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da Giovanni » 25/05/2020, 19:11
Miei cari,
non ricordo chi di voi mi ha invitato a raccontare la storia dei motori HD.
Per me è ovviamente un invito a nozze !
Dei tanti – credo di non sbagliare – vi parlerò dei tre piu famosi che hanno senz’altro contri nuoto alla nascita del mito : Il Knucklehead, il Panhead e lo Shovelhead
Iniziamo cronologicamente dal primo
Il Knucklehead fu il primo grande motore completamente prodotto dalla Harley-Davidson dal 1936 al 1947.
il nome “ Knucklehead “ deriva dalla particolare forma dei coperchi delle valvole (knuckle = nocca delle dita) ed in realtà (pochi lo sanno) fu soprannominato così solo nei tardi anni ’60, in cui la crescente polarità del motociclismo in generale, e dell’HD in particolare, consentì alla volgata popolare di rinominare i motori secondo l’immaginario collettivo (da lì nasceranno i successivi nomignoli che al suffisso head anteporranno i prefissi Pan (head) e poi Shovel (head).
il propulsore Knucklehead inaugurò la serie dei grandi bicilindrici Harley, i cosiddetti Big Twin, i quali manterranno lo stesso schema e le stesse caratteristiche almeno sino all’Evolution (uscito di scena nel 1998) e, quindi, per ben 60 anni.
Nel 1931 i tecnici dell’HD già studiavano lo sviluppo di un motore a 61 inch (pollici) a valvola in testa, denominato OHV (Over Head Valves).
Gran parte del lavoro di progettazione dei dettagli è venuto da Hank Syvertson e Joe Petrali (mitico corridore dell’HD negli anni della grandi competizioni sportive degli anni ‘30-‘50)
Il propulsore venne introdotto prima della seconda guerra mondiale, in un periodo in cui il florido mercato americano della moto era patrimonio quasi esclusivo di Harley-Davidson e Indian.
A questa storica ed acerrima concorrenza (oggi riproposta dal rinato marchio Indian) si deve la nascita del Knuckle, legata alla necessità di allargare la gamma HD di quegli anni con un motore bicilindrico di grossa cilindrata, di migliori prestazioni ed affidabilità, che si affiancasse alla gamma di motori a valvole laterali denominati Flathead, cioè a testa “ flat ”, piatta), appartenenti ad una concezione ormai superata e di minore potenza, al solo fine, appunto, di contrastare il mercato Indian.
Il Knuckle (inizialmente quindi noto solo con la sigla OHV) viene introdotto nel 1936 ed affiancato al vecchio motore Flathead che aveva invece dimensioni minori.
Era un propulsore bicilindrico a V di 45°(la soluzione geometrica mai piu abbandonata dei motori HD) a 4 marce, raffreddato ad aria, con sistema di distribuzione ad aste e bilancieri, con una cilindrata di 1.000 cm³ (poi portata a 1.200 cc) e due valvole in testa per cilindro.
Rispetto al predecessore, il cilindro era ora posizionato più in alto ma il vero elemento distintivo erano i 2 bottoni esagonali in testa a ciascun cilindro, da cui ha preso il nomignolo “ Knuckle“.
Al di la dell’esigenza di rinnovamento sul mercato, il "Knucklehead” fu ideato dai tecnici di Milwaukee, anche nel tentativo di porre fine ai problemi cronici dei motori a testa piatta, o valvole laterali, che avevano dominato l'epoca precedente.
Il problema persistente dei precedenti motori a valvola laterale infatti, era proprio la sede della valvola di scarico.
Più potenza producevano tali motori, più queste parti diventavano calde, distorcendo il cilindro, al punto di rendere più difficile il controllo dell'olio e la tenuta del gas di combustione.
Per questo stesso motivo sia i costruttori di motori di aerei che di automobili da corsa dell’epoca, avevano già cercato di risolvere il problema spostando le due valvole nella testa del cilindro, lì dove il calore di scarico aveva un effetto molto minore sulla rotondità del cilindro.
Gli ingegneri di HD avevano già avuto del resto precedenti esperienze con i motori OHV ad otto valvole di altri costruttori (la mia Ultra LImited, dopo 80anni dal Knucklehead, possiede oggi 8 valvole in testa), ma questo doveva essere il primo OHV di produzione effettiva della Motor Company.
L’ideazione dell’OHV – per quanto tecnicamente piu avanzata - non fu tuttavia senza conseguenza e grattacapi.
Problemi notevoli sorgevano dalle perdite d'olio, dalla rottura della molla della valvola e dalla scarsa lubrificazione del bilanciere
Ci si chiese quindi come lubrificare ora correttamente valvole e bilancieri, senza affrontare i problemi di circolazione dell'olio fino alla testa del cilindro, evitando così perdite significative.
Un altro importante progresso del nuovo motore fu dunque il suo nuovo sistema di pompaggio a ricircolo d'olio.
I motori precedenti erano stati lubrificati dalla cosiddetta "perdita totale", il che significava che occorreva spesso aggiungere olio al carter che veniva poi schizzato sulle parti mobili dal movimento dell'albero motore e disperso oltre le fasce elastiche e steli delle stesse valvole.
Questo sistema era stato soddisfacente in un'epoca di potenza da bassa a moderata, ma dal momento che i motociclisti (ed il mercato) richiedevano più prestazioni, le poche once di olio presenti durante la marcia nel basamento, diventando estremamente calde, facevano perdere la loro viscosità e le conseguenti proprietà lubrificanti.
Il nuovo Knucklehead fu quindi dotato di un moderno sistema di lubrificazione "a carter secco “ che ha estraeva l'olio da un serbatoio e lo faceva circolare in parti mobili, per poi recuperarlo una volta fuoriuscito dal carter riportandolo nel serbatoio dell'olio, anche al fine di mitigare le temperature estreme nel raffreddamento delle parti più calde di un motore da sempre (altra caratteristica dell’HD) raffreddato solo ad aria !
Sebbene le teste e i cilindri di questo motore fossero in ghisa, un materiale con capacità limitata di trasmettere calore, le teste furono allora accuratamente progettate con alette longitudinali che ne agevolavano il raffreddamento, consentendo all’aria di passare sotto i recinti a bilanciere delle valvole.
Il nuovo motore, con la sua migliorata capacità di gestire il calore, il suo nuovo sistema di circolazione dell'olio ed i suoi percorsi di aspirazione e scarico più diretti, raddoppiava sostanzialmente la potenza del mezzo.
Il primo Knucklehead “E” denunciava infatti 37 cavalli, il successivo “EL“ 40 CV, entrambi a circa 4800 giri al minuto, alimentato dal famoso carburatore “galleggiante a goccia” Linkert, usato fino al 1965 (io ovviamente al mio Panhed l’ho sostituito subito con un più efficiente S&S, ma lo conservo imbalsamato come una reliquia !)
A partire dal 1948 il Knuckle venne infine sostituito dal più moderno propulsore Panhead, avente peraltro inizialmente lo stesso basamento (pigrizia progettuale che, come vedremo, ha da sempre caratterizzato il passaggio a nuovi motori per l’HD) e la stessa cilindrata del predecessore, ma dotato di maggior potenza e coppia.
Ma quella del Panhead sarà la prossima storia ….
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Allegati
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