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TKART magazine Consigli degli Esperti | Biella lunga o corta? Due filosofie a confronto
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BIELLA LUNGA O CORTA?
DUE FILOSOFIE A CONFRONTO

TKART Staff
13 Giugno 2016
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MECCANICA E FLUIDODINAMICA: LA BIELLA LUNGA O CORTA INCIDE SUGLI ASPETTI PRINCIPALI DEL MOTORE
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MODENA ENGINES MKZ
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VORTEX RKZ
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BIELLA MKZ
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ALBERO MOTORE MKZ
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BIELLA RKZ
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ALBERO MOTORE RKZ

Tra le novità dell’omologa 2016, un tema soprattutto ha messo in luce diverse filosofie tra i costruttori: la lunghezza della biella (dal centro del piede di biella al centro della testa). Due Case, in particolare, hanno fatto scelte opposte: Vortex, con il suo nuovo motore a marce RKZ, ha cambiato rotta anche rispetto all’omologa precedente, passando da una biella lunga 110 mm a una di 115. Modena Engines, al contrario, per il suo MKZ, ha scelto una biella da 106 mm, cortissima rispetto ai valori standard, come per esempio quelli di IAME, mantenutasi su un valore “classico” di 110 mm.

Prima di scendere nei dettagli delle scelte di Modena Engines e Vortex, ripassiamo la teoria generale riguardo la lunghezza della biella. A parità di altezza del basamento, un motore con bielle lunghe può montare un pistone più corto e leggero, riducendo le masse alterne a vantaggio di affidabilità e una minore usura dei componenti. La biella lunga, inoltre, raggiunge minori inclinazioni durante il moto, generando meno spinta laterale e attriti (minore usura) sulle pareti del cilindro. Per questo i motori stradali privilegiano pistoni di dimensioni ridotte a scapito di bielle più lunghe.
Al contrario, nei motori a elevate prestazioni, dove i pistoni sono già ai minimi termini (con alti regimi di rotazione è fondamentale ridurre le masse, che generano forze di inerzia proporzionalmente elevate), si estremizza il manovellismo accorciando anche la biella. Questa è considerata un organo che per una frazione si muove di moto alterno e per la restante frazione di moto rotatorio; ridurla, dunque, significa ridurre le masse che si muovono sia in un moto, sia nell’altro. Ne deriva un netto vantaggio in termini di prestazioni, ma durate alquanto ridotte e necessità di costosi trattamenti superficiali sulle pareti dei cilindri per attenuare l’effetto dell’aumento di spinta laterale. è così, in genere, per i motori 2T per il kart, dove, inoltre, biella lunga e corta, a parità di corsa, determinano variazioni nei tempi di apertura e chiusura delle luci di travaso e scarico, e la modifica dei flussi.
Giovanni Corona, responsabile Vortex, e Roland Holzner, direttore tecnico Modena Engines, ci spiegano le scelte che hanno portato alla definizione della lunghezza della biella nei loro motori KZ d’ultima omologa.

1 BIELLA LUNGA O CORTA, QUALI LE MOTIVAZIONI MECCANICHE?
Holzner:“Evidentemente non è l’aspetto meccanico che ci ha portati alla scelta di una biella così corta, ma una serie di altri fattori, fluidodinamici e di risonanza. Certamente la biella corta aumenta le forze di spinta laterali del pistone sul cilindro, e quindi l’attrito e l’usura. Per mantenere i vantaggi della biella corta, riducendo gli svantaggi, abbiamo realizzato un nuovo pistone con la sede dello spinotto spostata in alto di circa 4-5 mm, soluzione che riduce la forza agente sulla parete del pistone in appoggio sul cilindro”.
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Il pistone del motore MKZ con lo spinotto posizionato più in alto
Corona“Non è stato il primo motivo della nostra scelta, ma non c’è dubbio che, a fronte di altissime velocità di rotazione dei motori due tempi, avere spinte laterali ridotte aiuta molto. L’usura di pistone e segmento di tenuta (fascia n.d.r.) è sensibilmente inferiore. Gli stessi due elementi sono meno sollecitati, a favore dell’affidabilità. Inoltre, il minore attrito generato comporta una riduzione delle perdite, e ciò è particolarmente importante agli alti regimi, o “fuorigiri” come li chiamiamo in gergo, dove gli attriti incidono maggiormente”.

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L’interno del motore Vortex RKZ
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