Tecnica

I motori a otto cilindri (seconda parte)

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L’architettura in linea è scomparsa da tempo, ma in passato è stata a lungo vincente nei GP. Ripercorriamo la storia dell'8 cilindri insieme al nostro esperto di tecnica

Per molti anni sulle vetture da competizione di V8 non se ne è neanche parlato (qui “I motori a otto cilindri, prima parte”). Nel periodo tra le due guerre mondiali i motori a otto cilindri che hanno ottenuto tante grandi vittorie sia in Europa che negli USA erano invariabilmente in linea. L’architettura a V veniva riservata solo ai modelli a 12 e a 16 cilindri. 

L’unico V8 realizzato prima del secondo conflitto mondiale è stato il Mercedes Benz M 165 di 1,5 litri, approntata dalla casa tedesca nel 1939 per la categoria voiturettes. Nel 1941 ha fatto la sua comparsa un altro V8 da corsa, l’americano Novi di 3,0 litri con compressore centrifugo, progettato dal grande Leo Goossen per le monoposto di Indianapolis.

2-	Quando è apparso, nel 1921, il motore della Fiat 402 costituiva quanto di meglio la tecnica da GP potesse offrire. L’albero a gomiti poggiava su 10 supporti e i cuscinetti di banco e di biella erano a rotolamento. La cilindrata era di 3 litri e la potenza di 120 CV a 4400 giri/min
2- Quando è apparso, nel 1921, il motore della Fiat 402 costituiva quanto di meglio la tecnica da GP potesse offrire. L’albero a gomiti poggiava su 10 supporti e i cuscinetti di banco e di biella erano a rotolamento. La cilindrata era di 3 litri e la potenza di 120 CV a 4400 giri/min

A dare inizio a quella che è stata la vera “epopea” dei motori da competizione a otto cilindri in linea è stata la Ballot nel 1919-1920 con due realizzazioni di 5 e di 3 litri. Nel 1921 sono arrivate la Fiat, con la 402, e la Sunbeam, mentre negli USA hanno fatto la loro comparsa la Miller e la Duesenberg. Il 1923 è stato un anno importante anche perché ha visto l’inizio dell’era della sovralimentazione nei Gran Premi. Grande merito va qui alla Fiat che ha dotato il motore della sua 405 di 2,0 litri dapprima di un compressore a palette Wittig e quindi di un Roots a lobi. La strada dell’otto cilindri in linea sovralimentato da corsa è stata rapidamente imboccata anche da costruttori come Mercedes, Alfa Romeo (P2 del 1924), Delage e Maserati.

3-	Le ultime Alfa Romeo da GP a 8 cilindri in linea erano sovralimentate mediante due compressori Roots, ben visibili in questa immagine, per il cui azionamento erano necessari ben 135 cavalli. Il motore aveva una cilindrata di 1500 cm3 e una potenza dell’ordine di 420 CV a 9300 giri/min
3- Le ultime Alfa Romeo da GP a 8 cilindri in linea erano sovralimentate mediante due compressori Roots, ben visibili in questa immagine, per il cui azionamento erano necessari ben 135 cavalli. Il motore aveva una cilindrata di 1500 cm3 e una potenza dell’ordine di 420 CV a 9300 giri/min

La seconda metà degli anni Trenta è stata una autentica epoca d’oro per le competizioni automobilistiche, che ha visto il dominio delle “frecce d’argento” tedesche, dotate di motori dalla tecnica straordinariamente evoluta. L’Auto-Union ha utilizzato avanzatissime monoposto con motori posteriori, dapprima a 16 e successivamente a 12 cilindri, progettati rispettivamente da Ferdinand Porsche e da Robert Eberan-Eberhorst. La Mercedes Benz ha invece schierato vetture di schema convenzionale che dal 1934 al 1937 sono state azionate da motori a otto cilindri in linea. Per la loro realizzazione i tecnici di Stoccarda hanno utilizzato unitamente a soluzioni molto avanzate, come teste bialbero a quattro valvole inclinate tra loro di 60° e mosse da bilancieri a dito, tecnologie costruttive per lo meno particolari, se non un poco datate, in quanto legate alla scuola aeronautica della prima guerra mondiale. Teste e cilindri infatti non erano in lega di alluminio ma in acciaio, e venivano realizzate unendo mediante saldatura parti forgiate e elementi in lamiera sagomata. Le due teste erano fisse e non amovibili; ciascuna di esse formava infatti un blocco unico con un gruppo di quattro cilindri. L’albero a gomiti forgiato in acciaio poggiava su cinque supporti nel motore M 25 e su nove nel successivo M 125 (che ha corso solo nel 1937 e che con una cilindrata di 5,7 litri erogava circa 600 cavalli a 5800 giri/min). Sia i cuscinetti di biella che quelli di banco erano a rulli, con gabbia divisa in due parti.

Per il successivo motore a otto cilindri M 165, apparso nel 1939, i tecnici della casa tedesca hanno però optato, come già detto, per una architettura a V.

4-	Le Alfa Romeo bialbero sovralimentate hanno conquistato il titolo mondiale nel 1950 e nel 1951. In questa sezione trasversale del motore si notano tra l’altro una canna avvitata nella testa, che è realizzata in fusione unica con il cilindro, le due valvole fortemente inclinate e le punterie “tipo Jano”
4- Le Alfa Romeo bialbero sovralimentate hanno conquistato il titolo mondiale nel 1950 e nel 1951. In questa sezione trasversale del motore si notano tra l’altro una canna avvitata nella testa, che è realizzata in fusione unica con il cilindro, le due valvole fortemente inclinate e le punterie “tipo Jano”

Nel 1938 ha fatto la sua comparsa una monoposto a otto cilindri in linea destinata ad avere uno straordinario successo nel dopoguerra, l’Alfa Romeo 158. Progettato da Gioachino Colombo con la valida assistenza di Alberto Massimino, il motore è stato oggetto di una lunga evoluzione che ha portato la potenza ad aumentare di anno in anno. Lo schema costruttivo originale è rimasto invariato in tutte le versioni, che avevano quindi teste fisse in quanto realizzate nelle stesse fusioni dei cilindri. Il basamento era in lega di magnesio. L’albero a gomiti era forgiato in acciaio da cementazione, come le bielle. Queste ultime avevano una lunghezza leggermente superiore al doppio della corsa e lavoravano alla testa su rullini. I cuscinetti di banco erano invece del tipo a strisciamento (bronzine). Le due valvole di ogni cilindro, che avevano lo stesso diametro (36 mm), erano inclinate tra loro di ben 100°. Gli eccentrici dei due alberi a camme, comandati da una cascata di ingranaggi collocata anteriormente, azionavano le valvole per mezzo di punterie a piattello “tipo Jano”.

5-	La Mercedes-Benz W 196 di 2500 cm3 ha dominato nei mondiali di Formula Uno del 1954 e del 1955. Il motore a otto cilindri in linea era fortemente inclinato, per portare il baricentro più vicino al suolo e per avere un cofano più basso (rispetto alla disposizione usuale). Al termine dell’evoluzione la potenza è arrivata a 290 CV a 8500 giri/min
5- La Mercedes-Benz W 196 di 2500 cm3 ha dominato nei mondiali di Formula Uno del 1954 e del 1955. Il motore a otto cilindri in linea era fortemente inclinato, per portare il baricentro più vicino al suolo e per avere un cofano più basso (rispetto alla disposizione usuale). Al termine dell’evoluzione la potenza è arrivata a 290 CV a 8500 giri/min

Le canne dei cilindri riportate in umido venivano fissate alla testa mediante avvitamento. L’alesaggio di 58 mm era abbinato a una corsa di 70 mm e la cilindrata totale era quindi di 1,5 litri. Le “Alfette” 158 e 159 si sono imposte nei primi due campionati di Formula Uno, nel 1950 e 1951. L’ultima versione del motore, con una pressione di alimentazione di 3,1 bar, è arrivata ad erogare 420 CV a 9300 giri/min. I due compressori Roots assorbivano ben 135 cavalli.

6-	Questa sezione trasversale del motore della W 196 consente di osservare il sistema desmodromico impiegato per comandare le due valvole di ogni cilindro, fortemente inclinate tra loro, e i condotti di aspirazione “downdraft”. Per realizzare le teste e i cilindri (in blocco), si univano mediante saldatura più elementi in acciaio
6- Questa sezione trasversale del motore della W 196 consente di osservare il sistema desmodromico impiegato per comandare le due valvole di ogni cilindro, fortemente inclinate tra loro, e i condotti di aspirazione “downdraft”. Per realizzare le teste e i cilindri (in blocco), si univano mediante saldatura più elementi in acciaio

L’ultimo motore a otto cilindri in linea a imporsi nel mondiale è stato il Mercedes-Benz M 196 di 2,5 litri del 1954-55. Si trattava di una realizzazione di una raffinatezza tecnica straordinaria che nei due anni in cui ha gareggiato ha mostrato una superiorità addirittura imbarazzante rispetto alla concorrenza. La distribuzione era desmodromica e l’albero a gomiti composito lavorava interamente su cuscinetti a rotolamento; per l’alimentazione si utilizzava un sistema di iniezione diretta. Per ridurre drasticamente i problemi causati dalle sollecitazioni torsionali, che piazzando la frizione nella posizione usuale sarebbero stati inevitabilmente cospicui, data la lunghezza dell’albero, si faceva ricorso a una presa di moto centrale. Pure la cascata di ingranaggi che azionava la distribuzione era collocata centralmente.

7-	L’albero a gomiti composito dell’otto cilindri tedesco era un autentico capolavoro. Le parti che lo costituivano erano unite con il raffinato sistema Hirth (denti di posizionamento frontali e viti senza testa con filettature a passo differenziato). I 10 cuscinetti di banco erano a rotolamento, come quelli di biella. Si può notare chiaramente l’ingranaggio della presa di moto centrale
7- L’albero a gomiti composito dell’otto cilindri tedesco era un autentico capolavoro. Le parti che lo costituivano erano unite con il raffinato sistema Hirth (denti di posizionamento frontali e viti senza testa con filettature a passo differenziato). I 10 cuscinetti di banco erano a rotolamento, come quelli di biella. Si può notare chiaramente l’ingranaggio della presa di moto centrale

Il motore era dotato di due teste, ognuna delle quali non era amovibile ma faceva corpo unico con un blocco di quattro cilindri. Come nei motori d’anteguerra della stessa casa, questi componenti erano in acciaio e venivano realizzati unendo per saldatura parti forgiate e parti in lamiera. Le due valvole di ogni cilindro formavano un angolo molto cospicuo (88°), il che consentiva l’impiego di condotti di aspirazione downdraft (che passavano cioè tra i due alberi a camme). Con una cilindrata di 2,5 litri, l’ultima versione dello M 196 è arrivata ad erogare 290 CV a 8500 giri/min.

Di questo motore, che ha trionfato nei mondiali di Formula Uno del 1954 e del 1955, è stata realizzata anche una versione destinata alla vettura Sport 300 SLR, con teste e cilindri in lega di alluminio, autentico canto del cigno della architettura a otto cilindri in linea.

8-	Sezione longitudinale del motore M 196 S di 3000 cm3, ultima evoluzione dell’otto cilindri in linea Mercedes-Benz. Destinato alla vettura Sport 300 SLR, aveva le teste e i cilindri in lega di alluminio e le canne cromate. Si osservino i pistoni a mantello intero con cielo fortemente bombato, le valvole con lo stelo cavo e l’albero ausiliario che trasmette il moto alla frizione
8- Sezione longitudinale del motore M 196 S di 3000 cm3, ultima evoluzione dell’otto cilindri in linea Mercedes-Benz. Destinato alla vettura Sport 300 SLR, aveva le teste e i cilindri in lega di alluminio e le canne cromate. Si osservino i pistoni a mantello intero con cielo fortemente bombato, le valvole con lo stelo cavo e l’albero ausiliario che trasmette il moto alla frizione
  • paolo collenghi

    ... Caro ing. a quando un bel suo volume.... magari edito da G. Nada, sull'argomento ??!!
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