Massimo Clarke: i motori bicilindrici

L’attuale scena motociclistica offre motori con un numero di architetture costruttive e un numero di frazionamenti mai visto in precedenza. Si va dai mono ai sei cilindri, con disposizioni che a seconda dei casi sono in linea, a V o boxer.

In particolare, sono i bicilindrici a presentare la maggiore varietà di temi; quelli oggi in commercio hanno infatti angoli della V compresi tra 45° e 90°. Quelli in linea hanno tre diverse configurazioni dell’albero a gomiti, alle quali corrispondono differenti spaziature tra le fasi utili (ovvero tra gli “scoppi”) e diversi comportamenti per quanto riguarda l’equilibratura, e quindi la produzione di vibrazioni. Insomma, ce n’è davvero per tutti i gusti! Vediamo sinteticamente come stanno le cose, prendendo in esame, in questa sede, i soli motori a quattro tempi.

Bicilindrici Boxer

I bicilindrici boxer rientrano in una categoria a sé stante: perfettamente equilibrati, se si eccettua una modestissima coppia non bilanciata (ma la BMW ha pensato di eliminare le pressoché inavvertibili vibrazioni da essa generate utilizzando un albero ausiliario!), hanno un funzionamento straordinariamente “rotondo” e pastoso anche in quanto le fasi utili risultano distanziate uniformemente, cosa che rende molto piacevole pure la tonalità di scarico. Questa architettura si presta ottimamente ad essere impiegata in un svariate tipologie di moto. Però non è proprio la migliore immaginabile, quando si vanno a cercare le più elevate prestazioni in assoluto (moto supersportive e da competizione) e questo per il semplice motivo che disponendo il motore con i cilindri trasversali rispetto al telaio è praticamente impossibile ottenere condotti di aspirazione dall’andamento ottimale ai fini della massima potenza. A disporre i cilindri longitudinalmente (ovvero uno rivolto in avanti e l’altro all’indietro) oggi non è neanche il caso di pensare (il motore sarebbe troppo lungo). Inoltre, l’albero a gomiti poggia su due soli supporti di banco e ha i perni di biella a 180°; a collegarli provvede un braccio di manovella lungo e non supportato. Tutto OK, ovviamente, (specialmente in presenza di corse piuttosto corte), ma non proprio ideale se un motore deve girare molto al di sopra di 10.000 giri/min…

Bene ha fatto quindi la BMW a realizzare, per gli appassionati più sportivi, una moto a quattro cilindri e con architettura non più boxer, ma in linea (S 1000 RR). E bene ha fatto anche a completare la sua ampia gamma con dei modelli, di varie tipologie, azionati da un motore a due cilindri paralleli (800, nelle diverse versioni). E qui occorre dire che non c’è scritto da nessuna parte che una architettura di questo tipo sia superiore o inferiore a una a V, per quanto riguarda le prestazioni massime ottenibili, a parità di cilindrata.

La disposizione dei cilindri

La formula che ci dà la potenza parla chiaro: i parametri che entrano in gioco sono la cilindrata, la velocità di rotazione e la pressione media effettiva (PME). Non ci sono accenni di sorta alla architettura del motore. Certo, la PME dipende da una serie di fattori, tra i quali spicca la bontà della respirazione (ossia il rendimento volumetrico), ma non si vede perché debbano essere diversi se i cilindri sono in linea o a V. In fatto di potenza di punta, non sembra che ci sia una differenza davvero sensibile tra le superbikes Aprilia (a V) e BMW e Yamaha (in linea). Pure per quanto riguarda le MotoGP, Honda e Yamaha hanno motori con architetture diverse (rispettivamente a V e in linea), ma sembrano essere piuttosto vicine in fatto di cavalleria (e non si deve dimenticare che la M1 perde circa 4 cavalli in più, rispetto alla rivale, nel tragitto tra l’albero a gomiti e la ruota, a causa della presenza dell’albero ausiliario). Le eventuali differenze dipendono dal rapporto corsa/alesaggio, dalle caratteristiche dei sistemi di aspirazione e di scarico e via dicendo, oltre che dal lavoro di sviluppo effettuato e dalla abilità dei tecnici. Il motore della Suzuki MotoGP è a V (come quello della Honda), ma va un pò meno degli altri. Probabilmente ci ha lavorato un minor numero di tecnici e con un budget inferiore a disposizione…

Immaginiamo di prendere un V 8 di Formula Uno, la cui cilindrata unitaria è di 300 cm3. Supponiamo di impiegarlo per ricavare un bicilindrico 600; avremo la stessa potenza sia se lo utilizziamo in modo da avere due cilindri a V (insomma, se ne tagliamo una “fetta”), sia se usiamo due cilindri della stessa bancata! Beh, se proprio vogliamo andare a cercare il pelo nell’uovo, nel bicilindrico a V avremo due soli supporti di banco, ma perni dell’albero di diametro maggiore, mentre in quello con architettura in linea avremo tre supporti (ma i perni dell’albero potranno avere un diametro minore).
Rimane il fatto che un motore può essere più adatto di un altro, per la propria architettura, ad essere installato in una data ciclistica; può essere più largo ma più corto o risultare più stretto ma più lungo, e via dicendo. Questi però sono altri discorsi, che con la massima potenza ottenibile non c’entrano. E comunque, ne parleremo…