Motori Pompa e motori risonanti.

[AUTOGASTWINS]

In gioventù ho militato presso un garage di appassionati che preparavano una motocicletta di 50 cc alimentata con un carburatore da 17 mm.
Si trattava di un Kraidler van venn
18000 giri e 16,5 hp
ervamo nell'ormai lontano 1979 ed avevo 17 anni.
In questo garage, praticamente una tettoia adattata vi era un mondo di atrezzatura con tasnto di banco prova motori Borghi e Saveri.
Il capo tecnico realizzatore di quel gioiellino che detiene tutt'ora il record sul giro della pista di vallelungaun giorno mi disse:
Lascia perdere quelle vespe, esse hanno motori pompa mentre questi riferendosi al cinquantino da pista hanno motori risonanti.
Vengo alla domanda
in un motore piaggio smoll o large che a malapena raggiunge 7500 giri è preferibile un espansione risonante oppure la classica padella tutto tiro in basso e niente allungo?

Grazie per le vostre considerazioni

[MrOizo]

Quello che tu riferisci ha a che fare con l'avversione di certi "tecnici", peraltro molto capaci, per lo studio....come ho già sottolineato altre volte, essi arrivano alle stesse conclusioni cui arrivano gli ingegneri attraverso studi, calcoli e prove al banco, solo che, come minimo, impiegano un tempo moltiplicato per 4 volte.....l'ideale, a mio avviso, starebbe esattamente nel mezzo, perchè, in effetti, è anche vero che l'ingegnere meccanico tende a fidarsi un pò troppo della teoria......;ora questa storia dei motori-pompa e dei motori risonanti non è che una invenzione del tecnico che però spiega effettivamente il diverso comportamento, a livello di fluidodinamica, che il 2 tempi normalmente ha, in base al regime di funzionamento.......per cui quando un 2 tempi gira a bassi regimi, il lavaggio minimo per un funzionamento decente deve essere assicurato da un adeguato carter-pompa, mentre quando un 2 tempi lavora ad alti regimi, comincia ad essere necessario ricorrere ad altri..."espedienti", per tirare fuori i cavalli.....;quindi quello che ha detto il tecnico è esattamente vero e mi trova daccordo:voler trasformare il motore vespa in un 2 tempi da 10.000 e passa giri significa riprogettarlo:troppi limiti progettuali impediscono di farne un due tempi "corsaiolo"; questo non significa che non si possa elaborarlo in maniera soddisfacente seguendo quella che è la sua filosofia progettuale...
Ciao e grazie per l'interessante quesito, spero di aver ben capito la tuia domanda.
Sergio.

P.s.: mi sono reso conto di non aver risposto alla tua domanda della marmitta, e qui ti rispondo in base alla mia esperienza, eprchè sull'argomento ci sono pure diverse filosofie di pensiero:è innegabile che l'effetto "estrattivo" di una buona espansione deve essere accordato al regime di giri stabilito in fase progettuale e, nel caso di una vespa non snaturata, in effetti il regime ideale per l'accordatura è abbastanza basso;quindi, più basso è il regime, minore è l'efficacia dell'espansione calcolata:alla fine, facendo due conti, può andare pure un padellino ben modificato, accordato però con tutto il resto.....almeno questo è il mio pensiero...è ovvio che chi vuole una vespa da "sparo" agirà in una direzione opposta....

[Alext5]

Bel topic!

Effettivamente fra le due categorie c'è una notevole differenza in termini prestazionali ma bisogna anche dire che la vespa ed il suo motore nasce per essere semplice, affidabile e muovere la vespa ed il suo pilota a velocità +/- urbane a differenza di altri motori che sono nati per contendersi il mercato puntando molto sulle prestazioni (vedi ad esempio gli anni 80 con le 125 2t strada/enduro).

Al motore vespa non basta semplicemente sostituire la marmitta per trasformarlo, di certo aiuta ma ovviamente tutto deve essere accordato. La padella nel suo piccolo è una espansione e opportunamente modificata ha i suoi bei vantaggi.

Quando decidiamo di modificare il motore della nostra vespa sostanzialmente siamo noi a decidere quello che vogliamo. Possiamo migliorarne le prestazioni con aumenti di cilindrata e affinamenti vari o trasformarlo radicalmente trapiantando componenti provenienti da altri motori come succede prevalentemente nei proto small.

Oggi grazie alle conoscenze, alle attrezzature ed alla grande varietà di componentistica disponibile è possibile e sceglierci il motore che vogliamo, unico limite il portamonete.

[Case93]

In gioventù ho militato presso un garage di appassionati che preparavano una motocicletta di 50 cc alimentata con un carburatore da 17 mm.
Si trattava di un Kraidler van venn
18000 giri e 16,5 hp
ervamo nell'ormai lontano 1979 ed avevo 17 anni.
In questo garage, praticamente una tettoia adattata vi era un mondo di atrezzatura con tasnto di banco prova motori Borghi e Saveri.
Il capo tecnico realizzatore di quel gioiellino che detiene tutt'ora il record sul giro della pista di vallelungaun giorno mi disse:
Lascia perdere quelle vespe, esse hanno motori pompa mentre questi riferendosi al cinquantino da pista hanno motori risonanti.
Vengo alla domanda
in un motore piaggio smoll o large che a malapena raggiunge 7500 giri è preferibile un espansione risonante oppure la classica padella tutto tiro in basso e niente allungo?

Grazie per le vostre considerazioni

OT cavolo la Kreidler Van Veen?! il 50ino dal record degli oltre 160 km/h! buon per te che hai potuto anche solo vederla!!!!
riguardo ai motori pompa e risonanti ha a che fare con la definizione motore quadro,sottoquadro ecc? o che vorrebbe dire? (sono assetato di informazioni come l'amico autogastwin)

[Alext5]

La differenza delle due definizioni sta nel modo in cui i fluidi (gas freschi e combusti) vengono "movimentati".

In un motore pompa è il motore a muoverli pompando nel carter, nell'altro grazie allo sfruttamento di artifizi come lo scarico ad espansione e l'incrocio delle fasi e di fenomeni come il ram jet, i fluidi non vengono "movimentati" dal motore ma si muovono per forze loro indotte dal loro stesso moto o per effetto estrattivo dello scarico a espansione.

Lo scarico a espansione infatti può essere considerato come un vero e proprio sistema di sovralimentazione, aiutando lo svuotamento del cilindro dai gas combusti, contribuendo all'ammissione nel motore di grandi quantità di miscela e comprimendola poi nel cilindro fino alla chiusura della luce di scarico.

[Case93]

ha quindi a che fare con il sistema di alimentazione?cioè la vespa è una valvola rotante e il carter funge da pompa(almeno il ciao è cosi,e il tipo di alimentazione essendo uguale credo li renda uguali)invece un,faccio un esempio,Minarelli P6 che dovrebbe essere un piston ported è un risonante? o non centra niente ?

[AUTOGASTWINS]

non centra il tipo di ammissione, probabilmente se su una vespa large monti un aspirazione lamellare (come quella che ho quasi ultimato)il motore rimarra' un pompa.
Ve lo faro sapere a breve.
Se prendi un minarelli p6 in versione codice esso è un pompa, se gli togli gli strozzi e gli monti una marmitta D.O.C diventa risonante.
Nella prima versione 6500 giri e circa 2 hp di potenza, nella seconda versione 12000 giri e 8 hp di potenza.
Secondo me ma non sono sufficientemente preparato il motore vespa large per diventare risonante dovrebbe essere talmente modificato da snaturane la fattura e l'utilizzo.
Il volume del carter è troppo grande, i pesi dei vari componenti sono esagerati, le dimensioni dei travasi sono sottodimensionate e uno scarico ad espansione è difficilmmente installabile a meno che non si rinunci alla ruota di scorta.
un 125 stradale ha queste misure 54 x 54 la vespa ha corsa 57 e con un volano da 2,4 kg non la fai girare a 9000 giri...
Saràdifficile farlo risuonare

Ciao palla al centro

[Bellafrance]

Tecnicamente tutti i 2T sfruttano il principio della "pompa di lavaggio" per permettere l'immissione dei gas "freschi" sfruttando la superficie interna del pistone ovvero il "carter pompa". Eccezione sono i 2T diesel a lavaggio unidirezionale che sfruttano compressori (volumetrici e non).
Diverso il discorso riguardo le valvole di aspirazione che in due parole è il modo in cui viene regolata: piston port, a disco rotante (come nelle vespe al 2%), lamellare o Hiro induction sistem (sistema misto tra piston port e lamellare).
Il fenomeno della risonanza viene invece utilizzato nelle espansioni per migliorare il riempimento del cilindro e quindi le prestazioni. Da qui la buona pratica di "calcolare" l'espansione ovvero di prepararla in modo che renda al meglio nella fascia di giri utile del motore che stiamo preparando. Calcoli che avranno bisogno di test su strada e prove empiriche ma di solito forniscono un buon punto di partenza.
Ciao

[MrOizo]

Tecnicamente tutti i 2T sfruttano il principio della "pompa di lavaggio" per permettere l'immissione dei gas "freschi" sfruttando la superficie interna del pistone ovvero il "carter pompa". Eccezione sono i 2T diesel a lavaggio unidirezionale che sfruttano compressori (volumetrici e non).
Diverso il discorso riguardo le valvole di aspirazione che in due parole è il modo in cui viene regolata: piston port, a disco rotante (come nelle vespe al 2%), lamellare o Hiro induction sistem (sistema misto tra piston port e lamellare).
Il fenomeno della risonanza viene invece utilizzato nelle espansioni per migliorare il riempimento del cilindro e quindi le prestazioni. Da qui la buona pratica di "calcolare" l'espansione ovvero di prepararla in modo che renda al meglio nella fascia di giri utile del motore che stiamo preparando. Calcoli che avranno bisogno di test su strada e prove empiriche ma di solito forniscono un buon punto di partenza.
Ciao

Eh, no, si cita il sistema HIRO che è in pratica una brutta copia dello Yamaha e non si cita il Yamaha Dual Intake System?
Quoto il ragionamento, come ho detto, dipende dal regime di funzionamento del 2 tempi.....fino ad un certo regime, il carter pompa assicura un corretto(si fa per dire, nei limiti del 2 tempi...)lavaggio, oltre un certo regime il carter pompa lavora sempre meno e il lavaggio viene influenzato da altri sistemi che possono più o meno essere "espansioni", "pompe supplementari"(sistema orbital" e chi più ne ha più ne metta;
a questo punto, visto che mi avete stuzzicato, DEVO spendere 2 paroline sul sistema YDIS Yamaha, che è il "papà" di tutti i sistemi lamellari moderni e, da quello che vedo in giro, è praticamente sconosciuto, come principio di funzionamento, ai più.....;la yamaha parte da uno studio approfondito sui motori lamellari Adler, e si accorge subito del difetto dei lamellari:o metti lamelle morbide che funzionano ai medio-bassi ma sfarfallano agli alti, o metti lamelle dure che però funzionano agli alti, penalizzando i bassi;a questo aggiungiamo che la lamella aggiunge perdite in contropressione enormi al carter-pompa, vanificandone, in alcuni casi, il funzionamento...
le moderne cuspidi bipetalo triangolari sono state inventate da Yamaha, il YDIS consiste proprio nella separazione dei due cuspidi, uno superiore che serve i travasi, ed uno inferiore che serve il carter-pompa;agli inizi, le lamelle erano "tarate" diversamente;la Hiro negli anni settanta tentò di migliorare il sistema, accoppiando il carter pompa ai travasi laterali e servendo separatamente il frontescarico;nello stesso motore il liquido di raffreddamento lambiva fino sotto la camera di manovella, ma tutte queste complicazioni si vide che sostanzialmente non cambiavano nulla.....
In pratica, oggidì tutti i lamellari in produzione(tranne gli scooter che hanno il monocuspide)usano il sistema Yamaha, e anche alcuni provetti preparatori di vespa lo usano solo che lo montano di traverso, dimostrando che non hanno proprio capito il perchè della cuspide triangolare.....indubbiamente il traversino centrale rappresenta un impedimento.....se non si deve deviare alcun flusso conviene procurarsi un monocuspide o crearselo ad hoc.....ok?

[Alext5]

Sostanzialmente la differenza sta nelle fasature e più precisamente negli incroci delle stesse. Un motore con ammissione a valvola rotante o piston ported dove la fase di ammissione non si incrocia mai con la fase di scarico sarà sempre un motore pompa, i gas freschi entrano perchè aspirati dal carter pompa e salgono dai travasi perchè pompati.

In un motore a valvola rotante o piston ported con incrocio di fasi si può parlare di motore risonante in quanto la funzione pompa del carter è limitata ai pochi gradi ove ci siano le condizioni per pompare ovvero che l'ingresso sia chiuso. In questo caso la funzione pompa è limitata, mentre a regime di risonanza è proprio l'espansione a muovere il tutto.

Nei motori lamellari il discorso cambia in quanto ai regimi fuori risonanza grazie alle lamelle la pompa ha modo di funzionare meglio ed a regimi di risonanza grazie al collegamento fra travaso frontescarico e ammissione (nei motori moderni e/o con ammissione al carter tutti i travasi sono collegati direttamente all'ammissione) si ha un passaggio diretto dall'ammissione al cilindro consentendo, quando se ne verificano le condizioni, le cosiddette aperture secondarie delle lamelle, fenomeno che porta ancora altra carica nel cilindro. Questo sostanzialmente ha scoperto YAMAHA ovvero collegando il travaso frontescarico direttamente a valle del pacco lamellare avvengono delle aperture secondarie delle lamelle per effetto proprio dell'azione estrattiva dell'espansione. E questo senza intaccare la funzione pompa del carter a regimi fuori risonanza.

Il sistema HIRO (e mi sa che anche SUZUKY e KTM utilizzarono qualcosa di simile) invece consentiva di abbinare una fasatura fissa ed una variabile con grossi benefici rispetto ai motori con ammissione piston ported.

Lo studio di nuovi materiali e sistemi per la realizzazione delle lamelle (tipo boyesen e simili) ha consentito di sfruttare in pieno tutti i vantaggi di questo sistema di ammissione portandolo a livelli di potenze specifiche e fruibilità del motore praticamente inarrivabili dagli altri sistemi.

[MrOizo]

Permettimi di chiarire qualche punto:
1)ribadisco che questa definizione fra motori "pompa" e "risonanti" non ha senso in primis perchè non esiste in letteratura motoristica, è solo un gergo tecnico mai usato dai progettisti, e in secundis perchè qualsiasi 2 tempi usa, in percentuali diverse a seconda della progettazione, questi ed altri sistemi di "lavaggio" che, come sappiamo, è il punto critico del "sistema" due tempi;
E comunque mi sento di puntualizzare alcuni concetti che magari si danno per scontati, ma che possono fuorviare chi ancora non ha abbastanza conoscenza;
non è che in ogni caso, il carter pompa smette di funzionare agli alti e viceversa il sistema di incrocio non funziona ai bassi e viceversa, dipende tutto dalla progettazione globale di un motore;così come non si può dire che il lamellare vada meglio ai bassi o agli alti o il disco rotante e vi porto alcuni esempi:
il già citato sistema Hiro, (H.I.S. Hiro Induction System) veniva definito misto, poichè le lamelle erano due monocuspide messe ai lati del collettore di aspirazione che servivano il carter pompa ed erano tarate per entrare in funzione a 4000 giri....ecco, questo è un esempio opposto, qui il carter pompa fino a 4000 giri viene usato in minor misura....prima dei 4000 c'era il classico incrocio di luci regolato dal pistone;ulteriore esempio:si dice che l'ammissione rotante sia redditizia agli alti giri:e allora che dire del motore vespa?che è ad ammissione rotante ed è stato progettato per girare piano?
Quindi eviterei di generalizzare:mi sembra che tutte queste discussioni possano ad un certo punto diventare fini a se stesse:non per nulla, a volte bravi tecnici, con la sperimentazione continua, arrivano a livelli eccelsi cui non sono arrivati fini progettisti....mi viene da pensare a Jan Thiel, che nel 1980, improvvisamente, con quella che sembrava una cavolata, guadagnò 5-6 cavalli sul garelli 125 bicilindrico da GP:lo sapete che aveva fatto?Aveva semplicemente orientato diversamente i flussi del suo motore:il frontescarico lo faceva "sparare" in alto e i laterali sotto o viceversa, ora non ricordo, e disse che ci arrivò semplicemente per caso!!!!!!

[Alext5]

Permettimi una precisazione sulle valvole a lamelle:

..............le moderne cuspidi bipetalo triangolari sono state inventate da Yamaha, il YDIS consiste proprio nella separazione dei due cuspidi, uno superiore che serve i travasi, ed uno inferiore che serve il carter-pompa;agli inizi, le lamelle erano "tarate" diversamente;la Hiro negli anni settanta tentò di migliorare il sistema, accoppiando il carter pompa ai travasi laterali e servendo separatamente il frontescarico;nello stesso motore il liquido di raffreddamento lambiva fino sotto la camera di manovella, ma tutte queste complicazioni si vide che sostanzialmente non cambiavano nulla.....
In pratica, oggidì tutti i lamellari in produzione(tranne gli scooter che hanno il monocuspide)usano il sistema Yamaha, e anche alcuni provetti preparatori di vespa lo usano solo che lo montano di traverso, dimostrando che non hanno proprio capito il perchè della cuspide triangolare.....

La forma più diffusa delle valvole a lamelle è a cuspide, (che è la tipica forma triangolare di una freccia) come quelle yamaha dove la cuspide è una e le lamelle sono disposte sulle due facce. Le valvole a lamelle a doppia cuspide sono ad esempio le v-force.

Le valvole a lamelle degli scooter, la maggiorparte, sono planari come quella del pinasco doppio carburatore e non è corretto chiamarle monocuspide, di cuspide non hanno nulla.

Riguardo il verso di montaggio non sono daccordo, valvole lamellari a cuspide, montate di traverso sono regolarmente utilizzate con successo nei motori da kart e la loro posizione e orientamento dipende sostanzialmente dalla direzione che i fluidi prendono a valle della valvola. Su un cilindro non si discute, si montano solo in un modo ma su un carter ci sta che siano montate anche di traverso.


E ora veniamo ai nostri motori pompa/risonanti.

Sicuramente il modo di definirli "pompa" e "risonante" non è molto diffuso ma ne classifica l'indole.

Come altrettanto sicuro è che non è il tipo di ammissione che cambia la natura del motore ma come ben dici è la progettazione in toto che ne imprime le caratteristiche di rendimento.

Nella storia dei motori 2t sono esistiti motori piston ported per la vespa come per le moto da GP (la stessa yamaha prima di utilizzare l'ammissione lamellare era piston ported) così come sono esistiti motori a valvola rotante che sono stati usati nel trial (dove sappiamo che ci vuole tanta potenza sotto) e nelle gare GP.

Il grosso vantaggio dei motori lamellari è che riescono a sfruttare l'effetto pompa e contemporaneamente sfruttano le onde di risonanza per i grossi riempimenti necessari agli alti e questo ne ha decretato una certa supremazia in termini di fruibilità.

Se prendiamo un motore 125 da gp Aprilia a disco rotante ed uno Honda lamellare, l'aprilia spunta qualcosina in termini di potenza massima ma la fruibilità del motore è ristretta a differenza del motore Honda che riesce a tirar fuori il pilota anche da situazioni dove un "disco" si pianterebbe.