Massimo Clarke: “Il motore Boxer BMW” (terza parte)

di Massimo Clarke

La nuova R 1200 GS costituisce una pietra miliare nella storia della BMW. Cogliamo questa occasione per ripercorrere in tre puntate (più una speciale) l'epopea di questo motore | M. Clarke

di Massimo Clarke

10 aprile 2013

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Con la recentissima R 1200 GS si apre una pagina molto importante nella storia della casa bavarese. Definire il nuovo motore a due cilindri contrapposti un concentrato di tecnologia è quasi riduttivo…

La nascita di una nuova generazione di motori non è certo una cosa di tutti i giorni, specialmente se si tratta di un costruttore come la BMW. Se poi vengono adottate soluzioni inedite e schemi che addirittura rivoluzionano quelli precedenti, siamo di fronte a un evento epocale. È proprio quanto accade ora con la R 1200 GS che, nonostante un aspetto tutto sommato abbastanza simile, anche se logicamente ammodernato, rispetto al modello precedente, è invece il risultato di quella che ha tutti i numeri per essere considerata una vera e propria rivoluzione tecnica. Il nuovo motore boxer mantiene le stesse misure caratteristiche del 1200 che va a sostituire (101 x 73 mm), è sempre a quattro valvole per cilindro e ha sempre il basamento in due parti. Qui la somiglianza finisce. Tutto il resto, a cominciare dalla disposizione dei principali organi, è nuovo. E, come ovvio, non ci sono parti intercambiabili!

Per la prima volta in un boxer BMW destinato alle moto di serie i condotti di scarico e di aspirazione non sono disposti in avanti e all’indietro, ma risultano rivolti rispettivamente verso il basso e verso l’alto. La soluzione consente di dotare le teste di una architettura convenzionale, con un albero a camme di aspirazione e uno di scarico in ciascuna di esse, paralleli all’albero a gomiti, e di impartire ai condotti stessi un andamento più vantaggioso.

Le quattro valvole giacciono su due piani inclinati tra loro di soli 18°, e anche da questo risulta evidente come i progettisti abbiano lavorato con l’obiettivo di ottenere la massima compattezza. Le camere di combustione sono a tetto, con le valvole parallele due a due; nella parte superiore ci sono quelle di aspirazione, del diametro di 40 mm, e nella parte inferiore quelle di scarico, del diametro di 34 mm. Niente più camme tronco-coniche e valvole radiali, quindi. Gli eccentrici agiscono su bilancieri a dito con riporto superficiale di DLC (diamond like carbon).

Questa vista in trasparenza del nuovo motore boxer mostra tra l'altro la disposizione delle due catene e delle terne di ingranaggi che comandano i due alberi a camme posti in ciascuna testa&nbsp; — Questa vista in trasparenza del nuovo motore boxer mostra tra l'altro la disposizione delle due catene e delle terne di ingranaggi che comandano i due alberi a camme posti in ciascuna testa

A trascinare in rotazione i quattro alberi a camme provvedono due catene collocate posteriormente; ognuna di esse, arrivata alla testa, comanda una terna di ingranaggi. Pure questa soluzione è stata adottata per ottenere la massima compattezza; è inoltre vantaggiosa anche in quanto consente di ridurre la lunghezza delle catene.
I cilindri non sono più amovibili, ma sono incorporati nei due semicarter che costituiscono il basamento (i quali, come nei motori della generazione precedente, si uniscono secondo un piano verticale longitudinale che taglia a metà i due supporti di banco).

Assai significativa è l’adozione, sulle canne, di un riporto superficiale innovativo, che trova in questo motore la sua prima utilizzazione in campo motociclistico. Si tratta di uno strato sottile (0,10-0,15 mm) di lega ferro-carbonio che viene depositato con tecnologia LDS (Lichtbogen Draht Spritzen), ovvero mediante spruzzatura ad arco elettrico a filo. Le goccioline del materiale a elevata temperatura, emesse da una testa rotante, vengono trasportate da un getto di gas ad alta velocità e vanno a depositarsi sulle pareti del cilindro, aderendo saldamente ad esse e solidificando in modo da formare uno strato tenace e continuo.

La finitura che viene impartita a questo riporto è nettamente diversa da quella usuale per le superfici di lavoro delle canne dei cilindri. Si tratta di una levigatura speciale, talmente fine da risultare quasi a specchio. In questo caso infatti l’olio non viene trattenuto da microasperità create meccanicamente (ossia ottenute mediante una levigatura con pietre abrasive, in genere aventi grana 280), ma da una miriade di piccolissimi pori presenti nel riporto. Il risultato è una sensibile riduzione dell’attrito. Questo tipo di rivestimento ha anche una straordinaria resistenza all’usura. Inoltre, offre dei vantaggi anche sotto l’aspetto ecologico (dal 2011 nei paesi CEE l’impiego di piombo nei materiali utilizzati in campo motoristico è stato vietato, e tutto lascia pensare che il prossimo metallo pesante che verrà eliminato sarà il nichel…). All’interno di ciascun cilindro, dotato di una struttura open deck, è installato un pistone stampato in lega di alluminio, che una biella in acciaio forgiato provvede a collegare all’albero a gomiti.

La trasmissione

Una autentica rivoluzione si è avuta a livello di trasmissione. Niente più cambio separato, frizione monodisco a secco e albero della trasmissione finale sul lato destro, soluzioni da sempre adottate sui boxer BMW. Qui c’è una frizione a dischi multipli che lavora in bagno d’olio e il cambio è alloggiato nella parte inferiore del basamento, sotto il generatore di corrente, e viene lubrificato dallo stesso olio del motore. Inoltre, l’albero della trasmissione finale è piazzato sul lato sinistro.

L’albero a gomiti, forgiato in acciaio, ha i perni di banco da 55 mm e quelli di manovella da 50 mm. La sua estremità posteriore aziona una delle due catene della distribuzione (quella collegata alla testa sinistra) e il generatore di corrente; provvede inoltre al collegamento con il motorino di avviamento. L’estremità anteriore trasmette il moto alla frizione per mezzo di una coppia di ingranaggi, con un rapporto 1:1, necessario in quanto la corona di questa trasmissione primaria muove l’albero ausiliario di equilibratura, che è tubolare e che con la sua estremità posteriore comanda l’altra catena di distribuzione, che va alla testa destra. La frizione, dotata di dispositivo antisaltellamento in staccata, invia il moto al cambio per mezzo di un albero montato coassialmente, all’interno dell’albero ausiliario. Mica male, in quanto a raffinatezza tecnica…

Per ottenere la massima silenziosità di funzionamento, gli ingranaggi del cambio (a sei marce) sono dotati di dentatura elicoidale. Tra la corona della primaria e la campana della frizione è posto un parastrappi, e un altro è piazzato sull’albero che porta il moto dalla frizione stessa al cambio.

L'immagine mostra la disposizione dell'alternatore e del cambio (in blocco), le intercapedini di passaggio acqua e le quattro valvole di ogni testa

Il sistema di raffreddamento

Un’altra rivoluzione ha interessato il sistema di raffreddamento, che rimane misto, ma invece dell’olio come liquido refrigerante impiega l’acqua. La maggior parte (65%) del calore ceduto dai gas alle pareti metalliche viene asportata dall’aria, ma al rimanente 35% provvede l’acqua, che raggiunge le zone più critiche (parte alta delle canne dei cilindri e parete tra le sedi delle valvole). Il sistema è dotato di una pompa centrifuga azionata meccanicamente e di due radiatori.

Il motore

Il motore della nuova R 1200 GS, che ha un rapporto di compressione di 12,5:1, eroga 125 cavalli a 7700 giri/min. A tale regime la velocità media del pistone è di 18,7 metri al secondo e la pressione media effettiva raggiunge l’eccellente valore di 11,9 bar. Davvero rimarchevole è il fatto che la coppia motrice rimanga al di sopra di 110 Nm per un arco di regimi che va da 3200 a 7900 giri/min.

È interessante segnalare che non è questo il primo bicilindrico boxer BMW a essere dotato di condotti di aspirazione e di scarico verticali; anche se per la casa di Monaco si tratta della prima realizzazione di serie in campo moto per la quale si è fatto ricorso tale soluzione, già nei primi anni Sessanta i suoi tecnici l’avevano impiegata in alcuni motori destinati al settore automobilistico. Per quanto riguarda le moto, è stata adottata nel prototipo R1, realizzato alla fine degli anni Ottanta.