Anche il motociclista meno esperto conosce l’importanza del sistema di distribuzione nel funzionamento del proprio motore a 4 tempi. Come in un orologio, la trasmissione del moto tra l’albero motore e l’albero a camme che regola le fasi di apertura e chiusura delle valvole deve essere assolutamente precisa. In termini più appropriati, dev’essere garantita la perfetta sincronia. Quest’ultima è intesa come la completa corrispondenza tra gli angoli di rotazione dei due alberi, senza trascurare che, essendo un ciclo completo descritto da due giri dell’albero motore, l’albero a camme deve ruotare alla metà della velocità di quest’ultimo. Tale riduzione avviene in genere attraverso l’albero di distribuzione collegato direttamente al collo d’oca. Al giorno d’oggi, i sistemi maggiormente adoperati per tale collegamento sono tre: a ingranaggi, a catena e a cinghia. Il primo tipo è più propriamente definito a cascata d’ingranaggi, dal momento che la distanza tra la testa e l’albero motore non può essere coperta da una sola coppia di ruote dentate, ma si rende necessario adoperarne un treno in successione. Si tratta, dunque, di un sistema complicato e anche piuttosto rumoroso, che ha più il sapore di una pura raffinatezza meccanica, di cui esistono pochi esempi nel recente panorama motociclistico (come le vecchie Honda VFR e, ovviamente, le Moto Guzzi). Una variante prevede l’utilizzo di un albero di trasmissione intermedio verticale e di una serie di coppie coniche. Utilizzato molto nel passato (ad esempio sulle vecchie Ducati), attualmente rimane un’applicazione destinata a mezzi di vecchia impostazione (vedi il caso della “nostalgica” Kawasaki W650). Entrambi i sistemi necessitano di un’accurata registrazione e, a causa delle elevatissime pressioni specifiche sui denti delle ruote, richiedono l’utilizzo di materiali dalle ottime qualità meccaniche. La distribuzione a catena è oramai di uso generalizzato, almeno per la maggioranza dei costruttori orientali. Per la trasmissione del moto si ricorre a catene tradizionali o silenziose (Morse), costituite da elementi articolati con denti interni. In ogni caso, è sempre prevista la presenza di un tenditore, spesso del tipo automatico, necessario per compensarne l’elasticità, conseguente alla costruzione come successione di singoli elementi congiunti. Il comportamento elastico delle catene è però anche uno dei loro pregi fondamentali: pur garantendo la sincronia tra gli alberi collegati, permette di assorbire le variazioni del momento torcente trasmesso e garantisce il funzionamento ottimale per qualunque temperatura di esercizio, visto che le dilatazioni termiche non costituiscono un problema come invece nel caso della trasmissione a ingranaggi. L’ultima tipologia costruttiva prevede l’utilizzo di cinghie dentate, altrimenti chiamate cinghie sincrone. Il loro maggior pregio è la silenziosità, oltre al fatto di poter lavorare con tensioni di esercizio ridotte, limitando così il carico sulle pulegge (dunque sui supporti), e in assenza di lubrificazione, con evidente semplificazione dal punto di vista costruttivo e della manutenzione. Inoltre, grazie alla loro leggerezza, le cinghie dentate possono operare a velocità anche molto elevate, permettendo l’avvolgimento su organi di piccolo diametro (a differenza delle catene, la cui massa, specie se del tipo Morse, è piuttosto elevata). Il grosso punto debole delle cinghie è la necessità di un tensionamento estremamente rigoroso e la possibilità di rotture con conseguenze devastanti per il propulsore.
Attualmente, questo tipo di trasmissione trova ampio utilizzo nell’autotrazione, anche se in campo motociclistico è piuttosto limitato (è un tratto distintivo nella distribuzione degli attuali bicilindrici Ducati). Vi è poi la necessità di trasformare il moto rotatorio degli alberi in rettilineo per azionare direttamente le valvole a fungo: a questo scopo il comando può essere diretto da parte degli alberi a camme (attraverso delle punterie a bicchiere) se questi sono posizionati in testa, oppure, come nel caso dei bicilindrici Moto Guzzi, attraverso aste e bilancieri, con gli alberi posizionati alla base dei cilindri o lateralmente. La questione si complica nettamente nel momento in cui si predispongano più valvole di aspirazione e scarico rispetto alle due tradizionali. Al riguardo, il nuovo corso motoristico dei bicilindrici di Mandello sembra segnare definitivamente il passo per quanto concerne la distribuzione a quattro valvole, legata negli ultimi decenni a esperienze non sempre positive, specie se torniamo indietro fino alle moto equipaggiate con i propulsori plurivalvole della serie piccola (dall’Imola 350 alla Lario 650), spesso causa di dolorosi ricordi nel cuore degli appassionati. Il funzionamento e l’affidabilità delle teste a quattro valvole (il motore per il resto rimaneva identico) erano infatti piuttosto carenti, tanto da convincere molti a rimontare una classica testa a due valvole. Ben altri ricordi sono legati al 1000 quattro valvole costruito intorno agli anni Novanta sulla base del progetto artigianale messo a punto dal famoso Dr. John, dentista appassionato di motori. Ne nacque un’opera meccanica d’indubbio spessore, trattandosi nella pratica di un motore da corsa adattato all’utilizzo stradale e ripensato con un occhio di riguardo alla produzione di serie da parte dell’Ingegner Umberto Todero. Sebbene rappresentasse un bel passo in avanti rispetto al passato e seppure fosse meccanicamente ben più che affascinante, il 4 valvole della Daytona e della Centauro era ancora lontano dalla perfezione in quanto a efficienza e affidabilità nel lungo termine. Le principali differenze rispetto al classico aste e bilancieri erano essenzialmente proprio nella distribuzione, dove le quattro valvole per cilindro erano azionate in maniera tanto complicata quanto ingegnosa. Bilancieri e aste erano di fatto conservati, ma ridotti ai minimi termini: i primi erano chiaramente ridisegnati per azionare due valvole in più, mentre le aste erano ridotte a delle corte punterie. Al posto del singolo albero a camme nel basamento, ne vennero installati due (uno per ogni cilindro) posizionati “quasi” in testa, ovvero lateralmente al castello delle valvole al fine di contenere l’altezza dei cilindri (fattore che, data la particolare architettura trasversale nei motori Guzzi, è più che determinante), ovviamente nel lato interno, cioè dentro la V dei cilindri. Ciascun albero era azionato da cinghie dentate secondo uno schema assimilabile a quello dei motori Ducati, anche se le cinghie erano alloggiate anteriormente, dentro due carter che distinguevano esteticamente il 1000 4V da ogni creazione precedente. La puleggia motrice delle due cinghie, al fine di contenere la lunghezza delle stesse, era poi a sua volta collegata all’albero motore con una raffinata quanto inusuale cascata d’ingranaggi.
I vantaggi di tale complesso insieme di metodi di trasmissione del moto, tutto sommato, consentivano di mantenere dimensioni generali decisamente compatte, mentre il peso irrisorio delle piccole aste era trascurabile nel computo delle masse in moto alterno anche agli alti regimi (intorno ai 10.000 giri). La termica del motore presentava una nuova camera di combustione a tetto decisamente raccolta, dotata ovviamente di candela centrale e studiata per realizzare una propagazione ottimale del fronte di fiamma, assicurando una combustione rapida e completa. Ben diverso è l’impatto visivo del nuovo plurivalvole progettato a Mandello (che nella versione di 1150 cc raggiunge quasi i 100 Cv/litro), poiché dall’esterno le differenze con il classico due valvole sono veramente minime. In questo caso, infatti, non vi è nessun carter cinghia come sul vecchio 1000 e la monolitica struttura del basamento e dei cilindri risulta ben celata da sapienti accostamenti cromatici. Ovviamente, nella sostanza cambia tutto, soprattutto a livello di dimensionamento dell’imbiellaggio e della distribuzione. Quest’ultima, a ben vedere, riprende in parte la logica del celebre antenato approntato dal Dr. John e costituisce comunque un ulteriore esempio del tutto originale nel panorama motoristico. Anche in questo caso, ciascun cilindro dispone di un singolo albero, collocato però in testa seppur lateralmente, sul fianco esterno rispetto al castello della distribuzione. In questa maniera, l’ingombro rimane sempre contenuto, evitando di rialzare ulteriormente il coperchio delle punterie. Al posto del giro di cinghia sincrona del 1000 e della classica catena del due valvole è stata scelta la raffinatezza dell’unica cascata di ingranaggi operante tra albero motore e assi a camme. Allo stesso modo, è trasmesso il moto alla pompa dell’olio funzionale al circuito di lubrificazione. La camera di combustione è ricavata parzialmente nel cielo del pistone per ridurre al massimo l’ingombro verticale delle teste e, soprattutto, per garantire la massima verticalità dei condotti di aspirazione. Anche su questo nuovo quattro valvole la conformazione della camera è particolarmente raccolta, il che ha consentito di creare attorno alla zona calda una camera anulare simile a quella impiegata nei motori raffreddati a liquido, ma chiaramente attraversata dall’olio che arriva dal radiatore. In questo propulsore Guzzi, infatti, per la prima volta il raffreddamento si può definire concretamente come un vero aria-olio: l’asportazione di calore da parte del lubrificante non è solo indiretta a seguito della lubrificazione, ma viene convogliata da un’apposita circuitazione. Ciò si è reso necessario a causa del sensibile incremento di potenza e ha coinvolto anche il disegno dei carter, più fittamente innervati e dotati di nuovi e ulteriori passaggi per l’olio. Le pompe preposte al mantenimento della pressione di esercizio sono due, entrambe di tipo trocoidale: come già in applicazioni analoghe di altri costruttori esse lavorano in parallelo, ciascuna con una funzione precipua, vale a dire quella di gestire indipendentemente i circuiti di lubrificazione e raffreddamento. Albero motore, imbiellaggio e pistoni derivano strettamente da quelli dei motori a due valvole. I pistoni sono caratterizzati da un mantello molto stretto e da un nuovo riporto antigrippaggio per ridurre le dissipazioni nel cilindro. Allo stesso modo, le canne hanno il classico deposito in carburo di silicio, caratteristico da tempo sui bicilindrici lariani. Mentre il 1000 del Dr. John manteneva pressoché gli stessi componenti accessori dei contemporanei bivalvola (fatta eccezione per gli ingranaggi del cambio a denti dritti invece che elicoidali con innesti frontali ridisegnati e maggiorati), il nuovo propulsore presenta profonde modifiche anche al reparto di trasmissione. Al posto della ben conosciuta frizione bidisco è stato infatti installato un nuovo gruppo monodisco con parastrappi integrato che elimina i consueti problemi di equilibratura sia in fase di assemblaggio che di revisione.
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