Il pacco lamellare è un componente fondamentale nei motori a due tempi, in particolare nelle Vespa modificate per migliorare le prestazioni. Dato che l’argomento lamellare è spesso causa di interesse di molti utenti e non, ho deciso di fare una piccola guida per spiegare come si monta e in quali casi si monta il collettore lamellare. In questa guida, esploreremo cos'è il pacco lamellare, come funziona, i suoi vantaggi e svantaggi rispetto alla valvola rotante.
L'Ammissione Originale della Vespa: La Valvola Rotante
Come molti sanno la Vespa nasce con un’ammissione a valvola rotante e questo sistema è reso possibile grazie al ricavo di uno “scavo” nella spalla lato frizione il quale apre e chiude il passaggio di gas freschi nel carter e da un “bordino in rilievo” in camera di manovella chiamato VALVOLA. Questa valvola fa tenuta sull’albero in fase di chiusura dell’aspirazione ed in fase di apertura della spalla dell’albero riesce a fare lavorare l’albero come una vera e propria valvola di distribuzione. Il collettore della benzina della Vespa è sempre aperto e butta sempre benzina nel motore.
L'ammissione al carter che chiamiamo a "valvola rotante" è un sistema di ammissione definito a "fasatura variabile". La fasatura variabile è sempre stata la chimera inseguita da tutti gli ingegneri poiché prima l'ammissione era regolata dal movimento del pistone (piston ported). Siccome il movimento del pistone per ampiezza è sempre quello, le fasi per forza di cose erano simmetriche: a tanti gradi apre, agli stessi chiude. Tanto prima vogliamo farla aprire, per aumentare il riempimento lavorando luce e pistone, tanto dopo chiuderà con una sempre maggiore perdita di gas freschi per rigurgito, tanto più esasperiamo le fasi. Si raggiunse la tanto agognata fasatura variabile con l'invenzione e l'adozione dei "dischi rotanti" mi sembra intorno agli anni 50/60 da parte della DKW sulle sue piccole moto da corsa ma riportati alla ribalta dall'Aprilia dell'ingegner Witteven contro le giapponesi con ammissione "lamellare".
Ovviamente la "variabilità" della fasatura tra il sistema perfetto e chirurgico del "disco rotante" e quella della nostra Vespa, rozzo, approssimativo e rudimentale, non sono minimamente paragonabili, ma va bene così per il nostro motore. Quindi perché questo sistema di ammissione funzioni è necessario che la valvola non presenti rigature profonde o qualsiasi altra cosa che possa impedire la tenuta della valvola. Una valvola in buono stato si presenta così:
Il Collettore Lamellare: Funzionamento e Posizionamento
La valvola a lamelle invece funziona per depressione. Il pacco lamellare è posto tra il carter pompa e il carburatore. Il pacco lamellare è situato tra il collettore d'aspirazione (quello che si collega al carburatore) e il cilindro. Esso è una valvola che gestisce l'ingresso della miscela aria/benzina all'interno del carter.
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Il pacco lamellare funziona grazie a delle lamelle che con le pressioni e le depressioni del carter pompa chiudono e aprono immettendo la miscela in camera di manovella. Più precisamente, il pacco lamellare serve per evitare che la miscela che si trova nel carter pompa ritorni indietro nel collettore, invece di entrare nei travasi e poi nel cilindro durante il moto discendente del pistone.
Le lamelle flessibili si apriranno, lasciando passare la benzina, quando nel carter pompa, (dov'è alloggiato l'albero motore per intenderci), si creerà una depressione a causa del movimento verso l'alto del pistone in fase di scarico. Quando la pressione nel carter sarà uguale a quella atmosferica - a monte del carburatore -, le lamelle si chiuderanno e non faranno mai uscire alcun rigurgito di incombusti anche nel range di giri più critico, (la valvola a lamelle è chiamata anche valvola unidirezionale). A riposo, i petali sono in piano e chiudono i passaggi. La valvola lamellare viene aperta dalla depressione che si crea all'interno del carter e del cilindro.
Col salire dei giri, la colonna dei gas che affluiscono nel motore acquista energia tale da avere sempre più "forza", superiore a quella interna ai carter, spingendo altra carica nel motore e aumentando quindi la durata della fase di aspirazione.
Evoluzione dei Sistemi Lamellari
Nei primi utilizzi dei motori lamellari, il pistone a PMI chiudeva completamente l’ammissione. La Yamaha scoprì che durante la fase di scarico-espansione, lo scarico creava nel cilindro una depressione tale che attraverso i travasi avrebbe potuto far riaprire le lamelle, facendo affluire altra carica. Decisero quindi di collegare il travaso frontescarico direttamente al vano subito a valle del pacco lamellare. In seguito, nei motori con ammissione lamellare al cilindro, oltre al collegamento con il travaso frontescarico, ci sono due canali di collegamento dal vano aspirazione ai travasi laterali. Questo permette di sfruttare anche questi per migliorare il riempimento durante le aperture secondarie delle lamelle.
Vantaggi del Collettore Lamellare per Vespa
Installare un sistema di ammissione lamellare su un motore come il nostro, significa proiettarlo nel futuro e tecnicamente andrebbe fatto anche senza cercare le prestazioni. La valvola a lamelle presenta dei vantaggi anche confronto al disco rotante pur non potendo definirsi propriamente un sistema a fasatura variabile. Il sistema si presta ottimamente a definire un motore dall'erogazione pulita, lineare, "rotonda" perché alimenterà, più o meno sempre, il quantitativo di carica fresca giusto per l'esigenza del motore (in relazione all'apertura della valvola dei giri ecc).
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Tra i vantaggi specifici per la Vespa, il collettore lamellare non serve solo a guadagnare in prestazioni, ma a garantire un corretto funzionamento del motore anche quando la valvola è rovinata. Se la valvola presenta rigature profonde e quindi imbrodamenti al minimo e problemi di carburazione, trasformare l’aspirazione in aspirazione lamellare è una delle tre strade possibili, insieme a cambiare coppia di carter o far rifare la valvola in rettifica (lavori che non molti sanno fare bene).
Ovviamente il collettore lamellare non necessita certo di essere montato solo nel caso in cui la valvola sia andata. Dipende anche dai gusti del pilota. Se si preferisce un’erogazione più progressiva e lineare il pacco lamellare fa il suo lavoro. Posso garantire che il pacco lamellare se ben settato va molto forte.
Il motore lamellare è molto più fruibile. Consuma meno e fa meno rifiuto. Non avrebbe senso cercare di ottenere le stesse caratteristiche di erogazione attraverso un sistema disco rotante che per sua natura consente fasature molto più "radicali" definendo motori dal carattere più "puntuto" tipicamente corsaiolo.
IL 2T INCAZZATO | con la valvola parzializzatrice ?
Tabella Comparativa: Valvola Rotante vs. Pacco Lamellare
Proviamo a confrontare alcuni aspetti del pacco lamellare rispetto alla valvola rotante:
| Caratteristica | Valvola Rotante (Vespa Originale) | Pacco Lamellare |
|---|---|---|
| Funzionamento | Fasatura variabile (rudimentale), regolata dall'albero motore | Per depressione, valvola unidirezionale |
| Erogazione | Carattere più "puntuto", corsaiolo (se spinto) | Pulita, lineare, "rotonda", molto più fruibile |
| Rigurgito | Possibile perdita di gas freschi per rigurgito | Assente, le lamelle si chiudono ermeticamente |
| Valvola rovinata | Causa problemi di carburazione e tenuta | Consente un corretto funzionamento anche con valvola rovinata (previa asportazione) |
| Carburatore | Carburatore SI, prestazioni limitate se valvola danneggiata | Consigliato PHBH da 28 mm in su per massime prestazioni |
| Consumi | Più elevati | Consuma meno |
| Rifiuto | Maggiore | Minore |
| Potenza massima | Può essere superiore in motori da pista estremi | Paga qualcosa in potenza massima rispetto ai motori a disco da pista, ma più sfruttabile |
Installazione e Modifiche del Collettore Lamellare
Se la valvola presenta rigature profonde e quindi imbrodamenti al minimo e problemi di carburazione, trasformare l’aspirazione in aspirazione lamellare è una soluzione valida. La valvola lamellare o pacco lamellare è per l’appunto una valvola! E se noi montiamo il collettore lamellare senza aprire il motore ed asportare la valvola? Sbagliato! La valvola va completamente asportata con un fresino!! Non ci sono quote fisse fissate per le dimensioni della luce di ammissione al carter, l’importante è che la valvola sia completamente asportata! Questo perché se noi lasciamo la valvola è come avessimo un tubo con 2 rubinetti! E che senso ha? Soltanto perdite inutili. Se si vuole fare lavorare il pacco lamellare la nostra valvola deve essere SOLO lamellare!
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L'aspirazione lamellare montata su una valvola rovinata senza asportare completamente il materiale in eccesso non ha molto senso. Se ci si ostina a mantenere il carburatore SI il motore funzionerà ma le prestazioni saranno scarse anche a causa di una lamella che lascia poco spazio al passaggio dell'alimentazione. Se invece vuoi montare un carburatore tipo PHBH da 28 mm in su con relativo collettore allora le cose cambiano.
Il collettore lamellare Polini è un’ottima soluzione anche se tutta via presenta un pacco lamellare sottodimensionato per molti dei nostri motori. Ovviamente per prestazioni maggiori sarebbe consigliabile adattarne uno più grosso ma questo è un altro discorso. Il collettore aspirazione lamellare al carter ITALKAST Ø28-30mm per Vespa 50, Special, 90, 125 ET3 Primavera, 2-3 fori è un buon prodotto, ma potrebbe richiedere di allargare il foro nel telaio per il tubo e di usare un filtro dell'aria molto corto.
Dettagli Tecnici e Migliorie
Componenti del Pacco Lamellare
- Il pacco lamellare è costituito da un corpo in plastica o metallo e da lamelle, anche dette petali, che chiudono delle finestre.
- I piani di queste finestre sono in gomma o con la superficie riportata in gomma.
- Esistono principalmente due forme di valvole lamellari: Piane, molto usate negli scooter, solitamente con 1 o 2 petali. Il vantaggio di avere più petali è una sezione di passaggio maggiore.
- Ogni petalo, quando si apre, flette scoprendo la finestrella su cui è poggiata.
- Gli stopper, lamierini curvi, limitano l'apertura/flessione eccessiva del petalo.
Scelta e Personalizzazione
- Determinante è la dimensione del pacco lamellare, la scelta del materiale delle lamelle e dello spessore di esse in base alla configurazione del blocco motore.
- Si potrà agire sul carattere dell'erogazione sostituendo le lamelle, gli stopper ecc, da qui il largo impiego nelle competizioni.
- È opportuno modificare il proprio pacco lamellare per renderlo monopetalo, adottando lamelle del giusto spessore. Altre migliorie includono la riduzione del percorso della miscela per ottimizzare il flusso.
- Il pacco monopetalo ha un'unica grande fessura che facilita la fluidodinamica, raccordando il più possibile il percorso del fluido verso la camera di manovella.
- La durezza della lamella è cruciale per erogare la giusta quantità di fluido nel carter e dipende da: Grandezza del carburatore, volumetria interna del carter, tipo di albero, cilindrata.
- È importante rivedere la carburazione quando si cambiano le lamelle, poiché può variare, ingrassando o smagrendo.
Scelta dell'Albero Motore
Aggiungo: la scelta dell'albero può essere fatta in base alle proprie esigenze: uno spalle piene avrà meno vibrazioni e più dolcezza mentre un anticipato avrà più vibrazioni e un pò meno linearità. Dipende tutto dai gusti.
Manutenzione della Lamella
Per una manutenzione ottimale della lamella, si può sostituire lo stopper originale con una contropetalo a forma di cuspide o ritagliare lo stopper originale per non limitare l'apertura della lamella.
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