Categoria: Motorismo, Motorsport e Meccatronica

Al bar tutti ne sanno tutto… Nelle corse il discorso cambia…

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Motorismo: Lunghezza biella

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: Lunghezza ideale per un biella

I motori realizzati per le vetture di serie sono progettati per ospitare bielle piuttosto lunghe.  Viceversa i motori più spinti prediligono bielle piuttosto corte. Vediamo perchè. A parità di altezza (A) del basamento un motore progettato con bielle lunghe può montare un pistone più corto e più leggero, questo permette di ridurre le masse alterne garantendo una maggiore affidabilità ed una minore usura dei componenti. Una biella lunga inoltre raggiunge minori inclinazioni laterali durante il suo moto. Tale vantaggio si traduce in una minore spinta laterale e minori attriti (minore usura) sulle pareti di ogni cilindro. Quindi in un motore stradale si privilegiano le dimensioni ridotte dei pistoni a scapito di bielle più lunghe.

Al contrario nei motori ad elevate prestazioni dove i pistoni sono già ai minimi termini, si cerca di estremizzare il manovellismo riducendo anche la lunghezza della biella. Essendo la biella considerata come un organo che per una frazione si muove di moto alterno e per la restante frazione si muove di moto rotatorio, si riescono ovviamente a ridurre sia le masse che si muovono di moto alterno che quelle che si muovono di moto rotatorio. Una simile soluzione da un netto vantaggio in termini di prestazioni ma offre durate alquanto ridotte ed obbliga a costosi trattamenti superficiali sulle pareti dei cilindri proprio per l’aumento della spinta laterale. Ridurre le masse è fondamentale dove vi sono regimi di rotazione molto elevati che generano forze di inerzia altrettanto elevate che crescono proporzionalmente alle masse alterne.

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Maggiori approfondimenti alla sezione “Motorismo” della pagina “Motori“.

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Dalla classe GP 250 alla SBK

Quali vantaggi e quali svantaggi per Simoncelli?

Non disponendo dei dati della moto di Simoncelli, abbiamo messo a confronto Aprilia RSW 250 GP con Aprilia RSV4 Factory in modo da poter fare alcune considerazioni. Passare da una 250 – 2 tempi del motomondiale ad una 1000 della Superbike è poi così difficile?

Arrivare dalla classe 250 del motondiale significa essere abituati a guidare una moto che ha oltre un cavallo per ogni kg di peso trascinato (escluso il pilota), signfica essere abituati a poter parzializzare solo in minima parte la potenza… eh già perchè come molti di voi sapranno, su un due tempi, arriva tutta insieme e all’improvviso. Più o meno come un temporale. Ed infine significa essere abituati a cambi di traiettoria e staccate eseguibili con una notevole agilità.

Pertanto al contrario di quello che molti pensano, non è la potenza del 1000 c.c. di Noale a poter impensierire un pilota della 250, bensì la maggiore massa con cui si ha a che fare, la maggiore difficoltà nei cambi di traiettoria che, come vediamo sulle dirette in tv, richiede un vero e appassionante corpo a corpo e la difficoltà nel prendere nuove misure con le staccate che per forza di cose devono essere anticipate (dovendo frenare una maggiore massa).

Come abbiamo visto nel passaggio dalla classe 500 alla MotoGP è stato necessario raddoppiare la cilindrata per poter garantire “certe” prestazione. Addirittura nel passaggio da 250 GP a Moto2 la cilindrata è stata più che raddoppiata. Questo perchè una due tempi compie il doppio dei cicli di un motore 4 tempi nello stesso intervallo di tempo. Ne segue una erogazione molto più rabbiosa anche se il due tempi soffre un pò nell’allungo.

Per Simoncelli (pilota della 250 in questi giorni impegnato a sostituire Nakano nella SBK) passare da circa 105 cavalli su 100kg a circa 180 cavalli (all’abero) su 188kg (Dati approssimativi) non è quindi un impedimento in termini di prestazioni ma di masse in gioco.

Scheda Tecnica Aprilia RSW 250 GP:

Motore due tempi, bicilindrico a V di 90°, due alberi controrotanti, raffreddamento a liquido, ammissione a due dischi rotanti, valvola Rave sullo scarico a comando elettronico
Alesaggio e corsa 54 x 54,5 mm
Cilindrata 249,6 cc
Rapporto di compressione tra 16:1 e 18:1
Potenza max/giri oltre 105 cv a 12.500 giri/min
Carburatore Dell’Orto VHSD 41.5
Accensione CDI digitale con batteria
Cambiointeramente estraibile a 6 rapporti
Telaio a doppia trave inclinata, in alluminio
Sospensioni
Forcella a steli rovesciati, Ø 42 mm con doppia regolazione idraulica.
Forcellone in carbonio con bracci a disegno differenziato.
Sistema progressivo APS con ammortizzatore ampiamente registrabile.
Freni
Anteriore a disco doppio in acciaio Ø 255/273 mm.
Posteriore a disco singolo Ø 190 mm.
Ruote in lega di magnesio o carbonio, 17” anteriore e posteriore
Dimensioni peso 100 kg circa ; lunghezza 1.970 mm +/- 30 mm, interasse 1.270 mm
Capacità serbatoio 23 litri.

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Scheda tecnica Aprilia RSV4 Factory:

     Motore 4 tempi 4 cilindri a V longitudinale di 65°, raffreddamento a liquido, distribuzione bialbero a camme (DOHC), quattro valvole per cilindro.
Alesaggio corsa 78 x 52.3 mm
Cilindrata 999.6 cc
Rapporto compressione 13:1
Potenza massima “all’albero” 180 CV (132,4 kW) a 12.500 rpm
Coppia massima all’albero 115 Nm a 10.000 rpm
Alimentazione Airbox con prese d’aria dinamiche frontali. Cornetti di aspirazione ad altezza variabile controllati da centralina controllo motore. 4 corpi farfallati Weber-Marelli da 48 mm con 8 iniettori e gestione Ride-by-Wire di ultima generazione. Multimappa selezionabile dal pilota in marcia Track – Sport – Road
Accensione Elettronica digitale Magneti Marelli integrata nel sistema di gestione motore, con una candela per cilindro, bobine tipo “stick-coil”
Lubrificazione a carter umido con radiatore olio/aria, doppia pompa olio
Cambio estraibile a 6 rapporti
Telaio regolabile in alluminio a doppia trave con elementi fusi e stampati in lamiera. Regolazioni previste: • posizione e angolo cannotto di sterzo • altezza motore • altezza perno forcellone Ammortizzatore di sterzo Öhlins regolabile
Sospensione anteriore
Forcella 43 mm completamente regolabile in precarico molle, estensione e compressione idraulica. Escursione ruota 120 mm
Forcellone a doppia capriata in alluminio
Freni
Ant: Doppio disco diametro 320 mm flottante
Post: Disco diametro 220mm
Pneumatici Radiali tubeless. ant: 120/70 ZR 17 post: 190/55 ZR 17
Peso reale circa 188 kg
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Motorismo: Dimensionamento della testata (le valvole) – Parte prima

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: Dimensionamento della testata (le valvole) – Parte prima

Prima di procedere al dimensionamento della testata è necessario definire il diametro della camera di combustione (in stretta relazione con l’alesaggio dei cilindri), è necessario sapere che le valvole di aspirazione sono più grandi delle valvole di scarico, ed è necessario sapere che le valvole, ovviamente, andranno a muoversi all’interno del volume della camera di combustione e in parte della sezione circolare di ingombro del cilindro.

Scelta del numero valvole

Si tratta di una scelta che dipende dalle specifiche esigenze di progettazione. Lo scopo è quello di avere le sezioni più grandi possibili per poter impiegare condotti altrettanto larghi. Questi parametri influenzano largamente le prestazioni di un motore. Un esempio fu il motore F7P realizzato dalla Renault per le Clio 1.8 – 16v e Williams: un motore inizialmente contestato proprio per le sue abbondanti dimensioni dei condotti. Poco dopo ci si rese conto che questo tipo di scelta favoriva la risposta in ripresa anche con le marce più alte e garantiva una più elevata potenza specifica della categoria…

Due valvole per cilindro

Definire l’area della valvola di aspirazione

area valvola di aspirazione

Ava = Area valvola aspirazione
Vcil = Volume cilindro
n = numero di giri del motore
t = è un parametro che vale 2 per un motore a 4 tempi e 1 per un motore a 2 tempi
Dall’area della valvola di aspirazione se ne può ricavare il diametro attraverso la formula:

diametro valvola aspirazione

Il valore che si ottiene è generalmente troppo grande e non lascia posto né alla candela che deve essere per forza di cose posizionata in camera di scoppio in zona centrale, né alla valvola di scarico.

Come si risolve il problema? Continua…

Maggiori approfondimenti alla sezione “Motorismo” della pagina “Motori“.

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Motorismo: Altezza del basamento – Distanza tra lo spinotto ed il cielo del pistone

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: Altezza del basamento – Distanza tra lo spinotto ed il cielo del pistone

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Proseguendo il discorso dall’articolo precedente (motorismo -5-) possiamo ricavare anche la distanza tra lo spinotto ed il cielo del pistone (definita altezza di compressione h). Per farlo è necessario tenere conto degli organi di tenuta del pistone (le fasce o segmenti).

Essendovi in un motore da competizione la tendenza ad utilizzare un solo segmento di tenuta ed un solo segmento raschia olio, avremmo ovviamente un pistone con un cielo molto più vicino allo spinotto. La dimensione esatta dipenderà dal materiale impiegato , dal numero di prove sperimentali eseguite e dall’abilità del progettista.

Con il pistone al punto morto superiore possiamo ricavare l’altezza del basamento (misurata dal perno di banco) come somma dell’altezza h (tra il centro dello spinotto ed il cielo del pistone) con la lunghezza della biella L e la metà della Corsa. Esattamente come segue:

 Altezza tra spinotto e cielo pistone

I fattori della formula appena citata sono rappresentati in modo “indicativo” nell’immagine in alto. Ricordiamo che C/2 (il terzo addendo della somma) va dal centro del perno di biella al centro del perno di banco.

Un solo segmento di tenuta in più su un pistone, sottrae al motore una potenza pari a 1 CV

Maggiori approfondimenti alla sezione “Motorismo” della pagina “Motori“.

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Dinamica della moto: L’effetto inerziale

Rubrica: Dinamica della moto

Titolo o argomento: L’effetto inerziale

Il prodotto della massa di un corpo per la sua velocità definisce una grandezza che si chiama “quantità di moto”. Tanto maggiore è questo valore e tanto meno la traiettoria di un corpo sarà influenzata da forze esterne. In pratica prendendo velocità, con una moto o una bicicletta, la quantità di moto che si genera impedisce alla moto/bici di cadere lateralmente a meno che non intervenga una forza tale da poter incidere sull’equilibrio che si era venuto a creare.

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Nell’immagine vediamo una moto (la prima in alto) che ha una velocità iniziale “Vi” di 100km/h. Una forza che agisce lateralmente genera una variazione di velocità laterale “dV”. I moti si compongono. Per cui la risultante delle due velocità risulta essere “Vr”. L’angolo tra “Vi” e “Vr” è piuttosto ridotto. La direzione “del moto della moto” ha subito una variazione minima.

Viceversa la seconda moto, procedendo con una Vi inferiore, ha subito, dalla stessa forza laterale, una notevole variazione nella direzione del suo moto osservabile dalla maggiore inclinazione del vettore risultante delle velocità “Vr”.

Lo stesso identico concetto che abbiamo appena applicato alla velocità, lo si può applicare alla massa. Tanto maggiore sarà la massa e tanto minori saranno le possibilità che, una forte folata di vento laterale, vi possa spostare.

Con l’aumento della velocità e della massa, la moto manterrà più facilmente la sua traiettoria rettilinea.

Note

Un tale esempio serve a spiegare, da un punto di vista fisico, l’effetto inerziale. Ciò significa che non è un incentivo a non rispettare le norme del codice stradale. Infatti vedremo in seguito come questo esempio sia valido per la fisica ma assolutamente non valido nel “traffico” anche perchè, diciamoci la verità, quante probabilità ci sono di incontrare in moto abbondanti raffiche di vento? E anche se fosse, aumentereste la vostra velocità? O preferireste essere spostati ma poter far affidamento sui vostri piedi quasi appoggiati a terra a 20 km/h? 😀

Link

Vedi anche l’articolo “Grandezze scalari, grandezze vettoriali” dove trovi illustrate le caratteristiche di un vettore e gli esempi presenti sull’articolo “Cos’è un vettore“.

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Dinamica della moto (introduzione alla)

Rubrica: Dinamica della moto
Titolo o argomento: I primi effetti li scopriamo da piccoli

Quando da bambini iniziamo a fare i primi giretti in bici, inizialmente, utilizziamo un fondamentale aiuto: le rotelle.

Questo semplicemente perchè alla nostra prima esperienza sulle due ruote non conosciamo ancora gli effetti  di alcuni fenomenici fisici importanti:

  • L’effetto inerziale

  • Gli effetti giroscopici

  • L’effetto raddrizzante dato dall’avancorsa della moto.

Tratteremo questi effetti, e molto altro ancora, in questa rubrica intitolata “Dinamica della moto” che verrà molto probabilmente accostata ora o in seguito da un’analoga rubrica riferita alla “Dinamica delle auto da corsa”.

dinamica moto

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Senti che rombo!

Potete contribuire anche voi…

Se conoscete delle librerie ad esempio che vendono raccolte audio (come avviene per la formula1 ed i rally del resto…) potete segnalarcele contattandoci o commentando in basso. Stesso dicasi per raccolte video sempre riferite alle gare della 250 2 tempi degli ultimi 10-20 anni di motomondiale.

Potete inoltre segnalarci campionati ancora attivi sia a livello nazionale che europeo con le GP 250 2 tempi Aprilia, KTM, Gilera ecc…

Grazie 😀

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Non è molto ma per il momento potete godervi questa breve sequenza audio se siete patiti delle moto due tempi classe 2 e mezzo.

Download GP 250 2tempi: Le regine.

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Motomondiale – I mezzi della sicurezza

I mezzi ufficiali del motomondiale

Sono sempre gli stessi e viaggiano per il mondo su un camion (attrezzato per il loro trasporto) a seguito del grande circus. Un camion davvero intrigante… Le vetture sono guidate esclusivamente da piloti esperti e, a giudicare dalle notevoli potenze a disposizione, ci sembra la scelta più plausibile.

Safety Car: BMW M6. V10 4999cc – 507 CV a 7750 giri/min – 520Nm a 6100 giri/min – 3,5 kg/CV – massa 1780 kg – da 0 km/h a 100 km/h in 4.6s – consumo extraurbano 10 km/l.

Safety Officer: BMW M5 touring. V10 4999cc – 507 CV a 7750 giri/min – 520Nm a 6100 giri/min – 3,8 kg/CV – massa 1955 kg – da 0 km/h a 100 km/h in 4.8s – consumo extraurbano 10 km/l.

Race Director: BMW M3. V8 3999cc – 420 CV a 8300 giri/min – 400Nm a 3900 giri/min – 3,9 kg/CV – massa 1655 kg – da 0 km/h a 100 km/h in 4.8s – consumo extraurbano 11 km/l.

Medical car: BMW serie 3 touring.  L6 2979cc – 306 CV a 5800 giri/min – 400Nm a 1300 giri/min – 5,5 kg/CV – massa 1690 kg – da 0 km/h a 100 km/h in 5.7s – consumo extraurbano 14.5 km/l.

Steward: BMW X5. V10 4799cc – 355 CV a 6300 giri/min – 475Nm a 3400 giri/min – massa 2180 kg – da 0 km/h a 100 km/h in 6.5s – consumo extraurbano 11 km/l.

 Veicoli di sicurezza della MotoGP Veicoli di sicurezza della MotoGP

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Aprilia GP 250. La storia – Gli anni prima del titolo –

1986  

Una stagione sfortunata

Dopo lo strepitoso 1985, lo sviluppo dell’Aprilia 250, che ha ora assunto il nome di AF1, viene rallentato da un grave incidente stradale occorso a Reggiani.

Il pilota di Forlì viene sostituito da Manfred Herweh e Stefano Caracchi, per rientrare solo in Spagna.
Non è una stagione fortunata, la moto non è competitiva e solo l’esperto Herweh raccoglie qualche punto.

1987

La prima volta

Un telaio profondamente rivisto, con un nuovo forcellone a doppia triangolatura e sospensione posteriore profondamente modificata ed un motore arricchito dall’accensione elettronica digitale permettono alla AF1 di tornare al vertice.

Dopo alcuni problemi di affidibilità nelle prime gare, Reggiani conquista il secondo posto a Salisburgo e Rijeka.
La vittoria è nell’aria, a Donington Loris è rallentato dalla tuta troppo stretta (!), ad Anderstop da un grippaggio negli ultimi giri.
Il grande giorno arriva il 30 agosto a Misano: Reggiani e l’Aprilia staccano di 8″ la Yamaha di Cadalora ; era dal ‘79 che un binomio italiano non si imponeva nella classe 250 : allora furono Graziano Rossi e la Morbidelli.

1988

L’anno dei privati

E’ una stagione di transizione : mentre le versioni “clienti” sono decisamente competitive, l’Aprilia ufficiale, dotata di un nuovo propulsore progettato internamente da Aprilia (da cui il nome modificato in AF/1V), non tiene il passo delle avversarie giapponesi, raccogliendo come migliore risultato il quarto posto di Reggiani a Brno.

Una Aprilia semiufficiale è affidata tramite la Federazione Motociclistica Italiana a Bruno Casanova.
Comincia l’avventura anche nella 125 tramite il Team Italia, con una moto affidata a Corrado Catalano : già in Francia, il 24 luglio, arriva il primo podio, mentre in Yugoslavia si registra il giro più veloce.

1989

Non troppo bene

Didier De Radiguez e Ivan Palazzese piloti ufficiali, Manfred Wimmer e Carlos Lavado semiufficiali, questa è la formazione Aprilia ‘89. Il migliore risultato ad inizio stagione lo ottiene però Marcellino Lucchi, collaudatore, sesto a Misano.

La stagione purtroppo è funestata dall’incidente mortale di Ivan Palazzese ad Hockenheim.
Il migliore risultato della stagione lo ottiene Wimmer, terzo a Salisburgo.
Molto meglio vanno le cose invece nel Campionato Europeo, con Andrea Borgonovo che si impone alla grande.
Anche nella classe 125 Aprilia colleziona una serie di ottimi risultati con Fausto Gresini, che combatte sempre nelle posizioni di vertice.

1990

Il rilancio

Il 1990 vede un grande rilancio delle Aprilia ufficiali: il reparto corse viene completamente ristrutturato. Le moto sono tutte affidate a team esterni appoggiati direttamente da Aprilia: piloti Lavado, Wimmer, De Radigues e Reggiani.

E’ una stagione di netta ripresa, Wimmer giunge secondo a Rijeka e Salisburgo, De Radigues a Spa, Reggiani è terzo a Le Mans, mentre l’olandese van de Heijden si impone nell’Europeo.
Soprattutto si sono poste le basi per un grande ‘91.
Nella 125 invece i portacolori Aprilia, sempre tramite il Team Italia, sono Alessandro Gramigni e Gabriele Debbia, che si mettono in luce con una serie di gare d’attacco: anche la 125 è sempre più veloce e competitiva.

1991/1992 Le ricerche sulla Forcella a parallelogramma

Non se ne parla mai ma questi due anni furono fondamentali per la ricerca di nuove ciclistiche e nuove soluzioni che offrissero la possibilità di ottenere un avantreno dalla geometria più precisa ed efficace. Un gran ruolo lo ha svolto la DEBESS Technologies che con i suoi brevetti di puro ingegno e la sua collaborazione sia con Aprilia che con OZ ha saputo dare tanto…

1991

Si torna a vincere

La moto cambia radicalmente: motore profondamente rivisto nella parte termica, nel raffreddamento, nell’accensione e nei carburatori, telaio con ampie zone in fibra di carbonio. Cambia anche il nome, si abbandona la mitica sigla AF1 a favore di RS250V. Piloti, il “solito” Reggiani e, appoggiato ad un Team esterno, Pierfrancesco Chili.

La nuova Aprilia si dimostra subito un mezzo eccezionale: Reggiani è terzo a Laguna Seca e Jerez, Chili a Misano.
La vittoria è nell’aria, ed arriva con Chili sulla meravigliosa pista di Assen, subito imitato da Reggiani al Paul Ricard.
Massimiliano Biaggi vince l’europeo 250.

Il 1991 regala ad Aprilia anche la prima vittoria nella classe 125: a conquistarla è Alessandro Gramigni in Cecoslovacchia, che batte in volata Capirossi e l’altra Aprilia di Debbia.

1992

Il primo Campionato del Mondo (classe GP 125)

Il 1992 porta ad Aprilia il primo Campionato del Mondo velocità: pochi giorni dopo che Tommy Avhala con l’Aprilia Cliber si è laureato Campione del Mondo Trial (e l’Aprilia Campione tra i Costruttori), Alex Gramigni conquista il Campionato del Mondo 125cc, battendo nettamente le Honda di Gresini e Waldmann: il toscano vince in Malesia ed Ungheria, mentre Casanova si impone in Germania. La 250cc, evoluzione della moto ‘91, parte subito con il piede giusto: già a Jerez, quarto GP della stagione, Reggiani (cui si affiancano ancora Chili e Massimiliano Biaggi come “esterni”) si impone alla grande.

Le varie prove del mondiale continuano con le Aprilia sempre nei primi posti, fino ad Hockenheim dove si giunge all’apoteosi, con Chili primo, Biaggi secondo e Reggiani terzo; non solo, ma Biaggi aveva stabilito anche la pole e Reggiani conquistato il giro più veloce in gara.
Chili vince anche ad Assen e Donington, Reggiani a Magny Cours; la stagione d’oro si conclude con una altra tripletta a Kyalami: Biaggi, Reggiani e Chili concludono nell’ordine.

1993

Sempre competitivi

Il sempreverde Reggiani ed il francese Jean Philippe Ruggia sono i portacolori ufficiali Aprilia 250cc nel 1993; un motore ufficiale viene affidato anche al grande crossista Jean Michele Bayle, passato da un anno, dopo i trionfi nel SuperCross, alla velocità: la moto rimane estremamente competitiva, ma il titolo viene solo sfiorato.

Ruggia vince a Donington e Misano, Reggiani si impone invece a Brno.
Fiorillo con l’Aprilia 250 è campione europeo.
In classe 125 il pilota di punta è Ralf Waldmann, che conclude al quarto posto nel mondiale; molto veloce (raccoglie pole e giri veloci) è Carlos Girò Jr., spesso sfortunato in gara (ad esempio cade in Spagna quando è nettamente in testa a causa di un colpo di vento).

Articolo tratto dal sito Aprilia

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