Ducati Testastretta DVT: quando un attuatore fa la differenza

Dopo aver approfondito il sistema SR-VVT di fasatura variabile della Suzuki, oggi affronteremo uno tra i sistemi più innovativi ed efficaci di fasatura: Il Testastretta DVT.
Il DVT (Desmodromic Variable Timing) rappresenta un’innovazione in quanto, a differenza dell’SR-VVT, garantisce una fasatura di tipo variabile sia all’aspirazione che allo scarico della distribuzione.

Per chi si fosse perso l’articolo sull’interessantissimo SR-VVT, ecco a voi il link:
==> https://vehicle.closeupengineering.it/dalla-motogp-alle-moto-di-serie-la-fasatura-intelligente-sr-vvt/10206/

Per chi volesse capire innanzitutto cos’è e come funziona la fasatura di distribuzione, è fortemente consigliata la lettura di quest’articolo:
==> https://vehicle.closeupengineering.it/fasatura-variabile-descrizione-e-funzionamento/9552/

Il Testastretta DVT è un propulsore di casa Ducati, uno dei più efficienti e aggressivi aggiungerei. Partiamo subito con una descrizione approfondita.

• Caratteristiche tecniche del Testastretta e novità:

La Ducati non si risparmia, non a caso troviamo una cilindrata di ben 1.198 cm³, con misure di alesaggio X corsa di (106 mm x 67,9 mm). Il motore è montato sulle stradali Diavel e Multistrada 1200.
Col sistema Desmodromico DVT ciò che varia dal precedente Testastretta sono i numeri di CV e coppia: arriviamo a ben 160 CV a 9.500 giri con coppia massima di 136 Nm a 7.500 giri. Esattamente: 162/9.250 e 130,5/8.000 per la Diavel, 150/9.250 e 124,5/7.500 per la Multistrada 1200. Le novità sensazionali fornite da Ducati Official sono:

• Pistone ad alta compressione di derivazione Diavel;
• Nuove cinghie di distribuzione e coperchi cinghie;
• Nuova pompa olio maggiorata del 70%;
• Basamento modificato per un migliore pescaggio olio.

L’aumento è reso grazie ad una miglior linearità nell’erogazione della potenza, mediante una fasatura di distribuzione regolata e proporzionata al numero di giri del motore.
“Non ci sono più buchi o incertezze ai bassi regimi: subito 80 Nm di coppia disponibili a 3.500 giri“, dichiarano i tecnici del bicilindrico di Casa Panigale.

Migliorare lo sviluppo della potenza è fondamentale per ogni casa costruttrice; a maggior ragione per Ducati, per via della singola coppia di cilindri di cui è composto il propulsore. In un precedente articolo abbiamo affrontato l’argomento dell’erogazione di potenza Ducati, rapportata all’optimizing dell’impianto di scarico.
Ecco il link: https://vehicle.closeupengineering.it/optimizing-dellimpianto-scarico-valvole-regolazione-geometria-variabile/10115/

Il grafico di curva di potenza/giri è micidiale:

•Come se non bastasse:

Il Testastretta DVT ha l’omologazione Euro 4 grazie al sistema di aria secondaria, in cui l’aria di aspirazione viene parzializzata. Una parte di essa finisce in aspirazione e scoppia con la benzina, un’altra parte passa per un’apposita pompa dell’aria, la quale va a pompare l’aria facendola convergere nel condotto di scarico, riducendo la temperatura di scarico e migliorando i consumi. Essi diminuiscono dell’8%. Gli intervalli di manutenzione sono fissati ogni 30.000 km.

•Fasatura variabile.. e che fasatura:

Il Ducati Testastretta DVT è il primo propulsore montato su una due ruote in grado di gestire in modo variabile la fasatura sia sulle valvole d’aspirazione che di scarico.
Fino ad ora soltanto il VTECH della Honda (adottato su VFR800F e Crossrunner), GTR1400 Kawasaki e SR-VVT Suzuki hanno applicato la tecnologia di fasatura variabile, esclusivamente però all’aspirazione.

 

Il DVT è in grado quindi di garantire come non mai una miglior erogazione di potenza e ottimizzazione della coppia. Ducati con questa tecnologia si propone di rendere i propri propulsori fluidi e vigorosi ad ogni singolo regime di rotazione del motore. Anche consumi ed emissioni traggono beneficio, dopo capiremo perché.

• Come funziona?

I tecnici e ingegneri di Borgo Panigale hanno lavorato molto sull’incrocio: parametro fondamentale nella fasatura. L’incrocio è definito come “l’intervallo di rotazione dell’albero motore, espresso in gradi, durante il quale valvole di aspirazione e scarico rimangono aperte simultaneamente“.
Il valore d’incrocio è fissato per ogni motore in fase di progettazione, ed esso rappresenta un limite per il propulsore, il quale si vede costretto a lavorare con lo stesso incrocio, sia a regimi alti, sia a regimi medio-bassi. Il sistema Testastretta DVT fa sì che il regime di rotazione e di conseguenza l’incrocio sia gestito autonomamente in funzione dei giri di rotazione del motore.
Esso è composto da variatori di fase, differenti da quelli visti nell’SR-VVT, ed applicati all’estremità di ognuno dei due alberi a camme ad ogni testa (sì avete capito bene).

• Struttura:

Il sistema è diviso in due parti: La parte esterna e la parte interna.

La parte esterna è collegata rigidamente, mediante cinghia di distribuzione, alla componente rotativa del propulsore. La parte interna, posto sullo stesso asse della prima, è composta da un attuatore che può ruotare in anticipo o in ritardo; grazie ad apposite valvole di controllo, le quali veicolano l’olio in pressione nei variatori raggiungendo la configurazione richiesta dalla centralina (che comanda il tutto in funzione dei giri del motore).

• Configurazioni principali e differenze:

Adesso capiamo quali sono queste configurazioni principali dell’attuatore.

Max Overlap (massimo incrocio): In questa posizione le valvole di aspirazione anticipano l’apertura mentre le valvole di scarico ritardano la loro chiusura, dando al motore un connotato fortemente aggressivo.

Intermedium Overlap (incrocio intermedio): Nella configurazione intermedia, il sistema varia con continuità, a seconda dell’utilizzo, la posizione relativa di alberi a camme e albero motore. Il sistema gestisce indipendentemente l’aspirazione dallo scarico ottenendo infinite configurazioni intermedie nel range che va dal Max. al Min. OverLap. L’assetto è fluido e regolare.

Min OverLap (incrocio minimo): In questa configurazione le valvole di aspirazione ritardano al massimo la propria apertura e quelle di scarico anticipano allo stesso modo la propria chiusura. L’incrocio scende quasi a 0°, vale a dire, non vi è la simultanea apertura delle due valvole A/S. Carattere fortemente pulito e regolare soprattutto ai bassi regimi.

Ecco una gif rappresentativa delle configurazioni.

In foto notiamo gli assi a camme e gli attuatori:

 

“Con questo sistema -come afferma l’Ing. responsabile del progetto Marco Sairu– si ha un’ampiezza di regolazione tale per cui vai da un incrocio tipico di un’applicazione SBK, che di solito è 45-50°. Il DVT arriva a 53° di Max OverLap e scende a quasi 0° in Min Overlap, in cui le valvole non sono aperte contemporaneamente, evitando l’effetto dannoso dell’interazione tra fluidi caldi e freddi. Questo ci ha permesso un grande vantaggio in termini di regolarità di combustione, di consumo e, in generale, di comportamento ai bassi e medi regimi.

 

• Domande utili per una miglior comprensione:

I dati sono forniti dall’accurata intervista fatta all’Ingegner. Marco Sairu, responsabile del progetto, da parte di motociclismo.it

Come fa la centralina a conoscere la posizione esatta degli assi a camme?

Sono presenti sensori di posizione integrati sugli assi dell’albero stesso. Tali sensori sono in grado di inviare i dati alla centralina, andando a descrivere all’istante considerato la posizione relativa e la condizione di lavoro. La centralina elabora e invia il tutto al circuito idraulico.

Il circuito idraulico dei variatori di fase fa parte di quello del motore o è dedicato?

Il circuito idraulico dei variatori di fase (attuatori) fa parte del circuito motore. Dopo aver alimentato e lubrificato l’albero motore, una delle utenze sale fino alle teste e devia verso le valvole di controllo del sistema. Le valvole, attraverso specifiche forature interne all’albero a camme, inviano l’olio ai singoli attuatori, impostandone la configurazione.

Con quale frequenza la centralina verifica e aggiorna la posizione degli assi a camme? 

La posizione è verificata ad ogni giro degli assi a camme. Vi sono ingranaggi a quattro denti con cui i sensori verificano la posizione istantanea. La posizione è verificata ben 4 volte (per i 4 denti di riferimento) a giro. Se il motore gira a 6.000 giri al minuto, gli alberi a camme girano all’incirca a 3.000 giri al minuto. Vale a dire ben 3.000 check in 1 minuto, quindi: 50 al secondo.

Qual è la pressione dell’olio all’interno dell’impianto idraulico?

A bassi regimi la pressione tende a essere bassa, agli alti la pompa genera una pressione maggiore.
A monte dell’impianto la pressione va sui 8 bar, a valle cioè in prossimità delle valvole di regolazione si arriva da 1 a 4 bar, in base alle condizioni d’utilizzo. Sul Testastretta DVT è stata montata la pompa per aumentare il pompaggio e garantire un perfetto funzionamento del sistema in qualsiasi condizione.

• Tornando ai consumi..

Il Testastretta è dotata di iniettori che indirizzano il getto sul retro, tendenzialmente surriscaldato, della valvola d’aspirazione. Il tutto per tenere testa ad un comportamento tendenziale a cui è soggetta l’aspirazione: ossia disomogeneità di pareti calde e fredde nei condotti d’aspirazione. In questo modo viene ottimizzata, secondo gli ingegneri del marchio Bolognese, la vaporizzazione della benzina e di conseguenza la combustione risulta più omogenea.

Il propulsore è dotato di un sistema di anti-detonazione e doppia accensione (doppia candela) che omogenizza la fase di scoppio e l’energia sprigionata, a seguito della combustione, sul cielo del pistone.

 

Ancora una volta abbiamo visto come la fasatura variabile sia fondamentale sotto ogni aspetto legato alla progettazione ingegneristica.