La costruzione di una replica stradale di una MotoGP
la si potrebbe definire solo un improbabile esercizio ingegneristico. La
Desmosedici RR derivata dalla GP6, rappresenta invece una realtà certa,
scaturita dalla capacità dei tecnici Ducati di far diventare realtà i
sogni dei motociclisti più esigenti.
Molti potranno pensare che i due veicoli usciti dalle porte dello
stabilimento di Borgo Panigale, ovvero quello normalmente utilizzabile
sulle strade aperte al traffico e quello da competizione, si
assomigliano solo nello stile, ma non è così. I particolari comuni tra
queste due moto sono infatti moltissimi.
Prima di iniziare a descrivere le caratteristiche del motore che
equipaggia la Desmosedici RR e a scoprire le similitudini con quello
della GP6, è però giusto citare le persone coinvolte in questa splendida
“avventura” tecnica, che scaturisce da un successo esaltante raggiunto
nella massima competizione motociclistica.
E’ doveroso iniziare da Gianluigi Mengoli, che chi ama la Ducati non può
non conoscere e che, insieme alla dirigenza, ha voluto fortemente la
Desmosedici RR. Gabriele Serafini ha invece disegnato e reso reale il
propulsore in tutte le sue parti; Gennaro Cugnetto e Andrea Sala
(rispettivamente responsabile e tecnico del reparto sviluppo motori) lo
hanno reso affidabile e potente; Marco Sairu ha coordinato il progetto;
infine, Paolo Versari ha coordinato la realizzazione del veicolo che
verrà descritto in un articolo di prossima uscita.
Il quattro cilindri della Desmosedici RR ha, come quello della GP6, il
posizionamento a “L” delle unità termiche, esattamente come accade per
tutti i bicilindrici del costruttore bolognese (i due cilindri più bassi
sono inclinati di 20,5° rispetto al piano orizzontale).
Questa particolare impostazione possiede molti pregi, tra cui quello di
lasciare ampio spazio per il montaggio dei corpi farfallati e dell’airbox,
elementi fondamentali per assicurare una perfetta respirazione
dell’unità propulsiva e, dunque, massime prestazioni.
Sia sul motore da competizione che su quello di serie, ovviamente, il
comando delle valvole viene effettuato con il sistema desmodromomico e
gli alberi a camme vengono azionati tramite una cascata di ingranaggi.
Due catene, anche se più semplici, non avrebbero infatti assicurato
sufficiente precisione e affidabilità ai regimi di rotazione raggiunti
con la moto da competizione (quasi 18.000 giri!), che devono essere
elevatissimi per ottenere l'impressionante potenza che la Desmosedici GP
ha sempre dimostrato di possedere, fin dal suo esordio.
Si noti, per inciso, che l’applicazione sul motore di serie della
cascata di ingranaggi per il comando degli alberi a camme è senza dubbio
un vanto tecnico che oggi nessun costruttore può permettersi sui motori
pluricilindrici di serie, a causa dei costi derivanti.
La Honda ha utilizzato questa soluzione fino a pochi anni fa sui modelli
VFR e anche sulle indimenticabili RC30 e RC45, ma poi ha deciso di
passare alla ben più economica catena, mantenendo comunque la non
semplice architettura del quattro cilindri a V.
Com’è facilmente immaginabile, l’utilizzo dei citati ingranaggi pone dei
forti vincoli negli accoppiamenti delle unità termiche. I piani di
unione tra i cilindri e le teste devono avere, infatti, un’altezza che,
praticamente, non può essere variata, per non modificare l’interasse tra
le ruote dentate.
Perciò, ad esempio, non è possibile modificare lo spessore della
guarnizione della testa (ovviamente di tipo metallico) per innalzare il
rapporto di compressione, ma occorre agire sulla forma della testa dei
pistoni.
Un’ulteriore importante caratteristica che accomuna il motore Ducati da
competizione con quello di serie è senza dubbio rappresentata dalle
dimensioni fondamentali del manovellismo, che valgono 86 mm per
l’alesaggio e 42,56 mm per la corsa, per una cilindrata totale di 989 cc.
Questi dati consentono di calcolare la velocità media del pistone,
indice della sollecitazione meccanica, che al regime del limitatore
(posto a 14.200 giri) vale 20,1 m/sec e che al regime di potenza massima
(13.800 giri) vale 19,6 m/sec.
Se per il motore da competizione si ipotizzano verosimilmente 17.000
giri come limite della rotazione, si calcola una velocità media del
pistone pari a 24,1 m/sec.
La potenza raggiunta dalla Desmosedici RR è di circa 190 Cv in
configurazione omologata, mentre con scarichi e centralina racing questo
valore sale a 200 Cv. Analogamente, la coppia vale poco meno di 11,5 Kgm
a 11.000 giri/min con i componenti omologati e aumenta a 11,8 Kgm,
raggiunti a 10.500 giri/min, sempre con scarichi e centralina racing. E’
perciò possibile calcolare la PME al regime di coppia massima che con il
dato di 11,8 Kgm vale 14,7 bar!
Anche il comando desmodromico delle valvole è identico nel motore
Desmosedici stradale e in quello da competizione anche se sono
ovviamente diverse le fasature della distribuzione.
Ad esempio, lo spessore di chiusura viene ancorato al gambo valvole
tramite dei semiconi in titanio e non con i classici semianelli in
acciaio.
Questo sistema assicura una maggiore affidabilità e, inoltre, il gioco
di registrazione rimane costante nel tempo (con i semianelli, invece, si
modifica, poiché questi si deformano a causa della sollecitazione cui
sono sottoposti).
Sul propulsore della Desmosedici RR le valvole sono ovviamente in
titanio, rivestito con CrN (nitruro di cromo) per migliorare la durezza
superficiale e il grado di finitura (dunque la scorrevolezza del gambo
nella guida), ma rispetto al motore da competizione sono leggermente
inferiori i diametri dei funghi.
Per l’aspirazione questo dato vale 35 mm e per lo scarico è di 28,5 mm.
Si noti per inciso che l’angolo compreso tra l’asse delle valvole di
scarico e l’asse di quelle di aspirazione vale 25°. Per ovvi motivi di
affidabilità e costi, il manovellismo del motore da competizione è
differente da quello utilizzato sul propulsore di serie.
L’albero motore progettato per le gare, infatti, ha mannaie molto
piccole, nelle quali vengono inserite per interferenza delle pastiglie
di tungsteno, necessarie per l’equilibratura.
Nel componente di serie, invece, le mannaie sono più estese; la loro
estremità è stata però appositamente rastremata per evitare contatti con
la parte bassa del mantello del pistone, quando questo si trova al Punto
Morto Inferiore (caratteristica che, di fatto, ha permesso di mantenere
la stessa corsa del motore da competizione, utilizzando però bielle in
titanio con un interasse leggermente maggiore, necessario anche per
contenere le spinte laterali sul cilindro).
L’albero motore ha ovviamente due perni di manovella da 35 mm di
diametro, sfalsati tra di loro di 70°, e tre perni di banco da 40 mm di
diametro.
L’ordine di scoppio è denominato Twin Pulse: è cioè ravvicinato come
avveniva anche sulla Desmosedici GP6. Questa particolarità consente di
avere un andamento della coppia motrice che sollecita i pneumatici in
modo ottimale. Infatti, rispetto a una normale sequenza degli scoppi,
quella Twin Pulse ha un intervallo di 340° che distanzia la combustione
dei cilindri 3 e 1 da quella dei cilindri 4 e 2, durante il quale il
pneumatico stesso ha il tempo per “rilassarsi”. Inoltre, il rumore
generato con questa configurazione è veramente particolare ed
entusiasmante, fatto da non sottovalutare in una moto sportiva.
Si noti che l’albero motore della Desmosedici RR è realizzato in acciaio
stampato, sottoposto a un processo di nitrurazione di tipo gassoso in
grado di penetrare in profondità.
Tale processo prevede il riscaldamento del pezzo metallico fino a circa
500 °C. In questa condizione, poi, lo si espone a un’atmosfera di azoto,
in modo che quest’ultimo possa legarsi con la ferrite, formando i
nitruri, composti estremamente duri.
La nitrurazione è meno profonda della cementazione, ma conferisce al
metallo una notevole durezza superficiale e un’ottima resistenza
all’usura, alla fatica, agli intagli e alla corrosione.
Garantisce, infine, una perfetta stabilità dimensionale. Inoltre, queste
caratteristiche rimangono inalterate anche a caldo (fino a circa 700
°C): sono dunque stabili al rinvenimento.
L’albero motore della Desmosedici RR viene infine sottoposto a un
processo di superfinitura superficiale, che migliora l’affidabilità
meccanica. Per il medesimo motivo, anche i bilancieri della
distribuzione hanno le superfici trattate con superfinitura e vengono
appositamente cementati.
Quest’ultimo processo metallurgico (detto anche carbocementazione) è
utilizzato per migliorare la resistenza all’usura dell’acciaio. Il pezzo
meccanico viene sottoposto a un arricchimento superficiale di carbonio
in forma gassosa, con la conseguente formazione di carburi.
Il carbonio, inoltre, per diffusione penetra notevolmente sotto la
superficie del pezzo. Anche i pistoni sono dei componenti
particolarmente curati nel motore della Desmosedici RR e sono molto
simili a quelli usati sulla moto da competizione, sia per quanto
riguarda il materiale che la struttura.
Vengono realizzati con una particolare lega di alluminio denominata
RR58, applicata anche sui motori da Formula 1 (la RR58, detta anche
2618, è composta dai seguenti materiali: Cu 1.9 – 2.7 %, Si 0.1 – 0.25
%, Fe 0.1 – 1.3 %, Mg 1.3 – 1.8 %, Zn 0.1 %, Ti 0.1%, Ni 0.9 1.2 % ed è
impiegata nel campo aerospaziale. Ad esempio, è stata massicciamente
sfruttata nella realizzazione del Concorde).
Questa speciale lega di alluminio è caratterizzata da un’elevata
resistenza allo snervamento e alla corrosione e possiede una buona
tenacità e resistenza alla fatica, anche alle elevate temperature.
Le cave delle fasce elastiche dei pistoni sono sottoposte a una profonda
ossidazione per evitare l’incollaggio delle fasce stesse, ovvero il
fenomeno di microsaldatura che le fa aderire all’alluminio.
Ciò può accadere, infatti, a causa della mancanza di piombo nelle
benzine attuali (componente che assicurava la lubrificazione delle parti
metalliche sulle quali si depositava) e a causa del materiale usato per
le già citate fasce elastiche, che sulla Desmosedici RR sono realizzate
in acciaio nitrurato e non in ghisa.
Si noti che quest’ultima non consente di realizzare segmenti di tenuta
con altezza eccessivamente ridotta, ma ha un buon potere
autolubrificante, poiché contiene carbonio in quantità maggiore rispetto
all’acciaio.
Quest’ultimo, quando nitrurato, permette invece di realizzare fasce
elastiche con spessore ridotto, pur mantenendo un’elevata affidabilità
meccanica e l’indispensabile rigidità. Dunque, è possibile contenere gli
attriti, senza però compromettere l’indispensabile tenuta del volume
presente sopra la testa del pistone, specialmente agli elevati regimi.
Questi ultimi sono infatti critici per il fenomeno del blow-by, ovvero
il passaggio della carica compressa verso il carter motore, diretta poi
all’aspirazione del propulsore con l’inevitabile trasporto di tracce
d’olio. I due carter motore, fusi in terra, si dividono secondo un piano
orizzontale e quello superiore integra i cilindri e il supporto completo
del perno centrale del manovellismo.
Le due metà dei supporti che sostengono i perni esterni sono, invece,
presenti sia nel carter superiore che in quello inferiore. Questa
particolare impostazione rende molto agevole la separazione dei carter
stessi, che può essere fatta senza distaccare l’albero motore.
La coppia motrice viene trasmessa tramite una frizione antisaltellamento
a secco. Il tamburo è perciò diviso in due parti che possono ruotare e
traslare assialmente una rispetto all’altra (moto roto-traslatorio),
tramite la presenza di piani inclinati tra di loro affacciati.
Il cambio, ovviamente, è estraibile e sulla piastra che sostiene i due
alberi trova posto anche il tamburo desmodromico con le forcelle di
azionamento degli scorrevoli e l’arpionismo che consente al tamburo
stesso di ruotare quando viene azionata la leva delle marce.
Si noti che l’arpionismo, denominato scherzosamente Batman dai tecnici
Ducati poiché possiede una forma simile alle ali di un pipistrello, è
stato specificatamente progettato per ridurre gli ingombri e assicurare
sempre un perfetto funzionamento. La lubrificazione è effettuata tramite
una pompa che pesca dalla particolare coppa “bassa”, utilizzata su tutti
i modelli sportivi del costruttore di Borgo Panigale.
La pompa dell’acqua, esterna al carter motore, viene mossa da quella
dell’olio tramite l’accoppiamento dei loro due alberi.
Ovviamente, sul motore si è fatto largo uso di magnesio, infatti i
coperchi valvole, quello dell’alternatore e del vano della cascata degli
ingranaggi della distribuzione sono realizzati con questo pregiato e
leggero materiale.
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