Desmosedici Stradale: ecco il nuovo V4 Ducati

Dalla esperienza maturata in MotoGP nasce il nuovo motore V4 di 90° destinato ad equipaggiare i futuri modelli sportivi dell’alto di gamma Ducati. Si chiama Desmosedici Stradale e rappresenta una pietra miliare nella storia della Casa di Borgo Panigale. Si apre così un nuovo capitolo per Ducati che, ancora una volta, guarda al futuro proponendo un progetto nuovo e distintivo.

Il progetto del Desmosedici Stradale nasce partendo dal cuore del motore V4 della MotoGP, ovvero le teste. La fluidodinamica del Desmosedici Stradale riprende le dimensioni e la geometria utilizzate sulla Desmosedici GP, così come la configurazione del motore: V4 a 90° ruotato all’indietro di 42°. Questa soluzione rende il nuovo motore Ducati estremamente compatto, permette di centrare le masse, consentendone una perfetta integrazione nel veicolo.

L’albero motore, come sui prototipi Ducati utilizzati in gara, è controrotante per ridurre l’effetto giroscopico delle ruote e conferire maneggevolezza ed agilità nei cambi di direzione oltre a ridurre la tendenza all’impennata in accelerazione ed al ribaltamento in frenata. I perni di biella sfalsati di 70° comportano un ordine di accensione del tipo “Twin Pulse” che, oltre a regalare un suono unico ed affascinante per l’appassionato, genera un’erogazione facile da gestire ed un’ottima trazione in uscita di curva. Il Desmosedici Stradale è indubbiamente un motore ideale per l’uso in pista, ma sono state considerate nella sua definizione anche le necessità di un suo uso con soddisfazione anche su strada. Infatti, per massimizzare le doti di coppia ai medi regimi, così importanti per la godibilità della moto sulle strade aperte al traffico, e per ottenere coppia e potenza a regimi più contenuti, il motore ha una cilindrata leggermente superiore alla MotoGP, per la precisone di 1.103 cm³.

Eroga una potenza di oltre 155 kW (210 CV) a 13.000 giri/minuto, e una coppia massima di oltre 120 Nm (12,2 Kgm) da 8.750 a 12.250 giri/minuto, in configurazione Euro 4. In analogia alla MotoGP, la progettazione è stata impostata fissando l’alesaggio dei pistoni a 81 mm. Questo valore rappresenta il limite massimo consentito dal regolamento tecnico della MotoGP; è inoltre il più elevato del segmento delle supersportive 4 cilindri.

L’utilizzo dello stesso alesaggio del motore Desmosedici GP fa si che anche tutta la parte fluidodinamica (valvole, condotti di aspirazione, corpi farfallati), che è in pratica il cuore del motore, dove si generano le prestazioni, sia vicinissima tra le due unità motrici. Il Desmosedici Stradale è progettato attorno al sistema Desmodromico che comanda le quattro valvole di ogni cilindro e contribuisce a fare delle MotoGP Ducati i prototipi più veloci della classe regina del Motomondiale. Su questo motore ad elevato regime di rotazione il “Desmo” trova la sua massima valenza tecnica e raggiunge livelli di sofisticatezza, compattezza e leggerezza, mai visti prima su una Ducati.

L’aspirazione è affidata a un corpo farfallato con cornetti di aspirazione ad altezza variabile che permettono di ottimizzare il riempimento dei cilindri a tutti i regimi di rotazione con importanti benefici in termini di erogazione e guidabili tà. Il sistema di alimentazione è completato da corpi farfallati ovali dotati ognuno di due iniettori: uno sotto e l’altro sopra la farfalla. Questo pacchetto di soluzioni tecniche, nate in MotoGP ed evolute per garantire la massima affidabilità nell’uso quotidiano, dimostra ancora una volta la peculiarità delle scelte tecniche della Casa di Borgo Panigale, capace di creare un motore V4 unico nel panorama motociclistico per configurazione e soluzioni adottate.

Rispetto ad un classico 4 cilindri in linea la compattezza laterale del motore a V consente una maggiore centralizzazione delle masse e permette di contenere la sezione frontale della moto. Inoltre l’albero motore più corto genera un minore effetto giroscopico. Tutti questi aspetti hanno un impatto positivo sulla dinamica della moto, contribuendo a renderla leggera e veloce nei cambi di direzione. L’ampio spazio disponibile tra la V dei cilindri ha permesso di collocare la pompa dell’acqua e di avere un airbox di grande volume (12,8 litri) per fare respirare meglio il Desmosedici Stradale.

L’integrazione ottimale di motore e ciclistica è un concetto alla base di ogni progetto Ducati. Ecco quindi che il Desmosedici Stradale nasce per essere montato ruotato all’indietro di 42°, come i motori Ducati in MotoGP, per ottimizzare la distribuzione dei pesi, utilizzare radiatori più estesi e avanzare quanto più possibile il pivot del forcellone. Il Desmosedici Stradale è stato inoltre progettato per essere elemento strutturale del telaio. Nella parte anteriore del semicarter superiore e nella testa della bancata posteriore sono stati ricavati gli attacchi al telaio principale. Inoltre il basamento funge anche da fissaggio della sospensione posteriore e del forcellone.

La collaborazione con Ducati Corse ha permesso di realizzare un motore compatto, leggero e dalle prestazioni elevate. La progettazione e sviluppo da parte dei motoristi Ducati gli ha conferito un’erogazione che massimizza il piacere di guida su strada e la performance assoluta in pista. Con un peso di 64,9 Kg il Desmosedici Stradale è solo2,2 Kg più pesante del bicilindrico Superquadro da 1.285 cm³ confermando l’enorme attenzione verso la leggerezza, fulcro di ogni progetto Ducati.

Il rapporto di compressione è di 14:1, un valore elevato che denota nuovamente la progettazione di derivazione racing. I pistoni sono accoppiati a bielle forgiate in acciaio con un interasse di 101,8 mm.

Sulle moto di normale produzione, l’albero motore ruota nella stesso verso delle ruote, mentre nel Campionato MotoGP è diffuso l’albero motore controrotante che ruota nel verso opposto. I motoristi Ducati hanno mutuato dalla classe regina questa soluzione tecnica per gli stessi motivi per cui ha trovato applicazione nel mondo delle competizioni. Tale soluzione infatti presenta dei vantaggi correlati a due aspetti della fisica: l’effetto  giroscopico e l’inerzia.

Avere l’albero controrotante permette di compensare parte dell’effetto giroscopico prodotto dalle ruote durante la guida, e questo si traduce in una maggiore maneggevolezza ed una moto più agile nei cambi di direzione. Il secondo vantaggio è legato all’inerzia (ovvero la tendenza di un oggetto ad opporsi ad un cambio di stato) sia del veicolo che degli organi rotanti del motore. In accelerazione, la coppia motrice   trasmessa a terra spinge il veicolo che reagisce generando una tendenza ad impennare. L’albero motore controrotante genera una coppia, dovuta all’inerzia, di segno opposto, che quindi tende a far abbassare l’avantreno riducendo così il fenomeno dell’impennata con riflessi vantaggiosi sull’accelerazione.

Similmente, in frenata o decelerazioni molto rapide, la moto subisce una reazione che tende al ribaltamento (rear lift-up in inglese), ma anche l’albero motore subisce una decelerazione (scende di giri) e ciò produce una coppia d’inerzia del verso opposto a quella che tende a far ribaltare la moto. Quindi, sia in accelerazione che in frenata, l’adozione dell’albero controrotante porta ad effetti positivi.  Chiaramente questo layout richiede una ruota dentata aggiuntiva, la cosiddetta ruota oziosa (*), necessaria a trasferire il moto dell’albero motore al cambio, e poi fino alle ruote in modo da restituire la corretta rotazione per il senso di marcia.

* La presenza della ruota oziosa, determina un aggiuntivo organo di trasmissione nel sistema che collega l’albero motore alla ruota. Questo va considerato nella determinazione della potenza all’albero motore se questa viene derivata dal valore misurato alla ruota. Sia in sede di omologazione che nelle misure con i banchi accelerativi è necessario quindi considerare un rendimento o comunque un coefficiente aggiuntivo che per normativa è fissato a 0,98. 

La disposizione sfalsata di 70° dei perni di manovella combinata con il layout a V di 90° del motore, genera un ordine degli scoppi che in Ducati è stato denominato “Twin Pulse”, perché è come se il motore riproducesse la sequenza di scoppi di un bicilindrico.  La peculiarità sta nell’accensione  ravvicinata rispettivamente dei due cilindri del lato sinistro e poi di quelli del latodestro della moto. Nel diagramma di distribuzione, le accensioni sono quindi collocate a 0°, 90°, 290° e 380°. Questo particolare ordine di accensione regala al V4 un suono del tutto simile a quello della Desmosedici  MotoGP.

In pratica, immaginando un ciclo con partenza da 0°, “scoppia” il primo cilindro della bancata anteriore, lato alternatore, seguito, dopo soli 90° di rotazione, dal  cilindro della bancata posteriore sullo stesso lato.  Segue poi un intervallo, durante il quale il motore non genera coppia motrice fino a quando non avvengono gli scoppi ravvicinati di 90° tra loro nei due cilindri sul lato frizione. L’ordine di accensione “Twin Pulse” oltre a produrre una sonorità di scarico unica nel panorama motociclistico, ed assolutamente coinvolgente per l’appassionato, genera un tipo di erogazione che è stata giudicata la migliore dagli stessi piloti Ducati della MotoGP in quanto genera importanti vantaggi a livello di erogazione e quindi guidabilità della moto, soprattutto in percorrenza ed in uscita di curva.

Come tutti i motori Ducati anche il Desmosedici Stradale vede nella progettazione del sistema Desmodromico un punto fondamentale per l’ottenimento delle performance. Il Desmodromico del  Desmosedici Stradale, utilizza componenti  completamente ridisegnati e miniaturizzati  per realizzare teste molto compatte, raggiungendo un livello di sofisticatezza, compattezza e leggerezza mai visti prima su una moto Ducati. Ogni componente del sistema è stato progettato e testato per consentire di raggiungere in tutta sicurezza i regimi di rotazione di cui il V4 è capace. A mantenere compatte le teste del motore hanno contribuito anche le nuove candele, dalle dimensioni più contenute rispetto allo standard in produzione. I quattro alberi a camme del motore Desmosedici Stradale muovono le sedici valvole in acciaio con misure di 34 mm di diametro per quelle di aspirazione e di 27,5 mm di diametro per quelle di scarico, valori decisamente ragguardevoli in relazione all’alesaggio da 81 mm adottato. Le sedi valvole sono realizzate in acciaio sinterizzato.

Viste le elevate velocità di rotazione del V4 e le dimensioni importanti delle valvole, queste non riuscirebbero a seguire i profili di chiusura spinti delle camme se si  utilizzasse un sistema tradizionale a comuni molle. Ecco quindi che il sistema Desmodromico diventa irrinunciabile. Nel “Desmo” Ducati le valvole vengono chiuse meccanicamente con una precisione analoga a quella della fase di apertura, consentendo di realizzare i profili delle camme più spinti e fasature estreme che ottimizzano il flusso dinamico dei fluidi sia in aspirazione che allo scarico e quindi maggiore performance del propulsore.

Gli alberi a camme sono comandati  da  due  catene  di distribuzione del tipo “silent”. Sulla distribuzione anteriore la catena trascina l’albero a camme di aspirazione, il quale a sua volta trasmette il moto a quello di scarico mediante una coppia di ruote dentate (distribuzione mista catena-ingranaggi). Sulla distribuzione posteriore la catena trascina invece l’albero di scarico il quale passa il moto a quello di aspirazione. Questa scelta è quella che minimizza gli assorbimenti della distribuzione, a tutto vantaggio di prestazione e affidabilità. La catena che comanda la distribuzione dei cilindri anteriori è posizionata sul lato destro del motore e prende il moto dall’albero motore attraverso un ingranaggio ricavato sul pignone della  trasmissione primaria. Quella che comanda i cilindri posteriori è disposta sul lato sinistro del motore e prende il moto da un ingranaggio monolitico ricavato sull’albero motore. Ciascuna testata è dotata di sensore “anti-battito” che consentono di ottimizzare la gestione degli anticipi accensionescongiurando fenomeni di detonazione.

Il cambio a sei rapporti è stato studiato appositamente per il motore Desmosedici Stradale ed è dotato di sensore marcia rotativo per lavorare in maniera ottimale assieme al Ducati Quick Shift (DQS) up & down.

Nonostante le cresciute prestazioni rispetto al motore Superquadro il controllo ed eventuale regolazione del gioco valvole (Desmo Service) rimane  invariato ogni 24.000 km, mentre i tagliandi sono confermati ogni 12.000 Km/12 mesi.