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Il battito profondo di un monocilindrico, il ritmo irregolare di alcuni bicilindrici e l’urlo di un quattro cilindri agli alti regimi sono immediatamente riconoscibili. Il suono di una moto non nasce però soltanto dallo scarico.
Numero e disposizione dei cilindri, fasatura dell’albero motore, intervalli tra le combustioni, regime di rotazione, aspirazione e impianto di scarico contribuiscono insieme a creare la voce del motore.
Da dove nasce il rumore di un motore?
Durante la combustione, la pressione spinge il pistone e produce gas che vengono espulsi attraverso le valvole e i collettori. Ogni apertura della valvola di scarico genera un impulso di pressione.
La successione di questi impulsi crea gran parte del suono che percepiamo. Al rumore dello scarico si aggiungono quello dell’aria aspirata, il movimento delle parti meccaniche e, in misura diversa, la trasmissione.
Il risultato finale non è quindi una nota singola, ma la combinazione di diverse frequenze e pulsazioni.
Perché il numero dei cilindri cambia il suono?
In un motore a quattro tempi ogni cilindro completa una combustione ogni due giri dell’albero motore. A parità di regime, aumentando il numero dei cilindri crescono gli eventi di combustione complessivi.
Un monocilindrico produce impulsi più distanziati e riconoscibili. Il suo suono tende a essere scandito e pulsante, soprattutto ai bassi regimi.
Un bicilindrico genera più combustioni nello stesso intervallo, ma la sua voce può cambiare molto in base alla configurazione. Un quattro cilindri con scoppi regolarmente distribuiti produce invece una sequenza più fitta, che agli alti regimi può diventare molto continua e acuta.
Il numero dei cilindri offre quindi un primo indizio, ma non racconta tutta la storia.
Che cosa sono gli intervalli di accensione?
Gli intervalli di accensione indicano quanti gradi deve percorrere l’albero motore tra una combustione e la successiva.
Se gli scoppi sono equidistanti, il ritmo appare più regolare. Se sono raggruppati e seguiti da pause differenti, il motore assume una cadenza più marcata e irregolare.
Questo spiega perché due bicilindrici in linea possano avere suoni molto diversi. Gli alberi motore possono essere configurati, per esempio, a 180, 270 o 360 gradi, modificando il movimento dei pistoni e la successione degli scoppi.
Un bicilindrico a 270 gradi produce una cadenza che ricorda quella di un V2 a 90 gradi. Non diventa però un motore a V: conserva i cilindri disposti in linea, ma ne riproduce un intervallo di combustione simile.
Perché alcuni quattro cilindri hanno un suono irregolare?
Il classico quattro cilindri in linea utilizza spesso un albero motore di tipo flat-plane, con combustioni distribuite a intervalli regolari. Questa configurazione contribuisce al caratteristico suono uniforme e crescente delle sportive giapponesi tradizionali.
Esistono però anche quattro cilindri con albero crossplane. La disposizione delle manovelle modifica gli intervalli tra gli scoppi, creando una cadenza meno regolare e più profonda.
La Yamaha YZF-R1 è uno degli esempi più conosciuti di quattro cilindri in linea dotato di albero crossplane. Pur mantenendo lo stesso numero e la stessa disposizione dei cilindri di altre sportive, possiede una voce nettamente differente.
Questo dimostra che classificare il suono osservando soltanto il numero dei cilindri è un metodo debole.
La disposizione dei cilindri conta?
Sì, ma soprattutto perché influenza struttura del motore, fasatura, collettori e ordine di accensione.
Un bicilindrico può essere parallelo, a V oppure boxer. Un quattro cilindri può essere in linea oppure a V. Motori con lo stesso frazionamento possono quindi produrre pulsazioni e risonanze differenti.
Anche l’angolo tra le bancate di un motore a V e la disposizione dei perni di manovella possono modificare la distanza tra gli scoppi.
Per questo non esiste un unico “suono del bicilindrico” o “suono del quattro cilindri”.
Perché il regime modifica la tonalità?
Aumentando i giri, gli eventi di combustione avvengono più rapidamente. La frequenza degli impulsi cresce e il suono tende a diventare più acuto.
I motori progettati per raggiungere regimi elevati possono quindi sviluppare tonalità particolarmente alte. Un motore che lavora soprattutto ai regimi medio-bassi produce generalmente pulsazioni più lente e profonde.
Cilindrata e dimensione dei singoli cilindri contribuiscono ulteriormente al carattere acustico. In termini generali, cilindri grandi e regimi contenuti favoriscono una voce più corposa, mentre cilindri piccoli e regimi elevati possono generare una tonalità più acuta. Non è però una regola sufficiente per prevedere da sola il risultato.
Quanto conta l’impianto di scarico?
Lo scarico non si limita a ridurre il rumore. Lunghezza e diametro dei collettori, punti di unione, catalizzatore, camere interne e silenziatore influenzano il modo in cui le onde di pressione si propagano.
Un sistema nel quale i collettori confluiscono presto può mescolare gli impulsi diversamente da uno che li mantiene separati più a lungo. Anche il volume del terminale e i materiali utilizzati contribuiscono al timbro.
Lo scarico viene progettato considerando prestazioni, temperatura, emissioni e limiti sonori. Cambiarlo può modificare il volume e la tonalità, ma un rumore più forte non significa automaticamente maggiore potenza.
Componenti incompatibili o modifiche alla gestione elettronica possono inoltre peggiorare l’erogazione e rendere il veicolo non conforme alle norme applicabili.
Anche l’aspirazione produce suono?
Quando il motore richiama aria, si generano pulsazioni nei condotti di aspirazione. Airbox, filtri, corpi farfallati e lunghezza dei condotti modellano questo rumore.
Su alcune moto, soprattutto durante un’accelerazione decisa, il suono dell’aspirazione può essere quasi importante quanto quello dello scarico. Il pilota lo percepisce con particolare chiarezza perché l’airbox si trova vicino alla sella e al serbatoio.
Esistono poi rumori meccanici prodotti da valvole, catena o ingranaggi della distribuzione, frizione e trasmissione primaria. Alcuni fanno parte del normale carattere della moto; altri, se compaiono improvvisamente, possono indicare un problema.
La fasatura variabile cambia anche il rumore?
Un sistema di fasatura variabile modifica il funzionamento delle valvole in base al regime o al carico. Il passaggio tra diverse strategie può cambiare aspirazione, erogazione e, in alcuni casi, tonalità percepita.
Anche l’elettronica interviene sul carattere acustico. Iniezione, accensione, valvole allo scarico e modalità di guida possono modificare il comportamento del motore nelle diverse condizioni.
Il suono moderno è quindi il risultato di componenti meccanici e controlli elettronici che lavorano insieme.
Si può riconoscere un motore soltanto dal suono?
Un orecchio allenato può riconoscere alcune architetture, ma non sempre con certezza.
Scarichi modificati, registrazioni audio, distanza, ambiente e regime possono alterare molto la percezione. Inoltre, motori differenti possono utilizzare intervalli di accensione simili e produrre cadenze facilmente confondibili.
Il suono permette spesso di formulare un’ipotesi, non di identificare con sicurezza cilindrata, potenza o disposizione dei cilindri.
Ogni moto possiede dunque una voce nata dal progetto completo del propulsore. Il numero dei cilindri ne definisce una parte, ma sono il ritmo delle combustioni, la fasatura dell’albero, il regime, l’aspirazione e lo scarico a trasformare gli impulsi del motore in un suono riconoscibile.
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