Novità per il V4 Aprilia ... è arrivata l'ora di "variare"?

Novità per il V4 Aprilia ... è arrivata l'ora di "variare"?
Francesco Paolillo
Novità per il V4 Aprilia che con tutta probabilità verrà dotato della fasatura variabile
11 gennaio 2023

Prendiamo spunto da un articolo pubblicato dal collega Ben Purvis su MCN, che ci aggiorna sul fatto che siano stati depositati dei brevetti riguardanti un sistema di fasatura variabile da parte di Aprilia e riconducibili al V4, per raccontare la storia di questo gioiello di tecnica motoristica, almeno per come l'abbiamo vissuta noi in prima persona.
La scelta della fasatura variabile, è certamente dettata dall'ennesimo giro di vite in termini di emissioni inquinanti, attuali e soprattutto future, nemiche in particolar modo dei motori ad altissime prestazioni. Se si vuole rimanere al top per prestazioni, soddisfacendo le normative sull'inquinamento più stringenti, attualmente sono due le vie da percorrere, sovralimentazione o fasatura variabile. Chi sceglie la seconda opzione, ha due ulteriori possibilità di scelta, affidarsi ai variatori elettronici/idraulici, oppure percorrere la via della "meccanica", come ha fatto Suzuki con la sua GSX-R. Aprilia a quanto pare ha condiviso la schelta del costruttore giapponese.
 

Partiamo dal principio

Non ancora terminata la prima decade del duemila, Aprilia vuole tornare in grande stile nella SBK, lo vuole fare da protagonista e vuole partire con un progetto totalmente inedito. Per la definizione di quella che sarà la RSV4 si parte da un foglio bianco, per tutto, motore, ciclistica ed elettronica.
Quale era l’architettura motoristica che rappresentava il miglior compromesso per l’ottenimento delle massime prestazioni dinamiche? Risposta: il 4 cilindri a V.
Propulsore che grazie alla particolare disposizione dei cilindri, permetteva di limitare l’ingombro trasversale (il quattro cilindri veneto è largo solo 250 mm contro i 400 di un 4L). La V di 65°, apertura atipica, e ancora oggi unica al mondo, ma che rappresentava un compromesso ideale, permetteva di poter adottare condotti di aspirazione dal profilo ottimale, mentre le vibrazioni tipiche di questo genere di propulsore erano tenute a bada da un contralbero di piccole dimensioni con il risultato che la quantità di vibrazioni era paragonabile a quella di un quattro cilindri in linea. 

Obiettivo? 180 CV/litro. Raggiunti. Il quattro cilindri di 999,6 cc raggiunge tale potenza a 12.500 giri min, con una coppia di 115 Nm a  10.000 giri min.
Tale risultato è stato raggiunto grazie ad una serie di  scelte tecniche decisamente raffinate. In primis l’elettronica, che in questo propulsore ha una parte da protagonista.
Oltre al sistema ride by wire, che elimina qualsiasi collegamento meccanico tra la manopola del gas ed i corpi farfallati,  c’è una centralina Magneti Marelli molto avanzata, che controlla tutte le funzioni del motore. Tromboncini di aspirazione ad altezza variabile (caratteristica della versione Factory e non presente sulla "R"), valvole in titanio (aspirazione) e Nymonic (scarico) sono altre chicche da race replica.
Il primo motore totalmente sviluppato e progettato a Noale, con la consulenza di un mostro sacro quale l'Ing. Claudio Lombardi (avete presente i motori con doppia sovralimentazione della Lancia Delta S4, il Triflux delle successive ECV ed ECV2, gli ultimi Ferrari V12 di F1? Tutta farina del suo sacco!), questo quattro cilindri ha tutte le carte in regola per diventare un punto di riferimento nel mondo dei motori ad alte prestazioni.
Massima attenzione anche per il reparto trasmissione, con il cambio a sei rapporti estraibile, ed una frizione antisaltellamento che consentono di personalizzare la RSV4 per l’utilizzo su tracciati diversi, in tempi record.
Una vera e propria moto da corsa, che sin da subito come un punto di riferimento per la concorrenza.
La RSV4 Factory 2009 è emozionante e tecnica da guidare e con un sound di sottofondo semplicemente da brividi. 
 

 Dopo aver provato anche la versione RSV4 R, sempre nel 2009, si deve attendere il 2013, per un nuovo passo avanti del motore con la RSV4 APRC ABS
Il potenziale del quattro cilindri a V di 65° progettato da Claudio Lombardi è fuori discussione. Le velocità monstre fatte registrare da Max Biaggi a Monza (quasi 340 km/h) parlano chiaro sul potenziale di un motore progettato con l'obiettivo di non creare particolari vincoli ai telaisti in fase di progetto pur senza palesare scelte di compromesso in termini di potenza ed erogazione nella sua versione stradale.
Nel passaggio dal M.Y. 2012 al 2013 il V4 di Noale ha guadagnato 4 cv (ora 184 a 12.500 giri) e 2 Nm di coppia (117 Nm a 10.000 giri) grazie a nuove mappature, uno scarico rivisto ed una massiccia riduzione degli attriti interni. La Factory, rispetto alla R, adotta ancora i cornetti d'aspirazione a lunghezza variabile andando così a migliorare la qualità dell'erogazione ai regimi più alti.

i 600 gr.

Si arriva al 2015, molto lavoro è stato dedicato al V4, che se all'apparenza cambia poco, nei contenuti è praticamente da considerarsi quasi un motore nuovo. Fondamentale è stato l'apporto fornito dal Reparto Corse Aprilia, che mai come in questo caso "ha messo il naso" nell'ambito della produzione, costretto anche dai nuovi regolamenti SBK, e dalle ottime prospettive offerte dalla Superstock.
Guardiamo il V4 di 65° partendo dall'alto, quindi dai suoi polmoni, ovvero l'airbox, con elemento filtrante verticale, all'interno del quale prendono aria i cornetti d'aspirazione. Sono sempre a lunghezza variabile attraverso l'utilizzo di servomotori e hanno maggiore escursione, oltre che il funzionamento separato delle due bancate.
Nuove sono anche le testate (ora con guarnizioni a triplo strato), con i condotti di aspirazione e scarico rivisti nei profili e le camere di combustione che sono ottenute non più per fusione, bensì attraverso una fine lavorazione meccanica a controllo numerico.
Le valvole, di aspirazione e scarico, sono ora in titanio, con le prime che aumentano il loro diametro sino a 33 mm, e sono mosse da bicchierini e piattelli alleggeriti, così come più leggeri sono gli alberi a camme dal profilo inedito (peso: -500gr).

Scendendo più in basso troviamo un nuovo albero motore, con perni dal diametro ridotto (36 mm), su cui lavorano bielle Pankl più leggere delle precedenti (-100 g l'una). Il basamento monoblocco in alluminio con canne cilindro integrali non cambia, mentre è inedito il semi basamento superiore, che ora è realizzato attraverso un metodo di fusione in conchiglia che lo rende più leggero e robusto al tempo stesso.
La diminuzione del livello dell'olio è stata compensata da una nuova coppa che permette un miglior pescaggio del lubrificante in ogni condizione, mentre il cambio può contare su un circuito di lubrificazione specifico, ora regolato da una valvola. Il cambio è stato a sua volta completamente rivisto, con nuovi rapporti e ingranaggi della trasmissione primaria alleggeriti.
Come sulla precedente RSV4, anche questo modello monta il cambio estraibile.
Ciliegina sulla torta il nuovo impianto di scarico, con doppia sonda lambda, e valvola di scarico rivista nella logica di funzionamento.
Alla fine della fiera, il V4 mette sul banco una potenza di ben 201 cv 13.000 giri, dunque 16 in più del motore precedente, con una coppia che cresce lungo tutto l'arco di erogazione e arriva a toccare i 115 Nm a 10.500 giri.

Si arriva al 2017, protagonista la normativa Euro 4!
Anche in questa versione rinnovata il V4 è al top per prestazioni, mantenendo i 201 cavalli erogati sempre a 13.000 giri, e la coppia di 115 Nm a 10.500 giri. Per mantenere inalterate le prestazioni si è intervenuti sia sui pistoni, ora più leggeri di circa 7gr, e dotati nuovi segmenti, con gli spinotti che ricevono un trattamento DLC (Diamond Like Carbon) che oltre a renderli più robusti, ne abbassa considerevolmente gli attriti.
Inedite anche le molle delle valvole, così come gli alberi a camme dal profilo differente.
Importanti gli interventi applicati al reparto aspirazione, con i cornetti ad altezza variabile che lasciano il posto ad una soluzione “fissa”, che fa risparmiare 500 gr di peso, e che grazie ai nuovi iniettori (due per ogni cilindro montati sopra e sotto il corpo farfallato), non fa perdere nulla in termini di potenza ai diversi regimi, con un allungo migliorato di 300 giri.
Completamente nuovo anche l’impianto di scarico, che è dotato di una valvola parzializzatrice, che permette di silenziare il V4 quando si viaggia con la manopola del gas semi chiusa, per poi far cantare a dovere il quattro cilindri quando si “apre” del tutto.
Proprio il comando del gas è stato oggetto di un profondo sviluppo, con il sistema Full Ride-by-Wire che ha subito una dieta drastica di quasi 600 gr.

 Il V4 da 65°, evoluto in maniera costante sin dalla prima versione da 175 cv, nel 2019 ha ricevuto una bella cura ricostituente con un aumento della cilindrata della RSV4 fino a 1.078 cc grazie ad un incremento dell'alesaggio da 78 a 81mm, mentre la corsa è rimasta invariata (52,3mm), naturalmente è cambiata anche la fasatura e i condotti di aspirazione hanno un profilo diverso, e questo consente di arrivare a erogare 217 cv a 13.200 giri, con una coppia che cresce del 10% su tutto l'arco d'erogazione, e un picco massimo che raggiunge i 122 Nm a 11.000 giri. Il cambio estraibile a sei rapporti ha visto cambiare la lunghezza degli ultimi due, quinta e sesta. 

Non succede spesso che le nuove normative non vengano viste come forche caudine ma come opportunità, a Noale hanno visto l’arrivo dell’Euro 5 come il momento migliore per effettuare una rivisitazione del motore della RSV4  che naturalmente resta un V4 a 65°, dotato di contralbero e lubrificazione a carter umido, e che mantiene l’alesaggio a 81 mm - il limite regolamentare della MotoGP - ma portando la corsa a 53,32 mm (+1) attraverso un nuovo albero motore, rivisto nelle masse non solo per riequilibrarlo ma anche per ridurne le inerzie -  aumenta la cilindrata fino a 1.099 cc dai precedenti 1.079. Operazione che, per inciso, ha richiesto una revisione dei carter, leggermente rialzati.
Il diametro delle valvole, in titanio, è di 33 mm all’aspirazione e 26 allo scarico; i due doppi corpi farfallati, dotati di 8 iniettori (due per corpo, uno sopra e uno sottofarfalla) hanno diametro di 48 mm; tutto il comparto aspirazione, comprese le prese d’aria ridisegnate, è stato studiato per ottimizzare il riempimento delle camere e migliorare il rendimento, aiutati in questo anche dall’allungamento della corsa che, con la maggior velocità del pistone, causa maggiori turbolenze.

Risultato: potenza di picco invariata a 217 cavalli, coppia massima che sale di 3 Newton/metro fino al valore di 125Nm ottenuto 500 giri sotto, ma soprattutto una curva d’erogazione più sostenuta praticamente dappertutto: vi basti pensare che già a 6.800 giri è disponibile un buon 80% della coppia.
Per quanto riguarda lo scarico, la nuova unità (in acciaio) è dotata di un nuovo catalizzatore ceramico, una prima assoluta per il settore moto, più leggero (-400 g) ed efficace.
A livello elettronico arriva la nuova centralina Marelli 11MP in luogo della precedente 7SM, con un forte aumento della potenza di calcolo (resa possibile, fra le altre cose, da un aumento della frequenza di clock da 50 a 200 Mhz) che può contare su un nuovo volano che offre una maggior risoluzione sul regime di rotazione

L'evoluzione continua, vuoi per la continua ricerca di un miglioramento delle prestazioni, vuoi per la necessità di ottemperare a normative sempre più stringenti.
In previsione di tutto questo sarebbe lecito pensare che questo brevetto per un sistema di fasatura variabile rappresenti una soluzione ottimale.
La semplicità ed affidabilità di un sistema meccanico, che prende spunto da quanto visto sui motori Suzuki, ma che addirittura ne diminuisce il numero di componenti, porterebbe ad una efficienza maggiore sia ai bassi/medi regimi così come agli alti, mantenendo una combustione ottimale su tutto l'arco di erogazione.
Il funzionamento, per renderlo più comprensibile, è paragonabile a quello di un variatore da scooter. Anche qui sono presenti delle "massette", nel caso specifico sono 3 per limitare il peso (nel motore Suzuki ce ne sono 15), queste scorrono all'interno dell'ingranaggio che comanda l'albero a camme. Spostandosi all'interno di specifici "canali" grazie alla forza centrifuga generata dall'aumento del numero di giri, si spostano verso l'esterno variando di conseguenza i tempi di apertura delle valvole. Chiudendo il gas, delle molle a forma di W richiamano in posizione l'ingranaggio. Semplice no?
Sulla carta sicuramente sì, ma siamo certi che renderlo affidabile e performante sia tutta un'altra cosa.
Del resto i tecnici Aprilia ci hanno abituati così bene, che siamo certi, nel caso in cui questo sistema venga adottato sulla prossima RSV4, che sarà un vero salto epocale e un ulteriore passo avanti per la sportiva di Noale.

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