UN CU C UORE FE FER RRARI ARI PER LA LANC IA STRA
TOS HF
Analisi delle varie versioni del sei cilindri di Maranello è preparato per le competizioni su strada della regina dei rally Simone Lanfranchini e Daniele Bonato. Foto: Massimo Pandullo (Tre Effe) IL MOTORE DI SERIE
Il primo prototipo denominato “Stratos”, costruito da Bertone e presentato con grande successo di pubblico al salone di Torino del 1970, era equipaggiato
MONOGRAFIA
con la meccanica smontata e riadattata mi nuovi in ambito di disposizione meccanica, abitabilità degli interni e disedi una Lancia Fulvia coupè HF 1.6. Questo prototipo, nato per testimoniare gno della linea esterna, con la carrozla capacità tecnica e stilistica dell’a- zeria studiata per essere “calzata dal zienda di Grugliasco, proponeva dei te- pilota come una tuta da atleta”. La scelta, a sorpresa, di dotare questa “dream car” di un propulsore in grado di renderla funzionante, fece sì che la vettura ottenesse un notevole interesse da parte degli appassionati ed addetti ai lavori di tutto il mondo. La decisione di affidare a Bertone lo studio e la produzione della Lancia Stratos, vettura sportiva con predisposizione allo sviluppo per le competizioni su strada, si deve proprio all’idea di un’auto dotata di motore centrale-posteriore con soli due posti e linea profilata con disegno “a cuneo”. La concorrenza che la Lancia avrebbe affrontato partecipando ai rally del Campionato Europeo si presentava agguerrita; la meccanica con cilindrata 1600 cm 3 della Fulvia quindi venne subito giudicata inadeguata e si pensò ad un propulsore adatto allo scopo. Le ipotesi prese in considerazione furono molte: si pensò al 2000 boxer turbocompresso della Lancia Flavia, al “Dino” Fiat, che era molto simile a quello costruito dalla Ferrari ma di cui era cessata la produzione e al sei cilindri a V montato sulla Fiat 130, ma alla fine si stabilì di adottare il motore a sei cilindri a V della Ferrari Dino 246. Quando la scelta divenne definitiva, i tecnici della Lancia si occuparono di eliminare alcuni problemi di alimentazione che si verificavano nel propulsore quando le accelerazioni laterali si facevano importanti. Si decise di realizzare un diverso collettore di aspirazione che consentiva di alloggiare la batteria di tre carburatori Weber doppio corpo in posizione adeguata: la vaschetta era situata centralmente rispetto alle trombette. L’architettura di questo motore è a sei
Questo propulsore in fase di montaggio è in configurazione Gruppo 4 a 2 valvole per cilindro.
In alto, la mancanza di una delle due te- state mette in evidenza la conformazione razionale del basamento Ferrari; si nota che il cielo dei pistoni, costruiti dalla AE Borgo, presenta una marcata bombatura necessaria ad ottenere un elevato rappor rappor- - to di compressione. compressione. Al centro, una rara testata a 4 valvole per cilindro vista dal lato-scarico e con il co- perchio punterie montato; questa testata veniva fornita ai clienti sportivi per poten- ziare il propulsore in vista dell’utilizzo nel- le competizioni. competizioni. In basso, la testata vista dal lato-aspira- zione mette in evidenza la struttura dei passaggi del fluido: la sezione interna ha ancora i condotti singoli ben conformati anche se il setto di separazione termina a pochi centimetri dalle valvole. cilindri a V inclinati di 65° con basamento realizzato in ghisa e testate costruite in lega leggera. L’alesaggio è di 92,5 mm e la corsa misura 60 mm per una cilindrata totale di 2418 cm3; il rapporto geometrico di compressione è di 9 a 1 e la testata presenta un disegno emisferico delle camere di combustione. L’alimentazione, come accennato sopra, è affidata ad un corpo per ogni cilindro per ottenere il massimo riempimento, si adottano per questo tre carburatori doppio corpo verticali tipo Weber IDF con farfalle da 40 mm di diametro. Il filtraggio è affidato ad un grande elemento in carta racchiuso in un carter costruito in lamiera di acciaio. Gli scarichi sono costituiti da due collettori, realizzati in tubi di acciaio, con disegno 3 in 1 che convergono in un unico silenziatore trasversale dotato di due uscite singole. Le lunghezze dei tratti 3 in 1 sono uguali per ogni bancata mentre il tratto di condotto che collega i collettori al silenziatore risultano ampiamente diversi per ragioni di disposizione meccanica. Il sistema di raffreddamento è a circolazione forzata con radiatore anteriore e vaso di espansione; il radiatore è dotato di elettroventole di raffreddamento supplementare. Il sistema sist ema di lubrificazione è a carter umido con pompa a ingranaggi; la temperatura dell’olio viene mantenuta entro valori corretti con l’utilizzo di uno scambiatore olio-acqua montato all’interno del vano motore. Le prestazioni del motore di serie sono molto buone: la potenza massima è di 192 cavalli a 7000 giri/min e la coppia massima è di 23,2 kgm erogati a
A lato, la zona di alloggiamento degli al- beri a camme è molto sacrificata; per ra- gioni di spazio le dimensioni esterne de- vono essere simili a quelle della omologa testata a sole 2 valvole. Le guide delle val- vole sono in bronzo speciale. Al centro, la vista del piano della testata mette in evidenza il piccolo angolo relati- vo tra le valvole. Questa conformazione porta ad avere delle camere estremamen- te raccolte. Sotto a sinistra, dalla figura si nota la ca- mera di combustione così come veniva fornita ai clienti sportivi Lancia o Ferrari. La finitura della superficie è buona, i con- dotti invece sono grezzi e nei motori da competizione devono essere adeguata- mente raccordati e lucidati. Sotto a destra, in questa foto si vede il condotto di aspirazione specifico per il motore in configurazione a 4 valvole. Es- so è ancora grezzo e presenta una cur- vatura piuttosto stretta e penalizzante; il piano è ancora privo delle viti prigioniere di fissaggio del carburatore. 4000 giri/min. La velocità media del pistone al regime di potenza massima è di 14 m/s e la potenza specifica è di 80 cavalli/litro. La frizione è di tipo monodisco a secco, mentre il cambio presenta una caratteristica importante: gli alberi primario e secondario, su sui sono calettati gli ingranaggi, sono alloggiati in una scatola montata sotto la coppa del motore e il differenziale è montato in posizione posteriore. Il rinvio tra l’albero che prende il moto
Sopra a sinistra, il cielo del pistone versione 4 V presenta un disegno piuttosto scavato. Gli incavi sono creati per accogliere le valvole in fase di incro c ci i o o . A lato, coppia-potenza “Lancia Stratos 4 V (max evoluzione)”: alla fine degli anni ’70 i tecnici della Lancia dichiaravano dichiaravano valo- ri di potenza, per il motore a 4 valvole, di oltre 300 cavalli. Questo diagramma si riferisce ad uno dei più potenti motori re- centemente sottoposti a revisione. La curva di coppia si pre s pre se nt a molto più tormentata rispetto alla versione dotata di 2 valvole. Sopra a destra, il pistone ritratto lateralmente mette in evidenza una limitata altezza e la particolarità di utilizzare solo due segmenti. Sotto, le valvole presentano un disegno piuttosto convenzionale.
A
dalla frizione e quello primario è a cura di una coppia di ingranaggi alloggiati lateralmente e racchiusi da un coperchio individuabile dall’interno del parafango posteriore sinistro. Grazie a questo particolare è possibile variare in modo veloce e semplice il rapporto finale
di riduzione per ottenere la velocità massima desiderata; le vetture da gara, dotate di rapporti ravvicinati per le cinque velocità, possono essere adattate ai diversi percorsi che si incontrano nella stessa competizione in un tempo di soli 10 minuti.
MOTORE DA COMP COMPETIZIONE ETIZIONE A QUATTRO QUATTRO VALVOLE
Il catalogo dei ricambi Lancia Stratos riporta una variante che è possibile applicare in modo molto semplice al basamento d’origine del sei cilindri: la testata a quattro valvole.
Sopra a sinistra, questi sono i più comuni collettori di aspirazione utilizzati nel pro- pulsore della Lancia Stratos a 2 valvole. A differenza del propulsore a 4 valvole che adotta collettori separati per ogni car- buratore, questo particolare è adatto a montare tutta la batteria di alimentazione. A lato, il collettore visto dal lato di allog- giamento tra le testate; è molto delicata la fase di adattamento dei condotti a quelli presenti nelle testate. Sopra a destra, montato su questo motore con testata a due valvole abbiamo notato un collettore di aspirazione che è stato uti- lizzato solo per un breve periodo dai tec- nici Lancia perché i carburatori, inclinati in questo caso di 45° rispetto all’asse lon- gitudinale del propulsore, presentavano dei problemi di alimentazione. alimentazione. Questa variante, costruita per le Ferrari Dino che dovevano partecipare alle competizioni di velocità in pista, è stata progettata in modo da ricalcare gli ingombri esterni relativi al propulsore originale. Questo vincolo importante si manifesta sotto forma di un’innaturale
complicazione meccanica degli organi della distribuzione e in una particolare forma delle camere di combustione, che presentano le valvole dotate di piccola inclinazione rispetto alla normale al piano della testa. Il vantaggio offerto dalle migliorate ca-
pacità “respiratorie” della testata viene in parte sminuito dal percorso piuttosto travagliato che assumono i condotti di aspirazione lungo il tragitto dai carburatori verso le valvole. In ogni caso, come si nota sul diagramma rilevato al banco-prova la potenza
A lato, coppia-potenza “Lancia Stratos 2 V (prima evoluzione)”: le prime elaborazioni del sei cilindri portavano ad una rispetta- bile potenza di 230 cavalli; la curva di coppia si presenta piut- tosto sfruttabile. B
Sopra, le valvole della testata a due condotti non presentano particolari innovazioni. innovazioni.
A lato, un’altra vista del raro collettore di aspirazione poi abbandonato. La disposi- zione dei corpi ha permesso un disegno migliore dei condotti di passaggio del flui- do. Il percorso in questo caso si presenta lineare e raccordato grazie ai flussi inver- titi dove i corpi dei carburatori posti vici- no alla testata di destra servono i cilindri posti nella testata di sinistra. ricavabile da questi propulsori è molto elevata. In particolare, la curva ricavata nella prova sperimentale si riferisce ad un motore dotato di valvole di aspirazione aventi diametro di 33 mm e valvole di scarico da 29,5 mm, mentre l’alzata è rispettivamente di 9,35 e 8,6 mm. La fasatura di distribuzione è pari a 56/89 per le valvole di aspirazione, regolate con 0,25 mm di gioco e di 70/38 per la valvole di scarico, regolate con 0,4 mm di gioco. Il rapporto di compressione per questi motori è di solito compreso tra 10,8 e 11,5 a seconda del livello di esasperazione che si intende ottenere. I carburatori utilizzati per alimentare questo motore sono dei generosi Weber
48 IDF, dotati di trombette realizzate in materiale plastico. I dati ricavati riportano ben 280 cavalli erogati a 8000 giri/min per una cop-
pia massima di 26,8 kgm erogati tra i 6500 e i 7000 giri/min; dai 3500 giri/min il propulsore rende disponibili già ben 22,5 kgm, un momento torcen-
A lato, la vista superiore della testata de- nota un disegno più razionale rispetto al- la omologa versione dotata di 4 valvole. Al centro, le camere presentano una geo- metria emisferica con la candela alloggia- ta in posizione leggermente decentrata. Sotto a sinistra, in questa vista ravvicinata si nota la quasi definitiva finitura delle super- fici; le sedi delle valvole sono in bro nz o o. Sotto a destra, il condotto di aspirazione è molto curato e si nota la guida-valvola in bronzo che è stata spianata per mi- gliorare il passaggio del fluido. Il piano esterno realizza la tenuta con il collettore utilizzando un anello O-Ring. te pari all’ 83 % del valore massimo, anche se si nota un leggero calo situato s ituato intorno ai 4500 giri/min. La velocità media del pistone al regime di potenza massima è di 16 m/s e la potenza specifica pari a 116,5 cavalli per litro. MOTORE DA COMP C OMPETIZI ETIZIONE ONE A DUE VALVOLE OLE
Il motore dotato di due valvole per cilincilin dro, pur non riuscendo ad erogare la stessa potenza di quello a quattro valvole, risulta in grado di offrire una curva di coppia insolitamente favorevole per un propulsore spinto da competizione. I primi esemplari elaborati, oppure quelli che per ragioni di costo non erano preparati al massimo livello, adottavano carburatori Weber 44 IDF, assi a camme dal profilo non troppo evoluto e sistemi di scarico di tipo convenzionale.
Sopra, la vista del condotto di scarico evidenzia la stessa cura riservata a quelli di aspirazione. A lato, coppia-potenza “Lancia Stratos 2 V (max evoluzione)”: questo diagramma si riferisce ad uno dei motori nella versione a 2 valvole più evoluti. Si nota l’estrema capacità di fornire un ele- vato valore di coppia per un lungo arco di utilizzo e la possibi- lità di raggiungere agevolmente gli 8200 giri/min. Sotto, i componenti del motore della Lancia Stratos sono sempre più difficili da reperire e a volte si rendono necessarie delle ri- parazioni azzardate. Un esempio delle prestazioni ottenibili in questa configurazione è rappresentato nel diagramma B; la potenza massima, di 230 cavalli è erogata ad un regime di 8000 giri, la coppia massima è di 24,6 kgm a 5500 giri/min. Osservando la curva di coppia si nota un andamento piuttosto sfruttabile in un arco di utilizzazione di oltre 4000 giri. Al massimo della sofisticazione, come si osserva nel diagramma C, il motore da competizione in configurazione 2 valvole può raggiungere i 270 cavalli. In questo caso l’alimentazione è affidata ai “soliti” carburatori Weber da 48 mm accoppiati a trombette in materiale plastico di 85 mm di altezza. I condotti di aspirazione e scarico sono allargati notevolmente e raccordati nelle numerose curve che si trovano nel percorso che il fluido deve compiere durante il ciclo. I collettori di scarico, costruiti in tubi del diametro di 41 mm, sono dotati di condotti compensatori realizzati a pochi centimetri dalla testata. Come ci ha spiegato un esperto di questi motori, l’adozione di questi dispositivi consente di aumentare notevolmente la coppia erogata ai medi e bassi regi-
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mi senza dover rinunciare troppo alla mm per l’aspirazione e 9,8 mm per lo potenza massima. La testata in configu- scarico. razione “gruppo 4 “ adotta valvole I dati in nostro possesso, come già acaventi diametro di 45 e 39 mm; l’alza- cennato, testimoniano una potenza ta delle stesse, in una delle possibili con- massima di 270 cavalli a 8000 figurazioni, assume valori di circa 10,8 giri/min, una coppia massima di 26,5
Sopra a sinistra, questa camera di combu- stione ha subito gravi danni in seguito ad una rottura piuttosto grave; la ricarica del materiale operato mediante saldatura è la prima fase di una lenta e complessa serie seri e di operazioni di ripristino. A lato, in questa vista si possono osserv a osserv are i due assi a camme per le diverse distribuzioni utilizzate per il pro p pu l so re re a sei cilindri.
kgm costanti tra i 5500 e i 7500 giri/min. La potenza specifica è pari a 112,5 cavalli per litro e la disponibilità di coppia ad ogni regime è veramente notevole: tra i 3000 e gli 8200 giri/min si dispongono di valori superiori a 23
kgm. Come considerazione finale è possibile notare che il diagramma di coppia di questo propulsore, progettato e sviluppato alla fine degli anni ’60, assume una conformazione “piatta” come quella di un qualsiasi motore progettato
Sopra a destra, il volano a volte viene con- siderato solo un oggetto fastidioso che ser- ve solo nella fase di avviamento. In questa i nt e er r p p retazione r etazione si nota l’estrema cura nelle lavorazioni per diminuire il momento di iner- zia dell’orga dell’organo . oggi e dotato di tutti i dispositivi attualmente utilizzati per rendere più corposa l’erogazione ai regimi desiderati.
Le bielle originali del pro p pu l so re re Ferrari sono considerate indistrut indistru t t ti- i - Il carburatore Weber IDF da 48 mm alimenta correttamente il bili dai vari preparatori specializzati e vengono utilizzate senza pro- propulsore della vettura da competizione; competizione; nella versione di serie blemi anche su motori che sviluppano oltre 270 cavalli. il diametro è di 40 mm.
