In questo 2023 appena concluso abbiamo lavorato davvero intensamente e questo ci ha permesso di realizzare prodotti di alta gamma.
Però, tra tutte, secondo noi spicca l’attività di replicare l’allestimento motore delle due vetture ex-works realizzate da Chardonnet in collaborazione con Abarth che hanno preso parte al Rally di Montecarlo ’78.
La storia
Le ‘EVO 2’ (così abbiamo definito lo step evolutivo della vettura per quell’anno) erano di base delle A112 Abarth terza serie allestite per gareggiare nei rally mondiali in categoria Gruppo 2. Le vetture esternamente si presentavano con evidenti allargamenti dei passaruota e due grossi fanali Marchal al posto dei suoi di serie, con l’aggiunta di quattro supplementari Cibiè Oscar. Carrozzeria in colorazione azzurra e l’immancabile cofano nero. L’interno era ridotto all’essenziale. Di seguito alcune immagini riprese da diverse rivista dell’epoca.
Meccanicamente, la principale caratteristica che la distingueva dalle vetture dell’anno precedente era il motore, che nella versione da corsa era accreditato di circa 90 cv di potenza massima, contro i “soli” 80 cv dell’anno precedente. Era alimentato da due carburatori doppio corpo Weber DCNF di diametro 40 mm e l’installazione di questo sistema di aspirazione era reso possibile grazie all’introduzione della testata quattro condotti sviluppata in Abarth durante il 1977
Le vetture allestite per il Montecarlo 1978 furono due, affidate a Saby – Guegan e Pagani – Carlotti. In verità, già a fine 1977 una vettura con la nuova testata a quattro condotti era stata portata al Tour de Corse da Pagani, ottenendo il 15° posto assoluto su 120 partecipanti. Fu il miglior risultato assoluto di una A112 Abarth in un rally mondiale.
Il nostro lavoro
Questa breve introduzione contestualizza meglio il nostro lavoro: riprodurre l’applicazione della testata a quattro condotti usata nelle per le vetture A112 Abarth Chardonnet nella stagione rallistica 1978 garantendo i target di potenza di 90 cv. L’aspetto della trasformazione doveva essere molto simile a quella storica, ma andava resa affidabile nel tempo. Ultima richiesta, proporre tutto in un kit di trasformazione, facile da installare, completo di tutti i particolari necessari.
Noti gli obiettivi, è stato necessario capire quali strumenti ci avrebbero aiutato nel nostro lavoro e dato un valore aggiunto al prodotto, sia in termini di robustezza del progetto che di ripetibilità produttiva.
Noi ci siamo così aiutati con la progettazione 3D per i nuovi componenti mentre per rilevare le dimensioni della testate abbiam utilizzato per la prima volta la tomografia. Questa è una tecnica spesso utilizzata per realizzare il reverse engineering dei componenti con forme difficilmente misurabili come appunto le fusioni. Il risultato della tomografia nel nostro caso è stata una nuvola di punti che rappresentava la testata della A112 Abarth, cavità acqua incluse.
Così facendo è stato relativamente semplice capire la posizione e dimensione delle lavorazioni per i quattro condotti di aspirazione e la successiva intersezione con il collettore di aspirazione, realizzando fin da subito ottimizzazioni per ridurre le perdite di carico della linea aria. Per la costruzione dei condotti abbiamo scelto di utilizzare dei condotti in alluminio saldati alla testata per garantire un affidabilità maggiore rispetto alle testate Gruppo 2 con condotti in bronzo, installati per interferenza.
Altro strumento che si è rivelato molto utile è stata la stampa 3D: questa ci ha permesso di fare dei montaggi sul campo andando a valutare al meglio gli ingombri dei carburatori, i passaggi dei leveraggi acceleratore e la posizione del tappo olio.
Ultimo punto da smarcare era quello di rendere la testata un prodotto adatto all’applicazione su un motore da utilizzare anche quotidianamente e in tutte le stagioni. Si è reso così necessaria l’installazione di una valvola termostatica, la necessità di mantenere inalterato il circuito acqua del radiatore abitacolo e di mantenere il sensore di temperatura acqua per l’indicatore sul cruscotto. Inoltre, per garantire la giusta affidabilità e durata del motore, è stato necessario applicare i due filtri aria sopra ognuno dei due carburatori
Finita la fase di progettazione abbiamo lanciato la produzione di un primo prototipo. Il lavoro è stato affidato ai nostri partner che, come sempre, non si fanno demoralizzare dai progetti che richiedono molta energia ma, al contrario, sono stimolati a dare il massimo.
Di seguito la galleria delle immagini del lavoro concluso e qualche scatto della testata dell’epoca per raffronto.
Caratteristiche tecniche:
Di seguito riportiamo le principali caratteristiche della testata con quattro condotti di aspirazione replica Montecarlo ’78
- Diametro condotto aspirazione: 27 mm
- Diametro valvola aspirazione: 32 mm
- Diametro valvola di scarico: 28mm
- Diametro stelo valvola: 7 mm
- Materiale guide valvola: bronzo
- Carburatori: tipo verticale 2X DCNF 36
- Diametro diffusore: 29 mm
- Molle valvola : tipo rinforzato, art. MTO-97 del catalogo Passione 58 70
- Piattelli molle : in titanio, art. MTO-98 del catalogo Passione 58 70
Approfondimento tecnico sul banco di flussaggio:
Per garantire la performance del motore prima che questo vada alla prova di potenza in sala prova, Passione 58 70 ha come indicatore predittivo delle performance il banco di flussaggio, strumento che misura l’efficienza della linea di aspirazione.
Apriamo un brevissimo dibattito sul banco di flussaggio e su come lo utilizziamo. Passione 58 70 esegue il test a banco di flussaggio delle sue testate, dalla trombetta fino alla valvola di aspirazione. A seguire, queste testate caratterizzate, vengono installate su motori che, a loro volta, saranno caratterizzati in termini di potenza e coppia su un dinamometro.
Seguendo questa procedura per tutti i motori del nostro parco (di cui conosciamo la distinta di montaggio) abbiamo creato un database di prove banco flussaggio associate ai report di potenza ricavati in sala prova motore.
Il risultato finale di questo lavoro si traduce nella capacità di poter predire le performance finali di un motore in costruzione con l’ incertezza del +/- 3% sulla potenza finale, analizzandone semplicemente le caratteristiche di flussaggio testa e la distinta di montaggio.
La prova della testata
L’analisi delle performance di efficienza di una linea di aspirazione viene condotta attraverso i seguenti passi: una volta installata la testata sul banco di flussaggio, si avvia lo strumento che genera una depressione al di sotto delle valvole di aspirazione pari a a 25 pollici di acqua rispetto all’ambiente. Con un apposito attrezzo viene aperta la sola valvola di aspirazione da 0 a 10 mm di alzata a step di 1mm.
Il risultato del test è una tabella dove sono riportate le portata aria che attraversano la linea di aspirazione in funzione dell’alzata valvola. In linea generale, più la valvola è aperta, più la portata aria che la attraversa è maggiore. Di seguito il risultato del test eseguito dalla testata replica Chardonnet rappresentata in un grafico dove in ascissa abbiamo il valore di alzata valvola, mentre in ordinata la portata aria in CFM.
Anticipo che il risultato è stato molto buono fin dai primi test, distinguendosi per maggior efficienza rispetto a buona parte delle teste quattro condotti presenti sul mercato
Analisi dei risultati in proiezione della potenza motore
Il grafico di cui sopra fa una foto precisa delle performance della testa ma il risultato è poco leggibile se non lo si confrontasse con altri test eseguiti su altre testate a quattro condotti di cui abbiamo anche traccia delle curve di potenza a banco dinamometrico una volta installate sul motore.
Di seguito il confronto tra le portate aria della testata da noi costruita e due testate a pari configurazione. I valori di portata aria nel grafico sono stati volontariamente coperti per ovvie ragioni di proprietà intellettuale delle informazioni.
-in nero una testata quattro condotti saldati che, una volta installata sul motore, ha fatto registrare 115CV a 8250 rpm al banco prova potenza.
-in verde una seconda testata a quattro condotti imboccolati (esattamente come il gr2 Chardonnet del 1978) che sul motore in sala prova mostrò una potenza di 97 cv a 7500 rpm
-La terza curva, in azzurro, è la performance emersa a banco di flussaggio della testa quattro condotti replica riprodotta. La curva oggettiva 95 CFM di portata aria @ 9mm di alzata valvola.
Dai dati possiamo ricavare due informazioni importanti relative alla testata replicata:
1- se su un generico motore preparato venisse installata questa testa, la performance attesa si attesterebbe tra i valori di potenza fatti registrare dalla altre due testate, curva nera e curva verde, diciamo circa 105 CV tra i 7500 rpm e gli 8000 rpm
2- Se ad un motore A112 70 HP venisse semplicemente sostituita la testa originale con questa quattro condotti e la relativa linea di aspirazione, il motore sarebbe in grado di far registrare una potenza prossima di circa 92 CV a 7250rpm Tutto questo già con una camma di serie del motore 70 HP (profilo 219)
PS: le potenze dei motori riportati nella legenda del grafico, associati alla caratteristica di flussaggio plottata, sono raggiunte con una camma di alzata massima valvola di 11mm, nostro profilo ‘Full race B’, articolo MTO-135/B.
Next step:
A oggi è in fase di assemblaggio il motore completo. Faremo un ulteriore aggiornamento dell’articolo quando tutto sarà installato in macchina
Let’s keep in touch!!