MotoGP 2018. Motore V4 e motore 4 in linea: pro e contro delle due soluzioni
MotoGpNelle ultime due stagioni i risultati deludenti della Yamaha hanno dato spazio a una corrente di pensiero secondo la quale la configurazione V4 dei motori Ducati e Honda darebbero un vantaggio rispetto al 4 cilindri in linea. Analizziamo con l'ingegnere Giulio Bernardelle vantaggi e svantaggi delle due soluzioni
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Nella storia della MotoGP esiste anche per le questioni squisitamente tecniche il fenomeno dei “corsi e ricorsi” tanto che qualcuno potrebbe essere portato a pensare che a volte le scelte in questa materia non siano compiute unicamente con piglio scientifico. In effetti, esistono alcuni casi piuttosto emblematici a riguardo. Tanto per fare un esempio, la Suzuki nel 2014, in vista del ritorno a tempo pieno programmato per la stagione successiva, decise di ripresentarsi sulla scena con un prototipo completamente differente da quello che aveva schierato fino a qualche anno prima: per la nuova GSX-RR veniva abbandonata la configurazione del motore di tipo V4, tipica della GSV-R, in favore di una configurazione in linea, trasversale, frontemarcia, vicina in tutto a quella della Yamaha M1. All’epoca era sembrato che i tecnici Suzuki avessero capito i segreti della rivale M1, tanto da volerne seguire la filosofia progettuale da molto vicino.
In queste ultime due stagioni, invece, i risultati deludenti di casa Yamaha hanno portato a ritenere che sia la configurazione V4 dei motori Ducati e Honda a dare un vantaggio tangibile alle due Case che ultimamente si contendono la vittoria in ogni GP, tanto che anche Valentino Rossi ha espresso di recente alcuni dubbi riguardo al motore della sua moto.
In MotoGP, però, così come in altre serie motoristiche esiste un regolamento tecnico che evolve molto più velocemente rispetto al passato e premia chi lo sa interpretare al meglio e chi si sa adattare più velocemente piuttosto che chi fa le scelte tecniche più estreme.
Vediamo, quindi, di analizzare a che punto è la partita tra V4 e 4 in linea alla luce delle più recenti modifiche regolamentari.
L'obbligo dell’alesaggio massimo a 81mm
È obbligatorio iniziare la disamina ricordando che la scelta della configurazione a 4 cilindri è dovuta al primo articolo del regolamento tecnico che limita l’alesaggio dei motori ad un massimo di 81mm ed il numero massimo dei cilindri a 4 per i motori della Classe MotoGP. È così da parecchie stagioni oramai e questo impedisce ai costruttori di pensare a motori più frazionati (come il V5 Honda di una volta) e rende i motori a 2 o 3 cilindri non in grado di offrire la potenza necessaria con un alesaggio così limitato anche se queste soluzioni potrebbero portare a più di qualche vantaggio in pista.
4 cilindri in linea ancora competitivo?
D’altro canto, la scelta di un valore così preciso per l’alesaggio fa capire che non ci si è arrivati a caso; i pistoni limitati nel diametro a 81mm, infatti, permettono ancora alla configurazione in linea di poter essere competitiva con i V4 in quanto lo sviluppo dei motori non può essere spinto verso la ricerca di regimi di rotazione oltre modo elevati; con questo alesaggio, inoltre, si può ancora costruire un albero motore per un 4 in linea non troppo sviluppato in lunghezza per mantenere un buon compromesso tra rigidezza e peso. Senza questo limite, insomma, i motori con 4 cilindri in linea sarebbero, molto probabilmente, già spariti da un po' in MotoGP.
Lo sviluppo in lunghezza ridotto dei 4 in linea
Il vero vantaggio della configurazione trasversale, in linea è lo sviluppo in lunghezza del gruppo motore-cambio decisamente più ridotto rispetto allo schema V4. I progettisti hanno così una maggiore libertà nel disegnare in modo ottimale la sospensione posteriore. La geometria degli elementi di questa zona della Yamaha M1 è diventata per tutti, negli anni, un esempio da seguire.
L'albero motore lungo e la maneggevolezza
Sull’altro piatto della bilancia, però, l’albero motore posizionato trasversalmente e decisamente più lungo rispetto a quello di un V4, rende la soluzione del motore in linea svantaggiata in termini di maneggevolezza. Non a caso Yamaha è stata pioniera nell’introdurre la soluzione dell’albero motore contro-rotante, altro concetto poi adottato da tutti in MotoGP. In questa maniera, almeno inizialmente, la perdita di maneggevolezza è stata compensata e si è potuto sfruttare al massimo il vantaggio ciclistico descritto al paragrafo precedente.
La fasatura di scoppio e le caratteristiche di erogazione
Un motore V4 dotato di un albero motore compatto con le bielle montate affiancate a due a due sullo stesso perno di manovella, ha una fasatura di scoppio naturalmente irregolare. Questo, che una volta era ritenuto un limite, porta invece il pilota ad avere una miglior percezione del limite di aderenza della gomma posteriore tanto che tutti i motori in MotoGP hanno una fasatura di scoppio irregolare. Per i V4 non si è ancora raggiunta una configurazione che tutti ritengano ottimale anche se Ducati con il suo V aperto a 90 gradi ed i perni di manovella fasati – per quanto si sa – a 70 gradi visti i risultati che sta ottenendo farà, molto probabilmente, scuola.
Il motore a 4 cilindri in linea, invece, nella sua configurazione con manovelle a 180 gradi ha una fasatura di scoppio perfettamente regolare. Soluzione antica ed apprezzata dai tecnici, ma molto meno gradita ai piloti. Anche in questo caso Yamaha ha dovuto correggere il suo motore passando già nei primi anni 2000 alla soluzione dell’albero motore "cross-plane" con le manovelle posizionate tra loro a 90 gradi ed ottenendo così una fasatura di scoppio simile a quella di un motore a V.
Le ridotte perdite per attrito di un motore V4
Tutti i motori V4 in MotoGP sono dotati di tre perni di banco, mentre i 4 in linea ne hanno 5. Questo porta i motori in linea di Yamaha e Suzuki a perdere una maggiore quota di potenza a causa degli attriti interni. Se è vero che raramente queste moto riescono ad utilizzare tutta la potenza erogata dai loro motori, sul piano del consumo di carburante questo rappresenta un limite e costringe su alcuni circuiti ad adottare delle mappature più magre e meno performanti dato che il serbatoio deve contenere al massimo 22 litri di benzina.
Le conclusioni
Per concludere possiamo dire che non si sono ancora verificate le condizioni per far prevalere una delle due configurazioni in MotoGP. I V4 sono sulla carta vincenti in termini prestazionali, mentre i motori in linea portano ancora ad avere la possibilità di sfruttare dei vantaggi ciclistici importanti. La sopravvivenza di quest’ultima soluzione, però, è legata soprattutto al mantenimento del limite regolamentare sull’alesaggio massimo ammesso. Nonostante questo, però, l’impressione è che il progetto Yamaha, all’avanguardia in questo tipo di configurazione motore, sia stato sviluppato con minor convinzione nelle ultime stagioni; il reparto corse di Iwata ha bisogno di trovare qualche idea in fretta per non perdere definitivamente il passo di Honda e, soprattutto, Ducati.