Officina: la potenza conta ma c'è dell'altro

Quando si parla delle prestazioni dei motori la prima parola che si pronuncia in genere è potenza. Questa grandezza di sicuro è fondamentale ma se si vuole valutare lo stato di sviluppo di un motore o se si vogliono confrontare quelli di moto diverse, occorre altro. Bisogna anche tenere conto della cilindrata, del numero dei cilindri (ovvero del frazionamento) e del rapporto corsa/alesaggio. Una stessa potenza può essere fornita da due motori molto differenti uno dall’altro. Per fare un esempio limite, magari uno è un piccolo plurifrazionato che ruota a un regime elevatissimo e l’altro un grosso monocilindrico che gira molto più piano.

Per avere informazioni sul livello di esasperazione dei motori (o se si preferisce, sul loro grado di sviluppo nell’ottica della utilizzazione della cilindrata disponibile) occorre considerare la potenza di ciascuno di essi rapportandola alla unità di cilindrata. Dividendo i cavalli erogati per la cilindrata espressa in litri otteniamo la potenza specifica. Cioè quella che in teoria il motore erogherebbe se la sua cilindrata fosse di 1000 cm3. La potenza specifica consente anche di effettuare interessanti confronti tra motori diversi. Non si deve però trascurare il fatto che in questo modo non vengono considerati il numero dei cilindri e il rapporto corsa/alesaggio. I confronti e le valutazioni vanno quindi effettuati tenendo debito conto di questo.

Officina: scopriamo la sollecitazione termica peggiore

La coppia

---

Come tutti sanno, la potenza viene misurata al banco. In realtà quella che si ottiene è la coppia, che poi va moltiplicata per la velocità di rotazione. A sua volta la coppia è il prodotto della cilindrata per la pressione media effettiva (PME). Quest’ultima corrisponde quindi alla coppia specifica! I valori numerici e le unità di misura sono diversi ma le dimensioni fisiche sono le stesse. Ferma restando la cilindrata totale, la potenza aumenta al crescere del frazionamento e del regime di rotazione e al diminuire del rapporto corsa/alesaggio. Quest’ultimo punto è chiaro: un maggiore diametro del cilindro consente di impiegare valvole più grandi, a vantaggio della respirazione del motore ai regimi più alti. Inoltre è chiaro che cresce la superficie del pistone. Un frazionamento più spinto significa che i cilindri sono più numerosi e più piccoli. Il rendimento termico può risentirne negativamente (maggiori perdite di calore) e questo spiega perché per contenere i consumi (voce della massima importanza in campo auto) le vetture di serie tendano ad avere meno cilindri, rispetto al passato. Oggi un 1000 spesso è a tre cilindri, cosa quasi impensabile fino a non molti anni fa. Cilindri più piccoli, fermi restando il rapporto corsa/alesaggio e la cilindrata totale, significano che il motore può raggiungere regimi di rotazione più alti con una stessa velocità media del pistone (e quindi con analoghe sollecitazioni meccaniche). Inoltre aumenta la superficie totale dei pistoni, fattore vitale ai fini delle prestazioni. Il vantaggio per la potenza è evidente.

Un accenno di storia

---

Negli anni Sessanta la Honda ha migliorato le prestazioni delle sue moto da Gran Premio, portandole a livelli mai visti in precedenza, adottando frazionamenti sempre più spinti. Nella classe 250 il quadricilindrico del primo mondiale (1961) aveva una potenza specifica di 152 CV/litro, valore assai prossimo ai 156 CV/litro della straordinaria NSU 250 del 1954, che di cilindri ne aveva soltanto due (e con due valvole ciascuno, non quattro!). L’anno successivo la Honda ha trionfato però con un nuovo quadricilindrico che di cavalli/litro ne aveva circa 180 (a 14000 giri/min). La vittoria nel mondiale del 1966 è stata ottenuta grazie al sei cilindri RC 165 la cui potenza specifica superava ormai i 220 CV/litro, a un regime di rotazione prossimo ai 18000 giri/min. Quando i due tempi hanno cominciato a vincere anche nella classe regina per le moto del mondiale è iniziata una nuova era, che si è prolungata fino all’inizio degli anni Duemila, quando il nuovo regolamento ha completamente rivoluzionato le regole del gioco, con l’introduzione delle MotoGP a quattro tempi. Per i motori a quattro tempi da competizione ci sono stati, in campo moto, oltre due decenni di latitanza; l’evoluzione è stata interrotta dal dominio dei 2T, ma non è stato così per le moto di serie.

Negli anni Settanta un 1000 a quattro cilindri (di 250 cm3 ciascuno), ancora a due valvole e raffreddato ad aria, erogava all’incirca 90 cavalli. Un 250 monocilindrico del decennio precedente aveva una settantina di cavalli/litro. I migliori mono da competizione italiani di questa cilindrata derivati dalla serie, all’epoca sono arrivati a potenze specifiche dell’ordine di 125 CV/litro o poco più. Il mitico Morini bialbero raggiungeva i 148 CV/litro, pare.

Negli anni Ottanta sulle moto di serie è arrivato il raffreddamento ad acqua (faceva eccezione soltanto la Suzuki con il suo sistema misto aria-olio) e si sono imposte le quattro valvole. I quadricilindrici 1000, nei quali data la cilindrata la potenza erogata dal motore si identifica con quella specifica, hanno raggiunto i 125 – 145 cavalli, compiendo un bel passo avanti rispetto al decennio precedente. La corsa verso prestazioni sempre maggiori è proseguita negli anni Novanta, durante i quali sono stati superati i 150 CV e in alcuni casi si è arrivati a circa 160. Il cambiamento del regolamento Superbike ha fatto della 1000 la classe di riferimento per quanto riguarda i quadricilindrici. I motori di queste moto, sempre più performanti e dichiaratamente sportivi, nel primo decennio del ventunesimo secolo sono arrivati a superare dapprima i 170 e quindi i 180 cavalli. Oggi superano i 200 CV e in alcune versioni, chiaramente destinate a impiego in pista più che in strada, vanne ben oltre i 220 CV. Gli incrementi di potenza sono stati ottenuti sia migliorando la pressione media effettiva che incrementando i regimi di rotazione, arrivati a superare i 13000 giri/min. Ne parleremo prossimamente…

Officina: il significato di Lobe Center