L’Aprilia svela i segreti della RS3

La caratteristica più innovativa ed eccitante della tre cilindri di Noale è la distribuzione con molle pneumatiche. Dopo tante illazioni, un po’ di chiarezza

La caratteristica più innovativa ed eccitante della tre cilindri di Noale è la distribuzione con molle pneumatiche. Dopo tante illazioni, un po’ di chiarezza di Alberto Dell'Orto L’Aprilia MotoGP cresce sul banco prova e in pista. E man mano che cresce, la Casa scopre qualche sua carta, concedendo piccole soddisfazioni al desiderio degli appassionati di sapere tutto sulla nuova tre cilindri italiana.
In attesa del GP di Welkom, l’Aprilia ha inviato un comunicato in cui fa il punto sulla situazione, facendo notare i continui progressi, che testimoniano il potenziale evolutivo della moto, ed offre disegni e informazioni sulla prerogativa tecnica più interessante del suo motore: le molle pneumatiche della distribuzione.
Le molle pneumatiche sono salite agli onori della cronaca e diventate argomento di discussione da quando sono state adottate sui motori automobilistici di Formula 1. In realtà si tratta, come sempre, di una soluzione sperimentata già agli albori del motorismo, che è stata ripescata quando l’evoluzione dei materiali, della tecnica costruttiva e delle esigenze dei motori ad altissime prestazioni, l’ha resa applicabile e conveniente. Il motore dell’Aprilia MotoGP è quello che più di ogni altro si collega all’attuale tecnologia della Formula 1, il tre cilindri 990 ha infatti una cilindrata unitaria di circa 300 cc, pressoché la stessa quindi del 10 cilindri 3000 che imperversa nel mondiale prototipi dell’automobile; logica quindi la decisione dell’Aprilia di sfruttare al massimo il know-how della F1 e di applicare quindi per prima su un motore motociclistico anche il comando pneumatico di richiamo delle valvole.

Come si fa ad aumentare la potenza di un motore? Tralasciando altri aspetti meno macroscopici, si possono tentare tre vie, che hanno tutte lo stesso scopo: far bruciare al motore più molecole di carburante nello stesso lasso di tempo. Si può aumentare la cilindrata, si può incrementare il regime di rotazione, si può migliorare il rendimento volumetrico e termodinamico; la prima ipotesi è vietata da quasi tutti i regolamenti ( tra questi quello del MotoGP), quindi di solito si percorrono le altre due strade. Nei motori a quattro tempi molto è legato alla legge di apertura delle valvole, che influenza il “carattere” del motore (regime, curva di coppia, etc.): di solito si cerca di ottenere alzate delle valvole più cospicue possibile (intorno al 35% del diametro delle valvole) con fasature relativamente strette (fasature troppo larghe portano a erogazioni poco favorevoli).
Questo, insieme ai regimi di rotazione sempre più elevati, porta ad accelerazioni positive (in apertura) e negative (in chiusura) in crescita, e quindi, nonostante la corsa alla riduzione delle masse mobili (valvole, punterie, etc.), ad inerzie via via maggiori (l’energia cinetica sale linearmente con la massa e addirittura quadraticamente con la velocità). Compito delle molle è di far seguire alla valvola, nel modo più fedele possibile, il profilo della camma.
E' chiaro, dunque, che le molle devono possedere caratteristiche di dimensioni ed elasticità che permettano di far fronte con il necessario margine di sicurezza alle sollecitazioni massime previste (cioè sensibilmente oltre il regime di potenza massima). Per questo, ai regimi inferiori la molla crea una resistenza all’apertura della valvola superiore al necessario, dissipando in attriti “inutili” una quantità di potenza tutt’altro che trascurabile (alla fine, gli alberi a camme prendono il moto dall’albero motore!). In più, a certi regimi il rischio di innescare risonanze nella molla è tutt’altro che remoto. Le molle pneumatiche, costituite da un sistema telescopico riempito da gas in pressione, permettono diversi vantaggi: il primo è di poter resistere in modo praticamente indefinito alle autooscillazioni (l’elemento elastico è infatti costituito dal gas), il secondo è dato dall’andamento asintotico del grafico del rapporto forza/schiacciamento (un sistema molto più “progressivo” di quello ottenibile con una molla elicoidale), il terzo è dato da vantaggi in termini di massa (non c’è la parte mobile della molla tradizionale), il quarto (ma non certo per ordine di importanza!) è la possibilità di variare la pressione della molla in base al regime di rotazione. Non da tralasciare, inoltre, la miglior capacità di “assorbire” l’impatto con la camma. Per questo, quando le masse e i regimi in gioco superano certi limiti, le molle pneumatiche sono una scelta praticamente obbligata.