Lamelle attive

L'idea è dell'appassionato toscano Filippo Flaschi, lo studio applicativo di un'altro endurista, Massimiliano Panzarasa. Oggetto dell'idea e dello studio è la possibilità che i petali di una valvola a lamelle possano essere rivestiti da un film piezoelettrico utile a variarne la rigidità dando corrente, o anche a gestirne l'apertura.

L'avvento delle lamelle fu un clamoroso passo avanti, tecnologicamente parlando; queste nei motori due tempi aspirati ( cioè che aspirano benzina grazie al ritono del pistone da punto morto supeiore a punto morto inferiore, fig 1) sono ubicate dietro al gruppo termico , e regolano il flusso di benzina ed aria miscelate dal carburatore. Grazie al pacco lamellare, costituito appunto da sottili lamelle d'acciaio o carbonio il flusso viene regolato grazie alla pressione opposta da queste, inoltre all'aumentare del flusso aumenta anche l'inclinazione delle lamelle, la cui tangente nel punto estremo tende a essere parallela al flusso(fig 2).

Grazie alle lamelle la miscela combustibile/comburente entra nei travasi del gruppo termico col giusto tempismo e le giuste velocità, assumendo quindi le condizioni per la creazione delle turbolenze prima dell'entrata nella camera di scoppio, senza andare a modificare la pressione negativa utile all'uscita dei fumi di scarico , quindi non ostacola le operazioni di scarico.
Naturalmente con questo metodo a dimensionare le quantità di miscela che entrano nei travasi è solamente il materiale di costruzione delle lamelle (acciaio o carbonio) e dai suoi spessori, ma comunque anche un'ottimo pacco lamellare tende a ostacolare anche, se solo minimamente, il flusso combustibile/comburente, creando anche uno scompenso tra sensibilità e frequenza di lavoro.

Infatti adottando lamelle flessibili quindi materiali delicati, abbiamo la massima sensibilità alle minime depressioni, quindi una buona risposta del motore ai bassi regimi e a gas parzializzato; i problemi affiorano agli alti regimi quando questo materiale molto flessibile ha difficoltà a seguire il ciclo delle variazioni di pressione del motore, perdendo il ritmo.
Lamelle più rigide ottimizzano il funzionamento agli alti ma conservano in ogni caso una soglia critica e ai bassi faticano a reagire alle minime sollecitazioni.
A questo punto è facile capire come sarebbe utile avere delle lamelle "attive", capaci di sollevarsi e richiudersi secondo una regola diversa rispetto al gioco delle pressioni a valle e a monte della griglia di lamelle.
L'endurista toscano Filippo Flaschi ha trovato la soluzione di questo arduo rompicapo sfruttando l'effetto piezoelettrico, brevettando appunto delle lamelle regolate dal flusso di energia elettrica proveniente dalla centralina.

Nel 1880, Pierre e Jacque Curie, svolgendo delle indagini sperimentali sul quarzo, scoprirono che se si esercita una pressione sul cristallo lungo un suo particolare asse compaiono delle cariche elettriche sulle facce opposte. Tale effetto scompare al cessare della pressione applicata. Scoprirono anche che se si tira il cristallo, anzichè comprimerlo, si ottiene una polarizzazione elettrica invertita. La deformazione meccanica del cristallo, lungo determinate direzioni determina la sua polarizzazione elettrica. Tale fenomeno prende il nome di effetto piezoelettrico. I fratelli riuscirono anche ad osservare l'effetto piezoelettrico inverso: se si sottopone il cristallo a un campo elettrico, questo subisce una deformazione (compressione o dilatazione) che è direttamente proporzionale all'intensità del campo applicato.

L'idea di Flaschi, portata alla realizazione da Panzarasa è quello di una lamella rivestita di un film piezoelettrico, che sfruttando la nota capacità del cristallo può piegare la lamella propozionalmente al campo elettrico a cui è sottoposto.
A questo punto le applicazioni possono essere due:
- valvola a lamelle con conrollo piezoelettrico con sistema semipassivo ( gli attuatori piezoelettrici irrigidiscono al variare del numero di giri i petali in modo da rientrare sempre in campi ottimali di funzionamento)
- valvola a lamelle con controllo piezoelettrico con sistema attivo ( gli attuatori piezoelettrici controllano attivamente l'apertura e la chiusura dei petali).
Nella realizzazione si è arrivati a introdurre la pellicola piezoelettrica adatta allo scopo e a realizzarla come un prototipo di lamina a due strati per la verifica della funzionalità effettiva.

Il progetto si è rivelato vincente, ma per la concreta realizzazione e lo sviluppo su una vera e propria moto a controllo "piezo" dipende solo dalle case motoristiche.
Purtroppo, e gli affezionati del due tempi lo sanno bene, il mercato di questi motori è in crollo, sopraffatto dalle frequenti innovazioni del quattro tì; chissà allora se potremmo mai vedere una moto con pacco lamellare "piezo".


Berga

Interressante