Oltre alla sostituzione dei componenti originali con altri specificatamente studiati per ottenere il minor peso e la massima resistenza (pistoni stampati a mantello ridotto, bielle in titanio, spinotti alleggeriti), resta possibile alleggerire il materiale di serie.
Il principio guida dell’alleggerimento è che meno peso si ha da spostare meno energia è necessaria per ottenere il movimento e per arrestarlo.
Minor massa corrisponde a minor affaticamento dei materiali e più energia da sfruttare altrove.
L’energia prodotta in camera di combustione subisce molte perdite prima di giungere alle ruote. Tra queste perdite c’è anche l’energia consumata per muovere i componenti con moto alternato (pistoni piede di biella) e rotatorio (testa di biella, albero motore, volano).
Più queste parti sono leggere meno energia servirà per muoverle, tutto a beneficio dello spostamento del mezzo.
Quando si sostituiscono i pistoni, anche per quelli di serie, bisogna sempre controllarne il peso che deve essere uguale per tutti.
Le case danno una tolleranza di alcuni grammi, ma quanto più simili sono tra loro meglio è.
Per controllare il peso è sufficiente una comune bilancia elettronica da cucina, con portata sino ad un chilogrammo e divisione di un grammo. Data la non precisa taratura la pesata del pistone va effettuata 5 volte prendendo nota dei risultati, escludendo il peso maggiore, il peso minore e fatta la media degli altri tre.
Il materiale da asportare per bilanciare i pistoni è al loro interno, sui rinforzi degli spinotti.
Siccome si tratta di asportare pochi grammi non si corrono pericoli. Anzi, le case lasciano apposta materiale in eccedenza proprio per questa operazione.
In caso di elaborazione con ricerca spinta di prestazioni si asporta invece molto materiale. Sta all’esperienza (o al coraggio) del preparatore capire quanto ne va asportato per garantire ancora la necessaria affidabilità.
La biella va divisa in due sezioni: il piede di biella che ha moto alterno, e la testa di biella che ha moto rotatorio.
Il lavoro di alleggerimento, per un’elaborazione spinta, va completato con un lavoro di lucidatura.
La lucidatura, che non è cromatura, è un effetto collaterale derivante della necessità di eliminare ogni pssibile innesco di frattura sul fusto ottenuto per forgiatura. La superficie forgiata si presenta grezza e ruvida. Proprio l’eliminazione di questa ruvidità è lo scopo della lucidatura.
Per la bilanciatura e l’alleggerimento è prevista eccedenza di materiale sia sul cappello che sul piede con lo stesso principio visto per i pistone.
Tolto peso al pistone e alla biella ci ritroviamo con un albero motore sbilanciato che va sottoposto ad adeguamento ai nuovi pesi.
Per massimizzare i vantaggi dell’alleggerimentodato dalla bilanciatura, si è trovato utile rendere i profili dei contrappesi aerodinamici.
Se pure all’interno del basamento dovrebbe esserci una depressione, per cui la reale resistenza aerodinamica è inferiore rispetto alla stessa condizione in aria libera, la forma tondeggiante lascia scorrere vapori e particelle di olio lateralmente invece di spingerle con forza verso il perimetro e questo genera una minor resistenza, a tutto vantaggio maggior velocità di rotazione dell’albero.
Il volano è un peso, che assorbe energia per essere messo in movimento e la restituisce per inerzia quando quando la fonte dell’energia diventa una resistenza.
Il propulsore ha una sola fase attiva, la combustione/espansione e tre fasi passive. Il volano assorbe energia durante la fase attiva e la restituisce durante le fasi passive permettendo il superamento delle resistenze per attrito.
Se ne deduce quindi, che più un volano è leggero meno energia assorbe, consentendo al motore di salire rapidamente di giri. Ma allo stesso tempo, quando non riceve più energia non agevola più il superamento degli attriti e delle resistenze.
Un volano alleggerito ferma immediatamente la rotazione del motore appena a questo le manca l’energia propulsiva, se in un motore stradale il togliere il contatto permette ancora qualche giro di albero motore, un motore con volano alleggerito sembra arrestarsi per aver rilasciato la frizione a marcia inserita.
La mancanza di energia per vincere le resistenze e gli attriti a basso numero di giri, obbliga ad un regime di minimo piuttosto alto. Ma questo non è l’unico inconveniente: la potenza guadagnata e la rapidità all’incremento del regime di rotazione la si paga abbondantemente con la perdita di elasticità e di coppia ai medi e bassi regimi. Tanto che in alcuni motori, già abbondantemente spinti nella versione di serie, si è ritenuto opportuno appesantire il volano per avere una maggiore efficacia in corsa.
L’alleggerimento del volano influisce anche sul freno motore, che risulta più brusco. Il rapido calo di giri si riperquote sulla trasmissione che tende ad arrestarsi più rapidamente.
Se in scalata di marcia non si esegue la manovra del punta-tacco inserendo la marcia inferiore con il motore su di giri, si rischia fortemente un bloccaggio delle ruote con probabile perdita di aderenza e controllo.
Lo Zingaro
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Una risposta a "Alleggerimento delle masse alterne e rotanti"