Cu noul motor V4 Granturismo, Ducati merge pe un drum care nu mai implică doar distribuție desmodromică. Dar care sunt avantajele și limitele acestei soluții tehnice deosebite? Și care este istoria sa?

Ducati a provocat mare vâlvă cu anunțul că noul Multistrada V4 va trece la distribuția de tip tradițional, cu supapele care se închid cu arcuri, după ce producătorul din Borgo Panigale și-a legat numele exclusiv de motoarele „desmo” timp de peste 30 de ani.

Fanii producătorului bolognez (și nu doar ei) sau împărțit imediat între ci care critică vehement și cei care aprobă noua soluție. Care, deocamdată, este adoptată doar pe un model destinat utilizării în regim de sport-touring, nu pur sportiv (nu degeaba motorul se numește V4 Granturismo). Evident, înainte de a lua această decizie, producătorul italian a cântărit mult avantajele și dezavantajele.

În mod complet similar, foarte mulți fani și-au exprimat perplexitatea atunci când Porsche, producătorul de mașini cunoscut pentru motoarele boxer cu șase cilindri, a abandonat răcirea cu aer și a trecut la cea cu lichid. Această soluție a permis respectarea limitelor din ce în ce mai stricte de emisii și a permis folosirea chiulaselor cu patru supape pe cilindru, amplasate în două planuri înclinate, cu avantaje clare în materie de performanțe. Apoi, producătorul german a explorat încă o direcție complet nouă odată cu modelul Cayenne, propulsat de un motor V8 amplasat în față.

În noul motor Granturismo V4, Ducati a revenit, după o lungă pauză, la folosirea distribuției cu arcuri.

Impresia generală este că și Ducati face același gen de manevră, deschizând un drum nou. Dar pasionații distribuției desmodromice pot sta liniștiți: acest sistem va continua să fie folosit pe modelele mai sportive, datorită rafinamentului și caracterului său deosebit. De altfel, mai departe de orice criteriu tehnic sau de marketing, este greu să te gândești că volumul extraordinar de know-how acumulat în această direcție ar putea fi ignorat complet într-o bună zi.

Originea distribuției desmodromice

Distribuția desmodromică a apărut pentru a evita limitările clare ale arcurilor care asigurau revenirea supapelor în poziție. Acestea erau un adevărat călcâi al lui Ahile pentru motoarele de competiție de odinioară.

În primul rând, fiabilitatea arcurilor lăsa mult de dorit și, timp de multe decenii, ruperea arcurilor era ceva frecvent. În plus, arcurile erau chiar piesele care împiedicau atingerea regimurilor de turație mai ridicate, pe măsură ce tehnologia progresa și să căutau performanțe din ce în ce mai mari. Caracteristicile modeste și calitatea slabă a acestor piese limitau accelerațiile la care puteau fi supuse supapele.

Pentru a reuși să se ajungă la deschideri mai mari ale supapelor, inginerii erau nevoiți să adopte faze foarte lungi, pentru ca supapele să se deschidă foarte progresiv. Dar asta aducea cu sine alte limitări în materie de performanță, pentru că, la modul ideal, o supapă ar trebui să se poată deschide foarte repede. Se foloseau supape mari (două pe cilindru, la acea vreme) și arcuri cu sarcină ridicată, dar înălțimea de deschidere a supapelor era relativ modestă raportată la diametrul acestora.

Chiar și după ce materialele au evoluat și arcurile supapelor nu se mai rup ca pe vremuri, rămâne problema că, atunci când se trece de o anumită turație, arcurile nu mai fac față și nu închid supapele prompt, ceea ce poate duce la contact între supape și piston sau la pierderi de putere, căci presiunea creată de aprinderea amestecului combustibil se pierde atunci când supapa rămâne deschisă mai mult decât trebuie.

Schema de dispunere a celor trei arbori cu came (doi care deschid și unul care închide) și a culbutorilor pe care acționează camele în sistemul de distribuție desmodromică folosit de inginerul Fabio Taglioni pentru modelul Ducati 125 de GP din anii ’50.

Distribuția desmodromică rezolvă această problemă legând ferm atât deschiderea, cât și închiderea, de profilul unei came. Adică o camă deschide supapa și altă camă o închide forțat. Avantajul fiind că supapa nu mai poate fi „aruncată” de pe camă la turații mari, căci este forțată să se închidă într-un moment precis. De fapt, și denumirea „desmodromic” vine din grecul „desmos” (legătură sau nod) și „dromos” (cale, drum). Adică o supapă care are calea „legată” de cea a camei. Dar distribuția desmodromică are și dezavantaje, mai ales în epoca modernă, când materialele performante și soluțiile tehnice mai deștepte au eliminat în mare parte dezavantajele distribuției convenționale, cu arcuri. Astfel, un sistem de distrbuție desmodromic are mai multe piese în mișcare, cu o greutate totală mai mare, tinde să consume mai multă putere și are mai multe jocuri de reglat și o complexitate ridicată, ceea ce îl face greu de proiectat optim și de pus la punct.

Propuneri și brevete legate de distribuțiile desmodromice au tot apărut încă din perioada de pionierat a motoarelor cu ardere internă. Delage a folosit un sistem cu tije de câteva ori în 1914, dar soluția nu s-a propagat mai departe.

Motorul care a demonstrat unei lumi întregi eficiența distribuției desmodromice a fost propulsorul cu opt cilindri în linie din Formula 1, cu care Mercedes-Benz a triumfat în campionat în 1954 și 1955. În această secțiune se poate observa dispunerea pieselor care comandă supapele. Chiulasa face corp comun cu blocul și conductele de admisie sunt de tip „downdraft”.

Primul producător care a crezut cu adevărat în distribuția desmodromică și a folosit-o cu mare succes a fost Mercedes-benz, care a brevetat și apoi a utilizat un astfel de sistem pe monoposturile care au cucerit titlurile mondiale în 1954 și 1955. Inginerul Scheremberg a evidențiat avantajele care erau obținute pe motoarele lor de competiție într-un articol din publicația ATZ, în 1955.

Față de o distribuție convențională (cu arcuri), se putea mări cu 42% înălțimea de deschidere a supapelor și reduce durata fazei de admisie de la 284 la 256 de grade de rotație a arborelui cotit. În același timp, accelerația negativă a supapei devenea de peste două ori mai mare!

După succesele extraordinare ale celor de la Mercedes-Benz în Formula 1, mai mulți constructori au început să-și îndrepte atenția către distribuția desmodromică. În domeniul moto, Norton și Mondial au folosit acest sistem, dar modelele au rămas în stadiul de prototip, iar MV Agusta a produs un 125 desmo, folosit de câteva ori în competiție. În domeniul auto, doar OSCA a folosit o vreme un sistem de distribuție desmodromică pe mașinile sport, iar Scarab a folosit-o timp de două-trei curse în 1960.

Motorul Porsche cu opt cilindri de Formula 1, apărut în 1962, a fost testat în varianta cu distribuție desmodromică (deși nu a fost folosită niciodată în cursă), aceasta permițând creșterea accelerației pozitive a supapelor cu 32% și dublarea celei negative. Folosirea în F1 de către producătorul german a încetat la puțin timp după aceea.

Cele două schițe arată cum s-a trecut la distribuția desmodromică la motoarele de serie Ducati cu un singur arbore cu came, fără a modifica structura chiulasei.

Primul Ducati Desmo

Primul Ducati cu distribuție desmodromică a apărut în 1956 – modelul 125 de GP, în care celor doi arbori cu came „convenționali” li se alătura un al treilea amplasat central, care închidea supapele prin intermediul culbutorilor și a două brațe dispuse în poziție inversată față de cea obișnuită.

Pentru producția de serie, legendarul inginer Taglioni a studiat o schemă cu un singur arbore cu came care închidea și deschidea supapele. Distribuția de acest timp a fost adoptată pe monocilindrele din seria „carter lat” de 250 și 350 cmc, în toamna lui 1968 (modelul de 450 a apărut la câteva luni după aceea).

Primul sistem de distribuție desmodromică pentru motoarele de serie Ducati avea un singur arbore cu came, fiind montat pe motoare monocilindru. În desen se văd clar culbutorii de închidere și cei de deschidere, cu câte două brațe. Funcția arcurilor este de a compensa un mic joc.

Apoi au intrat în producție modelele cu doi cilindri în L, dotate mai întâi cu distribuție cu arcuri, apoi cu cea desmodromică (începând de la versiunile sportive). Treptat, modelele cu distribuție convențională le-au cedat locul celor desmodromice.

Aici se vede foarte clar dispunerea pieselor în sistemul de distribuție desmodromică al unui motor Ducati V4.

La ceva vreme după, au apărut modelele cu răcire cu lichid și chiulase cu patru supape pe cilindri, care au fost dotate cu un sistem nou de distribuție desmodromică, cu doi arbori cu came. În acest caz, fiecare arbore este prevăzut cu o camă de deschidere (care acționează pe un culbutor) și una de închidere pentru fiecare supapă. Aceeași soluție a fost adoptată apoi de modelele cu patru cilindri, atât de competiție, cât și de serie.