L’aspirazione lamellare è il sistema che ha consentito di coniugare nei motori a due tempi elevate potenze, ottima fruibilità e consumi contenuti, mantenendo comunque la proverbiale semplicità di questi propulsori. Il pacco lamellare è infatti un componente fondamentale nei motori a due tempi, in particolare nelle Vespa modificate per migliorare le prestazioni. In questa guida, esploreremo in dettaglio cos'è il pacco lamellare, come funziona, i suoi vantaggi e svantaggi rispetto alla valvola rotante, e le sue applicazioni specifiche sui gruppi termici per Vespa.
L'ammissione lamellare è da considerare un vero e proprio sistema di fasatura variabile dell’aspirazione, fornendo quindi al motore una fasatura stretta ai bassi e alle piccole aperture e una fasatura larga, spinta, agli alti regimi e massime aperture.
Cos'è il Pacco Lamellare?
Il pacco lamellare è situato tra il collettore d'aspirazione, ovvero 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. 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.
La valvola lamellare è costituita da un corpo in plastica o metallo e da delle lamelle, anche dette petali, che chiudono delle finestre i cui piani 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.
- A cuspide: Le più diffuse sulle moto, con 2, 4, 6 o 8 petali a seconda dei modelli.
Esistono poi delle valvole lamellari dette v-force che non sono altro che due cuspidi sovrapposte, oltre ad altre divagazioni sul tema, ma la sostanza rimane sempre la stessa. 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. Ad evitare eccessive escursioni del petalo ci pensano solitamente gli stopper, ovvero dei lamierini curvi che fanno da limitatori di apertura/flessione del petalo.
Leggi anche: Risoluzione dei problemi di avviamento dello scooter
Come Funziona il Pacco Lamellare?
Il principio di funzionamento è semplicissimo. La valvola a lamelle è posta fra il carter pompa e il carburatore. 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. Quindi, quando nel carter c’è depressione, ovvero quando il pistone sale, il lato a valle delle lamelle avrà una pressione inferiore a quella esterna e ci sarà quindi un passaggio di gas. Appena nel carter la pressione sale perché il pistone sta scendendo per travasare dal carter alla camera di scoppio, le lamelle si chiudono.
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 del Sistema Lamellare
Nei primi utilizzi dei motori lamellari, il pistone al Punto Morto Inferiore (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, in modo da sfruttare anche questi per migliorare il riempimento durante le aperture secondarie delle lamelle. La successiva evoluzione fu spostare l’ammissione al carter subito sotto al cilindro in modo da avere un percorso più diretto fra l’ammissione e i travasi.
Vantaggi e Svantaggi Rispetto alla Valvola Rotante
Benchè questa sia una di quelle tipiche discussioni che si definiscono "da bar", e per fare un vero e proprio confronto bisognerebbe prendere due motori identici e provarli prima a valvola e poi a lamelle, proviamo a mettere da una parte e dall’altra alcuni aspetti. Di certo c’è che il motore lamellare è molto più fruibile, consuma meno, fa meno rifiuto ma paga qualcosa in potenza massima.
Leggi anche: Vantaggi e applicazioni del gruppo lamellare
Nei motori da pista (moto o kart), ad esempio, i motori a valvola (o meglio a disco) spesso sono molto più potenti di quelli lamellari, ma la potenza massima è erogata in maniera brusca e limitata in un piccolo lasso di giri. Fuori da questo ristretto range, il motore si siede. Da questo ne deriva che in pista con un buon motore a disco in mano ad un buon manico non c’è storia per nessuno, diversamente il lamellare sta davanti. Non ci dimentichiamo che uno dei migliori 125 2t è stato il Rotax/Aprilia 54x54 lamellare, ma in GP l’Aprilia scendeva in pista con i motori Rotax a disco.
Tabella Comparativa: Valvola Lamellare vs. Valvola Rotante
| Caratteristica | Valvola Lamellare | Valvola Rotante (a disco) |
|---|---|---|
| Fruibilità | Molto più elevata | Meno fruibile |
| Consumi | Contenuti | Maggiori |
| Rifiuto | Meno rifiuto | Più rifiuto |
| Potenza Massima | Leggermente inferiore | Spesso superiore, ma erogata bruscamente |
| Erogazione | Più lineare, su un ampio arco di giri | Brusca e limitata a un piccolo lasso di giri |
| Semplicità | Proverbiale, ideale per uso stradale | Maggiormente orientata alle competizioni |
Modifiche e Migliorie al Pacco Lamellare
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.
Pacco Monopetalo vs. Bipetalo
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.
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.
Leggi anche: Manutenzione e installazione lamelle TM K9C
Esempi di Gruppi Termici Lamellari e Aspirati per Vespa
Analizziamo alcuni dei gruppi termici (GT) più comuni e le loro caratteristiche, tenendo presente che alcuni non sono strettamente lamellari ma sono citati nel contesto di elaborazioni per Vespa.
GT per Vespa 50 con Albero Corsa 43
Cominciamo con i GT che si applicano senza modifiche sulle Vespa 50, cioè con l'albero in corsa 43.
Cilindro Originale Vespa 50
È il cilindro originale montato sulle Vespa 50: 1,45 cavalli, 2 travasi e squish veramente eccessivo. Un motore davvero eterno, grazie all'imbattibile qualità della ghisa usata dalla Piaggio, ma ovviamente di scarsa competitività. Il massimo che si può fare è portare il carburatore originale a 16/16 e mettere una marmitta un po’ più aperta.
Cilindri in Alluminio per HP e V
Questo GT va elencato a parte, perché venne montato sulle ultime Vespa 50 a marce, ovvero le varie HP e V. La caratteristica che più distingue questa termica è il materiale, cioè l'alluminio. Grazie infatti alla cromatura (Gilardoni) è un cilindro molto affidabile e, insieme ai 3 travasi, garantisce prestazioni leggermente superiori (l'HP aveva 2,3 cv a libretto, la più potente Vespa 50 di serie).
DR & Simili 50cc 3 Travasi
Poco da dire, sono praticamente copie del GT originale 3 travasi, con un rapporto di compressione di poco superiore e potenza relativamente identica. Da utilizzare in alternativa al ricambio originale (perché costano meno), senza necessità di altre modifiche.
DR 75cc 3 Travasi
Qui siamo alla base dei GT maggiorati per Vespa 50. Il DR 3 travasi non è spinto, ma è davvero economico e super affidabile (durata eccezionale, quasi paragonabile al GT Piaggio), da utilizzare anche in alternativa all'originale quando non se ne può più dei limiti prestazionali imposti dal 50cc. Consente un discreto incremento di coppia che permette di tirare senza grossi problemi le campane originali e volendo si può tenere carburatore e scarico di serie. Le versioni a 6 travasi si differenziano per la presenza di 3 unghiate frontescarico di dimensioni ridotte e le prestazioni sono di poco superiori, ma siccome nuovo si trova allo stesso prezzo del 3 travasi, si consiglia di comprare questa versione.
Alternative ai DR 75cc
Questi cilindri costituiscono un'alternativa migliore ai soliti DR & C., con un ottimo rapporto prestazioni-affidabilità. Si possono montare con gli stessi abbinamenti dei 75cc precedenti, ma garantiscono qualcosa in più in fatto di prestazioni rimanendo nella fascia "base".
Cilindri Spinti 75cc (DR 10 travasi, Polini con booster)
Questi cilindri sono i più spinti nella classe 75cc, sempre in ghisa ma con fasature più alte e potenziati rispetto agli altri GT precedenti, studiati per il raggiungimento di regimi di rotazione più elevati. Pur essendo di marche diverse, hanno prestazioni pressoché identiche: Il DR ha appunto la particolare caratteristica di avere in dotazione ben 10 travasi, mentre il Polini presenta dei fori booster allo scarico e il pistone grafitato. Per sfruttarli al meglio diventa d'obbligo alimentarli come minimo con un carburatore da 19/21mm e abbinarci almeno una semi-espansione. Sono, come sempre, consigliati anche i lavori di raccordatura travasi e anticipo dell'albero.
75cc per HP e V (Alluminio)
Anche in questo caso, il GT in questione è stato messo da parte in quanto è la versione predisposta per il montaggio sulle Vespa HP e V. Nonostante la cilindrata non esagerata, è considerato uno dei migliori cilindri di questa fascia, garantisce ottime prestazioni grazie allo scarico a "W" e alla fasatura, ma al tempo stesso è di ottima affidabilità grazie alla costruzione in alluminio e all'ampia alettatura. È possibile adattarlo alle altre Vespa 50 sostituendo i prigionieri con quelli lunghi e la cuffia con quella tipo HP.
Cilindri 85-102cc per Ape 50
Rappresentano una categoria particolare, sono GT non molto spinti che non raggiungono regimi elevati e rispetto a un 75cc offrono sostanzialmente più coppia, per questo motivo la loro produzione è sempre stata volta all'utilizzo su Ape 50. Questi GT rappresentano la base in questa cilindrata: fasature basse, schema di travasi (6) e scarico simili al 75cc, pistone piatto, fasce spesse e conformazione della testa discutibile. Il grande vantaggio sta tutto nel costo limitato; prestazionalmente sono "tranquilli", gli si può attribuire soprattutto una buona coppia dovuta alla cubatura sufficientemente elevata. In teoria dovrebbe essere anche abbastanza affidabile e duraturo, ma negli ultimi anni la qualità della ghisa DR si è abbassata. Per ottenere qualcosa di buono, sfruttando il tiro ai bassi, bisogna abbinarli a campane abbastanza lunghe come la 24/72 dd o la 22/63 de. Inoltre, per chi ha un occhio di riguardo ai consumi, un carburatore da 19/21mm, ma se qualcuno vuole ottenere ulteriori vantaggi nelle prestazioni, rinunciando a qualcosa nei consumi, si può tranquillamente montare un 24 col suo collettore, che lo "mangia" senza problemi.
Polini, Pinasco, Malossi 102cc
Questi cilindri costituiscono un ottimo punto d'incontro tra prestazioni e durata. Il Polini è un classico da ormai molti anni (il più usato e discusso di sempre) e si trova bene in parecchie configurazioni. I due Pinasco sono entrambi fasati un po’ più bassi e la versione in alluminio (monofascia) è nota per la sua longevità e resistenza all'usura. Infine, il Malossi tende a lavorare a regimi un po’ più alti ed è anche un po’ più delicato rispetto agli altri (vale per quasi tutti i GT di questa casa).
Pinasco 102cc Doppia Aspirazione (Raro)
Un interessante GT che sfrutta un apposito collettore sdoppiato in modo da avere, oltre all'aspirazione tradizionale al carter, anche l'aspirazione al cilindro (con un piccolo pacco lamellare). Nasce per il montaggio plug & play e permette ottime prestazioni (notevole coppia) anche senza eseguire lavori di raccordatura carter e anticipo albero. Purtroppo non è più in produzione ormai da un po’ di anni, a differenza del "fratello maggiore" 130cc.
Pinasco 160cc Lamellare al Cilindro per Vespa "Farobasso"
Dopo il successo del primo gruppo termico in alluminio per Vespa "Farobasso", Pinasco ha continuato lo sviluppo in questo ambito ed ora è lieta di presentare il nuovo gruppo termico 160cc per Vespa "Farobasso" / 5% lamellare al cilindro. Perfettamente intercambiabile col gruppo termico originale, mantiene inalterata l’estetica ed aumenta in maniera sostanziale le prestazioni del veicolo. Grazie all’aspirazione lamellare vengono eliminati i problemi di “rifiuto” dei classici “Piston Port”, rendendo il motore ancora più divertente e piacevole da guidare. La potenza e la coppia aumentano ancora rispetto al cilindro precedente, mantenendo invariata l’affidabilità. Il gruppo termico Pinasco 160cc Lamellare traghetta tutte le Vespa 5% nella modernità mantenendo tutta la componentistica originale. Attenzione: quando si utilizzano carter motore VM / VN / ACMA, il mantello del pistone deve essere accorciato di circa 2-3 mm per un corretto funzionamento.