Sostituzione alberi a camme

L’elaborazione più semplice e messa in atto dal 99% degli appassionati del tuning sportivo del motore è la sostituzione dello silenziatore di scarico, filtro aria sportivo e mappatura della centralina. I risultati, specie con le moto soggette alle attuali normative antinquinamento, sono di per sè tangibili e permettono ai motori di girare per quanto possano esprimersi al meglio. Si riesce quindi ad incrementare le performances del motore ma, allo stato dei fatti, si è solo “liberato” il motore per permettergli di esprimersi nè più nè meno per quanto è stato progettato nella configurazione standard. Le uniche variazioni sensibili si possono avere installando uno scarico completo. Questo, alla verifica al banco prova e comparato con una elaborazione “standard” come descritta all’inizio, permette di modificare ulteriormente l’erogazione del motore ed aumentare la potenza massima. Il rovescio della medaglia è il rapporto spesa/prestazioni che non fà certamente gridare al miracolo. Indicativamente, se messo tutto a punto, è plausibile un incremento reale medio che varia da un 5% al 8% di aumento di coppia e potenza. 

A mio parere, una elaborazione “seria” del motore inizia dal suo cuore: la testata. E’ lì che nasce la potenza e la coppia del motore ed è lì che si deve andare ad intervenire per farli aumentare. Accordando di conseguenza scarico, aspirazione, fasatura degli alberi a camme e – chiaramente – la mappatura della centralina, si inizia veramente a ragionare su una elaborazione che và ad aumentare la potenza massima, la coppia e quello che è il fattore essenziale di una elaborazione seria: il range utile di utilizzo. Ecco, specie questo ultimo particolare può essere affinato e raggiunto con una accurata messa a punto che vada ben oltre i dettami standard della Casa. Senza avventurarsi nell’elaborazione dei condotti di aspirazione e scarico, nell’aumento della cilindrata o del diametro delle valvole ed andando ad estremizzare inutilmente per un uso sportivo e divertente (nonchè affidabile…) del motore, uno step che non dovrebbe mancare nel cercare le prestazioni è la sostituzione degli alberi a camme e la loro conseguente messa a punto. Le camme regolano il momento di apertura e chiusura delle valvole, l’alzata e la durata di ciascuna fase.

Se si và ad aumentare il tempo in cui restano aperte le valvole e la quantità di gas che riescono a far passare grazie all’incremento dello spazio che lasciano a disposizione, il motore sarà in grado di erogare più potenza e coppia intesi come valori assoluti. Il discorso, in realtà è molto più complesso e per riuscire a sviluppare un profilo camme performante ci sono alle spalle studi, prove e calcoli su cui ci battono la testa fior-fiore di ingegneri. Infatti, oltre ai parametri sopra elencati, c’è da prendere in considerazione anche i tempi di incrocio valvole (momento in cui sono aperte sia la/le valvole di aspirazione e scarico) e la tipologia di camme impiegate. In alcuni casi, infatti, si enfatizza l’alzata piuttosto che la durata della fase, andando a lavorare sugli anticipi e ritardi di chiusura. E, come torno a ripetere, non sarà tanto importante la potenza massima che riuscirà a raggiungere, ma quanto il range utile di utilizzo che si otterrà con una accurata messa a punto, figlia di prove ed esperienza.

In questo articolo cercherò di spiegare cosa e come succede andando a cambiare le camme.Per fare un’analisi concreta e quanto più possibile attinente ad un’esperienza reale e ripetibile, sono state prese in analisi due modelli di moto con caratteristiche simili ed intercambiabili: la 999 base e la 999S entrambe MY03/04. Queste moto hanno stesso disegno delle teste, pistoni, valvole, airbox, iniettori, scarico… ovvero tutto ciò che può portare potenza, escluso, chiaramente le camme. Le altre differenze a livello di manovellismo, basamento, ecc. non sono influenti ai fini delle prestazioni del motore per il tipo di analisi che stò per fare ovvero l’analisi della potenza e coppia erogate in funzione del numero di giri.

Partiamo quindi da una base sostanzialmente comune, andando a variare solo il parametro alberi a camme e, chiaramente la messa a punto generale ponendo questi parametri come punti fissi:

• entrambe le moto hanno fasatura come da specifiche da manuale;
• entrambe le moto hanno mappatura della centralina standard;
• entrambe le moto godono dello stesso livello di messa a punto

Chiaramente, i risultati ottenuti sono soggetti ai limiti dati dalla qualità della produzione in serie, con i valori di potenza e coppia presi esclusivamente come riscontro per l’analisi e non come valori assoluti massimi possibili dei motori. Quindi, ogni valore potrà avere uno sfalsamento anche del 3-5% da motore a motore dello stesso tipo/modello/anno. Anzitutto, valutiamo la base di partenza della elaborazione che stiamo analizzando: le camme. Ho preso in esame l’albero a camme che ha una maggiore differenza visibile anche ad occhio nudo: l’albero a camme di aspirazione. Sulla sinistra abbiamo un albero a camme di un motore 999 base MY03/04, a destra un albero a camme di un 999S MY03/04. Anche ad occhio, è visibile la differenza che c’è nella camma di apertura valvola… il modello S ha una camma più alta (maggiore alzata) con una rampa di apertura più ripida (apertura più veloce) e la zona apical della camma con un profilo più esteso (maggiore tempo di apertura). Ovviamente si hanno analoghe differenze anche sulle camme di chiusura e slle camme di scarico. Vediamo come questi parametri vanno a modificare il carattere di questi due motori.

Si ringrazia per i grafici di prova al banco “Brad the Bikeboy” per la fattiva e sempre costruttiva collaborazione con il Team desmodromico.com!!

Ecco la prova al banco di una 999 base ed una 999S entrambeMY03/04.

• 999 base potenza massima 118,5 CV a circa 9800 giri/’
• 999S potenza massima 123,1 CV a circa 9600 giri/’

La prima considerazione che si può fare è circa la curva di potenza. Evidente la maggiore potenza ai medi regimi della 999 base rispetto alla 999S che invece ha un allungo migliore ed una potenza massima superiore di poco meno di 5 cavalli. La differenza che si percepisce nel prendere i giri durante la guida della S rispetto alla base è dovuta all’albero motore alleggerito, con bilanciamento differente e alle bielle in titanio. Da restare delusi? Direi di no, stiamo solo analizzando due moto con messa a punto come da specifiche di manuale. Non dimentichiamoci che la 999S è una moto che ha corso nel Campionato Italian SSTK contro le mille 4 cilindri giapponesi… vincendo il campionato!! La messa a punto generale del motore, prima fra tutti la messa in fase, produce gli effetti desiderati su un motore che venga elaborato andando ad enfatizzare il montaggio di parti speciali.

Ecco cosa succede ad un motore 999S che viene messo a punto step by-step. Noterete una differenza di potenza massima rilevata rispetto al precedente grafico: dipende sempre dalle tolleranze di produzione (e quindi di potenza in grado di esprimere del motore).

• linea verde motore e centralina originali con scarico da 57 mm.
• linea blu motore originale, centralina DP e scarico da 57 mm.
• linea rossa motore con fase rivista, centralina DP e scarico da 57 mm.

Questo grafico illustra chiaramente cosa succede ad un motore che, oltre ad aver montato un kit dedicato centralina/scarico/filtri, è stato anche messo a punto di fino sulla fase meccanica, andando a cercare le massime capacità possibili di rendimento con il materiale a disposizione.

Quello che impressiona non è tanto la potenza massima, ma quanto la qualità della curva di erogazione della potenza, nettamente superiore su tutto il range di giri rispetto a quanto è capace il motore con lo stesso kit ma con una messa a punto standard. Andando a tirare le somme, appare evidente che partendo da un motore 999 base, cambiando le camme e mettendo a punto il motore, si possa ottenere la stessa potenza e coppia di un motore 999S. In modo analogo si potrà andare ad intervenire su tutti gli altri motori, tenendo bene a mente che – comunque – ad un cambiamento così importante alle termiche del motore, si dovrà necessariamente intervenire con una messa a punto di fino sia a livello di alimentazione ed accensione (mappatura o adeguamento della carburazione) sia da un punto di vista strettamente meccanico.

Di seguito trovate un piccolo elenco delle camme più utilizzate sui vari motori/modelli Ducati con alcune note. Sfruttando l’intercambiabilità fra i ricambi Ducati è possibile scambiare fra loro i diversi modelli, tutto chiaramente tenendo a mente alcuni dettagli che trovate esplicati nelle note.

MOTORI DESMODUE – DESMOTRE

	ASP.		SCA.		DURATA		CENTRO		ALZATA		VALVOLE
CAMME	PPMS	DPMI	PPMI	DPMS	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.
600 – 750	12	70	56	25	262	261	119	105.5	9.35	8.5	33.5/41	30.5/35
620	12	55	58	24	247	262	111.5	107	9.88	8.9	41	35
696	18	60	53	29	258	262	111	102	11.2	10.8	44	38.5
695 – 800	19	60	57	24	259	261	110.5	106.5	10.8	10.3	43	38
800 Scrambler	4	66	61	7					11.2	10.8	44	38.5
400 Scrambler	8	36	47	5					8.55	9.05	36	32
900 CARB	24	70	58	29	274	267	113	104.5	11.75	10.56	43	38
900 IE	25	75	66	28	280	274	115	109	11.8	11.4	43	38
ST2	29	73	71	30	282	281	112	110.5	11.8	11.4	43	38
1000-1100 DS	15	65	62	19	260	261	115	111.5	11.2	10.8	45	40
1100EVO (DP V1)	14	73	66	25	267	271	119.5	110.5	11,8	11,2	45	40
1000-1100 DP V2	25	72	72	22	277	274	113.5	115			45	40
ST3	14	62	59	20	256	259	114	109.5	10.7	10.4	34	40
V2-03-210	25	55	45	5	260	230	105	110	13.1	11.5
V2-03-211	31	56	45	11	267	236	102.5	107	13.1	11.5
V2-03-212	20	65	61	27	265	268	112.5	107	13.1	11.4
V2-03-213	32	66	66	29	278	275	107	108.5	11.5	11.3
V2-03-300	36	65	63	22	281	265	104.5	110.5	13	11.4
NCR7	50	75	75	50	305	305	102.5	102.5	11.3	10.4
DA06R49	62	92	95	60	334	335	105	107.5
NCR – 1000/1100	32	80	74	36	324	290			13.1	13.1
06090	25	55	45	5	260	230	105	110	13.1	11.6

NOTE: Sino ai MY 1997 le misure di fase erano prese con un gioco valvole di 0,2 mm. Successivamente tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

• Le camme dei motori Desmodue non sono intercambiabili con quelle dei motori DS/EVO.
• I motori Desmodue hanno le camme che ruotano su cuscinetti a sfera, i DS/EVO hanno delle sedi direttamente sull’alluminio delle teste.
• Le camme del 1100EVO sono le analoghe del kit DP per i DS 1000/1100.
• Le 06090 sono le camme racing per il 900 Desmodue. Sono analoghe alla VeeTwo V2-03-210. Le V2-03-300 sono specifiche per i motori 1000DS.
• Le camme NCR7 sono dedicate ai motori Desmodue serie Pantah e derivati: 750F1, TT1, TT2, ecc..
• Le camme DA06R49 sono le DP dedicate ai motori serie 750 (Paso – SS).

MOTORI DESMOQUATTRO

	ASP.		SCA.		DURATA		CENTRO		ALZATA		VALVOLE
CAMME	PPMS	DPMI	PPMI	DPMS	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.
4V STD	11	70	62	18	261	260	119.5	112	9.6	8.75	32 – 36	28 – 30
S4/ST4S	11	60	62	18	251	260	114.5	112	9.6	8.75	33/36	29/30
996 SPS	14	73	57	23	267	260	119.5	107	10.8	9.8	36	30
748 SPS	44	72	74	44	296	298	104	105	10.85	9	33	29
SP A/A	44	73	77	42	297	299	104.5	107.5	9.9	8.9	33	29
SP G/G	53	71	71	45	304	296	99	103	11	10.5	34	30
748 R	20	60	62	38	260	280	110	102	12.5	10.5	36	30
748 RS	30	62	74	38	272	292	106	108	12.5	10.5	36	30
CORSA 431	36	72	N/A	N/A	288	N/A	108	N/A	12	N/A
V2-03-601	41	69	68	42	290	290	104	103	10.7	10.5
V2-03-602	34	72	68	42	286	290	109	103	12	10.5
V2-03-603	60	65	N/A	N/A	305	N/A	92.5	N/A	12.4	N/A
V2-03-604	11	70	53	20	261	253	119.5	106.5	10.8	9.8
V2-03-607	18	58	60	36	256	276	110	102	12.3	10.3
CIRCOLO					304	294			10.75	8.75
SPORTIVO					304	288			10.75	10.1
FORZA					303	288			12.1	10.1
SCHRICK	32	60	54	26	272	260	104	104	12	12

NOTE: Tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

• Con la dicitura 4V STD, si intendono tutti i motori stradali: 748S e 996S USA; 851 MY88/91 851 con valvole 32 Asp. / 28 Sca.; 748, tutte le 851SP, 851 MY92, 888, 916 e ST4 con valvole 33 Asp. / 29 Sca.; 996 con valvole 36 Asp. / 30 Sca..
• MS4/ST4S/S4R hanno una camma di aspirazione con una durata di fase minore; MS4 ha valvole 33 Asp. / 29 Sca.; ST4S/S4R hanno valvole da 36 Asp. / 30 Sca..
• Le camme 996 SPS sono montate anche sul 996S MY01.
• Le camme SP A/A sono utilizzate nel kit 851 Racing/Corsa, 851/888 SP 1/2/3.
• Le camme SP G/G sono utilizzate sulle 888/851 Racing. Le camme di aspirazione G sono utilizzate sulle 888 SP5 e 916 SP (con camma A all’aspirazione).
• Le camme di aspirazione 431 sono utilizzate sulle 996 Racing con camma G di scarico (Kit DP 996).
• Le camme VeeTwo possono essere combinate in diversi modi (Asp. / Sca.) ed hanno profili molto simili alle camme Ducati.
• I modelli “CIRCOLO, SPORTIVO, CORSA” sono prodotti dalla americana Epicycle, le camme SCHRICK sono della italiana MSD.

MOTORI TESTASTRETTA

	ASP.		SCA.		DURATA		CENTRO		ALZATA		VALVOLE
CAMME	PPMS	DPMI	PPMI	DPMS	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.
749	15	46	53	11	241	244	105.5	111	10.1	9.1	37	30.5
749S ’04	23	55	62	24	258	266	106	109	11.4	10.21	38	30.5
749S (new)	21	57	66	20	258	266	108	113	11.4	10.21	38	30.5
749R	21	53	60	20	254	260	106	110	13	11.5	39.5	32
998	4	56	53	11	240	244	116	111	10.15	9.1	40	33
998S	16	60	60	18	256	258	112	111	11.71	10.13	40	33
999R ‘05	21	53	60	20	254	260	106	110	13	11.5	42	34
821	4	52	58	7					11.3	9.6	35.5	28.8
936	4	52	58	7					11.3	9.6	35.5	28.8
848	20	51	60	20	251	260	105.5	110	11.6	10.7	39.5	32
848 EVO	22	51	60	19	253	259	104.5	110.5	11.5	10.7	39.5	32
1098	15	58	60	20	253	260	111.5	110	11.8	10.6	42	34
1098R	17	62	58	21	259	259	112.5	108.5	14	12	44.3	36.2
1198	18	58	58	23	256	261	110	107.5	13	11.5	43.5	35.5
MTS1200-Diavel	4	58	58	7	242	245	117	116	12.2	11.2	43.5	35.5
1200 DVT (1mm)	22	84	80	15					12.2	11.2	43.5	34.5
1200 DVT (5mm)	59	44	40	59

NOTE: Tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

• Le camme 998 si riferiscono ai 998 base e 999 base MY03-04 no MY05.
• Le camme 998S si riferiscono ai 998S (no modello USA, che utilizza le camme 998), 999S, 999 base MY05, 999R MY03-04.

MOTORI SUPERQUADRO

	ASP.		SCA.		DURATA		CENTRO		ALZATA		VALVOLE
CAMME	PPMS	DPMI	PPMI	DPMS	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.	ASP.	SCA.
899 – 959	16	56	63	9	252	252	110	117	13.8	12	41.8	34
1199 – 1299	14	65	63	26	259	269	115.5	108.5	16	14.3	46.8	38.2

NOTE: Tutte le fasi sono prese con un gioco valvole di 1 mm., alzata con gioco 0 mm..

• Le camme 1199 sono le stesse dei modelli 1299 e sono uguali per tutte le serie: S – R – Superleggera.