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Antonio Zocchi

Autore

Antonio

Ingegnere Motorista, considera la moto una tecnologia per la libertà

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TECNICA

Come due pistoni

Abbiamo visto che in un manovellismo l’ampiezza del primo ordine è pari al raggio di manovella e che quella del secondo ordine dipende dal lambda. Per coerenza col gergo degli ingegneri, quelli bravi, questo valore è pari a “lambda-erre-quarti”

Per iniziare a ragionare su dei numeri concreti vi propongo due icone del motorismo motociclistico dei primi anni ‘90: l’Honda Dominator 650 e il Cagiva Mito 125.

Ho scelto volutamente due motori monocilindrici non solo per agevolare il racconto ma anche perché è così più intuitivo parlare di vibrazioni. Si, di vibrazioni, perché essendo il prodotto della dinamica del manovellismo fisicamente il più avvertito dal motociclista, esse formano il carattere della nostra moto in combinazione con la tonalità di scarico. E soprattutto perché le vibrazioni dipendono dall’ampiezza del movimento del manovellismo e dunque dalle sue dimensioni.

Il Dominator ha la biella corta come testimoniato dal suo lambda relativamente elevato: i motori monocilindrici di grossa cilindrata sono penalizzati dal notevole sviluppo in altezza che rende poco agevole l’installazione nel veicolo e si cerca pertanto di contenerne l’ingombro riducendo il più possibile la lunghezza dei suoi componenti interni di cui in particolare la biella.

Al contrario la Mito ha una biella lunga in quanto trattandosi di un due tempi ha la necessità di garantire la sufficiente estensione del mantello che guida il pistone e gestisce l’apertura e chiusura delle luci di aspirazione e scarico. D’altra parte la biella lunga non penalizza molto l’altezza del motore che è di per se relativamente piccolo.

Le componenti del moto del pistone si possono rappresentare su un grafico dove sull’orizzontale si riportano i numeri di ordine (1, 2, ..) e sulla verticale l’ampiezza del relativo spostamento in mm.

E’ evidente la differenza tra le ampiezze degli ordini dei due manovellismi: questo come vedremo indica la misura della differente entità delle vibrazioni da essi prodotte. Si nota inoltre che i rapporti tra le ampiezze di primo e di secondo ordine sono piuttosto diverse per i due motori per le ragioni dette prima, sono cioè legati al loro differente lambda.

Successivamente faremo delle considerazioni sulle velocità e sulle accelerazioni del manovellismo che sono valide anche per altri sistemi come quello della distribuzione e che per questo ci aiuteranno a comprenderne i fenomeni e il funzionamento.

Per il momento ci accontentiamo di fare un’altra osservazione, magari ovvia ma da tenere presente: il diagramma delle ampiezze degli ordini non varia in alcun modo al variare del numero di giri. Vedremo invece che le ampiezze degli ordini delle velocità e delle accelerazioni del manovellismo variano rispettivamente in proporzione ai giri del motore e al loro quadrato.

Aggiungo per chiudere una considerazione: in un monocilindrico è come se anziché un solo pistone ve ne fossero due dimensionalmente uguali a quello reale e trascinati da due manovelle prive di biella, l’una raggio pari a quella del motore e rotante alla stessa velocità, l’altra di raggio lambda-erre-quarti e rotante a velocità doppia: il risultato in termini di vibrazioni è il medesimo...

Antonio

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