la tecnica
MotoGP, distribuzione Desmodromica Ducati: cosa ¨¨ e come funziona
Negli ultimi 30 anni, la distribuzione desmodromica (o pi¨´ comunemente chiamata ¡°Desmo¡±) ¨¨ legata a Ducati. La Casa di Borgo Panigale ¡ª che il 9 febbraio ha presentato la moto per il Mondiale MotoGP 2021 ¡ª l¡¯ha fatta diventare un vero e proprio marchio di fabbrica, sfruttando questo particolare sistema di richiamo delle valvole sia sulle moto di serie sia sulla MotoGP, dal primo prototipo a oggi. Ma come funziona questa tecnologia e quali sono i vantaggi rispetto alla classica distribuzione con le molle? Prima di analizzarla nel dettaglio e rispondere a queste domande, ¨¨ doveroso fare un breve tuffo nel passato per capire le origini e le evoluzioni della distribuzione desmodromica, che ha una storia pi¨´ che centenaria.
il desmo preistorico
¡ª ?I brevetti di richiamo delle valvole sono stati numerosissimi: i primi risalgono alla seconda met¨¤ del 1800 e riguardavano i motori a gas. Alcuni di questi sistemi si ispiravano a quelli usati sulle macchine da cucire e solo nel primo decennio del Novecento apparvero nel settore motoristico con la Fiat. La nascita della distribuzione desmodromica moderna, invece, va attribuita alla Mercedes-Benz, che ha brevettato e poi utilizzato questo schema sulle monoposto di F.1 che hanno vinto i titoli mondiali nel 1954 e nel 1955 con Fangio. Negli anni successivi, ci hanno provato anche Norton, Mondial e MV Agusta, anche se solo il marchio di Schiranna ¨¨ andato oltre la fase prototipale in un paio di occasioni nel 1959, con la 125 Desmo.
tecnologia ok
¡ª ?La prima apparizione su una Ducati risale al 1956: la 125 da Gran Premio sfruttava una configurazione con tre alberi a camme che, dall¡¯autunno del 1968 fu evoluta in una versione monoalbero e sfruttata per le prime moto di serie con il Desmo: i monocilindrici 250 e 350. Nel corso dei decenni, soprattutto per le competizioni, furono numerose le Case a provare questa tecnologia (Ferrari, Porsche, Volkswagen, Ford, Honda, Suzuki), ma solo Ducati con la spinta dell¡¯ing. Fabio Taglioni riusc¨¬ a integrarla radicalmente nel know how aziendale. Gradualmente, la distribuzione desmodromica ha preso il posto della convenzionale a molla anche sui bicilindrici, da quelli pi¨´ sportivi (ricorderete la mitica 851 del 1986) fino alle moto stradali. Con l¡¯avvento del raffreddamento ad acqua e delle teste a quattro valvole, ¨¨ arrivata anche una nuova distribuzione desmodromica bialbero, che viene tuttora impiegata anche sui motori quattro cilindri di serie e da corsa.
distribuzione desmodromica: come funziona
¡ª ?Per capire al meglio il principio di funzionamento del Desmo e i relativi vantaggi e svantaggi, ¨¨ d¡¯obbligo aver ben chiaro il comportamento di una tradizionale distribuzione a molla. Partiamo quindi da qui: in fase di apertura della valvola, l¡¯albero a camme deve comprimere la molla che, a seconda delle scelte progettuali e del tipo di utilizzo, pu¨° variare nella durezza e, di conseguenza, necessita di pi¨´ forza (e quindi dispendio di energia) per essere compressa. In fase di chiusura, la molla compressa si estende gradualmente seguendo il profilo eccentrico della camma e richiama verso l¡¯alto la valvola. Analizzando la distribuzione desmodromica Ducati, si nota che l¡¯albero a camme ¨¨ composto da due eccentrici per ogni valvola: quello pi¨´ piccolo comanda il bilanciere a dito per la fase di apertura, con lo stesso principio sopra spiegato per la molla; quello pi¨´ grande invece (facilmente riconoscibile per i numerosi fori di alleggerimento), ha il compito di definire il moto della forchetta di richiamo della valvola. Infatti, sulla distribuzione desmodromica sono questi due componenti che sostituiscono la molla: quando la camma spinge verso il basso la valvola (e la fa aprire), l¡¯eccentrico del Desmo ¨¨ nella fase di profilo pi¨´ ¡°dritta¡± e quindi non attua ancora l¡¯elemento di richiamo. Quando l¡¯eccentrico di apertura ¨¨ arrivato all¡¯apice, inizia a lavorare il profilo pi¨´ tondo del desmodromico, che aziona l¡¯elemento di richiamo e che a sua volta tira su la valvola fino a completa chiusura.
distribuzione desmodromica: i vantaggi
¡ª ?Le distribuzioni desmodromiche sono state sviluppate per porre rimedio alla scarsa affidabilit¨¤ delle molle delle valvole. Infatti, potete ben immaginare come ad alti regimi una molla sia stressata e, per decenni, l¡¯improvvisa rottura di questo componente (con rischio di conseguenze disastrose) era da mettere in conto soprattutto sui motori da corsa. Una molla tenera non riesce a fare abbastanza forza per ¡°star dietro¡± al ritorno della valvola e una molto dura farebbe troppa forza di resistenza. Il sistema Desmo, invece, consente di raggiungere regimi di rotazione dell¡¯albero molto elevati e il limite ¨¨ dato esclusivamente dalla resistenza meccanica dei componenti, anche se per gestire le dilatazioni termiche ed eliminare gli eventuali giochi dovuti all¡¯usura, tra la valvola e l¡¯elemento di richiamo viene piazzato un piccolo elemento elastico. Le valvole seguono sempre la legge del moto prevista in fase di progetto ed ¨¨ possibile ottenere aperture e chiusure delle valvole molto veloci. Questa caratteristica permette di mantenere la massima apertura per pi¨´ tempo oppure adottare fasature pi¨´ strette. Tradotto: il flusso dinamico dei fluidi sia in aspirazione che allo scarico ¨¨ molto migliore e le performance sono pi¨´ alte. Un altro vantaggio sono i minori consumi ai bassi regimi, aspetto che ha fatto prendere in considerazione questa soluzione tecnica anche nel campo automobilistico pi¨´ recente. Per capire il perch¨¦ bisogna simulare di far girare lentamente a mano un motore con valvole a molla e poi uno Desmo. Nel primo caso bisogna fare pi¨´ forza per permettere alla camma di schiacciare la molla che, in fase di chiusura, tende a spingere l¡¯albero a camme restituendo quindi parte dell¡¯energia. Con una distribuzione desmodromica, non essendoci grandi componenti elastici, il comportamento ¨¨ pi¨´ neutro su tutta la rotazione: le forze di inerzia sono pi¨´ contenute e il motore richiede meno carburante a basse velocit¨¤.
distribuzione desmodromica: gli svantaggi
¡ª ?Il sistema Desmo ha interessanti vantaggi in termini di performance anche se, nel motorsport, le tecnologie pi¨´ attuali hanno permesso di sviluppare e di sfruttare le molle pneumatiche. Quest¡¯ultima soluzione ¨¨ limitata alle corse per motivi tecnici, infatti richiede un¡¯accurata e frequente messa in pressione dell¡¯impianto, ma ¨¨ decisamente pi¨´ semplice e permette di ottenere prestazioni quasi analoghe. Infatti, la distribuzione desmodromica ha una maggiore complessit¨¤ meccanica, che ha un forte impatto sul costo di fabbricazione: questa nota dolente ¨¨ di poco conto quando si parla di gare, ma diventa fondamentale su veicoli di serie. Infine, se ai bassi regimi la struttura desmodromica agevola i consumi, da un certo range pu¨° anche peggiorarli rispetto a quello di una distribuzione a molle. Questo cambio di carattere ¨¨ dato dalla differente legge che descrive la potenza necessaria per azionare i due sistemi: in funzione del regime di rotazione, per una distribuzione convenzionale la legge ¨¨ lineare, mentre con il Desmo aumenta con legge esponenziale, quindi molto pi¨´ rapidamente da un certo regime.
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