Analisi sostituzione alberi a camme

L'elaborazione più semplice e messa in atto dal 99% degli appassionati del tuning sportivo del motore è la sostituzione dello silenziatore di scarico, filtro aria sportivo e mappatura della centralina. I risultati, specie con le moto soggette alle attuali normative antinquinamento, sono di per sè tangibili e permettono ai motori di girare per quanto possano esprimersi al meglio. Si riesce quindi ad incrementare le performances del motore ma, allo stato dei fatti, si è solo "liberato" il motore per permettergli di esprimersi nè più nè meno per quanto è stato progettato nella configurazione standard. Le uniche variazioni sensibili si possono avere installando uno scarico completo. Questo, alla verifica al banco prova e comparato con una elaborazione "standard" come descritta all'inizio, permette di modificare ulteriormente l'erogazione del motore ed aumentare la potenza massima. Il rovescio della medaglia è il rapporto spesa/prestazioni che non fà certamente gridare al miracolo. Indicativamente, se messo tutto a punto, è plausibile un incremento reale medio che varia da un 5% al 8% di aumento di coppia e potenza. 

analisi camme 06

A mio parere, una elaborazione "seria" del motore inizia dal suo cuore: la testata. E' lì che nasce la potenza e la coppia del motore ed è lì che si deve andare ad intervenire per farli aumentare. Accordando di conseguenza scarico, aspirazione, fasatura degli alberi a camme e - chiaramente - la mappatura della centralina, si inizia veramente a ragionare su una elaborazione che và ad aumentare la potenza massima, la coppia e quello che è il fattore essenziale di una elaborazione seria: il range utile di utilizzo. Ecco, specie questo ultimo particolare può essere affinato e raggiunto con una accurata messa a punto che vada ben oltre i dettami standard della Casa. Senza avventurarsi nell'elaborazione dei condotti di aspirazione e scarico, nell'aumento della cilindrata o del diametro delle valvole ed andando ad estremizzare inutilmente per un uso sportivo e divertente (nonchè affidabile...) del motore, uno step che non dovrebbe mancare nel cercare le prestazioni è la sostituzione degli alberi a camme e la loro conseguente messa a punto. Le camme regolano il momento di apertura e chiusura delle valvole, l'alzata e la durata di ciascuna fase.

Se si và ad aumentare il tempo in cui restano aperte le valvole e la quantità di gas che riescono a far passare grazie all'incremento dello spazio che lasciano a disposizione, il motore sarà in grado di erogare più potenza e coppia intesi come valori assoluti. Il discorso, in realtà è molto più complesso e per riuscire a sviluppare un profilo camme performante ci sono alle spalle studi, prove e calcoli su cui ci battono la testa fior-fiore di ingegneri. Infatti, oltre ai parametri sopra elencati, c'è da prendere in considerazione anche i tempi di incrocio valvole (momento in cui sono aperte sia la/le valvole di aspirazione e scarico) e la tipologia di camme impiegate. In alcuni casi, infatti, si enfatizza l'alzata piuttosto che la durata della fase, andando a lavorare sugli anticipi e ritardi di chiusura. E, come torno a ripetere, non sarà tanto importante la potenza massima che riuscirà a raggiungere, ma quanto il range utile di utilizzo che si otterrà con una accurata messa a punto, figlia di prove ed esperienza.

analisi camme 05In questo articolo cercherò di spiegare cosa e come succede andando a cambiare le camme.Per fare un'analisi concreta e quanto più possibile attinente ad un'esperienza reale e ripetibile, sono state prese in analisi due modelli di moto con caratteristiche simili ed intercambiabili: la 999 base e la 999S entrambe MY03/04. Queste moto hanno stesso disegno delle teste, pistoni, valvole, airbox, iniettori, scarico... ovvero tutto ciò che può portare potenza, escluso, chiaramente le camme. Le altre differenze a livello di manovellismo, basamento, ecc. non sono influenti ai fini delle prestazioni del motore per il tipo di analisi che stò per fare ovvero l'analisi della potenza e coppia erogate in funzione del numero di giri.

Partiamo quindi da una base sostanzialmente comune, andando a variare solo il parametro alberi a camme e, chiaramente la messa a punto generale ponendo questi parametri come punti fissi:

  • entrambe le moto hanno fasatura come da specifiche da manuale;
  • entrambe le moto hanno mappatura della centralina standard;
  • entrambe le moto godono dello stesso livello di messa a punto

Chiaramente, i risultati ottenuti sono soggetti ai limiti dati dalla qualità della produzione in serie, con i valori di potenza e coppia presi esclusivamente come riscontro per l'analisi e non come valori assoluti massimi possibili dei motori. Quindi, ogni valore potrà avere uno sfalsamento anche del 3-5% da motore a motore dello stesso tipo/modello/anno. Anzitutto, valutiamo la base di partenza della elaborazione che stiamo analizzando: le camme. Ho preso in esame l'albero a camme che ha una maggiore differenza visibile anche ad occhio nudo: l'albero a camme di aspirazione. Sulla sinistra abbiamo un albero a camme di un motore 999 base MY03/04, a destra un albero a camme di un 999S MY03/04. Anche ad occhio, è visibile la differenza che c'è nella camma di apertura valvola... il modello S ha una camma più alta (maggiore alzata) con una rampa di apertura più ripida (apertura più veloce) e la zona apical della camma con un profilo più esteso (maggiore tempo di apertura). Ovviamente si hanno analoghe differenze anche sulle camme di chiusura e slle camme di scarico. Vediamo come questi parametri vanno a modificare il carattere di questi due motori.

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analisi camme 04

Si ringrazia per i grafici di prova al banco "Brad the Bikeboy" per la fattiva e sempre costruttiva collaborazione con il Team desmodromico.com!!

analisi camme 02

Ecco la prova al banco di una 999 base ed una 999S entrambeMY03/04.

  • 999 base potenza massima 118,5 CV a circa 9800 giri/'
  • 999S potenza massima 123,1 CV a circa 9600 giri/'

La prima considerazione che si può fare è circa la curva di potenza. Evidente la maggiore potenza ai medi regimi della 999 base rispetto alla 999S che invece ha un allungo migliore ed una potenza massima superiore di poco meno di 5 cavalli. La differenza che si percepisce nel prendere i giri durante la guida della S rispetto alla base è dovuta all'albero motore alleggerito, con bilanciamento differente e alle bielle in titanio. Da restare delusi? Direi di no, stiamo solo analizzando due moto con messa a punto come da specifiche di manuale. Non dimentichiamoci che la 999S è una moto che ha corso nel Campionato Italian SSTK contro le mille 4 cilindri giapponesi... vincendo il campionato!! La messa a punto generale del motore, prima fra tutti la messa in fase, produce gli effetti desiderati su un motore che venga elaborato andando ad enfatizzare il montaggio di parti speciali.

analisi camme 01Ecco cosa succede ad un motore 999S che viene messo a punto step by-step. Noterete una differenza di potenza massima rilevata rispetto al precedente grafico: dipende sempre dalle tolleranze di produzione (e quindi di potenza in grado di esprimere del motore).

  • linea verde motore e centralina originali con scarico da 57 mm.
  • linea blu motore originale, centralina DP e scarico da 57 mm.
  • linea rossa motore con fase rivista, centralina DP e scarico da 57 mm.

Questo grafico illustra chiaramente cosa succede ad un motore che, oltre ad aver montato un kit dedicato centralina/scarico/filtri, è stato anche messo a punto di fino sulla fase meccanica, andando a cercare le massime capacità possibili di rendimento con il materiale a disposizione.

Quello che impressiona non è tanto la potenza massima, ma quanto la qualità della curva di erogazione della potenza, nettamente superiore su tutto il range di giri rispetto a quanto è capace il motore con lo stesso kit ma con una messa a punto standard. Andando a tirare le somme, appare evidente che partendo da un motore 999 base, cambiando le camme e mettendo a punto il motore, si possa ottenere la stessa potenza e coppia di un motore 999S. In modo analogo si potrà andare ad intervenire su tutti gli altri motori, tenendo bene a mente che - comunque - ad un cambiamento così importante alle termiche del motore, si dovrà necessariamente intervenire con una messa a punto di fino sia a livello di alimentazione ed accensione (mappatura o adeguamento della carburazione) sia da un punto di vista strettamente meccanico.

Di seguito trovate un piccolo elenco delle camme più utilizzate sui vari motori/modelli Ducati con alcune note. Sfruttando l'intercambiabilità fra i ricambi Ducati è possibile scambiare fra loro i diversi modelli, tutto chiaramente tenendo a mente alcuni dettagli che trovate esplicati nelle note.

MOTORI DESMODUE - DESMOTRE

CAMME

ASP. SCA. DURATA CENTRO ALZATA VALVOLE
PPMS DPMI PPMI DPMS ASP. SCA. ASP. SCA. ASP. SCA ASP. SCA.
600 - 750 12 70 56 25 262 261 119 105.5 9.35 8.5 33.5/41 30.5/35
620 12 55 58 24 247 262 111.5 107 9.88 8.9 41 35
696 18 60 53 29 258 262 111 102 11.2 10.8 44 38.5
695 - 800
19 60 57 24 259 261 110.5 106.5 10.8 10.3 43 38
800 Scrambler 4 66 61 7         11.2 10.8 44 38.5
400 Scrambler 8 36 47 5         8.55 9.05 36 32
900 CARB 24 70 58 29 274 267 113 104.5 11.75 10.56 43 38
900 IE 25 75 66 28 280 274 115 109 11.8 11.4 43 38
ST2 29 73 71 30 282 281 112 110.5 11.8 11.4 43 38
1000-1100 DS 15 65 62 19 260 261 115 111.5 11.2 10.8 45 40
1100EVO (DP V1) 14 73 66 25 267 271 119.5 110.5 11,8  11,2  45 40 
1000-1100 DP V2 25 72 72 22 277 274 113.5 115     45 40
ST3 14 62 59 20 256 259 114 109.5 10.7 10.4 34 40
                       
V2-03-210 25 55 45 5 260 230 105 110 13.1 11.5    
V2-03-211 31 56 45 11 267 236 102.5 107 13.1 11.5    
V2-03-212 20 65 61 27 265 268 112.5 107 13.1 11.4    
V2-03-213 32 66 66 29 278 275 107 108.5 11.5 11.3    
V2-03-300 36 65 63 22 281 265 104.5 110.5 13 11.4    
                       
NCR7 50 75 75 50 305 305 102.5 102.5 11.3 10.4    
DA06R49 62 92 95 60 334 335 105 107.5        
NCR - 1000/1100 32 80 74 36 324 290     13.1 13.1    
                       
06090 25 55 45 5 260 230 105 110 13.1 11.6    

NOTE: Sino ai MY 1997 le misure di fase erano prese con un gioco valvole di 0,2 mm. Successivamente tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

  • Le camme dei motori Desmodue non sono intercambiabili con quelle dei motori DS/EVO.
  • I motori Desmodue hanno le camme che ruotano su cuscinetti a sfera, i DS/EVO hanno delle sedi direttamente sull'alluminio delle teste.
  • Le camme del 1100EVO sono le analoghe del kit DP per i DS 1000/1100.
  • Le 06090 sono le camme racing per il 900 Desmodue. Sono analoghe alla VeeTwo V2-03-210. Le V2-03-300 sono specifiche per i motori 1000DS.
  • Le camme NCR7 sono dedicate ai motori Desmodue serie Pantah e derivati: 750F1, TT1, TT2, ecc..
  • Le camme DA06R49 sono le DP dedicate ai motori serie 750 (Paso - SS).

MOTORI DESMOQUATTRO

CAMME

ASP. SCA. DURATA CENTRO ALZATA VALVOLE
PPMS DPMI PPMI DPMS ASP. SCA. ASP. SCA. ASP. SCA. ASP. SCA.
4V STD 11 70 62 18 261 260 119.5 112 9.6 8.75 32 - 36 28 – 30
S4/ST4S 11 60 62 18 251 260 114.5 112 9.6 8.75 33/36 29/30
996 SPS 14 73 57 23 267 260 119.5 107 10.8 9.8 36 30
748 SPS 44 72 74 44 296 298 104 105 10.85 9 33 29
SP A/A 44 73 77 42 297 299 104.5 107.5 9.9 8.9 33 29
SP G/G 53 71 71 45 304 296 99 103 11 10.5 34 30
748 R 20 60 62 38 260 280 110 102 12.5 10.5 36 30
748 RS 30 62 74 38 272 292 106 108 12.5 10.5 36 30
CORSA 431 36 72 N/A N/A 288 N/A 108 N/A 12 N/A    
V2-03-601 41 69 68 42 290 290 104 103 10.7 10.5    
V2-03-602 34 72 68 42 286 290 109 103 12 10.5    
V2-03-603 60 65 N/A N/A 305 N/A 92.5 N/A 12.4 N/A    
V2-03-604 11 70 53 20 261 253 119.5 106.5 10.8 9.8    
V2-03-607 18 58 60 36 256 276 110 102 12.3 10.3    
CIRCOLO         304 294     10.75 8.75    
SPORTIVO         304 288     10.75 10.1    
FORZA         303 288     12.1 10.1    
SCHRICK 32 60 54 26 272 260 104 104 12 12    

NOTE: Tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

  • Con la dicitura 4V STD, si intendono tutti i motori stradali: 748S e 996S USA; 851 MY88/91 851 con valvole 32 Asp. / 28 Sca.; 748, tutte le 851SP, 851 MY92, 888, 916 e ST4 con valvole 33 Asp. / 29 Sca.; 996 con valvole 36 Asp. / 30 Sca..
  • MS4/ST4S/S4R hanno una camma di aspirazione con una durata di fase minore; MS4 ha valvole 33 Asp. / 29 Sca.; ST4S/S4R hanno valvole da 36 Asp. / 30 Sca..
  • Le camme 996 SPS sono montate anche sul 996S MY01.
  • Le camme SP A/A sono utilizzate nel kit 851 Racing/Corsa, 851/888 SP 1/2/3.
  • Le camme SP G/G sono utilizzate sulle 888/851 Racing. Le camme di aspirazione G sono utilizzate sulle 888 SP5 e 916 SP (con camma A all'aspirazione).
  • Le camme di aspirazione 431 sono utilizzate sulle 996 Racing con camma G di scarico (Kit DP 996).
  • Le camme VeeTwo possono essere combinate in diversi modi (Asp. / Sca.) ed hanno profili molto simili alle camme Ducati.
  • I modelli "CIRCOLO, SPORTIVO, CORSA" sono prodotti dalla americana Epicycle, le camme SCHRICK sono della italiana MSD.

MOTORI TESTASTRETTA

CAMME

ASP. SCA. DURATA CENTRO ALZATA VALVOLE
PPMS DPMI PPMI DPMS ASP. SCA. ASP. SCA. ASP. SCA. ASP SCA.
749 15 46 53 11 241 244 105.5 111 10.1 9.1 37 30.5
749S '04 23 55 62 24 258 266 106 109 11.4 10.21 38 30.5
749S (new) 21 57 66 20 258 266 108 113 11.4 10.21 38 30.5
749R 21 53 60 20 254 260 106 110 13 11.5 39.5 32
998 4 56 53 11 240 244 116 111 10.15 9.1 40 33
998S 16 60 60 18 256 258 112 111 11.71 10.13 40 33
999R ‘05 21 53 60 20 254 260 106 110 13 11.5 42 34
821 4 52 58 7         11.3 9.6 35.5 28.8
936 4 52 58 7         11.3 9.6 35.5 28.8
848 20 51 60 20 251 260 105.5 110 11.6 10.7 39.5 32
848 EVO 22 51 60 19 253 259 104.5 110.5 11.5 10.7 39.5 32
1098 15 58 60 20 253 260 111.5 110 11.8 10.6 42 34
1098R 17 62 58 21 259 259  112.5 108.5  14 12   44.3 36.2 
1198 18 58 58 23 256 261 110 107.5 13 11.5 43.5 35.5
MTS1200-Diavel 4 58 58 7 242 245 117 116 12.2 11.2 43.5 35.5
1200 DVT (1mm) 22 84 80 15         12.2 11.2 43.5 34.5
1200 DVT (5mm) 59 44 40 59                

NOTE: Tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

  • Le camme 998 si riferiscono ai 998 base e 999 base MY03-04 no MY05.
  • Le camme 998S si riferiscono ai 998S (no modello USA, che utilizza le camme 998), 999S, 999 base MY05, 999R MY03-04.

MOTORI SUPERQUADRO

CAMME

ASP. SCA. DURATA CENTRO ALZATA VALVOLE
PPMS DPMI PPMI DPMS ASP. SCA. ASP. SCA. ASP. SCA. ASP SCA.
899 - 959 16 56 63 9 252 252 110 117 13.8 12 41.8 34
1199 - 1299 14 65 63 26 259 269 115.5 108.5 16 14.3 46.8 38.2

NOTE: Tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

  • Le camme 1199 sono le stesse dei modelli 1299 e sono uguali per tutte le serie: S - R - Superleggera.

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