La disposizione dei cilindri è forse la caratteristica che, assieme al loro numero, distingue maggiormente i vari modelli di moto e consente di differenziarli uno dall’altro.
Tralasciando in prima battuta i boxer, che in effetti costituiscono un caso a parte, ci sono fondamentalmente due possibilità per quanto riguarda l’architettura dei bicilindrici: quella in linea e quella a V.
L'angolo tra le valvole | Officina
I bicilindrici a V
Nell’ambito di quest’ultima soluzione, la variabilità è ampia in quanto l’angolo tra i due cilindri può variare considerevolmente, cosa che ha una notevole influenza non soltanto sull’estetica e sugli ingombri, ma anche sulla sonorità dello scarico e sul “carattere” dell’erogazione (o forse sarebbe meglio dire del feeling che viene trasmesso al pilota). Ognuno di questi due schemi ha i suoi punti di forza e le sue limitazioni. Come molti appassionati avranno sicuramente notato, qualche anno fa i bicilindrici di media cilindrata erano quasi tutti a V, mentre in seguito si è assistito a un forte ritorno dei paralleli (che negli anni Cinquanta e Sessanta, escludendo le realizzazioni americane, avevano dominato la scena). Attualmente il mercato offre di tutto ma tra le medie, oggi comprese tra 400 e 800 cm³ all’incirca, sembra prevalere nettamente l’architettura in linea.
Sui bicilindrici a V si potrebbe scrivere un libro. Nel corso degli anni ne è stato prodotto un numero impressionante e, per quanto riguarda la tecnica, si è visto praticamente di tutto. Alcuni modelli sono entrati nella leggenda mentre altri sono rimasti nell’ombra ma non per questo sono stati meno interessanti, sotto l’aspetto sia tecnico che storico. I primi bicilindrici erano quasi tutti a V. Per realizzarli, in fondo, bastava applicare un secondo cilindro al carter di un normale “mono”, piazzandolo a una certa distanza angolare dall’altro. Il basamento era quasi uguale: due “semigusci” che si univano secondo un piano verticale a formare una specie di scatola (stiamo parlando degli anni nei quali il cambio era quasi sempre separato).
Pure l’albero a gomiti differiva ben poco da quello di un monocilindrico. In genere prevedeva due grossi volantini discoidali uniti da un singolo perno di manovella (quasi sempre mediante superfici di accoppiamento troncoconiche e grossi dadi di ritegno). Per l’imbiellaggio, assai spesso si adottava lo schema a biella interna e biella esterna (con testa a forchetta, nella quale andava a inserirsi l’altra). Questa soluzione è stata sempre particolarmente cara alla Harley-Davidson, che ha continuato a impiegarla sui suoi bicilindrici a V di 45° anche dopo che essa era scomparsa dalla scena in tutto il resto del Mondo.
Meno diffuso era il sistema, che invece da anni viene adottato universalmente, con le teste delle due bielle affiancate. Poco impiegato era lo schema a biella madre e bielletta. Negli anni Venti e Trenta nelle grosse cilindrate erano i bicilindrici a V a dominare la scena. Poi è entrata in produzione la prima Triumph con due cilindri paralleli progettata da Edward Turner e la situazione è rapidamente cambiata.
La disposizione dei cilindri in linea
Da allora, e fino alla seconda metà degli anni Sessanta, il panorama mondiale (eccezion fatta come detto per le Harley e, per breve tempo, per la Vincent) le bicilindriche di alte prestazioni sono state invariabilmente in linea. Il ritorno dell’architettura a V si è avuto con le Guzzi della serie V7 e con le Ducati a L. In entrambi i casi l’angolo tra i cilindri era di 90°, ma variava la disposizione (trasversale nel primo caso, longitudinale nel secondo). Nel settore delle medie cilindrate la Morini con la sua 3 ½ ha rilanciato una soluzione importante che sembrava dimenticata, quella della V “intermedia” tra i due schemi classici, che prevedono rispettivamente angoli di 45° e di 90°.
Nella moto bolognese era di 72° (questo stesso angolo è stato impiegato molti anni dopo dalla sfortunata Voxan e dalla formidabile realizzazione Rotax 1125 per la Buell). In seguito hanno avuto grande popolarità angoli di 52° (Honda VT 500, Transalp e Africa Twin, apparse negli Anni ‘80), di 60° (Rotax 1000 per l’Aprilia RSV, Harley-Davidson VRod e Revolution Max). La KTM ha invece concentrato le sue attenzioni sulla V di 75°.
Altri angoli “anomali” sono stati impiegati da Case come Aprilia (77° nelle 450 e 550 da Fuoristrada), Honda (80° nelle CX 500 e 650) e Yamaha (70° nella XZ 550). Nelle classiche bicilindriche Indian la V era di 42° mentre nell’inglese Vincent era di 50° (come nell’eccellente Husqvarna da corsa degli anni Trenta). L’angolo tra i cilindri ha un’influenza fondamentale sull’ingombro e sull’equilibratura del motore, nonché sulla spaziatura delle fasi utili. Per quanto riguarda queste ultime, quando i cilindri sono paralleli (cioè la V è di 0°) e i perni di biella sono a 360°, sono distanziate uniformemente. Se ne ha una ogni 360° di rotazione dell’albero a gomito. Al crescere dell’angolo, tra i cilindri la spaziatura diviene più irregolare.
Quando esso è di 45° le fasi utili si susseguono ogni 405°… 315°… 405°… E quando è di 90° ogni 450°… 270°… 450°… In quanto all’equilibratura, con una V di 90° risultano bilanciate le forze d’inerzia del primo ordine e la situazione è più che soddisfacente. Le cose però peggiorano al diminuire dell’angolo tra i due cilindri.
Per abbattere le vibrazioni che inevitabilmente insorgono si usano equilibratori dinamici che, nella grande maggioranza dei casi, sono del tipo con una o due masse eccentriche rotanti. Quelli con massa oscillante e finta biella, del tipo detto in gergo “a batacchio”, sono stati (scarsamente) utilizzati soltanto sui bicilindrici paralleli (vedi BMW F800 prima versione). In quelli a V in certi casi si può fare ricorso a uno sfalsamento del perno di manovella, che viene diviso in due parti con diverso posizionamento angolare.
In campo moto questa soluzione è stata lanciata dalla Honda con i suoi motori a V di 52° apparsi nei primi anni Ottanta (serie VT 500 e modelli derivati).
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