberi a camme in questo articolo: Analisi sostituzione alberi a camme.
  • In questo articolo, invece, troverete descritti alcuni aspetti pratici ed un pò di teoria su quali sono i parametri di interesse di un albero a camme: Fase distribuzione e camme - aspetti pratici.
  • Sapendo che su un motore con una caratteristica corsa/alesaggio "corsa lunga" (motore sottoquadro) sarà possibile utilizzare delle fasi più lunghe rispetto ad un motore a "corsa corta" (motore superquadro... vi ricorda nulla?), per una questione squisitamente tecnica: i tempi di sfruttamento della fase prima che il pistone si avvicini troppo alle valvole che, oltretutto, influenza di conseguenza il rendimento volumetrico.

Quali sono i fattori che implicano un cronico scostarsi dalla messa in fase ottimale?

  • produzione in grande serie in fabbrica: una messa in fase "di massima" utilizzando delle maschere di posizionamento dei vari componenti permette di ottimizzare i tempi di produzione ed un buon funzionamento del motore, ma non una sua ottimizzazione ad-hoc
  • materiale: le lavorazioni meccaniche dei componenti della distribuzione rientrano anche loro all'interno di alcuni "range" di misura;
  • il consumo dei componenti della distribuzione e la manutenzione della distribuzione possono far scostare la fase meccanica dalle quote ottimali.

COME OPERARE... IL "TESSSORO" DEL TUNING DELLA DISTRIBUZIONE!!

Teoria camme 6... non a caso il titoletto è sarcastico. Effettivamente, il "tesssoro" del tuning e messa a punto della distribuzione non è altro che il portare la distribuzione a lavorare a valori angolari previsti, a volte ritoccandoli leggermente in base ad esperienze sperimentali su banco prova e pista. Vediamo i cosa si tratta finalmente!

Chiaramente stiamo operando su un motore che è in fase di preparazione/manutenzione della distribuzione. Quindi abbiamo già verificato e portato i giochi valvola alle specifiche previste (eventualmente dopo altri lavori che hanno interessato le valvole: sedi, guide, ecc.) ed abbiamo montato delle cinghie nuove. Il motore sarà quindi già bello pronto per lavorarci sopra, con i coperchi punterie aperti, disco goniometrico con attrezzo ruota albero montati sull'albero motore, comparatore montato con il tastatore a contatto con un registro valvola della valvola che andremo a verificare/regolare. Come già scritto su queste paginette web, è importantissimo che si riesca a montare il comparatore con il suo asse il più possibile parallelo all'asse dello stelo valvola. Anche piccole inclinazioni di differenza potrebbero dare errori di lettura e valutazione che inficierebbero la precisione del lavoro che stiamo per effettuare, allontatandoci dallo "zero" tolleranza. Iter della procedura pratica di verifica della fase angolare:

  • azzerare il gioco valvola in apertura con uno spessimetro;
  • azzerare il comparatore;
  • iniziare a ruotare l'albero motore nel suo normale senso di rotazione (antiorario, guardandolo lato volano);
  • aprezzare l'alzata di un millimetro (nei motori sino al 1997 si applica la regola di apprezzare il moto valvola con un gioco di 0,2 mm.);
  • azzerare il disco goniometrico;
  • ruotare l'albero motore sino a che il comparatore non torni ad indicare l'azzeramento;
  • ruotate quindi l'albero motore al contrario del suo normale senso di moto (orario, guardandolo lato volano);
  • nuovamente, si dovrà apprezzare l'alzata di un millimetro (nei motori sino al 1997 si applica la regola di apprezzare il moto valvola con un gioco di 0,2 mm.);
  • leggete sul disco goniometrico quanti gradi di fase ha effettivamente percorso l'albero motore per far aprire e chiudere la valvola.

Bene, ora sappiamo esattamente e realmente quanto dura la fase di questa valvola... ma se scopriamo che si discosta da quanto previsto, indifferentemente in più o in meno, come dobbiamo valutare la cosa al fine della messa a punto? Dipende se stiamo controllando una valvola di scarico o una valvola di aspirazione. Mi spiego: nella fase meccanica, ai fini delle performances, è essenziale che sia rispettato il valore angolare della fase di incrocio (overlap) fra le valvole di aspirazione e scarico ovvero i gradi di fase di albero motore in cui si trovano aperte sia le valvole di aspirazione che quelle di scarico. La fase di incrocio è data dalla sovrapposizione fra aspirazione e scarico al PMS in fase di lavaggio ovvero dall'inizio della fase di scarico e la fine della fase di aspirazione. Appare quindi ovvio che a noi il valore angolare di fase che ci interessa, ai fini della messa a punto a tolleranza "zero", sarà dato da:

  • valvola di aspirazione: valore angolare della chiusura della valvola
  • valvola di scarico: valore angolare dell'apertura della valvola

Sui motori quattro valvole, dotati quindi di un albero a cammes per l'aspirazione e di un albero a cammes per lo scarico, sarà quindi possibile riuscire a regolare convenientemente ciascuna coppia di valvole in modo che chiudano - le valvole di aspirazione - ed aprano - le valvole di scarico - al valore angolare previsto dalle specifiche richieste. E se invece stiamo operando su un motore due o tre valvole, dotato di un solo albero a cammes? In questo caso dovremo semplicemente valutare sempre il valore angolare della chiusura della valvola di aspirazione. E' questo, infatti, il valore che determinerà i restanti gradi di fase di interesse: apertura/chiusura di aspirazione e scarico e - essenziale, come già detto - la fase di incrocio che avrà inizio a fine esattamente quando serve.

CONSIDERAZIONI GENERALI SULLA MODIFICA DELLA FASE DISTRIBUZIONE

Si può modificare la fase di distribuzione originale per variare le caratteristiche di erogazione di potenza e coppia del motore? Certamente, ma per ottenere dei risultati tangibili sul lavoro che si stà effettuando, servono analisi obiettive dei risutati ottenuti. Indicativamente e se vi và di provare, variazioni di +/- 5 gradi in anticipo e ritardo è già un valore di partenza per poi andare ad affinare la messa  apunto e che vi farà sentire la differenza nel funzionamento del motore. Il consiglio basilare che mi sento di dare a chiunque intenda cimentarsi nel "cam timing" è di attenersi ai valori prescritti dalla mamma Ducati: valori collaudati e provati e che danno sempre il giusto compromesso fra coppia, potenza massima e trattabilità del motore. Potete trovare delle tabelle riassuntive di pressocchè tutti gli alberi a camme/motori in questa pagina web: LINK. Nel caso vi vogliate cimentare in alcune variazioni in tema, tenente presenti alcune considerazioni che sono da prendere come a carattere generale e valide per tutti i motori quattro tempi:

  • Anticipare l'apertura della valvola di scarico diminuisce il tempo di spinta sul pistone ma aiuta l'evacuazione del cilindro. operando in questo modo avremo un motore che tenderà a lavorare meglio agli alti regimi, esprimerà una ottima potenza massima ma si andrà però a infiacchire la coppia ai medi e bassi regimi.
  • Ritardare l'apertura della valvola di scarico "strozzerà" il motore agli alti regimi ma permetterà di ottenere una ottima erogazione ai medi e bassi regimi.
  • Come scritto sopra, ritardare la chiusura della valvola di aspirazione rappresenta comunque l'operazione "principe" della messa a punto della distribuzione. Questa operazione ha un effetto sul riempimento del cilindro di miscela fresca aria/carburante, fase che viene enfatizzata, dando dei chiari benefici sulle performances...  ma non si deve esagerare!! Un eccessivo ritardo in chiusura causerà un rigurgito, verso il corpo farfallato o il carburatore, di miscela aria/benzina a causa dell’effetto del moto del pistone che sta salendo. Si avrà quindi che il motore avrà risulterà molto ruvido e lento a salire di giri, tanto da non riuscire nemmeno ad arrivare al regime di potenza massima.

Quando leggiamo il valore di coppia erogato da un motore non facciamo altro che apprezzare il valore medio espresso dal motore a quel dato numero di giri. Questo avviene perchè il motore, nelle sue fasi di funzionamento, produce energia (e quindi coppia) solo nella fase di scoppio. Le altre fasi (aspirazione, compressione e scarico), così delle "passive", viceversa assorbono energia. Per regolarizzare opportunamente il funzionamento del motore, e quindi fare in modo che parte della coppia prodotta in fase di scoppio sia restituita all'albero motore durante le fasi passive, occorre quindi avere a disposizione un accumulatore di energia.

Un modo pratico, economico e tutto sommato di semplice realizzazione consiste nel montare in asse all'albero motore un volano. Sostanzialmente il volano accumula energia durante la fase di scoppio e la restituisce, grazie all'inerzia data dal suo peso spostato dalla spinta della fase di scoppio stessa. Questo avviene perchè già in fase progettuale l'inerzia del moto prodotta dall'insieme di albero motore/bielle/pistoni viene volutamente tenuta con un valore basso, in modo che le dimensioni delle spalle dell'albero motore non siano eccessive e non vincolino il progettista nella scelta delle misure caratteristiche (corsa ed alesaggio) del motore.

L'applicazione di un volano permette quindi di andare ad aumentare la massa dell'albero motore senza andare ad incidere sulle dimensioni dell'albero motore stesso. Inoltre, il volano, avendo una forma circolare e regolare, limita di molto i problemi di dimensionamento dell'albero motore e non offre particolari resistenze di attrito con l'olio nel basamento rispetto ad un solido dalla forma complessa come le spalle dell'albero motore.

E' ora opportuno chiarire il concetto di "inerzia" (del volano e/o dell'albero motore) sopra appena accennati. Appare evidente che in un corpo in rotazione, ai fini dell'inerzia, è fondamentale quello che č chiamato il suo "momento d'inerzia", convenzionalmente indicato con “I” e che è dato dalla somma ideale di ciascuna massa elementare che compone il corpo in rotazione, moltiplicata per il quadrato della sua distanza dall'asse di rotazione. Un esempio pratico: mettiamo di avere un corpo in rotazione costituito da un'unica massa “a” posta a distanza “d” dall'asse di rotazione, avremo che il suo momento d'inerzia è:

I = ad^2

volendo complicarsi la vita, ma restando attinenti al nostro campo bicilindrico Ducati, mettiamo il caso che le due spalle dell'albero motore ed il volano siano tre distinte masse diverse fra loro, tutte poste a distanze differenti dall'asse di rotazione, avremo quindi:

I = a1d1^2+a2d2^2+a3d3^2

Badate bene che la formula sopra esposta, vale solo nel caso di masse "puntiformi"... nel caso si abbia a che fare - come nella realtà d'altronde - con masse di tipo continuo proprio come lo sono le spalle degli alberi motore o meglio ancora il volano, non avremo una somma di singoli valori finiti ma bensì una somma di valori infiniti, meglio definita con il nomignolo matematico di "integrale"... all'atto pratico, ci interessa veramente poco. Questo perchè in ambito motoristico il valore di cui si tiene conto nello sviluppo di un volano è il PD2, ovverosia il prodotto del suo peso per il quadrato del suo diametro. Da considerare, comunque, che sia il momento d'inerzia che il PD2 sono legati fra loro in quanto il "peso" si ottiene moltiplicando la massa per l'accelerazione di gravità, mentre il diametro è il doppio del raggio.

A voler essere ancora più precisi, c'è da dire che sia "I" che il "PD2" sebbene esemplificativi di quanto si stà trattando, sono generici e da considerarsi nel caso si parli di volani aventi una forma cilindrica regolare. Nello specifico, si può notare invece di come la forma dei volani sia molto più complessa e che la massa varia sostanzialmente lungo il suo raggio, dall'interno verso l'esterno. Il disegno qui a fianco mostra una sezione semplificata di un volano normalmente utilizzato sulle nostre bicilindriche. Per ottenere un calcolo corretto, sempre senza avventurarsi in dimostrazioni matematiche e fisiche, basti sapere che si deve prendere in considerazione il baricentro geometrico di ogni area di cui è composta la sezione trasversale del volano e quindi le effettive distanze fra il baricentro geometrico e l'asse di rotazione 2. Per cui avremo che sommando i vari PD2 trovati otterremo l'inerzia totale. Prendete il tutto così, come se fosse solo una semplice infarinatura a quello che è un discorso molto più complesso e nel quale ci si impegnano fior di ingegneri!!

Analizzando le formule del momento d'inerzia, come del PD2, appare evidente che un volano per essere efficace deve avere la massa il più possibile distante dall'asse di rotazione. Questa peculiarità, unita ai vincoli progettuali e di ingombro del motore, và ad incidere fondamentalmente sulla massa e forma che avrà un volano in funzione dell'utilizzo cui è destinato il motore. Chiaramente un motore destinato alla guida in souplesse o turistica avrà un volano con un valore PD2 superiore a quello di un motore da competizione. Questo perchè un valore PD2 superiore garantisce un superiore accumulo/restituzione di energia e quindi una maggiore regolarità di funzionamento ai bassi e medi regimi. Un motore da competizione, avendo un PD2 inferiore sarà più scorbutico da accellerare ai bassi regimi ma più libero di girare ai regimi medi ed alti, aumentandone quindi le prestazioni in gara nelle fasi di accellerazione, ripresa e decelerazione. Da notare che nei motori da competizione la carenza di DP2 viene sopperita dalla velocità di rotazione cui è normalmente soggetto a lavorare il motore. Tutto entro certi limiti comunque!!

Il dimensionamento del volano originale è un compromesso, studiato e verificato, fra quanto riesce ad assorbire come energia nei momenti di accelerazione e quanto riesce a ridare. Il risultato di questo studio lo abbiamo sotto gli occhi ogni volta che accendiamo la nostra moto ed il motore di questa gira al regime del minimo in modo regolare, o quando specie con una marcia alta diamo gas in ripresa ed il motore riprende in modo regolare. Al di là delle mappature, configurazioni fluidodinamiche del motore, ecc., molto del merito della così detta rotondità di funzionamento è data dalla presenza del volano di un TOT peso. Premettendo che una analisi quantitativa delle variazioni che si ottengono sono diverse da motore a motore e da configurazione a configurazione e quindi verificabili di volta in volta con delle prove empiriche, chiaramente variando il peso di questo componente, si possono ottenere diversi vantaggi e svantaggi rispetto ad una configurazione standard, andando quindi a cambiare sostanzialmente il carattere del motore.

Prendiamo ad esempio un confronto fra il motore della Ducati ST2 ed un motore 900ie.. Ebbene, nonostante il motore ST2 abbia sulla carta una manciata di cavalli in più, più coppia, cilindrata di 944 cc. ed alberi a cammes con una fase più spinta, all'atto pratico risulta nettamente più tranquillo a prendere giri e piatto di erogazione rispetto al motore 900ie. Quest'ultimo, d'altro canto,è più scorbutico ai bassi regimi e meno progressivo. Chiaramente stò parlando di un confronto escusivamente fra i due motori, ipotizzando fossero applicati a due moto aventi lo stesso peso e caratteristiche. Ebbene, il maggior imputato di questa differenza è proprio il volano, che sulla ST2 è un vero e proprio macigno da quasi 2,5 chili!!

Quindi, una variazione del momento d'inerzia, ottenuto o modificando il dimensionamento del volano originale o variando il materiale in cui è costruito (o entrambe le cose insieme) può avere due effetti:

  • minore momento d'inerzia (volano più leggero): motore più pronto a prendere i giri ma più irregolare ai bassi regimi e tendente a murare agli alti, oltre il regime di potenza massima;
  • maggiore momento d'inerzia (volano più pesante): motore più pigro a prendere giri ma più regolare ai bassi regimi e meno brusco nel "finire" oltre il regime di potenza massima.

Altro discorso, che apparrà evidente affrontare è il dilemma del freno motore...

Partiamo da un concetto di base: il freno motore è dato, a gas chiuso, dal trascinamento che ha il motore di tutti i "parassiti" che in fase di rilascio assorbono energia. Parlo quindi della ruota posteriore, ingranaggi del cambio, moto dei pistoni e - prioritariamente - compressione in camera di scoppio senza che in questa venga prodotta energia. Un volano pesante, che quindi restituisce maggiore energia al motore, si avrà meno freno motore. Un esempio pratico ed estremamente esemplificativo: il motore in rilascio assorbe 10 Nm ogni giro che compie. Il volano riesce a restituire 6 Nm. A conti fatti il motore assorbe 4 Nm ad ogni giro che compie. Un volano leggero, che quindi restituisce minore energia al motore, si avà più freno motore. Un esempio pratico ed estremamente esemplificativo: il motore in rilascio assorbe 10 Nm ogni giro che compie. Il volano riesce a restituirne 4. A conti fatti il motore assorbe 6 Nm ad ogni giro che compie.Praticamente il volano più pesante ha un effetto di trascinamento, dato dal maggior valore PD2 (o momento di inerzia, che dir si voglia) sul motore che lo aiuta in fase di rilascio, contrariamente ad un volano piů leggero. Può apparire curioso che invece si ha un effetto differente nel caso che in rilascio si scali una marcia. Ebbene, proprio a causa del minore momento di inerzia di un volano più leggero, l'effetto del trascinamento dei "parassiti" sull'albero motore sarà meno influenzato proprio dal minore peso del volano, e quindi il motore avrà meno impedimento ad essere accelerato passivamente da questi, causando quindi la sensazione che si abbia meno freno motore... paradossalmente, la causa è proprio nella facilità che ha l'albero motore ad essere accelerato a dare questa sensazione!!!!

La strada più battuta nella modifica del volano è la sua sostituzione con uno avente le stesse dimensioni dell'originale ma ricavato da materiale differente, solitamente lega leggera.Il limite maggiore di queste realizzazioni è la "morbidezza" del materiale di costruzione che, ad intervalli regolari (indicativamente 10.000 km per utilizzo stradale e 5.000 per utilizzo pistaiolo), obbliga a verificare il serraggio del dado di ritegno. La lega leggera infatti con l'utilizzo e la pressione data dal dado di ritegno, tende a sfibrarsi e deformarsi perdendo il suo dimensionamento proprio nell'area più sollecitata e delicata: il calettamento sull'albero motore. Solitamente questo tipo di volani non danno problemi si minimo irregolare e garantiscono risultati tangibili in termini di rapidità al prendere giri facendo perdere linearità di erogazione solo ai bassi regimi.

Una versione più estrema della versione giŕ vista sono o volani in lega leggera modificati anche nelle dimensioni (a volte anche con forme differenti) rispetto agli originali. Ne sono un esempio i volani della americana Nochols. Oltre ad essere soggetti alle stesse problematiche date dai volani "standard" in lega leggera, la loro estrema leggerezza permette al motore di favorire una guida estremamente sportiva, dove il problema di una certa ruvidità ai bassi regimi viene spesso trascurata dal pilota.

Quella che a mio parere è una soluzione affidabile ed economica è la modifica del volano originale, andando a tornirlo sulla parte esterna in modo da diminuire il valore  DP2. Se ben fatto si ha un risultato analogo a quello ottenibile montando un volano in lega leggera, ma senza la problematica della verifica del serraggio del dado di ritegno. da notare che, essendo un monolite di acciaio di forma regolare, è possibile alleggerirlo senza dover poi ribilanciarlo dinamicamente. Assolutamente da evitare gli alleggerimenti nella zona prossima al centro del volano, per evitare di assottigliare e/o indebolire una zona estremamente sollecitata.

Solo per fare un esempio e rendersi conto del discorso affrontato poco sopra, questa immagine illustra un volano di un motore Testastretta RS, utilizzato sulle moto ufficiali e private che partecipano ai vari campionati SBK. Si può notare che è veramente ridotto ai minimi termini, tanto da diventare un semplice supporto e distanziale per il gruppo alternatore!! Montare un volano simile su un motore stradale o utilizzato a livello amatoriale in pista, implica più problemi che altro. Basti pensare che con un volano del genere, il regime del minimo deve essere molto alto (anche oltre i 2.000 giri/') non solo per riuscire a dare all'albero motore sufficiente inerzia dal regime di rotazione, ma anche per evitare che eccessive vibrazioni e contraccolpi di un minimo irregolare danneggino cuscinetti e bronzine di banco.

Infine... OK, tornisco un volano originale... ma a che peso posso arrivare alleggerendolo sul diametro e magari anche andando a sfiancarne la superficie piana? Sarà adatta al mio motore? I pesi che trovate indicati qui sotto si riferiscono a quote che sono state provate e verificate su strada e pista con diverse tipologie di motorizzazione che è indicata a carattere esemplificativo.

volano light

Volano originale tornito sul diametro esterno sino al raggiungimento di  un peso di circa 1200 grammi. Adatto a pressocchè tutti i motori stradali, con risultati tangibili sul loro funzionamento ma senza essere troppo invasivo per quanto riguarda l'aumento del freno motore. Quasi ininfluente sulla perdita di regolarità al regime di minimo.

volano kbike 3 margin: 10px;

Volano originale tornito sul diametro esterno sino al raggiungimento di un peso di circa 800 grammi. Adatto ai motori stradali con albero motore ed imbiellaggio originali, con risultati molto sensibili sul loro funzionamento nel prendere i giri ma invasivo per quanto riguarda l'aumento del freno motore. Su motori che di serie presentano alberi motori alleggeriti, imbiellaggi in titanio o ingranaggeria alleggerita (motori Testastretta S, tutti gli R, Desmodue 1100 EVO, ecc.) si possono avere problemi di regime del minimo. (nell'immagine, volano di produzione Kbike)

volano kbike 1 s

Volano originale tornito sul diametro esterno e fresato sulla superficie sino al raggiungimento di un peso di circa 530-550 grammi. Quasi il massimo alleggerimento possibile per essere tollerato da un motore stradale, pur rendendosi necessario un intervento sulla carburazione per regolarizzare il regime del minimo. Massima velocità nel prendere i giri. Su motori che di serie presentano alberi motori alleggeriti, imbiellaggi in titanio o ingranaggeria alleggerita (motori Testastretta S, tutti gli R, Desmodue 1100 EVO, ecc.) si ha sicuramente la necessità di un regime minimo più alto. (nell'immagine, volano di produzione Kbike)In tutti i casi non si perde la capacità di allungare del motore: considerate che sui motori di serie si hanno ampi margini di "peso" a livello di imbiellaggio tanto che - in teoria e con un regime del minimo opportunamente regolato - un motore potrebbe girare anche senza il volano montato!! Personalmente su moto ad uso solo-pista, sia con alberi motori standard che alleggeriti e motori pressocchè di serie ma come anche piuttosto "pompati" ho provato con soddisfazione volani dal peso di soli 450 grammi... ripeto: motori ad uso solo-pista!!

 

funzionamento cambio 1Partiamo dall'immagine che raffigura i due alberi con ingranaggi del cambio , non sarebbe male stampare le immagini di questo articolo prima di procedere nella lettura. Come potete vedere ci sono due alberi : primario e secondario , e qui facciamo una precisazione : la "trasmissione secondaria" è il cambio nel suo complesso , non solo l'albero secondario , e non è nemmeno la trasmissione a catena , che è invece detta "trasmissione finale" , mentre la primaria è la coppia primaria (vediamo in seguito). Vorrei far capire come funziona la trasmissione del moto dall'albero motore al pignone catena , per una maggiore comprensione delle sollecitazioni a cui è sottoposto il cambio.


funzionamento cambio 2Partiamo dall'albero motore , che è collegato alla coppia primaria , una serie di due ingranaggi , uno solidale all'albero motore detto anche "conduttore" [1] , e uno detto "condotto" [2] , ruotante folle su un cuscinetto calettato sull'albero primario del cambio , questo secondo ingranaggio [2] ha un mozzo con una serie di fori , ai quali è collegata la campana della frizione. Per il tramite della frizione la coppia motrice viene trasmessa dalla coppia primaria all'albero primario del cambio.


Analizziamo ora il cuore del cambio ed il suo funzionamento , partendo dagli alberi:

  • Albero Primario : è l'albero che prende il moto dalla frizione , collegata all'albero motore per il tramite della coppia primaria , e lo trasmette tramite i suoi ingranaggi , detti "conduttori" , all'albero secondario collegato al pignone catena. L'albero primario è l'albero dove è avvitato con il "dadone" il tamburo frizione. È quell'albero forato dove passa l'asta che spinge il piattello spingidisco della frizione.L'albero primario ha integrato l'ingranaggio conduttore della prima marcia.
  • Albero Secondario : è l'albero che porta gli ingranaggi "condotti" , e prende il moto appunto dall'albero primario , questo albero è quello al quale è avvitato il pignone catena.

Ora sappiamo che l'albero "primario" porta su di sè degli ingranaggi detti "conduttori" , e che il secondario porta su di sè gli ingranaggi detti "condotti". Nel caso del cambio a 6 rapporti gli ingranaggi sono in totale 12 , 6 conduttori e 6 condotti.

Alcuni ingranaggi sono "scorrevoli" sugli alberi e ne sono solidali in rotazione , ed altri invece sono fissi assialmente ma "oziosi" sull'albero (cioè gli girano sopra tramite un cuscinetto) , gli unici due ingranaggi che sono totalmente solidali all'albero primario sono gli ingranaggi conduttori della 1a e 2a marcia. Gli ingranaggi scorrevoli vengono mossi da opportune forchette , quelle famose che a volte si storgono con le cambiate assassine , che ne permettono l'ingranamento frontale con gli altri ingranaggi , infatti al contrario di quanto si possa pensare gli ingranaggi del cambio sono sempre in presa , tutti e dodici , l'ingranamento avviene invece sulla faccia frontale degli ingranaggi , dotati di opportune dentellature atte ad eseguire l'ingranamento della marcia desiderata. Le forchette vengono azionate dal cosidetto "desmodromico del cambio" , che è un tamburo scanalato e non c'entra nulla con il sistema desmo delle valvole , è anche il cosiddetto "selettore" del cambio. Per cui avremo sull'albero primario due ingranaggi totalmente fissi (1a e 2a) , due oziosi (5a e 6a) , e due scorrevoli (4a e 3a che di fatto realizzano uno scorrevole solo , con due dentature e due innesti frontali) , mentre al secondario avremo quattro ingranaggi oziosi (1a 4a 3a 2a) e due scorrevoli (5a e 6a).

Vediamo adesso a cosa succede nelle varie fasi del cambio partendo dalla folle , tenendo presente che tutto avviene perchè gli ingranaggi scorrevoli vengono mossi assialmente sugli alberi dalle forchette , ricordiamo sempre che ingranaggio condotto (dal moto del motore e tramite la frizione) sta sull'albero primario , ed ingranaggio conduttore (del moto del motore verlo la ruota posteriore) sul secondario , sia che siano scorrevoli , oziosi o totalmente fissi.

  • CAMBIO "IN FOLLE" : quando il cambio è in posizione di folle tutti gli ingranaggi rimangono comunque sempre in presa , ma nessuno degli innesti frontali è innestato , per cui il moto non viene trasmesso tra i due alberi , di fatto l'albero primario , con la frizione rilasciata , stà girando , mentre il secondario è ovviamente fermo.
  • PRIMA MARCIA : quando si innesta la prima marcia andiamo a far scorrere l'ingranaggio condotto scorrevole della 5a marcia , che andrà ad ingranare frontalmente con quello condotto ozioso della 1a marcia , si realizzerà quindi il moto , partendo all'albero primario ed andando verso il secondario per questo tramite :
  1. ingranaggio conduttore 1a marcia
  2. ingranaggio condotto ozioso 1a marcia
  3. ingranaggio scorrevole 5a marcia.
  • SECONDA MARCIA : scorrimento dell'ingranaggio condotto della 6a marcia , innesto con quello condotto ozioso 2a marcia per cui :
  1. ingranaggio conduttore seconda marcia
  2. ingranaggio condotto ozioso 2a marcia
  3. ingranaggio scorrevole 6a marcia.
  • TERZA MARCIA : scorrimento sempre dell'ingranaggio condotto della 6a marcia , innesto con quello condotto ozioso della 3a marcia per cui :
  1. ingranaggio conduttore 3a marcia
  2. ingranaggio condotto ozioso 3a marcia
  3. ingranaggio scorrevole 6a marcia.
  • QUARTA MARCIA : scorrimento dell'ingranaggio condotto della 5a marcia , innesto con quello condotto ozioso della 4a marcia per cui :
  1. ingranaggio conduttore 4a marcia
  2. ingranaggio condotto ozioso 4a marcia
  3. ingranaggio condotto scorrevole 5a marcia.
  • QUINTA MARCIA : scorrimento dell'ingranaggio conduttore della 4a marcia , innesto con quello conduttore ozioso della 5a marcia , per cui :
  1. ingranaggio conduttore 4a marcia
  2. ingranaggio conduttore ozioso 5a marcia
  3. ingranaggio condotto 5a marcia.
  • SESTA MARCIA : scorrimento dell'ingranaggio conduttore della 3a marcia , innesto con quello conduttore ozioso della 6a marcia , per cui :
  1. ingranaggio conduttore 3a marcia
  2. ingranaggio conduttore ozioso 6a marcia
  3. ingranaggio condotto 6a marcia.

Come avrete notato per le prime quattro marce vengono chiamati in causa gli scorrevoli condotti della 5a e 6a marcia.Per queste prima quattro velocità , il sistema è sempre : ingranaggio conduttore solidale al primario -> ingranaggio condotto ozioso sul secondario -> ingranaggio condotto scorrevole sul secondario. In pratica si sfrutta l'oziosità di un ingranaggio sul secondario che in quel momento non lavora per la marcia del quale porta la dentatura , ed il suo innesto frontale , per trasmettere la coppia tra i due alberi. Nelle restanti due marce invece viene chiamato in causa lo scorrevole conduttore 3a 4a marcia , che di fatto ha due dentature e due innesti frontali , il sistema per queste restanti due marce è : ingranaggio conduttore solidale al primario -> ingranaggio conduttore ozioso sul primario , trascinato frontalmente dall'ingranaggio precendente -> ingranaggio condotto al secondario. Questo è il funzionamente del cambio a sei rapporti di tutte le Ducati, escluso motori Superquadro e Desmosedici.

Ma questo meccanismo non funziona bene se nel passaggio tra un innesto frontale e l'altro non andiamo a togliere il collegamento solidale tra albero motore e ruote della motocicletta (come quando cambiamo senza chiudere il gas o scaliamo , senza usare la frizione). Nel momento in cui intendiamo effettuare la cambiata , andando ad azionare la frizione , altro non facciamo che scollegare il cambio dalla coppia primaria , i due alberi del cambio con la motocicletta in moto ed una marcia innestata , continuano a ruotare , ed il passaggio di rapporto avviene agevolmente , l'unico frangente in cui gli alberi sono fermi è quando siamo in folle ed innestiamo la prima marcia , questa è la condizione che meno agevola l'innesto frontale degli scorrevoli , ed ecco spiegato l'arcano per cui la prima marcia "batta" sempre quando la innestiamo , o perchè il cambio "si lamenta" quando andiamo a reinnestare una marcia quando prendiamo una sfollata , l'innesto frontale è agevolato dal ruotare degli alberi insomma.

Ma affinchè questo meccanismo funzioni , e dia il meglio di sè a caldo nella condizione normale di esercizio , è opportuno che il suo montaggio all'interno dei carter sia stato molto scrupoloso , specialmente per quanto riguarda rasamenti e giochi. Infatti differenza dell'albero motore , gli alberi cambio lavorano non con un precarico assiale , ma con un certo gioco assiale , i giochi assiali devono rientrare nel range previsto da mamma Ducati , i giochi riguardano sia i due alberi che il tamburo desmodromico , le forchette con le scanalature degli scorrevoli a loro volta hanno un gioco ben definito nelle scanalature degli scorrevoli , insomma giochi e rasamenti vanno montati come da prescrizione della casa , altrimenti si rischiano poi impuntamenti durante il funzionamento del cambio , sfollate improvvise , arrivando a vere e proprie rotture del cambio. Nel caso qualcosa non tornasse da come prescritto si dovrà valutare cosa si è usurato (forchette , scanalature scorrevoli , scanalature del tamburo selettore) o cosa è mal regolato (rasamenti) ed intervenire. Ultima solo per ordine di inserimento , la considerazione che un cambio si mantiene in salute quando anche la frizione lavora in maniera esatta.

Article by Cabaciccio

Sui motori che non funzionano in ciclo closed-loop (sostanzialmente, senza sonda Lambda) e in caso di motori con elettronica modificata per uso sportivo o nei motori a carburatori, è possibile regolare il tenore di Co allo scarico in modo da avere un motore che permetta di funzionare ben regimato al minimo e che non borbotti o scoppietti in rilascio. Una buona regolazione del tenore di Co permette anche di variare un pelo il comportamento del motore, andando a regolarizzare la sua temperatura di esercizio e rendendolo ben reattivo al comando del gas. Per effettuate una corretta regolazione di questo parametro è però necessario utiizzare un analizzatore gas di scarico. Senza andare su costose apparecchiature professionali, la britannica Gunson produce un gas-tester adatto agli usi degli appassionati spippolatori che permette una lettura tutto sommato precisa del valore del tenore di Co allo scarico.

La lettura dei gas di scarico può avvenire direttamente dal silenziatore, inserendo sino in fondo la sonda per evitare letture contaminate, in caso si stia operando su uno scarico privo di catalizzatore. Nel caso si operi su uno scarico catalizzato, la lettura dovrà essere effettuata a monte del catalizzatore. Normalmente i collettori (anche quelli di serie) hanno delle apposite viti che chiudono dei fori filettati GAS, proprio a monte dei catalizzatori, che consentono di montare delle prese di pressione - reperibili presso i rivenditori di ricambi per caldaie - cui collegare le sonde degli analizzatori gas di scarico. In questo caso è importante che si raffreddino opportunamente i gas di scarico prima di arrivare al nostro gas-tester, pena di danneggiarlo irrimediabilmente!! E' sufficiente utilizzare un attacco a prolunga di metallo, un tubetto, di circa 30 cm di lunghezza ed almeno un metro e mezzo di tubo in gomma di raccordo con lo strumento per stare effettuare un lavoro in sicurezza.

Gunson New 13Partiamo con l'analizzare cosa ci troviamo davanti quando apriamo una scatola del kit Gunson gastester completo. Si ha: 

  • strumento con cavi elettrici di alimentazione e morsetti a coccodrillo
  • n.1 tubo di gomma corto (sfiato sensore)
  • n.1 tubo di gomma medio (collegamento sensore-strumento)
  • n.1 tubo di gomma lungo (collegamento asta prelievo-sensore)
  • n.1 asta prelievo in alluminio, dotata di molle per trattenerla nello scarico

Gunson New 12Particolare del display di lettura e della relativa manopolina di regolazione per resettarlo prima di effettuare la lettura.


Gunson New 10

Particolare della zona posteriore dello strumento, area interessata al collegamento dei vari tubetti.


Gunson New 5Ed ecco i tubetti attaccati. I collegamenti, partendo dai tre attacchi presenti dietro al sensore e partendo dal più alto:

  • tubetto medio, da collegare tra il sensore e lo strumento
  • tubetto lungo di collegamento con l'asta di prelievo
  • tubetto corto di sfiato 

Gunson New 7Collegato il tutto, si alimenta lo strumento per poterlo resettare al volare medio di Co che deve leggere lo strumento con la sonda in aria libera ovvero il 2%. Per l'alimentazione si può usare la batteria stessa della moto (i cavi di collegamento sono molto lunghi) o una semplice batteria a 12V... ho fatto il figo, ho usato una batteria al litio da 5Ah! Appena collegato, il display inizierà a leggere valori sballati che cambiano di continuo. Attendete almeno 10 minuti e la lettura si stabilizzerà. Agite quindi sulla manopolina di regolazione in modo da avere una lettura sul display pari a 2.0. E' importante che questa regolazione venga effettuata in un locale ben areato, ottimale tenere la porta del vostro garage aperta.


Accendete quindi la moto e regimatela termicamente (temperatura acqua o olio di utilizzo). Indicativamente almeno 70-80 gradi per i motori raffreddati ad acqua, almeno 60-70 gradi per i motori raffreddati ad aria/olio. La lettura del tenore di Co si effettua con il motore al minimo. Il sondino lo si infila nello scarico, più profondamente possibile in modo da fargli captare al meglio i gas di scarico e quindi rendere la lettura il più possibile precisa. Come ha detto il nostro Cabaciccio: "Il valore di taratura in aria del gunson è 2% , diventa un pò ballerino dopo che aspira i gas caldi della moto , fagli aspirare un pò di gas , e poi ripeti la procedura di taratura in aria , rimarrà stabile" . Effettuate almeno 2-3 misurazioni per fare una media il più possibile accurata e una lettura quindi affidabile.

Gunson New 1Gunson New 2

Per poter effettuare il cambio cinghie sui motori Testastretta EVO-DVT, Ducati prescrive l'utilizzo di due dime speciali che hanno la funzione di bloccare convenientemente le pulegge conduttrici e gli alberi a cammes. Sono attrezzi che hanno la specifica funzione di accorciare i tempi di lavoro presso le officine dei professionisti, nulla vieta di poterne fare a meno con le dovute accortezze date dall'esperienza. Sono reperibili presso la rete ufficiale Ducati con i codici 88765.1737 (tool camme) e 88713.5009 (tool pulegge conduttrici). Non avendoli a disposizione, ho trovato il tempo di misurare il misurabile direttamente sopra un motore, in modo da poter avere dei tool analoghi e che servissero allo scopo in modo egregio al pari dell'attrezzatura ufficiale. Cliccando sull'immagine potrete scaricare i disegni quotati in formato .pdf.

Dima pulegge condotteIl tool più importante è quello necessario per bloccare le camme al momento del cambio cinghie. L'attrezzo non necessita di una robustezza esagerata: serve solo per tenere le camme in posizione. Non è necessario avere un attrezzo per ciascuna camma in quanto la procedura di montaggio delle cinghie si esegue su un cilindro alla volta senza ruotare l'albero motore. 


dima pulegge conduttriciIl secondo attrezzo non è indispensabile, ma da sicuramente una sicurezza in più per centrare al grado la posizione dell'albero motore durante i lavori. E' estremamente importante essere precisi in questo frangente per far si che tutto resti in fase al grado e la centralina riesca a gestire in modo corretto le variazioni di fase.

In questo articolo viene descritta la procedura per misurare il gioco valvole nei motori Desmodue: LINK. La procedura prevede il passaggio di precaricare il bilanciere di chiusura in modo da vincere la resistenza della molla di chiusura e far toccare quindi la pista del bilanciere con la camma di chiusura.


Rocker holder tool EMS 9

La situazione si complica nel caso si voglia effettuare un controllo valvole evitando di smontare completamente la moto!! Infilarsi per effettuare il controllo ulla valvola di aspirazione del cilindro orizzontale di un Monster 1000 - ad esempio - non è esattamente agevole!


Rocker holder tool EMS 10Mike della EMS ha ideato un pratico attrezzo speciale che permette di lavorare sui bilancieri di chiusura anche in spazi ristretti e con molta precisione. La sua forma particolare permette di utilizzarlo in modo stabile e fermo per far si di ruscire ad apprezzare le misure dei giochi valvola con la massima precisione. L'attrezzo è utilizzabile per lavorare convenientemente sui motori con valvole stelo da 7 o 8 mm..


Rocker holder tool EMS 1Il suo utilizzo è molto pratico: si posiziona la parte curva sotto la zona del bilanciere che impegna il suo asse di lavoro.


Rocker holder tool EMS 2Mettendo l'attrezzo in posizione parallela al braccio di lavoro del bilanciere di chiusura, sarà possibile appoggiarlo alla parte superiore della forchetta del bilanciere senza interferire con il registro di chiusura.


Rocker holder tool EMS 5Eccolo all'opera!! Con una mano si riesce a manovrare in modo corretto e con l'altra si utilizza lo spessimetro per le misure del caso: semplicità e praticità a... portata di mano!!

I motori Ducati hanno albero motore e cambio racchiusi in un basamento formato da due semicarters divisi verticalmente lungo l'asse longitudinale della moto. Questa caratteristica tecnica impone che sia l'albero motore che gli alberi del cambio, come pure il tamburo selettore, debbono essere montati all'interno del basamento in modo tale che - una volta in temperatura - questi componenti riescano a ruotare sui loro cuscinetti nei carters senza interferenze e/o giochi eccessivi... anzi, sia uno che gli altri devono avre dei ben precisi parametri di montaggio.

Si tratta di operazioni tutto sommato semplici, ma da fare con cura assoluta e pignoleria, pena la letterale distruzione del basamento o dei semicarter laterali (semicarter frizione ma soprattutto semicarter volano) che, in caso di montaggio sommario senza verificare interferenze e giochi, inizieranno - nel migliore dei casi - a presentare crepe e strani trasudamenti... per finire con vere e propre catastrofiche rotture!!

Partiamo con il concetto di fondo che ogni qualvolta si apre il basamento si devono sempre necessariamente cambiare anche i cuscinetti (tutti non sarebbe male, assolutamente si quelli di banco) al suo interno. Considernado che se si apre il basamento è per una revisione "importante" o per una preparazione del motore, tutto sommato, non ci vedo niente di strano... aprire il motore per il macabro e masochista gusto di farlo mi sembra una follia :biggrin:!!
Dovendo cambiare i cuscinetti del basamento, è logico aspettarsi che, per quanto precisi, possano presentare differenze dimensionali che fanno variare gli "spazi" a disposizione di albero motore e cambio all'interno del basamento.

Ogni componente del basamento da verificare (albero motore, cambio e tamburo selettore) è dotato di un rasamento in ciascuna estremità. I rasamenti sono disponibili a ricambio di diverso spessore, in modo da poter adattare al meglio (e comunque entro un certo range di tolleranza) il tutto. In particolare, vi mostro l'albero motore ed i suoi rasamenti, che hanno una forma particolare:

Ecco il particolare dei rasamenti dell'albero motore.

Come vedete hanno una svasatura al centro, presente solo su una faccia. Questo per fare in modo che il rasamento non lavori direttamente a contatto con la lavorazione presente fra mannaia ed albero dell'albero motore, zona molto delicata e critica dal punto di vista della resistenza meccanica. Chiaramente, i rasamenti andranno montati sull'albero motore con la faccia con la svasatura rivolta verso la mannaia dell'albero motore.

L'albero motore deve essere montato all'interno del basamento con una interferenza di montaggio. Questo avviene perchè il basamento, con motore in temperatura, si dilata e la cosa porta ad aumentare lo spazio compreso fra i due cuscinetti di banco. Anche l'albero motore a caldo si dilata, ma il materiale di cui è compsto ne causa un minore dilatamento rispetto ai carter (che sono in lega di alluminio).
Ducati prescrive che l'interferenza di montaggio debba essere di 0,30 mm.. Bene, tirarla a questa misura non è sbagliato, ma secondo me stressa parecchio i cuscinetti di banco nuovi... sarei curioso di verificare effettivamente a quanto viene portata di fabbrica. Personalmente, ritengo che portare l'interferenza di montaggio in un range compreso fra 0,20 e 0,30 ma tenendosi sempre verso i 0,20 mm è una misura ottimale. Permette di far assestare correttamente i cuscinetti in rodaggio, di sostenere l'albero con il motore in temperatura, evitare eccessivi carichi sui cuscinetti di banco specie nei primi momenti di lavoro.

Per misurare correttamente quanto devono essere spessi i rasamenti dell'albero motore, si deve prima calcolare quale sia lo spazio disponibile fra i due cuscinetti all'interno del basamento. Montiamo sull'albero motore un rasamento per lato, utilizzando i rasamenti più sottili disponibili a ricambio (1,9 mm.).

Infiliamo quindi l'albero motore nel basamento.

Andiamo quindi a montare le viti M8 del basamento, negli alloggiamenti indicati dalle freccie e tirandole con una procedura di avvicinamento prima a 10NM e quindi a 22,5NM :

Ecco quindi l'attrezzatura che vi servirà per andare a misurarvi il gioco dell'albero motore all'interno del basamento e quindi di calcolarvi l'interferenza di montaggio che si dovrà avere, sostituendo opportunamente i rasamenti dell'albero motore:

  • una piastra di acciaio forata (presa al Brico;
  • un supporto magnetico per comparatori;
  • un comparatore centesimale, due bulloni M6x1;

Ecco l'armamentario montato sul basamento. Fissate la piastra utilizzando i fori filettati normalmente utilizzati per il montaggio del semicarter lato volano. Sopra la piastra attivate il magnete del supporto del comparatore e posizionate quindi il tastatore del comparatore a contatto con l'estremità del semialbero dell'albero motore.Dovrete curare che il comparatore sia il più possibile in asse con l'albero motore, in modo da avere una lettura il più possibile precisa del gioco dell'albero motore.

Azzeriamo quindi il comparatore in questa posizione:

Ora si dovra agire da BRUTI ma delicati... roba da vasellina, insomma!! Introducete un giravite a testa piatta, attraverso un alloggiamento cilindro, infilandolo fra il bordo esterno del cuscinetto e la mannaia dell'albero motore. Fate quindi leva, alzando l'albero motore

Ora andate a leggere lo spostamento che otteniamo dell'albero motore, che equivale quindi al suo gioco attualmente nel basamento (chiaramente, in questo esempio, ho falsato la lettura - aumentandola - per rendere meglio l'idea):

Abbiamo quindi un gioco di 0,55 mm.. Per calcolarci i nuovi rasamenti da piazzare sull'albero motore dovremo quindi:

sommare il valore dei due rasamenti precedentemete montati (1,9x2=3,8 ). A questo valore (3,8 ) sommiamo il valore di precarico desiderato (0,20) e quindi sommiamo ancora il gioco verificato (0,55). Il totale ottenuto, diviso per due, ci darà il valore dello spessore di ciascuno dei due rasamenti che dovremo andare a montare sull'albero motore, al posto dei due da 1,9 che abbiamo precedentemente montato. In questo caso, il valore dello spessore di ciascun rasamento è di 2,275 mm.
I rasamenti a ricambio sono forniti in misure incrementali di 0,05 mm., a partire da 1,9 mm. sino a 2,55 mm.. Nel nostro caso una coppia di rasamenti da 2,3 mm. sarebbe ottimale!!

 

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