Cilindrata e Frazionamento: come si ragiona in progettazione?

Rubrica: Curiosità tecnica da corsa | Le domande dei lettori

Titolo o argomento: Cilindrata e frazionamento del motore
Rispondendo a: Federico

Considera che è tutto rapportato allo stile di vita: lunghe distanze – grandi cilindrate – minor costo carburante – minor costo meccanico.
Il V8 è tipico Americano ma dopo l’arrivo della grande crisi hanno dichiarato di voler lavorare anche loro in una direzione più europea con minori sprechi e minori cilindrate. Un motore, quando raggiunge cilindrate intorno ai 4000cc deve essere per forza frazionato o avrà più perdite che altro (vedi la nuova M3 che per passare da 3201cc 6 cilindri in linea longitudinale con 321 CV e 100CV/l ad un 4000cc 420CV con 105CV/l ha dovuto aggiungere 2 cilindri e per l’M6 è addirittura arrivare a 10 visti i 5000cc). Mi chiederai: ma perchè?
Immagina un 4000cc con 4 cilindri… i pistoni sarebbero grandi quanto quelli di un camion (forse anche più) le inerzie avrebbero valori altissimi e, di conseguenza, il regime di rotazione si abbasserebbe notevolmente. Cosa utile se si tira un carico di migliaia di chili a basse velocità e si desidera una notevole coppia in basso. Nell’uso automobilistico risulta assai sfavorevole. Tipico eccesso dall’altro lato fu rappresentato da un vecchio motore BMW 2litri 6 cilindri che aveva una curva di coppia e di potenza diffigilmente gestibile da un normale guidatore… un’auto nervosetta. Così la BMW passò il 6 cilindri a 3000cc per renderlo più omogeneo con curve di coppia più regolari.
Detto questo, per le necessità tecniche sopracitate, ed in base all’utilizzo che se ne deve fare, si effettua la scelta di cilindrata e frazionamento. Un V8 implica sicuramente più manutenzione ma in tempi molto più lunghi essendo gli sforzi e gli attriti ripartiti (distribuiti) su maggiori superfici. Inoltre I pistoni e i 2/3 circa delle bielle (così si conta in ingegneria) sono masse in moto alterno molto più ridotte se c’è maggior frazionamento, gravando meno sull’albero motore, vibrando meno e stressando meno il monoblocco. In teoria, se ben fatto, puoi utilizzare un V8 per 300.000km e fare solo i tagliandi. Situazione opposta per le piccole utilitarie da 1000cc alle quali siamo abituati: reggono a malapena 100.000km rendendo inutile un acquisto di 15.000 euro qualora avessimo percorso una tale distanza in 3 o 4 anni ad esempio. Perchè allora una moto con cilindrata ancora minore non ne soffre? Perchè trascina una massa 10 volte inferiore.

Nei prossimi giorni scriveremo un articolo specifico sui frazionamenti più utilizzati. Intanto siamo in attesa di velocizzare il sito della scuderia, in modo che le pagine aprano istantaneamente e che i contenuti più pesanti vengano caricati solo su richiesta dell’utente. A lavoro terminato verrete tutti avvisati.