Pistoni da F1: specifiche tecniche
Rubrica: Curiosità tecnica da corsa
Titolo o argomento: I pistoni da F1
Offrono prestazioni oltre ogni immaginazione e sono realizzati con leghe segrete
Difficile imitarli
Un pistone di Formula1 è un gioiello più che un organo meccanico. Esso raggiunge limiti meccanici inverosimili, impensabili per un comune motore, anche sportivo, al quale siamo abituati. Ricavato mediante forgiatura, la sua lega è tenuta ovviamente segreta e si sa solo che contiene Alluminio, Silicio, Boro.
Il prodotto finito ha un peso di soli 200 gr. Resiste a temperature in camera di combustione di circa 2.000 gradi centigradi e riceve, dalla combustione, una spinta di alcune tonnellate che provvederà a trasmettere tramite lo spinotto, alla biella e di conseguenza all’albero motore, ai cuscinetti e al basamento. L’accelerazione cui è soggetto un pistone è, mediamente, pari a 9.000G ovvero 9.000 volte l’accelerazione di gravità. 🙂
Le accelerazioni limite di quest’organo fanno parte di un altro mondo: oltre 10.000g
Oltre 200 cavalli e non sentirli
Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili -6-
Titolo o argomento: Oltre 200 cavalli e non sentirli
Le generazioni cambiano, si evolvono, non sempre nelle direzioni che preferiamo… Questo vale anche per le auto. Una volta (circa 10-15 anni fa) era l’era delle Lancia Delta HF integrale Evoluzione, delle RENAULT Clio 1.8 16V e Williams, delle Ford Escort RS Cosworth, delle Opel Astra GSi, delle pepate Peugeot 106 rally, Toyota Celica, Subaru Impreza… Erogazioni di coppia e potenza aggressive, di pura indole sportiva.
Si tratta di auto che oggi non possono più essere realizzate dalle case costruttrici (con quei parametri motoristici) per poter rispettare le normative anti inquinamento. Regola assai corretta ma altrettanto inefficace dato che basta il primo camion o furgoncino (che si ferma in centro per azioni di carico e scarico) ad appestare un’intera via di prima mattina… Mentre, al contrario, credo siano veramente rare le volte in cui avete notato un’auto “racing replica” per i gas di scarico piuttosto che per il suo fascino e per il fatto che sia rara da vedere*…
Quali sono stati i risultati?
Adeguare una vettura (ma anche una moto: vedi il caso di Aprilia che ha abbandonato il progetto RS 250) alle normative anti inquinamento, “costa” non poco. Si è dovuto aggiungere da una parte per togliere, come quasi sempre accade, dall’altra.
Dove si è tolto?
Oggi si cerca di ricreare il mercato di una volta ricco di funs di piccole sportive aggressive, ma lo si fa in maniera errata da un punto di vista tecnico. Vedremo tra poco perchè. Abbiamo detto che adeguare una vettura alle rigide norme anti inquinamento ha dei costi elevati e a livello di marketing fa poco effetto: Immaginate una casa costruttrice che vuole far conoscere la sua sportiva puntando sul fatto che inquina poco… L’intento sarebbe sicuramente buono ma di scarso effetto. I giovani non sarebbero interessati. Perlomeno non tutti.
Come si è operato?
Sono state incrementate le potenze raggiungibili dai motori delle nuove sportive. Sono state, in alcuni casi aumentate anche le cilindrate o i sistemi di iniezione e sovralimentazione. Si è messo mano alle centraline offrendo anche la possibilità di mappature optional per erogazioni più corpose… Si è tornati alle linee più racing e spartane in linea con la filosofia di anni fa.
C’è solo un piccolo problema tecnico:
sono stati aggiunti tanti, troppi cavalli sulle trazioni anteriori. Tecnicamente qualunque esperto del settore dovrebbe perlomeno sapere che la trazione anteriore oltre i 200 CV inizia a non avere più senso. La vettura pattina sempre, il volante si alleggerisce e scaricare la cavalleria in esubero a terra diventa assai difficile. Inoltre i sottosterzi sono all’ordine del giorno.
Pertanto sono stati aggiunti dei traction control.
La vettura inizia a pattinare e, tempestivamente l’erogazione della potenza viene tagliata.
Risultato?
Possessori di vetture da 220-240 CV (ma stanno arrivando sul mercato anche modelli da 300CV trazione anteriore) hanno lamentato l’inefficacia del mezzo, la mancanza di emozioni e la perdita di scariche di coppia entusiasmanti. Su autorevoli riviste sono stati pubblicati articoli in cui possessori ad esempio di Lancia Delta Integrale da 220 CV dichiaravano di esser passati a vetture nuove da 240 CV sempre sovralimentate ma a “trazione anteriore” e quindi obbligatoriamente con TC, con il risultato di una enorme delusione. La vettura nuova risulta fin troppo dolce e facile da guidare inoltre proprio nel momento in cui sembra arrivare il bello, il TC interrompe l’alimentazione per evitare il pattinamento delle ruote ed ogni emozione svanisce.
Conclusioni:
Auto di questo genere e con le suddette potenze, potevano tranquillamente esser realizzate a trazione integrale (più raramente posteriore) ma il costo dell’intervento sarebbe stato troppo elevato per le case costruttrici che si sono limitate ad adottare Traction Control su economiche trazioni anteriori, nonchè cerchi di maggiori dimensioni (diametro) per ridurre l’effetto di pattinamento ed aumentare la stabilità e le tanto agognate gomme più larghe una volta non omologabili e che fecero sudare un’intera nazione di appassionati per poterle montare.
Il rovescio della medaglia:
Non bisogna d’altra parte omettere di dire che rendere l’erogazione più dolce ha facilitato la guida anche agli appassionati meno esperti. E’ servita quindi a ridurre la quantità di incidenti su strada dovuti all’inesperienza. Non tutti i possessori di vetture performanti sono dei piloti e la filosofia delle case costruttrici per allargare le vendite sta proprio in questo: “Ti piace l’auto sportiva? Non sei un pilota? Non è detto che tu debba esserlo! Ci pensa l’elettronica a fare ciò che non sai fare!”
Ecco in questo ci vedo molti motivi di discussione sia pro che contro…
*Mi riferisco a vetture racing replica puramente originali in ogni loro parte e che possono essere tranquillamente iscritte all’ASI come auto d’epoca o storiche.
Pistoni Aprilia RSW 250 HARADA
Rubrica: Tecnologia due tempi
Titolo o argomento: La tecnica dei pistoni dell’Aprilia RSW 250 GP
Tre differenti evoluzioni di pistoni
illustrati e spiegati per i più appassionati
Nelle foto sotto potete osservare 3 differenti tipi di pistoni della Aprilia RSW che utilizzò Harada ai tempi in cui correva nella classe 250 -attenzione: non sono uguali a… sono proprio i suoi- apparentemente sembrano tutti uguali, in realtà si tratta di 3 pistoni che hanno avuto 3 differenti rese in pista. Precisiamo che la RSW 250 è ovviamente una bicilindrica ma nelle foto vediamo un solo pistone per tipo per semplicità.
Raccolta dati
Innanzitutto circa il primo pistone (pistone A, foto sopra) notiamo che sul mantello vi è scritto che è un pistone della 250 (in questo caso quello che va nel cilidro inferiore) che ha girato nelle Prove Libere in Catalunya (Spagna) per 30 giri. Anche per i meno esperti è visibile ad occhio nudo la notevole usura cui è stato soggetto in soli 30 giri. Questo dovrebbe già aiutare il lettore a comprendere quanto siano spinti tali motori… Inoltre l’esigenza di scrivere non appena smontato, cosa abbia fatto quel pistone, ha un motivo di primaria importanza:
tornando a casa dopo la gara è possibile studiare le cause di errori di messa a punto o, perchè no, le ragioni di ottimi risultati imprevisti. Sfogliando le tabelle inerenti le carburazioni del week end si possono osservare gli effetti di ogni caburazione sulla vita del pistone. Si può tornare alla radice di rotture (molto rare) di un motore 2 tempi o di perdite prestazionali precoci.
Rapporto geometrico di compressione elevatissimo
Nella seconda foto in alto (cielo pistone A) è messo in evidenza il cielo del pistone, ossia la parte superiore che va a sfiorare la camera di scoppio ad ogni ciclo. Notiamo come in soli 30 giri la superficie sia diventata molto più rugosa di quanto dovrebbe e addirittura danneggiata come se fosse stata grattata: si tratta della detonazione anulare. Tale fenomeno, considerato un’anomalia nei motori stradali, è invece all’ordine del giorno in motori che girano con rapporti geometrici di compressione pari a 18:1. Si tratta di valori elevatissimi per i quali non è sufficiente una carburazione un pò più grassa per permettere al motore di funzionare meglio. Il compito del pistone è di resitere almeno per la durata della gara. E’ fondamentale che i materiali utilizzati siano ottimi e che gli elementi di alligazione che formano la lega del pistone stesso incrementino le proprietà di tale organo. Ne conseguono costi molto più elevati rispetto a componenti stradali.
Una sola fascia per…
Passare da un motore di serie ad uno da competizione, può voler dire stravolgerlo completamente. La presenza di una sola fascia in simili motori è fondamentale per ridurre gli attriti e quindi le perdite organiche e favorire gli elevati regimi di rotazione. Meno attriti – meno perdite – maggiori rendimenti meccanici.
Fori ausiliari di passaggio olio
Nella terza foto in alto osserviamo che sono stati eseguiti 2 piccoli fori poco sotto l’unica fascia presente. Questi fori svolgono un importante compito. Si tratta di migliorare la lubrificazione del mantello del pistone. Durante l’ammissione, i vapori di miscela aria/benzina/olio oltre a risalire lungo i travasi, risalgono nella parte inferiore del pistone. I fori eseguiti permettono a tali vapori ad alto potere lubrificante di essere in parte distribuiti anche lungo la superficie di contatto pistone-cilindro. Sì è molto discusso in passato sull’utilità di questi fori. In principio erano i motoristi più ingegnosi a realizzarli da soli. Successivamente alcuni tipi di pistoni uscirono di fabbrica direttamente così. Nell’ultima foto in basso vediamo come il terzo pistone abbia dei fori più piccoli e di esecuzione più precisa.
Un mantello ridotto al minimo
Non è solo l’adozione di una singola fascia a garantire minori attriti possibili, bensì anche la forma stessa del pistone. Tecnica largamente adottata anche su strada, con diverse proporzioni, è quella di sagomare la parte inferiore dei pistoni in modo da ridurre la superficie di contatto pistone/cilindro e ridurre gli attriti. Questa lavorazione viene fatta ovviamente in fabbrica e solo su una porzione di pistone per garantire la corretta stabilità dello stesso lungo la sua corsa nel cilindro. Superfici esageratamente scarse portano ad oscillazioni anomale dei pistoni con conseguenti immediati grippaggi. Lo scopo degli ingegneri è di far durare il pistone almeno per l’intera durata della gara evitando cali di potenza specie negli ultimi giri.
Allegerire oltre ogni limite
Preparare una moto che andrà poi a vincere titoli su titoli in 125 e 250 (sto parlando ovviamente di Aprilia) non è cosa semplice. Si evolve ogni minimo dettaglio; anche i pistoni sono stati oggetto di sviluppi fantasiosi merito di tecnici appassionati. Nella prima e seconda foto (questa volta in basso) vediamo che sul pistone B sono stati praticati degli incavi che hanno il compito di allegerire le masse in moto alterno. Un pistone più leggero permette di incrementare il regime di rotazione (e quindi la velocità media del pistone stesso) offrendo esso minori inerzie e di conseguenza stressando meno albero motore, biella e cuscinetti. Anche incrementi di pochi grammi sono fondamentali.
Segni normali
Le rigature sono normali, all’ordine del giorno poiché i giochi utilizzati nel mondo delle corse sono più ampi per permettere al motore di essere pronto dopo rodaggi brevissimi. Su mezzi stradali è altresì fondamentale ridurre i giochi allo stretto necessario per garantire una buona durata del propulsore. In questo sono molto rigorosi i tedeschi ad esempio.
Pit Stop
Morale: “Non sottovalutate mai i più piccoli (in qualunque settore) potreste pentirvene… Ad esempio avere una scuderia molto “grossa” in termini economici , non significa necessariamente essere i migliori nel campo. Significa avere più possibilità economiche e poter possedere o spendere di più… coprire maggiori errori, permettersi più test, più materiale… Non significa essere i migliori, pertanto: quando si presenta da voi il ragazzetto di 18 anni davvero appassionato, evitate di snobbarlo perchè… se a quel ragazzetto poi dovesse andar bene, ve lo ritroverete in pista davanti quando meno ve lo aspettate”.
Risparmiare il carburante: il sistema cut off.
Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili
Titolo o argomento: Risparmiare il carburante
Ho una macchina abbastanza stabile quindi posso mettere a folle in tutte le discese e risparmiare carburante.
Errato, oggi le migliori utilitarie (sotto il punto di vista dei consumi) sono corredate di una utile funzione che si chiama CUT OFF. Questo sistema permette di interrompere l’iniezione di carburante ogni qualvolta si rilascia il gas. Offre un ottimo risparmio di carburante in tutte quelle situazioni in cui lasciando il gas il motore diventa passivo e viene trascinato dalle ruote motrici e non viceversa, ovvero durante le discese o i rilasci di gas in autostrada ad elevate andature ad esempio.
Il risparmio ottenuto è maggiore rispetto a quello che si ottiene mettendo in folle. In quest’ultima modalità infatti il motore per rimanere acceso deve essere comunque alimentato anche se solo al minimo. E’ vero però che sotto un determinato numero di giri l’alimentazione viene comunque ripristinata e il CUT OFF si interrompe per evitare lo spegnimento del motore.
Le vetture tedesche furono le prime anni fa a montare questi sistemi sulle auto. Oggi molte altre marche si sono adeguate. Inoltre sottolineo che quando dico “le migliori vetture montano questo sistema”, è da intendersi: migliori sotto il punto di vista della gestione dei consumi. Sottolineo questo per evitare che una vettura venga considerata ottima in ogni aspetto solo perchè dispone di un tale sistema. Ovviamente non è detto.
European Truck Racing Championship
Molti non le conoscono, sono le corse dei camion (FIA) ovvero l’ European Track Racing Championship. Ci sono delle date anche in Italia, vi suggerisco di farci un salto se amate i camion performanti o se siete semplicemente curiosi come me 🙂 Ovviamente trattandosi di corse sconosciute, non vi sono interessi economici tali da imporre costi elevati persino nei biglietti… L’ultima volta sono entrato con 8 euro e forse anche meno e ci sono stato un’intera giornata tra turni di qualifiche e più gare disputate nello stesso giorno. Spassoso…
Motori Diesel Sovralimentati derivati da quelli di serie – massima cilindrata ammessa per regolamento: 13.000 centimetri cubici. Motori da 6 a 8 cilindri a V.
Potenze impressionanti intorno ai 1.400CV a poco più di 1000 giri al minuto.
Coppia smoderata di circa 500 Kgm.
Velocità massime limitate a 160km/h per regolamento anche considerando che poi ad ogni staccata occorre frenare una massa di diverse tonnellate.
L’altezza del veicolo non deve oltrepassare i 2,5 metri per permettere migliori performance in curva ed evitare possibili ribaltamenti.
L’abitacolo deve necessariamente essere munito di ROLL-BAR onde evitare lo schiacciamento della cabina in caso di incidenti gravi (perchè non farlo anche su strada? Per il peso?).
Il calendario lo trovate al seguente link:
http://www.truckracing.de/truckrace/en/news/index.html
Link correlati
Bisonti da corsa – FIA Truck Racing Championship
Acquistare un’auto usata, ecco cosa guardare.
Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili
Titolo o argomento: Cosa devo guardare se acquisto un’auto usata?
Metodo: cosa devo guardare per non fare errori?
La vettura usata deve essere libera per ogni tipo di prova, se questo ti viene impedito vuol dire che c’è qualcosa da nascondere.
Se ti dicono di parlare con il proprio meccanico che garantisce, tu rispondi che deve essere “il tuo meccanico” a garantire e non quello del venditore. Il tuo meccanico è disinteressato e neutrale ovviamente.
Autotelaio e carrozzeria
Porta la macchina da un gommista esperto, possibilmente da uno che prepara assetti anche sportivi e sia ben attrezzato. Fai verificare che l’auto non sia incidentata e che il telaio sia diritto. Mettila sul ponte e controlla il suo stato nella parte inferiore. Avere la convergenza da rifare è normale e non significa che il telaio è storto.
Controlla tutte le guarnizioni, specie quelle intorno a parabrezza e lunotto e osserva se sul bordo di esse trovi tracce di vernice. Se sì chiedi perchè (sicuramente l’auto è stata verniciata). Sii un bravo psicologo: se chi sta vendendo esita nelle spiegazioni o evita il discorso, ha qualcosa da nascondere. Non effettuare l’acquisto.
Controlla la verniciatura contro luce di giorno all’aperto, se trovi strani aloni, quella parte è stata riverniciata.
Controlla le staffe che reggono i fari anteriori, verifica incrinature o imperfezioni nella verniciatura. Se hai un carrozziere di fiducia informati su tutti quei fattori che indicano riverniciature in punti anomali. La comune bottarella non pregiudica l’ottimo funzionamento di un mezzo ovviamente.
Controlla se le portiere chiudono tutte allo stesso modo e verifica se senti strane vibrazioni su uno degli sportelli. L’auto potrebbe aver preso una seria botta da quella parte. Controlla i codici sui vetri per capire se uno di essi è stato sostituito ed eventualmente chiedi perché.
Anche un pneumatico usurato in modo anomalo può esser segno di un telaio storto.
Motore
Ovviamente guida l’auto e senti le tue impressioni. I chilometri non saranno mai quelli che leggi a meno che tu non stia acquistando da un privato (anche in questi casi però ho trovato persone che li hanno tirati indietro).
Verifica la fumosità allo scarico. Se parti a freddo in una giornata invernale è normale che esca la condensa e ti possa sembrare fumo bianco. Tranquillo non è olio.
Se il motore, in temperatura, fuma in modo anomalo, potrebbe avere problemi con la guarnizione della testa o con i paraoli delle valvole che lasciano passare l’olio in camera di scoppio. Questo viene in parte bruciato e mandato allo scarico.
Verifica, tramite un meccanico esperto, possibilmente con una sonda a fibre ottiche e l’apposito monocolo o monitor, lo stato di camere di scoppio, pistoni e cilindri. E’ sufficiente togliere tutte le candele -niente di più- potrai vedere velocemente se i cilindri sono rigati o presentano tracce di grippaggio. Un esperto in rettifiche ti potrà essere utile…
Segni omogenei a 45° che si incrociano per tutta la superficie del cilindro non sono dovuti a danni ma servono per trattenere l’olio sulle pareti dei cilindri e lubrificare i pistoni.
Attraverso un compressiometro (dal meccanico) potrai verificare la tenuta di pistoni e valvole. In poche parole verificherai se c’è compressione nel motore e quindi, se il motore va a dovere e consuma carburante nella norma. I valori corretti sono riportati sui manuali delle officine specializzate.
Se mentre il motore è avviato senti strani e persistenti ticchettii metallici, potrebbe avere i bicchierini idraulici delle punterie danneggiati.
Verifica aprendo il cofano motore che non ci siano eccessive macchie d’olio o perdite che hanno causato abbondanti strisciate. In tal caso evita l’acquisto.
Verifica che nel vaso di espansione il liquido di raffreddamento non sia “melmoso”. Se dovesse presentarsi sotto forma di melma significa che si è miscelato con l’olio per problemi di tenuta tra testata e monoblocco. Evita l’acquisto ovviamente.
Quando leggi che il motore è stato appena “rifatto” domandati perchè uno spende tanto per rifare un motore e poi rivende subito il mezzo… Inoltre un motore, quando lo si restaura, bisogna saperlo preparare e revisionare altrimenti è molto facile rovinarlo del tutto. In Italia sono veramente pochi quelli che effettuano tali lavori in modo corretto e con un livello di precisione decisamente elevato. Oltre alle capacità e alle conoscenze nonchè una rigorosa pazienza, bisogna disporre di macchine per rettifica decisamente costose e con gradi di precisione molto molto elevati.
Quando leggi su un’inserzione che gomme e freni sono stati appena sostituiti non è detto che si tratti di un’auto in pessime condizioni ma potrebbe esser stata molto sfruttata… In effetti se il mezzo è in ottime condizioni, il proprietario non si interessa di cambiare gomme e freni ma si limita a dirvi di farlo oppure non vi dice nulla in quanto sa che il suo mezzo è OK ed ha bisogno al limite della regolare e normale manutenzione ordinaria.
Circa i mezzi elaborati (auto moto) sappiate che non è assolutamente vero che valgono di più, anzi… Le elaborazioni riducono drasticamente il valore del mezzo. Per non parlare poi di mezzi omologati che però hanno girato in pista: il loro valore è molto molto BASSO. Non farti prendere dall’euforia del fatto che la macchina sia bella e aggressiva. Ne troverai altre 10 meglio a prezzi più vantaggiosi.
Un mezzo originale può essere facilmente iscritto all’ASI se sei un appassionato. Un mezzo elaborato non ha alcuna possibilità.
Conclusioni
Infine il consiglio che penso sia più semplice ed efficace: acquista un’auto o una moto usata da un conoscente, un amico, un parente, un collega di lavoro, insomma una persona fidata. Risparmi tempo e denaro. Se un mio amico acquista una moto che ho posseduto, fidati che non prende un bidone 😀
Una pompa del gasolio da 1500 euro
Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili
Titolo o argomento: Una pompa del gasolio da 1500 euro
La mia auto diesel stentava a partire eppure non ha moltissimi chilometri: era necessario sostituire la pompa del gasolio con una spesa che addirittura si è avvicinata, tra pezzi e manodopera, ai 1500 euro?
Non è detto! Spesso accade semplicemente che i 4 tubicini di ritorno del gasolio, se si tratta di un motore a 4 cilindri ovviamente, si siano crepati (magari la macchina è spesso parcheggiata fuori la notte oppure ha molti anni ma un chilometraggio non molto alto). Crepandosi si verificano delle perdite e, allo stesso tempo, delle infiltrazioni di aria. In tal caso il motore stenta a partire e dà le stesse impressioni di una pompa che non va (proprio per il fatto che entra aria). In tal caso la spesa si aggira (costo effettivo) sui 20 centesimi a tubicino più la manodopera. Verificate sempre che i tubicini di ritorno del gasolio non abbiano evidenti fenditure.
In alternativa. Candelette vecchie o una batteria non in forma o ancora un motorino di avviamento consumato, danno segni simili ma con delle varianti fondamentali: “il problema non si presenta tutto in un colpo”. Sentireste che l’affaticamento all’avviamento comincia gradualmente con il tempo al contrario dei tubicini che possono cedere all’improvviso. E’ comunque importante sottolineare che nei motori diesel il decadimento della batteria è improvviso ma, se siete attenti, potete notare un abbassamento generale della tensione anche dall’affievolimento delle luci del cruscotto già qualche mese prima.