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Bigbang, Controrotanti, Crossplane, Screamer e Twinpulse

Diverse configurazioni, tipologie, architetture e conformazioni del motore o dell’albero motore e quindi della naturale sequenza degli scoppi di combustione che vengono utilizzati in ambito motociclistico con il puro scopo di incrementare determinate performance.

In ambito motociclistico soprattutto nel campo del motorsport ma anche in quello delle moto di derivazione di serie si sentono molto spesso nominare termini abbastanza strani e complessi come Screamer, Bigbang, Twinpulse, Crossplane e Controrotanti. Tutti termini tecnici che indicano una particolare configurazione o architettura del motore o meglio una particolare conformazione dell’albero motore o una speciale sequenza degli scoppi di combustione all’interno del cilindro. Cerchiamo quindi di analizzarne uno per uno così da capire un po’ meglio di cosa si tratti e non farci trovare impreparati quando uno di questi particolari termini viene nominato.

Un motore Screamer è un classico motore con le fasi utili ripartite omogeneamente nell’arco del ciclo termodinamico. Se prendiamo come esempio un motore 4 cilindri in linea a 4 tempi di tipo Screamer le manovelle sono disposte a 180° e quindi gli scoppi avvengono equamente distinti tra loro di 180°, permettendo il completamento di un intero ciclo in 720°, cioè due giri dell’albero motore. Insomma il tipico motore che si trova nella maggior parte delle configurazioni per così dire classiche e che è stato definito in questo modo per distinguerlo e metterlo in contrapposizione al motore Bigbang che produce, invece, un suono meno squillante ma più cupo e tra poco andremo a capire il perché di tutto questo.

Un motore Bigbang è, invece, un motore all’interno del quale gli scoppi avvengono tutti in circa 60° di rotazione dell’albero motore al posto di essere equamente distribuiti nell’ambito dei 360° di rotazione totale. Se prediamo come esempio un motore a 2 tempi come quello della Honda 500 cc, sulla quale negli anni 90 questa tecnologia è stata introdotta per la prima volta, le manovelle sono normalmente disposte a 180° tra loro così da generare degli scoppi altrettanto distanziati tra loro di 90°. Se però il motore 2 tempi è un motore Bigbang allora questi scoppi avvengono tutti nell’arco di 60° di rotazione dell’albero motore. I quattro scoppi dei diversi cilindri sono dunque ravvicinati tra loro ovvero si succedono in pochissimi gradi di rotazione dell’albero motore. Questa rapida successione degli scoppi li fa apparire come un unico scoppio, come se avvenissero tutti e quattro insieme, ed è per questo che si è guadagnato il nomignolo di Bigbang.

Considerando però un motore 4 cilindri 4 tempi con sequenza di accensione di tipo Bigbang, le quattro accensioni avverrebbero nell’arco di poco più di un giro dell’albero motore al posto dei due classici giri motore necessari per completare un ciclo completo. In questo modo per quasi un giro intero non si avrebbero fasi attive e si lascerebbe riposare lo pneumatico, permettendogli di recuperare più in fretta il grip sotto coppia. Se però il motore Bigbang risulta più delicato sullo pneumatico in quanto a erogazione della coppia, sul fronte della erogazione della potenza lo scettro passa allo Screamer che in pratica eroga una potenza superiore al suo omologo Bigbang perché la diversa sequenza di accensione influenza significativamente la fluidodinamica dei condotti di aspirazione e scarico.

Un motore di tipo Twinpulse è un particolare tipo di motore in cui gli scoppi avvengono in contemporanea in ogni coppia di cilindri che si muovono appaiati e comunque a due a due equamente distanziati. Si tratta quindi di una variante ben precisa del Bigbang che se adottato su un 4 cilindri gli permette di emulare dal punto di vista della sequenza di accensioni il funzionamento di un bicilindrico rispetto al quale però aveva il vantaggio di avere masse in moto alterno ridotte con l’obiettivo di raggiungere elevati regimi di giri. In definitiva è come avere un quattro cilindri che ha, in teoria, un’erogazione più simile ad un due, con tanta coppia a bassi giri. Il rovescio della medaglia è lo stesso del big bang, ossia la perdita di CV in alto.

Un motore di tipo Crossplane o meglio con albero motore di tipo Crossplane è un particolare tipo di motore all’interno del quale l’albero motore ha le manovelle disposte a 90° (albero motore a croce) anziché a 180° (albero motore piatto). E’ in sostanza un motore in cui, se prendiamo l’esempio di un 4 cilindri 4 tempi, l’intero ciclo si svolge nell’arco dei 720° pari a 2 giri dell’albero motore ma gli scoppi, invece di essere equidi stanziati ogni 180°, hanno una sequenza che si alterna in modo un po’ particolare (0° – 270° – 450° – 540°) cioè è sfalsata asimmetricamente di 90° rispetto a quella tradizionale, ma si svolge sempre nell’ambito dei 720°. Non si tratta quindi di un Bigbang semmai di un motore a scoppi irregolari “puro”, che non assomiglia a nessuna delle soluzioni mostrate in precedenza e che garantisce una maggiore fluidità dell’erogazione della potenza ma una leggera perdita in termini di potenza massima.

I motori con alberi controrotanti sono una particolare tipologia di motori che vengono utilizzati per ridurre l’effetto giroscopico creato dalle forze di inerzia cioè quel fenomeno per il quale un elemento in moto rotativo tende a mantenere l’asse di rotazione parallelo al suolo. E’ questo il caso di una comune motocicletta dove ruote e cambio generano dei momenti di inerzia e quindi un effetto giroscopico che deve essere ridotto se non eliminato. Ecco perché spesso sulle moto vengono utilizzati motori con alberi controrotanti, cioè girati in senso opposto al senso di marcia, in modo che la loro inerzia vada a contrastare l’inerzia delle ruote e del cambio, riducendo così l’effetto giroscopico e ottenendo una moto più maneggevole e agile nei cambi di direzione. Inoltre, l’albero controrotante riduce, o addirittura annulla, anche l’effetto impennata generato dalla coppia alla ruota posteriore in fase di accelerazione. L’albero motore, ruotando in senso contrario, produce una coppia di reazione che tende a far abbassare l’avantreno riducendo il fenomeno dell’impennata.

Author

Matteo Di Lallo

http://www.matteodilallo.tech
Laureato in Ingegneria Meccanica e forte appassionato di motori, ho collaborato con alcune realtà del mondo dell'editoria automotive (Autotecnica, Trasporto Commerciale, Giornale del Meccanico, La Mia Auto, Omniauto, Quattroruote, Motori Agricoli, Evo Italia ed Automobilismo) presso le quali svolgevo il ruolo di test driver di vetture definitive. In seguito mi sono occupato dello sviluppo e del collaudo di vetture prototipali e muletti ad alte prestazioni (Alfa Romeo e Maserati) per conto di CSI Automotive Spa presso il Proving Ground di Balocco. Attualmente svolgo l'incarico di Ingegnere di Produzione sugli aerei militari F-35 per conto di Leonardo Aircraft presso lo stabilimento/aeroporto militare di Cameri (Novara).