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Motore - 1

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.DURATACENTROALZATAVALVOLE
CAMMEPPMSDPMIPPMIDPMSASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.
600 – 75012705625262261119105.59.358.533.5/4130.5/35
62012555824247262111.51079.888.94135
6961860532925826211110211.210.84438.5
695 – 80019605724259261110.5106.510.810.34338
800 Scrambler466617    11.210.84438.5
400 Scrambler836475    8.559.053632
900 CARB24705829274267113104.511.7510.564338
900 IE2575662828027411510911.811.44338
ST229737130282281112110.511.811.44338
1000-1100 DS15656219260261115111.511.210.84540
1100EVO (DP V1)14736625267271119.5110.511,8 11,2 4540 
1000-1100 DP V225727222277274113.5115  4540
ST314625920256259114109.510.710.43440
            
V2-03-210255545526023010511013.111.5  
V2-03-21131564511267236102.510713.111.5  
V2-03-21220656127265268112.510713.111.4  
V2-03-21332666629278275107108.511.511.3  
V2-03-30036656322281265104.5110.51311.4  
            
NCR750757550305305102.5102.511.310.4  
DA06R4962929560334335105107.5    
NCR – 1000/110032807436324290  13.113.1  
            
06090255545526023010511013.111.6  

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.DURATACENTROALZATAVALVOLE
CAMMEPPMSDPMIPPMIDPMSASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.
4V STD11706218261260119.51129.68.7532 – 3628 – 30
S4/ST4S11606218251260114.51129.68.7533/3629/30
996 SPS14735723267260119.510710.89.83630
748 SPS4472744429629810410510.8593329
SP A/A44737742297299104.5107.59.98.93329
SP G/G53717145304296991031110.53430
748 R2060623826028011010212.510.53630
748 RS3062743827229210610812.510.53630
CORSA 4313672N/AN/A288N/A108N/A12N/A  
V2-03-6014169684229029010410310.710.5  
V2-03-602347268422862901091031210.5  
V2-03-6036065N/AN/A305N/A92.5N/A12.4N/A  
V2-03-60411705320261253119.5106.510.89.8  
V2-03-6071858603625627611010212.310.3  
CIRCOLO    304294  10.758.75  
SPORTIVO    304288  10.7510.1  
FORZA    303288  12.110.1  
SCHRICK326054262722601041041212  

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.DURATACENTROALZATAVALVOLE
CAMMEPPMSDPMIPPMIDPMSASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.
74915465311241244105.511110.19.13730.5
749S ’042355622425826610610911.410.213830.5
749S (new)2157662025826610811311.410.213830.5
749R215360202542601061101311.539.532
998456531124024411611110.159.14033
998S1660601825625811211111.7110.134033
999R ‘05215360202542601061101311.54234
821452587    11.39.635.528.8
936452587    11.39.635.528.8
84820516020251260105.511011.610.739.532
848 EVO22516019253259104.5110.511.510.739.532
109815586020253260111.511011.810.64234
1098R17625821259259 112.5108.5 1412  44.336.2 
119818585823256261110107.51311.543.535.5
MTS1200-Diavel45858724224511711612.211.243.535.5
1200 DVT (1mm)22848015    12.211.243.534.5
1200 DVT (5mm)59444059        

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.DURATACENTROALZATAVALVOLE
CAMMEPPMSDPMIPPMIDPMSASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.ASP.SCA.
899 – 959165663925225211011713.81241.834
1199 – 129914656326259269115.5108.51614.346.838.2

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.