MotoGP, la tecnica: analisi di vantaggi e svantaggi del V4 Yamaha

di Marc Seriau/paddock-gp

Nella prima parte di questo racconto, abbiamo visto che la decisione di puntare sulla realizzazione di un motore un V4 che rappresentasse un salto in avanti rispetto al super collaudato 4 cilindri in linea è stata dovuta principalmente alla struttura italiana del reparto Yamaha MotoGP.

Prima ancora di esaminare le conseguenze dell'architettura interna del motore, partiamo dalle sue dimensioni. Un V4 è più stretto di un 4 in linea. Può sembrare assurdo, ma ha già due vantaggi molto importanti. Da un lato riduce l'area frontale e consente di utilizzare la larghezza guadagnata sulle fiancate per ottimizzare l'aerodinamica, che sarà ancora più importante nel 2027, con una larghezza complessiva ridotta. Oggi la tendenza è verso fiancate larghe, per creare deportanza ed effetto suolo: più spazio, più effetto possibile per le fiancate, le alette e persino il flusso d'aria interno. Questo permette anche, come sulla Ducati, di posizionare un grande volano esterno all'estremità dell'albero motore, la cui massa può essere variata in base al profilo del circuito. Questo è quindi un primo vantaggio molto interessante.

D'altro canto, i cilindri dell'attuale motore Yamaha sono posizionati sotto i longheroni del telaio principale e inseriti negli enormi supporti curvi. Il margine di manovra per modificare la posizione è molto ridotto, se non quasi nullo, a meno di non ricostruire un telaio nuovo, cosa che Yamaha aveva fatto per testare un motore più alto a fine stagione 2016. Con un V4, al contrario, è molto più facile ruotarlo per variare il baricentro e la distribuzione delle masse in modo da trovare la geometria migliore. C'è anche da considerare che un motore che carica maggiormente il retrotreno grazie alla bancata posteriore, comporta generalmente vantaggi di trazione.

L'albero motore è più corto, con meno cuscinetti, il che offre ulteriri due vantaggi. Meno cuscinetti, meno attrito, più potenza, soprattutto perché con un V4 a 90°, l'equilibratura è molto più semplice, eliminando la necessità di un contralbero. E l'albero motore più corto significa anche meno effetto giroscopico laterale, quel tipo di inerzia che non facilita i rapidi cambi di traiettoria nelle chicane. Potremmo anche aggiungere che la disposizione quadrata dei cilindri consente una migliore gestione dell'aspirazione e dello scarico, ma questo è il quadro generale. Ora è il momento di provare a fare un po' di luce su quello che al momento è solo un elenco di vantaggi sulla carta.

Non c'è nulla da eccepire: è un vantaggio da sfruttare, qualcosa che Yamaha (come vedremo) non ha ancora fatto con il suo prototipo.

Questo è un vantaggio per Yamaha, che è nuova in materia. Per gli altri, la geometria ottimale è nota da tempo, e ora varia solo di un millimetro qua e là... Questo non significa che il V4 non offra una configurazione migliore, con il baricentro più arretrato e le masse centrali vicine.

Questo è un vantaggio innegabile, ma difficile da quantificare. Va anche messo in prospettiva per due motivi. Da un lato, la potenza massima è attualmente conseguenza più dalla capacità dei serbatoi, limitata a 22 litri, che dall'architettura o dai componenti di un motore. Tutti i costruttori potrebbero spremere più cavalli dalle loro MotoGP di quanto non facciano attualmente, a scapito dei consumi e della facilità d'uso. Questo spiega anche perché uno dei principali ambiti di ricerca, oltre all'aerodinamica, è la trazione: abbiamo abbastanza potenza, o quasi, per tutte le zone dei circuiti tranne i rettilinei. Ma soprattutto, dobbiamo scaricarla a terra in uscita di curva, ed è su questo che si lavora da diversi anni.

Inoltre, sotto questo aspetto, se la Ducati rimane senza dubbio la più efficiente, la differenza di velocità in rettilineo è molto lontana da quella che potevamo vedere visivamente qualche anno fa. In questo ambito, un V4 a 90° Big Bang è certamente un'ottima soluzione per trasmettere potenza preservando la gomma posteriore. Non parliamo della strabiliante spiegazione, diffusa un po' ovunque, della gomma posteriore che "riposa" tra due esplosioni... Ma il Crossplane di Yamaha sulla carta non ha nulla da invidiargli. In sintesi, il V4 teoricamente consente più potenza, sì, un po', ma è ben lungi dall'essere una ricetta magica per Yamaha. Per la prestazione finale infatti entrano in gioco tanti altri fattori: geometria, distribuzione dei pesi, elettronica, aerodinamica, ecc..

Un altro vantaggio teorico: con un minore effetto giroscopico laterale, la moto è più agile in curva, le traiettorie possono essere un po' più a V. Si potrebbe pensare che questo sia sufficiente a spiegare il tradizionale punto di forza della Yamaha, la sua velocità in curva, ma sarebbe come dimenticare il sorpasso di Alex Rins sulla Suzuki nel 2022... Niente è mai così semplice in MotoGP.

Richiedendo più componenti (due testate, due alberi a camme di aspirazione e scarico separati per bancata), un V4 è un po' più pesante di un 4 in linea. Il peso effettivo di queste moto è sconosciuto, ma non abbiamo mai sentito di V4 che non abbiano raggiunto il peso minimo di 157 chili, tranne che in un periodo alla KTM e forse alla Honda.

Un po' più alto rispetto a un 4 cilindri in linea.

Il punto precedente implica un costo leggermente più elevato. Questo non viene preso in considerazione a questo livello di competitività.

Con lo scarico della bancata posteriore molto vicino al serbatoio, la benzina tende a riscaldarsi di più rispetto a un 4 cilindri in linea. Si espande e offre un po' meno potenza a parità di volume iniettato.
Allo stesso modo, lo pneumatico e la gamba del pilota sono sottoposti a forti sollecitazioni termiche.

Questo è il quadro generale. Potremmo entrare nei dettagli, raccontare aneddoti, discutere, contro-discutere per ore, settimane, mesi: è quello che fanno costantemente tutti i tecnici della MotoGP, per trovare il compromesso migliore. Perché alla fine, è di questo che si tratta: interagiscono centinaia di parametri, ognuno con molteplici conseguenze. E in questo, forse anche più che sfruttando le qualità del V4 stesso, un ingegnere italiano con il pizzetto bianco è riuscito a fare un passo avanti innovando costantemente. Progredire senza fermarsi mai è una cosa che i giapponesi non hanno fatto ultimamente. E non abbiamo ancora detto una parola sulla fasatura desmodromica...