Venerdì, 19 January 2018 18:28

Elaborazione del pacco lamellare In evidenza

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Volete ottimizzare il pacco lamellare del vostro scooter? Ecco come procedere!

Molti preparatori alle prime armi commettono un errore ricorrente nelle loro elaborazioni: non tengono nella giusta considerazione il pacco lamellare e lo lasciano quasi di serie. Spesso mi capita di vedere motori preparati con gruppi termici costosissimi, alberi motore speciali, espansioni da sogno e… pacchi lamellari da incubo! Per ottimizzare un pacco lamellare non è sufficiente metter su un paio di lamelle in carbonio oppure un inserto qualsiasi, ma occorre lavorare con cura su molti dettagli di grande importanza per ottenere più potenza ed una migliore erogazione su tutto l’arco di utilizzo.

Nozioni di fluidodinamica essenziali: dal carburatore al pacco lamellare

Set lamelle con petali in carbonio, balestrino in fibra di vetro e stopper tagliati. L’eliminazione degli stopper riduce la durata nel tempo delle lamelle, ma spesso fa registrare vantaggi, in accelerazione o in allungo, a seconda del tipo di lamella impiegata.

Analizziamo brevemente il moto di un fluido, che nel nostro caso è costituito dalla miscela aria-benzina, all’interno di un condotto: dal carburatore al vertice del pacco lamellare.

All’interno del condotto di aspirazione, che consideriamo di sezione circolare, si possono generare diversi tipi di flusso: il flusso laminare, il flusso transitorio e quello turbolento.

Parleremo di flusso laminare quando tutte le particelle del fluido avranno, pur se con leggere variazioni di velocità, la stessa direzione e lo stesso verso: le molecole tenderanno ad avere così un moto stratificato di velocità decrescente man mano che ci si avvicina alle pareti del condotto per via dell’attrito che si genera con le pareti del condotto. Il primo strato, detto strato limite, nel flusso laminare tende ad aderire alle pareti ed a formare una sorta di riduttore di attrito per le particelle del primo strato in reale movimento. Ogni strato, quindi, tenderà ad avere una maggiore velocità avvicinandoci al centro del condotto proprio grazie alla riduzione di attrito generata dal movimento delle particelle dei vari substrati.

Il flusso laminare è perciò il flusso che garantisce la maggiore portata e, per questa ragione, sarà quello che dovremo perseguire nell’ottimizzazione del nostro condotto di aspirazione, anche se è estremamente arduo (se non impossibile) eliminare tutti i vortici che possono generarsi per via del distacco dello strato limite (lo strato che dovrebbe invece aderire alle pareti del condotto e formare il cuscino su cui scorrerà il primo strato in reale movimento). Per consentire l’adesione dello strato limite alle pareti del condotto è necessario che queste ultime presentino una certa rugosità, caratteristica che deve esistere in tutti i condotti freddi del motore (aspirazione, carter pompa, travaseria).

Il flusso turbolento è invece quel tipo di flusso in cui le varie molecole si spostano nella stessa direzione, ma con un moto vorticoso tale da generare attriti interni in grado, a loro volta, di ridurre la velocità del fluido attraverso il condotto. Esso è generato da brusche variazioni nell’angolazione del condotto, da bavature, eccessiva lunghezza del condotto e repentini cambi di sezione. Un condotto caratterizzato da un flusso turbolento avrà una drastica perdita di carico, consentendo al motore di ingurgitare così una minore quantità di gas freschi e, di conseguenza, si avrà una perdita di potenza. 

 

Il collettore di aspirazione

 

Il vantaggio di montare un collettore corto e rettilineo rispetto al collettore di aspirazione di serie, con un carburatore da 19 mm, è di oltre 1 CV su 20. A patto, però, di riuscire a far lavorare correttamente il carburatore in quella posizione!

Qualcuno di voi, iniziando a leggere questa sezione, si starà domandando cosa c’entra il collettore di aspirazione con il pacco lamellare. Si tratta di una relazione fluidodinamica ben precisa, in quanto il collettore di aspirazione fa parte integrante del pacco lamellare tanto che, in alcune circostanze, l’inserto che si va a creare all’interno del pacco stesso si propaga ben all’interno del collettore. Ci sono diversi elementi che dovrete sempre tenere in considerazione quando andrete a scegliere il vostro collettore di aspirazione. Vediamo i più importanti.

  • Il materiale: evitate di montare dei collettori realizzati con una gomma troppo morbida, in quanto tenderanno a deformarsi e rompersi con molta facilità.
  • La lunghezza: ogni 3 mm di riduzione della lunghezza del collettore di aspirazione potrete avvertire un incremento di potenza massima, anche se l’erogazione tenderà ad essere più appuntita. Lasciate i collettori di aspirazione lunghi per gli scooter da passeggio: quando si corre, il collettore deve essere corto! (c’è chi ci vinse un campionato italiano velocità scooter proprio grazie ad un collettore di aspirazione corto, mentre gli altri usavano ancora l’originale!).
  • La sezione: dimenticate di asportare materiale l’interno di un collettore di aspirazione per adeguarlo alla forma del pacco lamellare: bisogna adeguare il pacco lamellare al collettore di aspirazione e non il contrario!
  • La conformazione: il collettore di aspirazione deve essere dritto. Le altre forme sono state realizzate per questioni di praticità nel posizionare il carburatore. Per quanto possibile, quindi, scegliete collettori di aspirazione corti, senza differenze di sezione all’interno e, per quanto possibile, rettilinei.

Interventi consigliabili all’interno del collettore di aspirazione riguardano l’eliminazione di eventuali scalini o bave di fusione. Per quanto riguarda i collettori in alluminio, vale lo stesso discorso, tranne che per la finitura interna che dovrà rimanete sempre e comunque rugosa. Evitate in ogni modo di lucidare l’interno del collettore di aspirazione a specchio!

 

Il pacco lamellare

 

Quando il pacco lamellare di serie è troppo piccolo, alcuni preparatori montano dei collettori dotati di pacchi più ampi al loro interno. In questo caso abbiamo un collettore di aspirazione Polini per motori Yamaha verticoli con pacco lamellare 4 petali

Non pensate che un pacco lamellare grande garantisca grandi potenze: non è assolutamente vero. Molto più importante delle dimensioni è l’abbinamento del pacco al collettore di aspirazione ed al carburatore. E’ inutile montare un pacco da 60 mm per 40 mm se si utilizzerà un carburatore con un diffusore da 12 mm.

I pacchi lamellari da preferire, a parità di misure, sono quelli realizzati in alluminio con riporto in Viton: sono i più stabili e garantiscono una vita più lunga alle lamelle di quanto non facciano i classici pacchi lamellari in bachelite. Il Viton è una gomma sintetica resistente agli idrocarburi che garantisce una perfetta chiusura delle lamelle sul pacco e smorza i colpi in chiusura, evitando la frantumazione dei petali.

In piena era di globalizzazione è possibile che un determinato motore venga prodotto negli anni in diverse specifiche ed equipaggiato con componentistica diversa. Spesso capita di trovare pacchi lamellari nettamente migliori di quelli che siamo abituati a vedere, anche tra quelli specialissimi, su versioni giapponesi o cinesi dello stesso motore: occhi aperti! Ad esempio il motore Yamaha del Booster 100 è equipaggiato con un pacco lamellare in alluminio con riporto in Viton decisamente migliore di quello dei motori Minarelli 50 cc in bachelite…

 

La giusta lamella

Tre esempi di lamelle in 3 diversi materiali: da sinistra a destra possiamo vedere una lamella in acciaio armonico (utilizzata su motori stradali a bassa potenza specifica), una lamella in fibra di vetro ed una in fibra di carbonio (queste ultime utilizzate su motori ad alta potenza specifica)

La scelta delle lamelle da utilizzare su un motore 2 tempi elaborato è di fondamentale importanza, forse tanto quanto la scelta del diagramma della luce di scarico. Alle lamelle, purtroppo, raramente viene data la giusta rilevanza e l’attenzione che meriterebbero: ci si limita, il più delle volte, a sceglierle in base allo spessore o all’estetica del materiale con il quale sono costruite, senza scendere troppo nei particolari. Eppure quegli insulsi pezzetti di acciaio armonico (che vi sconsiglierei di utilizzare su un motore ad alte prestazioni…), di fibra di vetro o carbonio andranno a regolare il flusso dei gas freschi all’interno del carter pompa! Quando si parla di carbonio, tenete sempre in considerazione che non tutto ciò che vedete colorato di nero è realmente fibra di carbonio: talvolta, per la realizzazione di lamelle economiche, viene utilizzato un sandwich composto da una parte interna in fibra di vetro ed esterna in carbonio…

Quando si parla di una lamella, purtroppo, si tende ad individuarla soltanto in base al materiale con cui è costruita e, in casi eccezionali, individuandone lo spessore. E’ come se vi dicessi che ieri sera sono uscito con una ragazza che pesa 56 chili: praticamente non ho detto niente…

Per questa ragione è importante individuare il tipo di fibra utilizzata, l’intreccio delle trame, il tipo di fibra utilizzato per la sua costruzione e, di fondamentale importanza, il profilo. Una lamella leggermente più lunga, a parità di materiale utilizzato, avrà delle caratteristiche diverse da una lamella corta, così come una monopetalo sarà diversa da una bipetalo.

Nella scelta delle lamelle dovrete necessariamente tenere in considerazione alcuni fattori essenziali, i più importanti dei quali sono:

  • il tipo di utilizzo del motore: stradale, cross, velocità, ecc…
  • il diametro del diffusore del carburatore che andrete ad utilizzare
  • le caratteristiche del pacco lamellare (lunghezza, larghezza, altezza, tipo di inserto) che andrete ad impiegare.

La regola dettata dal buon senso è che bisognerà montare delle lamelle più tenere possibili, fino al punto che vedrete calare la propensione del motore a distendersi in allungo (antico tallone d’Achille dei lamellari…). Una lamella tenera tende a offrire una bassa resistenza al libero fluire dei gas freschi provenienti dal carburatore, ma avrà la tendenza ad entrare in risonanza prima di una lamella più dura, che a sua volta tenderà a rappresentare un ostacolo più difficile da superare per i gas freschi. A questo punto diventa evidente l’importanza del materiale con cui vengono realizzate le lamelle: più le caratteristiche meccaniche del materiale sono migliori, più si riuscirà ad avere una lamella in grado di abbinare ottime doti di flessibilità alla resistenza allo sfarflallamento (foriero di rifiuti di aspirazione e cali di rendimento agli alti regimi).

Non si può dire, per queste ragioni, quale sia la migliore lamella in generale: per ogni tipo di impiego sarà necessario analizzare queste variabili e trovare sperimentalmente la lamella più adatta al tipo di impiego del motore.

Tutto questo dovrebbe servire a capire che ogni minuto dedicato alla sperimentazione ed alla selezione di nuove lamelle vi garantirà dei risultati imporanti. 

Ricordate poi di rivedere la carburazione ad ogni prova di lamelle di diverso tipo: montando una lamella tenera si può avvertire un ingrassamento della carburazione dovuto alla maggiore quantità di gas in entrata, mentre montandone una più dura si avrà uno smagrimento della carburazione: le prove vanno fatte con raziocinio!

 

L’inserto

 

L’inserto del pacco lamellare è uno degli elementi più importanti, e spesso trascurati, della linea di alimentazione!   

Siamo giunti a quello che sarà il paragrafo più gettonato dalle sparute presenze che leggeranno queste pagine… L‘inserto è quella parte del pacco lamellare che spesso non c’è… o, peggio ancora, quando c’è è fatto male. Scusate il giro di parole, ma spero di aver reso l’idea. Dopo aver assimilato i concetti di flusso, dopo aver capito che, per quanto sottili siano, le lamelle richiedono una certa energia per essere aperte, sarà altrettanto chiaro che proprio nel pacco lamellare è indispensabile evitare repentini cambi di sezione e/o scalini, cambi di inclinazione del condotto per evitare di perdere velocità proprio dove occorre maggiormente per vincere la resistenza delle lamelle.

A dispetto di ciò, troppo spesso ci troviamo con lunghissimi collettori che tendono ad aprirsi prima di arrivare al pacco lamellare, che fanno curve pazzesche e che si affacciano in pacchi lamellari ancora più grandi. Smontando molti motori preparati da geni incompresi mi è capitato di vedere, piuttosto che inserti nel pacco lamellare, collettori ulteriormente ingranditi per essere raccordati alla parte iniziale del pacco,  generando così un fortissimo calo di pressione proprio dove maggiormente occorrerebbe. Per essere più chiaro, immaginate di avere per le mani un tubo in gomma da irrigazione. Se provate a spostare delle foglie a terra con il normale getto dell’acqua, farete fatica. Parzializzando il condotto con un dito riuscirete a rimuovere le foglie dal vostro cortile con maggiore facilità. Aumentando la pressione del fluido aria-benzina a monte del pacco lamellare, riuscirete allo stesso modo ad aprire con maggiore facilità le lamelle ed ottimizzare il riempimento del carter pompa, a beneficio delle prestazioni del motore lungo tutto l’arco di rotazione.

Detto ciò, un buon inserto sarà quello realizzato in modo da mantenere costante la sezione del condotto di aspirazione all’interno del pacco stesso.

Il modo più semplice consiste nel trovare un tubo dello stesso diametro del collettore (e magari del carburatore), riempire il pacco lamellare di stucco ed utilizzare il tubo in questione per aprire un foro all’interno del pacco così riempito. Sembrerà una cosa sciocca, eppure è il sistema più semplice per essere sicuri di avvicinarsi il più possibile ad un risultato ottimale…  

P. Mancini

 

 

Letto 4046 volte Ultima modifica il Venerdì, 19 January 2018 18:33

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