"Questo qua mi sembra di conoscerlo...(Disquisizione sui Pistoni ad alte prestazione)"

[Phil Hip Poh]

Salve a tutti

l'idea mi è venuta l'altro giorno mentre come al solito tormentavo in giro per il web l'Ingegner Romolo, disquisendo (impropriamente io, propriamente lui) su un pistone che fa parte della mia stramba collezione.
Riassumo brevemente: nel corso degli anni ho radunato, a volte volontariamente, altre tutt'altro  una serie di pistoni che credo possano essere interessanti per varie ragioni, per studiarli e poterli esaminare nelle loro varie caratteristiche.
E' così nata l'idea di fare una sorta di quiz su chi sia in grado di riconoscerli (e qui sta il giochino), ma poi di ricevere da parte dell'Ingegnere le spiegazioni che credo potranno senz'altro arricchire la nostra conoscenza.
Solo una nota: la provenienza dei pistoni credo sia quanto di più disparato possa esserci, o quasi, pertanto non stupitevi troppo... 





Ecco il primo, un simpatico bestione di Mahle per due tempi ø 91!

Stavolta evitiamo il quiz, perché con Romolo ne avevamo già parlato.
Era quello che muoveva il motore della KTM 500 ufficiale Farioli di Franco Rossi nel 1993.
Subito Romolo ha notato la caratteristica delle portate dello spinotto separate dal mantello per ridurre il peso tanto del pistone che dello spinotto e permettere una dilatazione più uniforme a tutto il mantello, che forse si nota poco, ma è anche grafitato.

E' curioso notare le analogie con quest'altro pistone Mahle, da ø 67 stavolta:







l'origine è molto meno nobile: proviene infatti dal motore della mia KTM MC 250 1986 (di serie ovviamente) che - poveraccio - subì le mie prime scorribande fuoristradistiche, pagandone le conseguenze e quindi entrando a far parte della mia collezione non in maniera volontaria...
Pur essendo non solo di serie, ma anche precedente di vari anni, le portate separate dello spinotto sono uguali, ma si permetteva il lusso di avere una sola fascia, al contrario del "bestione", plausibilmente per l'alesaggio ben più ridotto.
Il pistone del modello GS (da enduro) aveva comunque le due fasce.
Si può vedere anche la molletta del seeger, che era simile per il ø 91 (era una domanda che mi aveva fatto Romolo).

Pochi anni dopo, sempre tutt'altro che per mia scelta, integrai la collezione con questo pistone ø 72, estraendolo dal motore della mia KTM GS 300 1991:





Chi conosce quel modello sa che la valvola allo scarico aveva la "simpatica" caratteristica di spezzarsi e cadere sul pistone, con le conseguenze che potete notare...
Nel nostro discorso è però interessante osservare come con il passare degli anni il disegno del pistone si sia molto semplificato, ritornando ad un concetto molto più classico e "banale", sarà stata una questione di costi?

Bene, il giochino l'ho fatto partire, se vi diverte e vi interessa lo possiamo far proseguire, che ne dite?


Filippo

[Filippo]

Prego, ne hai facoltà 

[RC_true]

Bel giochino Filippo......quando me lo avevi fatto pregustare, su FB, non pensavo che avessi materiale sufficente per poter partire con una bella disquisizione!
Adesso non parto a rispondere...le foto dall'ufficio non le vedo e, forse, è meglio che lavori...ma nel WE ci scateniamo!

Dovremmo poi cercare di agganciare il nostro caro Duc 27, che di pistoni ne mastica parecchio e bene, in modo da mettere sù una bella chiacchierata su questo coso tondo (che tondo non è...come sproloquiai in qualche topic in passato) che in tanti hanno cercato di buttare alle ortiche....ma che continua insistentemente a fare sù e giù!

P.S.: E piantala di fare il modestino: su FB io avevo visto SOLO il vantaggio di peso (e cos'altro...senno!), ma tutte le altre sue logiche caratteristiche le avevi spiattellate tu....magari mi dirai che te le aveva raccontate il Ferro...ma te, come al solito, te le sei ricordate molto bene!!!!

[duc27]

Mi prenderò un po di tempo per rispondervi a tono! Abbiate pazienza...però Romolo...i pistoni a portata interna furono adottati anche da delle miticissssssime e ufficialissime Yama...dai , lo sai! Erano tra i primi 2T GP e successivi a quelli del compianto J. Saarinen!! Furono rapidamente abbandonati perché ad alto numero di giri...mostravano tutto il lato peggiore di questa soluzione!! 

Ne furono provati anche per 4t...ma con lo stesso esito!

Bella davvero sta pagina di motori! Troppo bello! Grazie per il pensiero!

[federosso]

intervengo solo per dire che sono felice di rileggere l'amico Duc.

... Furono rapidamente abbandonati perché ad alto numero di giri...mostravano tutto il lato peggiore di questa soluzione!!  ...

e quale era il lato peggiore?

[duc27]

intervengo solo per dire che sono felice di rileggere l'amico Duc.

... Furono rapidamente abbandonati perché ad alto numero di giri...mostravano tutto il lato peggiore di questa soluzione!!  ...

e quale era il lato peggiore?

Grazie Fede e ben ritrovate anche a te!!
Fu proprio l'avere la maggior massa di metallo sui lati della "stella" di combustione!!! Le volute rompevano come grissini.... le fratture della voluta giravano perfettamente intorno ai profili delle due masse portanti...perchè...erano parecchio più fredde e robuste del resto della voluta!! Infatti sono spariti totalmente dalle circolazione, compresi per utilizzi digitali e maggiormente "freddi" tipici della guida in off..enduro o cross che sia! Gli stessi adottati sugli ufficialissimi KTM venivano sostituiti già dopo le prove e le qualifiche del sabato...per essere nuovi la domenica della gara! Si mormora venissero comunque sostituiti tra una manche e l'altra, ma di questo non sono certo. Comunque ebbero vita assai breve e nessuno sviluppo d'interesse! Si limitarono ad essere uno studio "nuovo" di pistone...Ben diverso il discorso della "grafitatura" del mantello che invece era assolutamente una chicca preziosissima e che subi notevoli miglioramenti!!! Ricondotta sino ad oggi con evidentissimi vantaggi, a seconda del tipo di trattamento effettuato.   

[RC_true]

Premettendo per l'ennesima volta che io di motori ne mastico il minimo indispensabile per non dovermi vergognare di aver fatto spendire i soldi al mio povero Babbo per potermi laureare...e godendo immensamente nel poter rituffarmi in discussioni motoristiche supportato dalla competenza del Duc...veniamo alle considerazioni su questi pistoni alquanto "anomali"!

Ammetto che non sapevo che fossero stati utilizzati dai miei protocolleghi...ma li capisco!
Infatti appena ho visto la foto postata dal Filippo io ci ho visto subito un vantaggio di peso, che indubbiamente hanno nei confronti di pistoni con le portate che sono unite al mantello!
Ovviamente questo vantaggio sarà tanto più consistente quanto più cospicuo sarà l'alesaggio ( e 91mm, per un 2T è sicuramente un alesaggio di rispetto!) visto che non si può aumentare proporzionalmente la larghezza dell'occhio piccolo di biella: pur senza avere esperienza specifica, io penso che aumentare la larghezza dell' occhio piccolo di biella possa portare a problemi legati alle deformazioni flessionali dello spinotto che, inflettendosi, concentrerebbe carichi sugli estremi dei rulli...con la conseguenza di aumentare la temperatura di funzionamento ed il rischio di qualche bella arrostita della gabbia stessa!

Detto del vantaggio indiscusso di peso, io ci vedo anche un vantaggio nella dilatazione piu' uniforme del mantello, che non essendo gravato della massa delle portate dovrebbe deformarsi in maniera più uniforme......anche questo un vantaggio non da poco su padelle di queste dimensioni.

Ovviamente lo svantaggio citato da Duc è più che comprensibile: indiscutibilmente la massa delle portate ridurrebbe la temperatura  della zona della cupola in corrispondenza degli attacchi delle portate ed essendo quelle zone vicine alle zone che raggiungono le temperature più elevate durante la combustione (se non essendo proprio nelle zone più calde ) quindi è immaginabile che in tutto il profilo corrispondente alla sezione delle portate si possano generare delle brusche variazioni di temperatura...e quindi di deformazioni...che porterebbero alle rotture sempre citate dal nostro Duc!

Ma...Duc...che tu sappia...non sarebbe stato logico ricavare nell'intradosso della cupola delle nervature che potessero uniformare queste differenze di temperatura?

Parlando sempre di questo pistone, una cosa che mi viene in mente è che si può fare solo per fusione, dal momento che non si riuscirebbe a realizzarlo per stampaggio; questo per un pistone di tali dimensioni mi sembra un limite strutturale...anche se le capacità della Mahle di fondere leghe ad altissimo contenuto di silicio permettevano di sfruttare una caratteristica importantissima di quelle leghe, cioè quello di avere un coefficiente di dilatazione inferiore rispetto alle leghe per stampaggio...con evidenti vantaggi in termini di tolleranze di accoppiamento usabili.

Adesso mi piacerebbe, però, che tu ci aiuti a  rispondere ad una (logicissima) domanda del Filippo: come mai un pistone indubbiamente evoluto come questo ed usato su una macchina pressoche' Ufficiale, ha due fasce anziché una sola, come sarebbe logico aspettarsi?

Alla prossima poi affrontiamo il discorso dell' anello di fermo usato: come mi aspettavo, usavano un anello con i "riccioli"...non certo il massimo per un motore di altissime prestazioni....altrimenti io credo che, sprofondati come sono all' interno del pistone, ci sarebbe voluto un mago per toglierli!

[cartuccia56]

Interessante discussione,ho da proporvi un caso particolare che mi è capitato su un pistone,Duc dovresti dirmi qualcosa a proposito,ora recupero la foto e la posto !56#

[RC_true]

Richiesta per Phil (quello Hip Poh!!!!): perchè non cambi la intestazione del 3ad e ci aggiungi...per esempio "Disquisizione sui Pistoni ad alte prestazione", così la discussione diventa più visibile?

[Filippo]

Questo lo può fare meglio Phil--io

[Phil Hip Poh]

Sono molto contento che il giochino vi diverta, e non vedo davvero l'ora di vedere cosa mi direte di alcuni pistoni che vi proporrò.

Rimaniamo in pistoni prodotti dalla Mahle, e siamo di nuovo con ø 91 (o giù di lì: li misuro con il righello, non ho un calibro da quando il papà me lo ha nascosto chissà dove...), per non fare confusione con il precedente lo chiameremo ø 91a:







Penso sia inutile specificare che si tratti del pistone di una moto a quattro tempi, visti gli evidenti incavi per le valvole sul cielo ed il mantello molto più ridotto in altezza.
Mi sembrano interessanti il mantello completo ed i fori (quattro per lato) per lubrificare la cosiddetta fascia raschiaolio.

A voi la parola: da che moto è saltato fuori?


Filippo

[franky88]

ma non era il contrario?
l'olio raschiato lubrificava la testa di biella e spinotto?

[Motorino]

Rotax 500 ?

[Phil Hip Poh]

Rotax 500 ?

No.
Ritenta, sarai più fortunato... 


Filippo

[bigbore]

azzzz! motorino... mi hai preceduto di pochissimo.

stavo dicendo rotax pure io avendone alcuni di rotax e relativo pistoname.


Però devo dire al nostro amico phil "melista" che la sua casio exilim ex-h10 non ha il profilo colore corretto.