Motocicli e Ciclomotori

    Automotive Aerodynamics: Galleria del vento, effetto scia & Optimizing dell’anteriore

    Nel precedente articolo della nuova rubrica centrata sull’aerodinamica dei veicoli, abbiamo trattato le leggi fisiche e i parametri fondamentali di analisi del problema in questione. In questo appuntamento, invece, analizzeremo la prima vera e pratica applicazione teorica alla realtà, parlando di effetti/fenomeni caratteristici. Da un punto di vista pratico ci sono numerose complessità da affrontare per ottimizzare la resa aerodinamica. Per lo studio aerodinamico del flusso che investe una particolare geometria avremo bisogno di potenti calcolatori in grado di risolvere le equazioni di bilancio della quantità di moto e della conservazione della massa (Navier-Stokes).

    Queste equazioni regolano il moto dei fluidi e ne studiano il comportamento. La complessità è nota a tutti: Non esiste ad oggi una soluzione analitica ed esse comportano una delle questioni aperte del secolo.

    Numero di Reynolds:

    Innanzitutto dobbiamo mettere in relazione l’andamento dello strato limite con un parametro adimensionale che ne quantifica la consistenza: il numero di Reynolds.

    Reynolds aerodinamica
    autosupermarket.it

    Con ρ densità del flusso, V è la velocità, μ è la viscosità e L è la lunghezza caratteristica di riferimento del corpo investito da una corrente d’aria. Tanto più grande è il valore di questo parametro, tanto maggiore sarà l’effetto dovuto al campo di forze inerziali rispetto a quelle viscose. Inoltre, più è alto tal valore, più ci si troverà a lavorare in regime di moto turbolento: il passaggio è semplice, laminare, transizionale e turbolento.

    regime di moto
    fisicatecnica.pbworks.com

    I parametri adimensionali e le equazioni costitutive sono solo un supporto simulativo per lo sviluppo aerodinamico dei veicoli. Lo step finale passa per la costosissima galleria del vento.

    galleria del vento
    youtube.it

    In galleria del vento vengono effettuate attente analisi riguardanti i campi di pressione, temperatura, velocità e di forza che intercorrono nel tempo sulla superficie del corpo, oggetto di studio. Tali tecnologie si basano sul principio di reciprocità: Esso afferma che dal punto di vista dell’analisi del campo di varie grandezze costitutive il problema fisico, è indifferente muovere un corpo in un fluido (aria) o muovere il fluido stesso attorno ad un corpo (veicolo) fermo.

    Come si procede?

    Generalmente il modello in galleria riassume soltanto il 60% delle dimensioni reali: La dimensione influenza l’analisi, per via del diverso numero di Reynolds in gioco. Questo può essere risolto in parte grazie all’utilizzo di gallerie del vento pressurizzate al fine di aumentare la densità dell’aria e compensare la riduzione dimensionale del modello adottato.
    Il prezzo, che si aggira attorno ai 50-100 milioni di euro, è giustificato dal fatto che il sistema, per lavorare, necessita di particolari vernici luminescenti e circa 5 MW di potenza elettrica per generare un flusso d’aria.

    Effetto e influenza della scia:

     

    Effetto scia
    exa.com

    Come si nota in gif, in corrispondenza della coda del veicolo si verificano perdite di energia in termini di velocità e pressione statica. Questo ci porta ben lontani dal principio di Bernoulli che risulta essere valido solo sotto particolari condizioni: assenza di fenomeni viscosi e fluido ideale. Nel caso reale questo non accade e la zona di forte turbolenza nella coda della vettura ne è un esempio lampante. Il distacco della vena fluida dalla superficie del corpo vettura è causato dalla perdita di energia cinetica del fluido. La causa? Il gradiente di pressione positivo che riduce la velocità e l’effetto della viscosità. Con la perdita di energia si descrive una zone a bassa velocità e bassa pressione (vedi gif).

    La bassa pressione è la chiave dell’effetto scia. Un’auto a pochi metri da quella che la precede risulta essere letteralmente risucchiata per depressione in avanti. Inoltre, a parità di accelerazione del veicolo diminuiscono le forze di resistenza aerodinamica grazie a questo particolare tipo di fenomeno. Le forze aerodinamiche incrementano l’effetto deportante (e di conseguenza la stabilità del veicolo) in modo proporzionale alla velocità del veicolo nell’aria, senza ricorrere ad una sorta di appesantimento del posteriore che aumenterebbe massa, consumi e ridurrebbe l’handling del veicolo.

    Aerodynamics
    frautotecnica.blogspot.com

    Vantaggi, quali?

    Allo stesso modo l’effetto scia è influenzato dalla velocità e distanza del secondo veicolo rispetto al primo (che lo precede). Man mano che ci si allontana la pressione si ristabilisce al valore atmosferico, poiché siamo a distanza sufficientemente elevata dalla coda del veicolo. Mentre più è alta la velocità del primo veicolo, più sarà consistente l’effetto viscoso e la zona a bassa pressione nel retro vettura.

    Ulteriori vantaggi dal punto di vista della resistenza aerodinamica sono legati al veicolo che precede. Sì, avete capito bene; persino il primo veicolo gode di vantaggi aerodinamici. Come è stato ribadito nella prima parte della rubrica, nella zona finale del corpo vettura si localizza una forte turbolenza (per via di un effetto viscoso via via più consistente). E infine, moti vorticosi che riducono l’aerodinamicità del veicolo: Penetrabilità del veicolo nell’aria.

    Ponendo un’auto in scia relativamente alla prima che la precede, si osserva che viene leggermente ridotta la zona di turbolenza di cui si parlava prima. Questo perché ponendo un’auto in scia, si crea una sorta di allungamento/prolungamento del primo veicolo. Ciò ritarda il distacco della vena fluida e diminuisce la resistenza aerodinamica. Da prove sperimentali si è visto come la forma del posteriore influenzi la resistenza all’avanzamento molto più dell’anteriore. Ecco perché in alcune competizioni di fascia inferiore, kart o piccole monoposto dello stesso team/scuderia affrontano alcune parti di gara o qualifica, volutamente in scia: l’uno subito dietro l’altro.

    Curiosità dal futuro:

    Questo principio si lega alla guida autonoma, come? Si pensa a Tir e camion progettati in modo tale da creare un effetto scia molto consistente a valle del corpo vettura e di porre veicoli a guida autonoma a pochi metri di distanza. Il tutto comporterebbe riduzione di Drag, consumi e seppur in modo lieve, le emissioni.

    Optimizing dell’anteriore:

    aerodinamica
    termofluido.univpm.it

    Come ci ricorda l’Ingegner Paolo Massai: “l’aerodinamica comincia dal davanti, cioè da come la si tratta appena la si incontra”. Di fondamentale importanza è la progettazione dell’intera sezione frontale. L’anteriore quindi può essere trattato come un singolo blocco, posto ad una certa distanza da terra, in grado di parzializzare i flussi nel sottoscocca e sul cofano motore.
    Vi sono molteplici deflessioni della vena fluida, in corrispondenza del muso frontale verso il cofano, tra il primo e il paraurti e tra cofano motore e parabrezza. Queste deflessioni senza opportuni accorgimenti di natura aerodinamica, comporterebbero accelerazioni delle linee fluide, con conseguente separazione dal corpo vettura.

    Da qui nasce l’optimizing: Forme laterali più spigolose, o a più raccordi, oppure forme continue a raggio di curvatura elevati?

    Come risolvere?

    C’è da dire che curvature molto incisive porterebbero alla separazione abbastanza prematura in corrispondenza della superficie laterale del muso. Il tutto porterebbe ad un aumento complessivo della resistenza. Secondo i lavori di Hucho e Janssen (1972), forme laterali spigolose a più raccordi, vale a dire con piegature laterali in successione, approssimerebbero la seconda soluzione a raccordo esteso. Il vantaggio lo si ha nella funzionalità pratica ed estetica del veicolo. Alloggi per possibili prese d’aria per raffreddamento, linea estetica più accattivante e ulteriori funzioni legate alle esigenze del veicolo.

    aerodynamics
    termofluido.univpm.it

    Ulteriori lavori furono svolti da G.W.Carr nel 1968, andando ad analizzare quelli che sono gli angoli ottimali. Si è notato come l’inclinazione del cofano motore rispetto all’orizzontale debba essere nell’intorno dei 10°. Superando, non di molto, tal valore non si sono registrati cali di efficienza aerodinamica.
    L’aumento invece dell’angolo del parabrezza rispetto alla verticale rende una maggiore concavità nell’attacco tra cofano e parabrezza. La concavità porta ad un recupero della pressione: in lieve entità c’è una sorta di zona ad alta pressione per l’aria per via dell’ostacolo frontale presente. Come si nota nella figura in alto, questa zona può creare una bolla di separazione localizzata della vena fluida in corrispondenza dei tergicristalli (opportunamente integrati per tal motivo nell’intera linea del corpo vettura). L’angolo ottimale del parabrezza si aggira attorno ai 60-63°.

    Per concludere:

    wolkswagen passat 1977
    termofluido.univpm.it

    Nell’ultima immagine c’è l’optimizing di una Volkswagen Passat del 1977. Lo studio è stato condotto sulla base dell’inserimento della maschera a raccordo aerodinamico. La resistenza si ridusse del 9%. Analoghi risultati sono stati ottenuti con la smussatura dello spigolo del cofano motore e l’introduzione di una griglia a monte della presa di ventilazione principale del veicolo.

    Ride Revolution Yamaha: Niken, la prima Moto a tre ruote? Finalmente realtà

    Dopo avercela fatta intravedere al Salone di Tokio lo scorso fine ottobre, Yamaha ha ufficialmente presentato la sua prima Moto a tre ruote. In tanti vi starete chiedendo: come mai si sta parlando di “prima moto a tre ruote”, dato che non è una novità, nel panorama mondiale legato al motociclismo, parlare di un assetto a tre ruote (due avanti e una dietro o viceversa come i Three-wheeler custom Americani). Essenzialmente, quelle che vi sono già in commercio sono motoveicoli con base Scooter: Assetto di guida incentrato più sulla comodità e sulla maneggevolezza nei tratti urbani, minori potenze e pieghe in curva meno incisive.

    Oggi parleremo di quella che è stata definita da alcuni la “Ride Yahama Revolution“: Niken. La Niken è una Naked Stradale sulla base della MT-09.

    Tilting Vehicles, perché?

    Tilting vehicles
    tiltingvehicles.blogspot.it

    In curva, un qualsiasi veicolo, è sottoposto a forti spinte orizzontali, meglio dire laterali; tali spinte sono dovute alla forza centrifuga.

    La forza centrifuga è una forza apparente che nasce nel momento in cui osserviamo un corpo che si muove di moto circolare (es. curva) nel sistema di riferimento non inerziale, solidale al corpo stesso. La forza reale agente è detta centripeta. Tale forza spinge il veicolo, istante per istante, a percorrere spostamenti esterni e radiali alla curva stessa.

    E’ intuitivo immaginare che tali spinte siano uno svantaggio sotto ogni punto di vista, come il comfort e la stabilità in curva (parametri fondamentali in fase di progettazione dinamica di un veicolo). Perché tutto ciò? Dalla prima immagine si può notare come il baricentro della vettura risulti instabile nella fase di impostazione e percorrenza della curva, tale svantaggio amplifica gli effetti dell’azione centrifuga portando il veicolo ad “allargare” la curva e perdere, con molta facilità, il controllo.

    Soluzione Niken (?)

    NIKEN
    mm1.ch/

    Nel caso dei motoveicoli, ovviamente, buona parte di questo effetto è contrastato dalla piega del veicolo stesso nel senso della curva. Tuttavia, asfalto sconnesso o scivoloso, o ancora, imprudenza alla guida (troppo gas in curva o frenate brusche) potrebbero portare a quello che, in gergo motociclistico, è definito “perdere l’anteriore“. Cioè una perdita d’aderenza sull’anteriore e una conseguente caduta. Il tutto accade quando il filetto di pneumatico che è, istante per istante della curva, a contatto con l’asfalto non è più in puro rotolamento ma in condizioni di puro strisciamento.

    Puro rotolamento, cioè quando l’accelerazione istantanea di traslazione (a), a meno di perdite, è pari al prodotto tra accelerazione angolare del punto mobile vincolato al filetto di pneumatico e distanza di esso dal centro C di istantanea rotazione. Questa condizione è garantita dalla forza d’attrito e dal coefficiente di aderenza tra i due “corpi” a contatto: asfalto e pneumatico.

    Con un Tilting Vehicles, in questo caso una moto a tre ruote, sarebbe comunque garantita la sportività di un moto tradizionale, ma con il netto aumento di affidabilità perché raddoppierebbe l’area a contatto in curva.

    Progettazione della dinamica (Ciclistica):

    Fondamentale è stata la progettazione dinamica del veicolo: Centratura ed equilibratura delle masse, telaio e assetto.
    Il tutto con i relativi fattori della ciclistica, come: Angolo di sterzo, Offset (o avanzamento), Avancorsa, diametro delle ruote e interasse.

    ciclistica
    insella.it

    L’angolo di sterzo (α) è definito come l’angolo compreso tra l’asse di sterzo (cioè l’asse passante “attraverso” il canotto di sterzo) e la direzione verticale. In questo caso è stato scelto un basso angolo, per una guida più alta e confortevole, maggior maneggevolezza nella sterzata e cambi rapidi di direzione.

    Offsett è, invece, la distanza tra l’asse di sterzo (in arancio) e l’asse parallelo che passa per il centro della ruota (in giallo). Dimensioni quantificabili con quelle di una naked stradale classica; inferiori alle sportive.

    Avancorsa è la distanza tra il punto (infinitesimo) di contatto della ruota e il punto di intersezione dell’asse di sterzo con il terreno (in blu). Nella Niken è di circa 74 mm.

    Il Diametro delle ruote è un fattore fondamentale in quanto diametri più grandi fanno si che la ruota affonda meno negli avvallamenti (ridotto sarà l’aquaplaning). La moto supererà i gradini che si creano in un asfalto dissestato molto più lentamente, aumentando il comfort di guida. Nella Niken abbiamo uno pneumatico posteriore 190/55 mm R17 e all’anteriore due 120/70 R15.

    L’interasse è la distanza tra l’asse del perno della ruota anteriore e quello della ruota posteriore. In questa moto è di 1.510 mm.

    NIKEN
    Dueruote.it

    Fondamentale è la presenza di una piastra di giunzione tra le due sofisticatissime forcelle. Tale giunto consente l’inclinazione simultanea delle due forcelle fino ad angoli di apertura massima (misurati rispetto l’orizzontale) di 45°.

    Dati rilevanti:

    Altri dettagli rilevanti riguardo la ciclistica sono:

    • Sospensione anteriore: Sterzo Ackermann, doppia forcella rovesciata posto all’esterno dell’anteriore.
    • Sospensione posteriore: Leveraggi progressivi (completamente regolabile).
    • Escursione sospensione anteriore: 110 mm.
    • Escursione sospensione posteriore: 125 mm.
    • Freno anteriore: Idraulici e a doppio disco da Ø 298 mm.
    • Freno posteriore: Singolo disco idraulico da Ø 282 mm.
    • Altezza sella: 820 mm.
    • Peso in ordine di marcia (compresi serbatoi olio e carburante pieni): 263 kg.
    • Capacità serbatoio carburante e olio motore: 18 e 3.4L.
    • Distribuzione dei pesi a 50:50.
    • Telaio ibrido acciaio e alluminio.
    2018-Yamaha-NIKEN
    yamaha-motor.eu

    Specifiche tecniche:

    Dopo aver analizzato la sofisticatezza progettuale a livello di dinamica e ciclistica soffermiamoci su ulteriori dati.

    Con una coppia massima di 87,5 Nm a 8.500 giri/min, l’850 cm³ 4T di casa Yamaha da 3 cilindri in linea raffreddato a liquido con sistema DOHC (Double Over Head Camshaft, cioè doppio albero a camma in testa per aspirazione e scarico) è in grado di erogare ben 115 CV (84.6 kW) a 10.000 giri/min.

    Alesaggio di 78mm e corsa da 59.1mm (motore abbastanza spinto, con corsa non eccessivamente ridotta). Rapporti di compressione abbastanza elevati (i consumi e le emissioni ringraziano) da 11,5:1. 4 valvole a cilindro e l’iniezione elettronica garantiscono un motore dalle prestazioni analoghe alle naked della famiglia Yamaha. Allegre ai medi regimi, ottime accelerazioni allo spunto garantite da un gruppo frizione a dischi multipli in bagno d’olio.

    Prezzo? Non ancora dichiarato.. c’è tensione nell’aria.

    moto gp elettrica

    Campionato MotoGP Elettrica: Benvenuta Moto-e World Cup

    Dopo il campionato di Formula Uno in versione elettrica, adesso tocca alle due ruote aggiornarsi e approdare nel mondo delle Green Competition. Secondo Dorna Sports S.L, società spagnola leader nel campo della gestione commerciale degli eventi sportivi (principalmente quelli motociclistici), tutto sarebbe pronto entro il 2019. Sarà l’italianissima Energica a fornire gli esemplari, in versione elettrica, delle due ruote da competizione.

    E’ l’alba di una nuova era nel mondo delle competizioni. Iniziamo col fornire qualche dettaglio tecnico in più.

    energica moto gp
    insella.it

    Caratteristiche tecniche del GP:

    Energica motorsport laguna seca
    insella.it

    Spieghiamo un po’ la formula che verrà adottata in questo campionato molto interessante. Innanzitutto Dorna ha acquistato i diritti della “FIM Moto-E World Cup” per due anni (per il futuro si vedrà quanto e come acquisterà successo la competizione). Energica è una delle primissime aziende, targate Made in Italy, ad aver sviluppato due ruote ad alte prestazioni dalla propulsione completamente elettrica. Quest’ultima, come ho già ribadito prima, si occuperà di sviluppare e progettare l’unico modello presente nel campionato.

    Ebbene sì, così come tutti i campionati Monomarca: KTM CUP, R1 CUP e la stessa Moto2 (in cui vi è unico motore uguale per tutti, vale a dire il 4 cilindri 600 cm3 4T derivato Honda), anche la  MotoGP-E sarà dotata di un unico modello.

    Inizialmente bisognava decidere tra un prototipo Americano (testato a Laguna Seca, vedi foto paragrafo) e un paio di moto italiane (testate a Misano) dai risultati molto soddisfacenti.

    I mezzi saranno affidati a 7 squadre satellite della MotoGp e le Top4 della Moto2; per il momento i nomi certi sono appunto: Avintia Racing, Team Gresini, LCR Honda, Marc VDS, Pramac Ducati, Aspar e Tech3 Yamaha.

    Per quanto riguarda i circuiti? Per i primi due anni si è deciso solo piste europee: sarà a tutti gli effetti una coppa del mondo. Si correrà di domenica nell’intervallo che va dal Warm-up della MotoGP al “Via” della Moto3.

    Infine, per quanto riguarda le modalità di rifornimento, Dorna tiene a precisare che la ricarica verrà garantita al 100% da fonti di energia pulita e rinnovabile. Senza l’impiego dei vecchi compressori a benzina, inefficienti e poco appropriati alla competizione di natura 100%-Green.

    Prime impressioni?

    Carmelo Ezpeleta
    Motorsport.com

    A coprire le vesti di portavoce di questa iniziativa è Carmelo Ezpeleta, CEO di Dorna Sports, il quale in una recente intervista ha dichiarato:

    La FIM Moto-e World Cup è un nuovo ed entusiasmante progetto per Dorna, e ci rende molto orgogliosi annunciare che Energica sarà il fornitore in questa nuova avventura

    Ed ha aggiunto:

    crediamo nell’eccellenza, nella qualità e nelle prestazioni e non possiamo pensare a un collaboratore migliore con cui lanciare la FIM Moto-e World Cup. Energica è un’azienda all’avanguardia nel settore e innovativa. Attendiamo con impazienza l’incredibile spettacolo delle corse con motore elettrico”

    Adesso, come già ribadito sopra, sarà Energica e la sua Sportiva Energica EGO a fornire la versione base ai team della Moto-e. L’esperienza di Energica non è casuale: nei primi campionati al mondo di competizione elettrica, che nulla avevano a che vedere con l’organizzazione Dorna e Motogp Championship, era stata sempre lei a fornire modelli di base. Ricordiamo l’esemplare eCRP 1.4, vicecampione del mondo 2011 e campione d’europa 2010.

    Sono stati proprio i software all’avanguardia e l’intervento di numerosi team specializzati in ambito aerospaziale e di FormulaUno a rendere possibile un netto accorciamento dei tempi d’ingegnerizzazione del modello elettrico.

    Per i più curiosi:

    Parliamo di circa 200Nm di coppia da 0 a 5000 Rpm (giri al minuto). Una velocità massima che supera i 250 km/h e un 0-100 km/h di circa 3 secondi. Tempi di ricarica pari a 30 minuti e con oltre 110 KW di potenza disponibile. Insomma cifre abbastanza significative come inizio.

    FIM ENEL MOTO-E WORLD CUP E PRESENTAZIONE MOTO EGO-GP
    Formiche.net

    Sentiremo alcune delle dichiarazioni rilasciate a InSella.it da parte di: Livia Cevolini, CEO di Energica Motor Company e Vito Ippolito, presidente FIM (Federazione Italiana Motociclistica).

    abbiamo portato il mercato elettrico ad un altro livello: ogni Energica è sottoposta a numerosi test e controlli di qualità.

    Il nostro reparto R&D è sempre focalizzato su nuove tecnologie e sulla loro applicazione concreta. La nostra storia proviene dalle corse, la nostra passione per questo settore non è mai svanita.
    Moto-e è un progetto eccellente.

    Dopotutto è proprio quello a cui pensavamo quando abbiamo preso parte alle gare. ora può essere gestito professionalmente grazie a Dorna e alla sua esperienza unica.

    E conclude Vito Ippolito:

    FIM è molto felice di supportare lo sviluppo di nuove tecnologie, di cui ne è un esempio la nuova FIM Moto-e World Cup. Energica si sta dimostrando un leader affidabile ed esperto in questo settore. con il supporto altamente qualificato di Dorna siamo certi di intraprendere la strada verso il successo

    Non resta che aspettare il 2019 per vivere a pieno questa nuova declinazione di campionato motociclistico.

    Motore a due tempi

    Honda fa marcia indietro e torna al motore due tempi

    Honda è stata la pioniera del motore a quattro tempi per i suoi veicoli. Infatti è stata tra le prime case costruttrici ad adottare motori a quattro tempi per tutti suoi motocicli. Nell’estate 2015 però decide di depositare un nuovo brevetto. Si tratta sorprendentemente di un nuovo motore a due tempi.

    Il motore a due tempi

    Il motore a due tempi è così definito perché il suo ciclo di funzionamento prevede solo due fasi. Esse sono compressione/combustione e scarico/immissione.

    Le motivazioni per cui esso sia da preferire ad un propulsore a quattro tempi sono le seguenti. Si tratta di un motore più piccolo e leggero. Per questo motivo è composto da meno pezzi e si ha minore probabilità di guasto. Allo stesso modo è più semplice da riparare. A parità di cilindrata eroga una potenza maggiore con accelerazioni e risposte più scattanti.

    Nonostante ciò si tratta di un motore molto più inquinante del quattro tempi. Produce infatti molto monossido di carbonio ed emette idrocarburi incombusti in grossa quantità. Inoltre non sono da trascurare gli ingenti consumi di carburante. Per queste ragioni quasi tutti i marchi hanno abbandonato questo schema, con alcune eccezioni. In esse si sceglie di privilegiare semplicità e prestazioni. I motori a due tempi sono infatti sviluppati da Yamaha o KTM.

    Il brevetto di Honda

    Schema due tempi
    officina23.altervista.org

    Il nuovo progetto ha ancora molto di misterioso. Non si sa infatti se sarà adatto ad un’applicazione motociclistica. Si tratta di un motore dotato di un cilindro a corsa lunga. Una valvola a lamelle è posta nel basamento per regolare l’ammissione. Una valvola a farfalla posta sopra quella a lamelle regola l’entrata del flusso dell’aria. Questo motore è inoltre privo di cambio.

    La caratteristica principale di questo motore è il suo sistema di iniezione diretta. Alla base del cilindro, nella luce principale, è presente un iniettore orientato in senso obliquo che si occupa dell’immissione di carburante. Un comando ad asta e bilanciere si occupa invece di gestire la fase di scarico. Esso infatti regola una valvola a fungo presente nella testata del motore. Coassiale all’albero motore si trova la camma di comando.

    Ducati Testastretta

    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.

    Ducati TestaStretta DVT
    motociclismo.it

    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:

     DVT engine
    motociclismo.it

    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.

    Aria secondaria
    pierburg-service.de

    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 VFR800FCrossrunner), 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.

    testastretta DVT
    Youtube.com

    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.

    Variatore Aperto
    ducati.it

    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.

    Variatore_Intermedio
    ducati.it

    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.

    Variatore_Chiuso
    ducati.it

    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 , 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:

    DVT
    motociclismo.it

     

    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.

    Alberi a camme, ducati.it

    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.

    Anti detonazione ducati
    Sistema anti-detonazione, motociclismo.it

     

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

    BMW Hover concept

    BMW e Lego: una collaborazione fantascientifica

    Costa €50 ed è disponibile a partire da gennaio 2017. Si tratta dell’ultima novità di Lego Technic. Si tratta di un kit che con i suoi 603 pezzi permette di costruire un fedelissimo modellino della BMW R 1200 GS Adventure.

    La BMW R 1200 GS Adventure

    La BMW R 1200 GS Adventure è una moto progettata per unire passione e condizioni estreme. Rispetto alla R 1200 GS aggiunge 20 mm di luce dal suolo. Protezioni speciali risolvono il problema di buche e sassi e la rendono perfetta per l’off-road. Il motore ha 110 cavalli di potenza e una coppia massima di 120 Nm. Nonostante ciò i consumi rimangono inalterati rispetto al modello precedente. Il motore è bicilindrico a quattro tempi e possiede quattro valvole per cilindro.

    Si tratta della prima collaborazione tra Lego e il marchio a cui si ispirano i modellini. Le aziende hanno infatti obiettivi comuni. Nonostante siano molto legate alla tradizione dei loro marchi, guardano al successo e alle innovazioni future. Le due compagnie vogliono regalare emozioni sia agli adulti che ai bambini.

    BMW Adventure
    totalmotorcycle.com

    Il risultato è sorprendentemente fedele all’originale. Comprende il motore boxer due cilindri incastonato nel telaio in plastica. La novità principale è però il duplice modello da realizzare. Infatti assemblando i pezzi in modo differente è possibile costruire il modellino del concept Hover Ride di BMW. Esso è un concept che riguarda una moto volante. Non è un caso che il modello di questo visionario veicolo sia stato presentato in scala 1:1 al Lego world di Copenaghen. Non capita spesso che invece di costruire il modellino dal modello reale si faccia l’opposto.

    Ovviamente si tratta di un modello per ora fantascientifico e da esposizione. Questo perché è privo di uno studio tecnico volto alla realizzazione fisica di una moto volante. Purtroppo per ora rimane un sogno per appassionati di film fantascientifici e veicoli a due ruote. Chissà però che in futuro le cose non possano cambiare!

    Kawasaki ninja h2r

    Kawasaki Ninja H2R: la “Belva Sovralimentata”

    Andiamo a scoprire una delle moto più “aggressive” e potenti degli ultimissimi anni. La Kawasaki Ninja H2R.

    Kawasaki Ninja h2r
    auto.ndtv.com

    Bisogna innanzitutto fare una semplicissima distinzione: La Ninja H2R è la versione sportiva (non a caso la sigla ‘R‘ che sta per “racing“) della Ninja H2. Quest’ultima sigla richiama la storica Kawasaki 750 H2 presentata nel 1971, dotata di 3 cilindri a 2 tempi.

    La “Ninja“, come sapranno bene gli appassionati del marchio giapponese, è la sigla identificativa della gamma super-sport Kawasaki. La H2(R) è riuscita nel suo intento: assicurare al mondo una nuova moto supersport degna del suo nome.

    Presentazione:

    Annunciata nel settembre 2014 e presentata ufficialmente nel novembre dello stesso anno all’ EICMA di Milano, la Ninja H2(R) ha fatto subito parlare di sé.

    Le particolarità di questa moto sono sicuramente: la “ciclistica” da competizione, il propulsore molto spinto e la presenza di un compressore centrifugo. Quest’ultimo è in grado di far erogare al propulsore una potenza pari a 200 CV a 11.000 giri/min con una cilindrata pressoché nella media, per una moto di categoria super-sport. Andiamo a vedere in dettaglio di cosa stiamo parlando.

    Dettagli tecnici:

    Motore:

    La Ninja H2 monta un propulsore 4 tempi da quattro cilindri di cilindrata 998 cm³. La distribuzione è garanita dal sistema a 16v (16 valvole) DOHC  (Double Over Head Camshaft), ossia il sistema di distribuzione con doppio albero a camme in testa. Il raffreddamento è a liquido ed è garantito da un efficiente sistema intercooler ed una pompa d’acqua maggiorata. Monta il sistema di turbo-compressione con un compressore di tipo centrifugo.

    Eroga una potenza di 200 CV a 11.000 giri/min come abbiamo detto precedentemente. Anche la coppia non è da meno: 133,5 Nm disponibile a 10.500 giri/min.

    engine kawasaki h2r
    motoblog.it

    Ciclistica:

    • Cerchi da 17” con pneumatici Bridgestone anteriori da 120/70ZR17M/C (58W) e posteriori da 200/55ZR17M/C (78W);
    • Il sistema frenante è della casa leader “Brembo“, dotato all’anteriore da due dischi da 330 mm con pinze a 4 pistoncini e al posteriore da un disco da 250 mm con pinza a 2 pistoncini. Le pinze sono di tipo monoblocco M50 derivate da quelle della MotoGP;
    • Le sospensioni KYB derivano anch’esse dal mondo delle corse. Le sospensioni sono composte da forcelle a steli rovesciati da 43 mm regolabili all’anteriore e da un mono-ammortizzatore Uni-Trak anch’esso regolabile sul posteriore;
    • Carenatura super aerodinamica sviluppata con la sezione aerospaziale Kawasaki;
    • Telaio a traliccio a tubi d’acciaio.
    Dentro la kawasaki ninja h2r
    motoblog.it

    Elettronica:

    Anche sull’elettronica, la Kawasaki ha espresso al meglio il concetto di qualità:

    • Controllo della trazione TCS;
    • KIBS (ABS intelligente);
    • KEBC (Kawasaki Engine Brake Control) ossia il controllo elettronico del freno motore;
    • Il sistema Ridebywire (tradotto in italiano “guida tramite fili“). Sfrutta centraline elettroniche dotate di TPS (Throttle Position Sensor) per svincolare la guida del mezzo dai collegamenti meccanici e/o idraulici. Ciò vuol dire che il volante, manubrio, acceleratore e freno non azionano direttamente i sistemi che rispettivamente gestiscono, ma servono solo per azionari i sensori.
      Il controllo elettronico della guida assicura maggiore affidabilità, durata del propulsore e precisione di guida;
    • (KLCM) Launch Control, ossia un sistema elettronico “di partenza” che impedisce alle ruote dei veicoli di “pattinare” o come in questo caso, alla moto, di “impennare“;
    • Quick Shifter è uno dei sistemi elettronici di ultima generazione, ormai comune sulle due ruote degli ultimi anni. Consente al pilota di cambiare rapporto di velocità senza la fase di rilascio dell’acceleratore. Come funziona? Semplice!
      Sul comando del cambio è posto un micro interruttore che lavora nell’istante in cui, col piede, azioniamo la leva del cambio per la cambiata. Il micro interruttore invia un segnale elettrico alla centralina, la quale toglie la corrente per una micro frazione di secondo, riducendo la potenza del propulsore nell’esatto istante necessario alla cambiata. Al contrario in fase di scalata, il gas dev’essere chiuso! L’interruttore manda un segnale alla centralina, la quale apre le valvole quanto basta per favorire l’inserimento per rapporto inferiore.

    • Altri dettagli tecnici: Serbatoio da 17 litri, altezza della sella da terra di 825 mm, peso di 238 Kg ed infine un maestoso interasse da 1.450 mm. La Ninja H2 è una vera e propria moto stradale con la potenza di una super-sport.

    engine h2r
    Wikipedia.org

    E la versione da pista H2R invece ?

    La Kawasaki Ninja H2R ha il 50% in più di potenza rispetto alla versione stradale H2. E’ in grado di erogare una potenza che raggiunge i 310 CV a 14.000 giri/min grazie a una modifica al compressore, che garantisce una maggiore pressione di sovralimentazione.
    Esteticamente la carenatura risulta essere più “aggressiva” grazie al fatto che la carenatura è in fibra di carbonio (in plastica sulla H2) e dalla mancanza dei specchietti retrovisori, sostituiti con alette aerodinamiche. Il prezzo della H2R sul mercato italiano è quasi il doppio rispetto alla versione stradale H2: ben 50.000€.
    Ovviamente una belva del genere non può che essere riservata all’utilizzo su aree private. Solo la versione H2 stradale è omologata per circolare su strada.

    Kawasaki ninja h2r
    wallpapersafari.com

    Cos’altro si può aggiungere? I dati parlano chiaro. La soluzione di un propulsore dotato di turbocompressore non è di certo la prima negli anni, ci avevano già provato in molti:

    • Icon Sheene;
    • Vyrus 987 C3 4V Supercharged;
    • Yamaha XJ650 Turbo
    • Peugeot Jetforce Compressor
    • Suzuki XN85
    • Honda CX650 Turbo
    • Honda CX500 Turbo
    • Kawasaki GPz750 Turbo
    • Kawasaki Z1R-TC

    La Ninja H2(R) è riuscita nell’intento di riportare questa soluzione agli occhi di tutto il mondo, presentando una delle sportive più performante e potenti degli ultimi anni.

    MTT Y2K Turbine SuperBike

    Moto “a reazione”: MTT Y2K Turbine

    La MTT Y2K è unica nel suo genere. Rappresenta la prima due ruote con propulsore “a reazione”.

    bikesdoctor.com

    Aereo o moto? Sorge spontaneo chiedersi. Andiamo ad analizzarla:

    Origini:

    La MTT (Marine Technologies Turbine) allo scoccare del nuovo millennio si è contraddistinta particolarmente come azienda: E’ stata la prima (di nazionalità statunitense) a presentare una super-motocicletta in grado di suscitare l’interesse mondiale. Il perché? Semplice.

    L’azienda californiana con a capo Ted McIntire, presidente e amministratore delegato, hanno avuto l’idea di inserire in un telaio di moto super-sport un propulsore TurboGas (detto anche “turbina a gas“) da elicottero: Il Rolls-Royce Model 250 (dove il numero sta ad indicare i CV erogati dalla prima serie di questi motori TurboGas).

    Dettagli tecnici:

    Il propulsore in dotazione alla Y2K è in grado di erogare una potenza di 320 CV (286 CV alla ruota) al regime di rotazione di circa 52.000 giri/minuto. La coppia è altrettanto mostruosa: circa 576 Nm. Il motore è ad alimentazione Diesel, ed è quindi alimentato con semplice gasolio o cherosene.

    Una delle peculitarità del motore a turbina a gas è l’utilizzo di combustibile fossile e dei suoi derivati per generare gas. Quest’ultimo si andrà ad espandere in turbina, facendo muovere le pale della stessa, generando del lavoro positivo mettendo in rotazione un albero; che a sua volta metterà in rotazione il compressore, con lo scopo di comprimere l’aria entrante.

    mttturbinesuperbikey2kmodifications.blogspot.it

    Il tutto garantisce il record sia di velocità massima, sia di accelerazione: Nei test è stata raggiunta la spaventosa velocità di 390 km/h di punta ed un’accelerazione da 0-100 km/h in 1,5 secondi.

    Ciclistica:

    Di fronte a tanta potenza, non poteva mancare qualità nelle componenti legate alla ciclistica:

    • Il cambio è di tipo automatico a 2 velocità;
    • La trasmissione è a catena.
    • Il Telaio è in tritrave in alluminio, di cui quello centrale sdoppiato per far spazio all’imponente TurboGas.
    • Sospensioni: Sull’anteriore montava una forcella teleidraulica a steli rovesciati da 55 mm. Mentre sul posteriore un monoammortizzatore ad assetto regolabile Öhlins.
    • Freni: Sull’anteriore doppio disco da 320 mm (Brembo), mentre sul posteriore un singolo disco da 320 mm (Brembo).
    • Pneumatici italiani Pirelli: sull’anteriore da 120/60 ZR 17 e posteriore 200/50 ZR 17.

    Dimensioni e consumi:

    La Y2K, per la grande potenza che possiede, è necessariamente esagerata (ma non troppo) nelle dimensioni. Infatti, avremo un “interasse” molto grande: 1,727 mm ( di poco sotto alla media di altezza degli uomini in Italia). Il “maestoso” interasse è giustificato dal fatto che la troppa potenza alla ruota posteriore, comporterebbe instabilità e la tendenza a sollevare, con troppa facilità, la ruota anteriore; quello che volgarmente definiamo “impennata“.

    uncommonmotors.com

    Abbiamo un’altezza della sella di 80 cm e un peso (a vuoto) di ben 250 kg; chiaramente, la propulsione a “reazione”, è potente ma anche molto ingombrante e pesante.

    Il serbatoio ha una capienza di 35L, per far fronte al grosso fattore limitante di questa moto: Il consumo del carburante. I dati della casa costruttrice sono spaventosi: questa belva “inghiottiva” un gallone di gasolio ogni 5 miglia (circa 2,1257 km/litro). Autonomia limitatissima a soli 50 miglia (80,46 km).

     • In dotazione..

    La moto è dotata di radar detector e videocamera montata sul posteriore della moto, con la funzione di rendere visibili le “zone morte” non coperte dai due specchietti retrovisori anteriori.

    Prezzo e successo:

    Il prezzo è elevato: dai 175.000 ai 195.000 dollari. Il prezzo è giustificato dall’alta qualità e tecnologia offerta e dal fatto che di questi esemplari di super-bike ne vengono prodotti solo 5 esemplari all’anno.

    La limitata commercializzazione non ha influito sul successo, infatti, è molto apprezzata sugli schermi americani grazie al particolare interesse di Jay Leno, leggendario conduttore televisivo americano.

    E’ apparsa anche sotto i riflettori di Hollywood, in una scena molto importante del film Torque-Circuiti di fuoco.

    youtube.com

    Ultimi sviluppi:

    La MTT ha lanciato la diretta evoluzione della Y2K: la MTT 420 RR. Quest’ utlima meraviglia del mondo TurboGas monta un motore Rolls-Royce C-20B, in grado di produrre una potenza di 420 CV e raggiungere la modica velocità di 420 km/h (da qui la sigla “420”). Con tale velocità batte l’attuale record della Kawasaki Ninja H2R di 400 km/h.

    marineturbine.com

    L’azienda attualmente sta cercando di ottenere l’omologazione per l’uso stradale anche in Europa. Si prevede un prezzo con cifre esagerate, così come le emozioni che sarà in grado di assicurare agli amanti delle due ruote.


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