Officina: com'è cambiato il rapporto corsa/alesaggio

Alla fine degli anni Sessanta, le moto sono tornate alla ribalta dopo un periodo di grave crisi. Sono apparsi nuovi modelli di grande interesse tecnico destinati allo svago e all’impiego sportivo e non soltanto alla mobilità urbana di basso costo, per la quale c’erano i ciclomotori e gli scooter. E il mercato è anche diventato più globale. Stava iniziando l’era delle maximoto e, per i più giovani, delle 125 da regolarità, utilizzabili su strada e con motori a due tempi via via più performanti. I modelli più importanti erano quasi tutti di nuova progettazione e stavano contribuendo non poco all’avanzamento della tecnica. Si sono affermati definitivamente schemi costruttivi più evoluti e diversi costruttori hanno abbracciato con decisione la strada dei motori con più di due cilindri, aperta dalla famosa Honda CB 750 Four.

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L'evoluzione 

Lo sviluppo successivo, però, non è stato rapido come forse ci si poteva aspettare. I parametri motoristici si sono modificati lentamente e alcune soluzioni di importanza fondamentale, come le quattro valvole per cilindro e il raffreddamento ad acqua, hanno tardato a imporsi. Cautela e magari conservatorismo da parte dei tecnici, esigenze di contenere i costi di fabbricazione e influenza del marketing hanno avuto un peso determinante in questo contesto. Il rapporto corsa/alesaggio (C/D) della già citata CB 750 Four era 1,03 e quello della CB 900 F Bol d’Or era 1,06. Dunque le due quadricilindriche di punta con le quali la più grande casa del mondo ha iniziato e ha terminato gli anni Settanta erano entrambe a corsa lunga, anche se di poco! Stupisce che nella seconda metà del decennio la Honda abbia messo in produzione la turistica CX 500, nella quale il rapporto C/D aveva il valore record di 0,66.

Chiaramente la moto era stata progettata da altro gruppo di lavoro; nel suo motore c’erano soluzioni avanzatissime, come il raffreddamento ad acqua e le quattro valvole per cilindro, ma al tempo stesso spiccava anche, in senso opposto, la distribuzione ad aste e bilancieri! Nel decennio in questione, che ha visto l’ingresso nel settore delle grosse 4T bialbero della Kawasaki e della Suzuki, il rapporto corsa/alesaggio nei quadricilindrici di 750 e di 1000 cm3 indicativamente andava da 0,87 a 1,08. Decisamente significativa è stata l’entrata in produzione (nel 1979) della Ducati Pantah, nella quale questo rapporto era nettamente più basso (0,784, come in tutti i mono 250 costruiti in precedenza dalla casa bolognese); si trattava però di una bicilindrica. Gli anni Ottanta hanno visto l’affermazione definitiva delle quattro valvole per cilindro e non soltanto nei modelli di prestazioni più elevate.

Anche il rapporto C/D è diminuito nettamente, raggiungendo valori compresi tra 0,69 e 0,78. Si è trattato di un passo in avanti molto significativo, reso possibile dalla adozione del raffreddamento ad acqua, che consentiva di diminuire molto lo spessore delle pareti tra le canne dei cilindri. Senza aumentare la larghezza del motore e ferma restando la cilindrata, grazie ad esso era possibile adottare alesaggi maggiori. I motori Honda a V di 90° (VF e VFR), nei quali non c’erano problemi di larghezza, sono stati i primi quadricilindrici nei quali il rapporto in questione è sceso leggermente al di sotto di 0,7. Pure le Suzuki GSX-R con raffreddamento misto sono arrivate a un valore analogo, ma per loro il passaggio alla refrigerazione ad acqua è ben presto diventato inevitabile.

Negli anni Novanta la corsa alla riduzione del rapporto C/D è continuata, anche se in maniera meno evidente. Nella celebre CBR 900 esso era 0,828, valore tutt’altro che spinto. All’altro estremo del campo troviamo la Kawasaki ZX-7R di metà decennio con il suo 0,612. Gli anni Duemila hanno visto un ulteriore avvicinamento ai valori odierni. I quadricilindrici 1000 sono diventati protagonisti dei mondiali Superbike (andandosi ad aggiungere ai bicilindrici Ducati, dapprima di 1000 e quindi di 1200 cm3 ) e di conseguenza è su di essi che si è concentrato principalmente lo sforzo dei costruttori teso all’incremento delle prestazioni. I 1000 giapponesi hanno subìto a più riprese rivisitazioni, che hanno interessato anche il rapporto C/D. Oltre un dato valore non si è potuti andare per via del regolamento, che a un certo punto ha posto un limite al massimo alesaggio impiegabile. Anche senza di esso, però, con una architettura in linea non sembrava esserci un ulteriore margine di sviluppo in tale senso. Oggi i 1000 quadricilindrici di serie di prestazioni più elevate hanno rapporti C/D compresi tra 0,725 e 0,598.

Valore limite

Quest’ultimo valore è anche quello adottato dalle MotoGP, il cui regolamento indica in 81 mm, il valore massimo consentito per l’alesaggio, indipendentemente dalla disposizione dei quattro cilindri. Senza questa norma i motori sarebbero tutti a V, dato che con tale architettura l’ingombro trasversale dei singoli cilindri non risulta limitato come nei quadricilindrici in linea. In questi ultimi, infatti, aumentando l’alesaggio cresce inevitabilmente anche la larghezza del motore. Oltre un certo valore non ci si può spingere perché sarebbe penalizzata l’aerodinamica (eccessiva sezione frontale) e verrebbe ridotta la possibilità di inclinazione in curva. Nei quadricilindrici a V si impiegano tre soli supporti di banco e non cinque, come in quelli in linea. Le perdite per attrito sono quindi leggermente minori e perciò è un poco migliore il rendimento meccanico.

D’altro canto, mentre un motore a V può consentire una eccellente centralizzazione delle masse, uno in linea può permettere di spostare più in avanti il baricentro. E di sfruttare l’effetto bilanciere per ottimizzare il comportamento in curva. Insomma sui circuiti con lunghi rettilinei sembrerebbero essere leggermente avvantaggiati i motori a V mentre quelli più “guidati” ovvero con molte curve sembrerebbero esserlo quelli in linea. La differenza è comunque molto ridotta. Per terminare, ricordiamo che nelle auto di F1 nei primi anni Duemila il rapporto C/D è arrivato addirittura a 0,41.

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