La marmitta della Vespa

Come su ogni motore a 2 tempi ,anche per la vespa la marmitta rappresenta un elemento determinante nel rendimento del motore.

Prima di evidenziare le caratteristiche di quella da noi scelta , riepiloghiamo brevemente i principi di funzionamento di uno scarico per motori 2 tempi.

La funzione della marmitta su un motore a 2 tempi va ben al di là della semplice canalizzazione verso una zona adatta all’evacuazione dei gas di scarico: infatti riveste anche un importantissimo ruolo nel rendimento globale del motore stesso.

Ma perchè questo?

Quando la miscela viene incendiata nella camera di combustione si crea un notevole aumento della pressione che è la fonte della potenza del nostro motore. Questo incremento di pressione genera un’onda che non appena si apre la luce di scarico si indirizza nella marmitta.

Tenendo presente questo e sapendo che uno dei maggiori problemi del motore 2 tempi è proprio la perdita attraverso la luce di scarico di gas freschi (che potrebbe essere minimizzata ritardando l’apertura della luce, ma con una notevole perdita della potenza), si è pensato di usare proprio l’onda di pressione per riguidare dentro il cilindro quei gas freschi altrimenti persi (aumento del rendimento volumetrico).

La stabilizzazione ed il ritorno di quest’onda avviene grazie all’adozione delle famose marmitte ad espansione cono-controcono, che per ogni motore e diagramma di distribuzione vengono opportunamente calcolate. In linea di massima, quando l’onda di pressione esce dalla luce di scarico, viene stabilizzata attraverso la parte iniziale del condotto, la cui forma è appunto conica divergente (espansione). La sua riflessione avviene grazie alla parte terminale dell’espansione che è composta da un controcono, che regola sia l’intensità che la frequenza dell’onda di ritorno.

È chiaro che avendo l’espansione una lunghezza determinata, avrà un rendimento ottimale solo ad un numero prestabilito di giri del motore, che viene individuato preventivamente grazie alle caratteristiche costruttive del gruppo termico adottato ed a quelle dell’aspirazione. Il calcolo dell’espansione relativa al motore è detta "accordatura", proprio come quella di uno strumento musicale.

Detto questo, passiamo all’analisi dei particolari della marmitta da noi adottata per l’elaborazione della nostra Vespa.

Si tratta dell’espansione Zirri M3xc, dedicata e calcolata proprio per il gruppo termico M1L che abbiamo montato.

Come si vede dalle foto, ha un andamento proprio come quello descritto, ma che ha richiesto diverse modifiche "strutturali" al telaio della nostra vespa.

Una vista dell'andamento della marmitta

Notare l’andamento cono – controcono dell’espansione

Il rendimento è stato da subito eccellente, conferendo al motore una spinta davvero notevole dai 7000 giri in su, fino a circa 10500-11000.

Purtroppo, dopo pochi Km di utilizzo, abbiamo riscontrato diverse crepe in corrispondenza della saldatura della staffa di fissaggio al carter. Abbiamo ipotizzato che la causa di tale problema potesse dipendere da un accoppiamento troppo lasco tra collettore (parte della marmitta attaccata al cilindro) e l’espansione che generava una leggera oscillazione della marmitta stessa nonostante l’installazione ottimale effettuata utilizzando il silent-block sull’altro punto di ancoraggio. Forse le oscillazioni hanno progressivamente indebolito la lamiera fino alla rottura in corrispondenza delle saldature.

La crepa sulla marmitta

Altra vista della crepa sulla marmitta

Abbiamo quindi contattato il produttore, il sig. Angelo Zirri, che con estrema disponibilità ha accettato di visionare la rottura per un’eventuale sostituzione in garanzia del pezzo.

Finalmente dopo qualche settimana di attesa, abbiamo ricevuto in garanzia la nuova marmitta, che è anche il nuovo modello per il cilindro da noi adottato e per l’evoluzione 2009. Dopo averla installata con piccolissimi adattamenti rispetto alla precedente (cosa fisiologica vista l’artigianalità dei pezzi ), abbiamo piacevolmente riscontrato un comportamento migliore sul nostro motore: ora la spinta che si riceve dal motore è un po’ anticipata rispetto a prima (6500 RPM) ed è meno rabbiosa; in più si ha un maggiore allungo del motore oltre il regime di potenza massima. In sostanza una marmitta migliore Marmitta Vespa .

Ringraziamo ancora una volta il Sig.  Angelo Zirri per la serietà e disponibilità dimostrata dalla sua sua azienda nell’averci sostituito in garanzia la marmitta della Vespa.

Una foto della nuova marmitta Zirri per la Vespa

Una foto della nuova marmitta Zirri per la Vespa

Gare Vespa

Nel web sono disponibili numerosi filmati di gare con Vespa elaborate; in questa pagina abbiamo raccolto una selezione di video relativi a gare di accelerazione e di prove effettuate da singoli piloti in preparazione o durante le competizioni.

Gare di accelerazione e in circuito

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Prove singole

La frizione della Vespa

Tutte le Vespa small frame (50, 90 e 125) installano delle frizioni molto affidabili e che in genere non necessitano di particolare manutenzione.
Questi modelli di Vespa sono però anche quelli che più spesso vengono elaborati / modificati per aumentarne le prestazioni sottoponendo così la frizione a sforzi per cui non è stata progettata.

Nel seguente articolo vi illustreremo la manutenzione della frizione di una Vespa 50 PKS elaborata installando un gruppo termico Zirri ML1 e relativa marmitta ad espansione dedicata. Questo articolo si compone di 5 sezioni consultabili clikkando sui seguenti link:

  1. Smontaggio
  2. Assemblaggio
  3. Installazione
  4. Modifica della leva di comando
  5. Regolazione

Smontaggio della frizione di una vespa small frame

Lo smontaggio della frizione è semplice e può essere effettuato con il motore installato sul telaio e senza scollegare cavi. Procedete come segue:

  1. Piegate la Vespa sul lato destro sistemando delle protezioni per evitare sgraffi / danneggiamenti alle parti verniciate.

    Per smontare la frizione piegate la Vespa

  2. Togliete la "chiappetta" [lo sportellino di accesso]

    La Vespa con la "chiappetta" rimossa

  3. Smontate o sollevate la marmitta (dipende dal modello che avete installato). Nel nostro caso (espansione Zirri) l’abbiamo soltanto sganciata e sollevata.

    La marmitta sollevata per accedere alla frizione della Vespa

  4. Rimuovete il dado centrale che fissa il tamburo

    Per rimuovere la ruota posteriore della Vespa basta svitare un dado

  5. Togliete la ruota unitamente al tamburo (non serve smontarla, viene via tutto insieme)

    La ruota posteriore della Vespa smontata

  6. Svitate i tre dadi che fissano il piatto dei freni.

    Rimozione del piatto freni della Vespa

  7. Rimuovete il piatto lasciandolo collegato al filo del freno e sistematelo in modo che non vi dia fastidio.

    Smontate il piatto freni e sistematelo in modo che non dia fastidio

ATTENZIONE: prestate particolare cura durante le seguenti operazioni; con la Vespa piegata qualsiasi cosa vi cada andrà molto probabilmente a finire nel cambio e se non riuscirete a recuperarla vi toccherà aprire completamente il motore ….. quindi …. keep calm and take it easy !

  1. Rimuovete i 6 bulloncini che fissano il coperchio della frizione al carter. Sollevate il coperchio con calma e senza farlo sbattere per evitare che vi cada il nottolino di bronzo di azionamento.

    Il coperchio frizione vespa 50

NOTA: nel nostro caso si è verificato il completo danneggiamento di un disco (quello più esterno) ed i pezzi di materiale sono sparsi un po’ ovunque.

  1. Togliete la piastrina / scodellino su cui lavora il pistoncino.

    Lo scodellino della frizione Vespa 50

  2. Abbassate, aiutandovi con un cacciavite, la linguetta della rondella di blocco e svitate il dado di fissaggio della frizione. Per non farla girare potete incastrare un cacciavite tra i denti degli ingranaggi.

    Lo smontaggio del dado della frizione

  3. Montate l’apposito estrattore e togliete il pacco frizione. Se la frizione è a 4 dischi, lo spazio è pochissimo ed il pacco viene fuori solo in una posizione: ruotate lentamente la campana in modo da posizionare l’asola più grande verso il perno della ruota e provate.

    L'estrattore per sbloccare la frizione della vespa "small frame"

    La campana con il pacco rimosso

  4. Una volta tolto il pacco frizione è necessario aprirlo. Per comprimerlo potete usare una morsa ( …. è sconsigliato perché può scappare dalle ganasce), oppure un bullone di appropriata lunghezza con due adatte rondelle piane.

    Lo smontaggio del pacco frizione

  5. Togliete l’anello seger di blocco aiutandovi con un cacciavite e procedete all’apertura e lo smontaggio dei dischi.

    La frizione completamente smontata

Assemblaggio della frizione di una vespa small frame

  1. Mettete a bagno i dischi frizione per circa 24 ore nell’olio del cambio.
  2. Lavate tutti i componenti metallici.
  3. Assemblate la frizione mantenendo compressa la molla ed inserendo i particolari nella sequenza indicata dalla foto.

    Catalogo delle parti della frizione Vespa 50 (small frame)

    Nel caso di frizioni per motori elaborati e bene usarne una a 4 dischi e con una molla "dura". In commercio ne esistono di vari tipi ed è possibile anche realizzare degli accoppiamenti "personalizzati". Ad esempio, su una campana "standard" si può montare la frizione a 4 dischi della RMS (lo spessore dei dischi è 0.8mmm e l’altezza del pacco è tale che le alette dei dischi impegnano bene gli alloggiamenti della campana). Se invece si preferiscono usare dei dischi più spessi (ad esempio quelli della Surflex) allora sarà necessario piegare le alette dell’ultimo disco in modo che impegnino correttamente gli alloggiamenti della campana. Se l’acciaio è particolarmente duro (come quello utilizzato dalla Surflex) è difficile piegare tutta l’aletta ed allora conviene agire solo sugli spigoli come illustrato in figura (piegando tutta l’aletta si rischia di storcere il disco). Si preferisce sempre montare come ultimo disco uno spesso perché, dovendo piegare le alette, queste saranno più resistenti.

    Le alette della frizione piegate

    NOTA: nel nostro caso abbiamo utilizzato un pacco frizione ibrido montando due dischi spessi (Surflex) e due fini (RMS). Anche per i dischi di scorrimento (quelli senza "sughero",  per capirci) abbiamo usati 2 dischi spessi (originali Piaggio) ed 1 sottile (RMS).

    Per quanto riguarda il coperchio (quello che va sotto all’anello seger) tenete presente che è molto fine (circa 0.5 mm): nelle frizioni a 4 dischi installandolo si migliora l’impegno dell’ultimo disco (quello che ha le alette piegate) con la campana, ma si ottiene una corsa inferiore della frizione (stacca meno), se invece non lo si monta l’effetto sarà l’inverso (meno impegno – che si compensa piegando di più l’aletta -, ma più corsa)

Installazione del pacco frizione

ATTENZIONE: rimuovete la chiavetta … potrebbe cadere nel cambio

  1. Raddrizzate momentaneamente la Vespa e scaricate l’olio. Il cambio va rifornito con circa 1/4 lt e, se è stato necessario sostituire la frizione, conviene cambiarlo in modo da eliminare eventuali particelle che potrebbero compromettere il buon funzionamento.
  2. Lavate il cambio con un po’ di benzina usando una pistola e lasciatelo scolare ed asciugare.
  3. Piegate di nuovo la Vespa sul fianco destro.
  4. Assicuratevi che le zone dove lavorano le guarnizioni siano pulite; se necessario sostituite le guarnizioni.
  5. Inserite la chiavetta nell’albero utilizzando del grasso per tenerla nella sede.
  6. Intallate il pacco frizione assicurandovi che impegni per bene il cono dell’albero (e la chiavetta).
  7. Inserite la rondella di blocco.
  8. Avvitate il dado e serratelo.
  9. Piegate, aiutandovi con un cacciavite, l’aletta della rondella di blocco.
  10. Inserite il piattello su cui lavora il nottolino di bronzo di azionamento.
  11. Inserite il nottolino nell’alloggiamento del coperchio usando un po’ di grasso in modo che lo tenga ("appiccichi") in sede (serve per evitare che il nottolino cada accidentalmente nel cambio).
  12. Applicate un po’ di sigillante sulla guanizione.
  13. Installate il coperchio e fissatelo con i sei bulloncini.
  14. Verificate le condizioni del paraolio e poi rimontate il piatto freni; fissatelo con i tre dadi.
  15. Rimontate la ruota.
  16. Sistemate la marmitta.
  17. Raddrizzate la Vespa e riempite il cambio con circa 1/4 lt di olio SAE30 (vanno bene anche i multigrade; deve comunque essere un olio adatto anche per cambi e frizioni (gearbox and clutch). Il foro di riempimento è in una posizione poco felice e conviene usare un normalissimo oliatore; riempite il cambio fino "a livello" (quando l’olio inizia a fuoriuscire dal foro).

Modifica della leva di comando

Con le frizioni a 4 dischi conviene aumentare la corsa della leva di azionamento sul manubrio; è un’operazione semplice che richiede pochi minuti, ma che assicura una corsa maggiore per far staccare la frizione e soprattutto un gioco idoneo a frizione rilasciata.

  1. Smotate la leva dal manubrio ed asportate (anche una lima va bene) circa 7 mm di materiale dalla battuta della leva in modo da ottenere una corsa maggiore.

    Rilavorazione leva frizione

    La leva con la corsa aumentata installata sul manubrio

Regolazione della frizione

Agendo sull’apposito regolatore tendete il cavo in modo che la frizione stacchi bene, ma risulti anche completamente rilasciata quando la leva non è tirata. Provate il funzionamento agendo sulla pedivella di azionamento e poi affinate la regolazione dopo una prova su strada.

Il regolatore della frizione (tendicavo)
 

Elaborazione Vespa 50

La Vespa 50 non è uno scooter, ma un mito!

Come molti scooters si presta a trasformazioni ed elaborazioni. In questa pagina verrà illustrata l’elaborazione di una Vespa 50 PK Special del 1983 che stiamo realizzando nel tempo libero. Per ora sono state inserite solo alcune foto con brevi descrizioni dei singoli interventi, ma a breve verranno illustrati tutti i dettagli tecnici ed i motivi di certe scelte.

La prima lavorazione del carter

Per prima cosa è necessario tagliare la parte indicata nella foto per creare lo spazio necessario all’installazione del nuovo cilindro Zirri.

Spianatura del carter Vespa 50

Una volta tagliato il carter è necessario spianare la zona con una macchina utensile in quanto l’area costituisce la base di appoggio del cilindro.

Chisura del condotto di aspirazione sul carter della Vespa 50

Con tutti i kit di modifica per i motori della Vespa 50 che prevedono l’aspirazione sul cilindro viene fornito un tappo per chiudere il condotto di aspirazione sul carter. Su questo motore si è invece preferito chiudere il condotto mediante saldatura ad arco in atmosfera protetta (argon) in modo da avere una parete perfettamente liscia all’interno del carter.

Il vecchio condotto di aspirazione visto dall'interno

Una volta saldato si è lavorata la superficie interna del carter in modo da spianare le protuberanze lasciate dalla saldatura. Il diametro dell’alloggiamento dove gira l’albero motore non è stato aumentato.

Barenatura dell carter esterno di una vespa 50

Poiché si è deciso di installare un albero pieno con spalle dello stesso diametro (per ridurre al minimo sbilanciamenti e vibrazioni) è stato necessario allargare l’alloggiamento dell’albero motore a 88,5 mm di diametro (stesso diametro dell’alloggiamento sul carter interno).

Lavorazione dei travasi di un cilindro per Vespa 50

Il cilindro Zirri ha dei travasi ovviamente più grandi per cui i carter sono stati fresati a mano per raccordarli alle luci di travaso del cilindro. Questa è un’operazione che va eseguita con molta cautela in quanto dopo la lavorazione lo spessore della parete si riduce notevolmente ed è facile "bucare" il carter. Su alcuni tipi di carter è necessario apportare del materiale mediante saldatura altrimenti non è possibile raccordare correttamente i travasi.

Travaso della Vespa 50 allargato e lucidato

Una vista del travaso sul carter esterno della Vespa 50 dopo la lavorazione.

Il travaso sul carter interno della Vespa 50

Una vista del travaso sul carter interno.

Lavorazione del carter esterno Vespa 50 per l'installazione della marmitta Zirri

Per poter installare la marmitta ad espansione Zirri e necessario tagliare ulteriormente il carter esterno nella parte finale del convogliatore aria di raffreddamento. La foto mostra la quantità di materiale da rimuovere.

Il carter esterno della Vespa 50 dopo la lavorazione

Così si presenta il carter dopo l’asportazione del materiale. Notare che è stato lasciato circa 1 cm di spazio per facilitare l’installazione del collettore di scarico e della marmitta.

Vista del motore della Vespa 50 pre assemblato

Una volta terminate tutte le lavorazioni dei carter si è proceduto ad un pre-assemblaggio provvisorio del motore (solo carter, cilindro, testata e marmitta) per vericarne la compatibilità con il telaio. La foto mostra la parte posteriore del motore.

La vista anteriore del motore Vespa 50

E questa è la vista anteriore. Notare il percorso sinuoso nella parte posteriore della marmitta realizzato per girare intorno all’ammortizzatore posteriore della Vespa 50.

Il motore installato sulla Vespa 50 PK Special

Il motore è stato inserito nel telaio per controllare le escursioni e gli spazi disponibili. Sulla Vespa 50 modello PK Special (quella nella foto è del 1983) è purtroppo indispensabile eseguire anche due modifiche sul telaio. Come si nota nella foto, quando l’ammortizzatore si comprime la parte posteriore della marmitta urta contro il lamierino di supporto della ruota di scorta; è quindi necessario asportarne una parte (zona tratteggiata di nero nella foto).

Il telaio della Vespa 50 PKS modificato

La lamiera è stata tagliata con un frullino e poi opportunamente raccordata per eliminare tutti gli spigoli vivi (che innescano rotture).

La modifica della zona ammortizzatore di una Vespa 50

Sulla Vespa 50 PKS è necessario spostare in avanti anche l’attacco superiore dell’ammortizzatore altrimenti lo stesso interferisce con la marmitta. Come si vede in figura è stato praticato un’altro foro sulla lamiera che in quella zona e veramente poco resistente. Per rinforzare il nuovo attacco verrà realizzata una piastra in acciaio di 3 mm di spessore che sarà opportunamente sagomata per adattarsi agli elementi esistenti e poi saldata.

Il motore installato sulla Vespa 50

Terminati tutti i tagli e gli aggiustamenti si è provveduto ad un’ulteriore verifica dell’installazione rimontando il motore sul telaio. Poiché non sono state riscontrate interferenze e/o problemi il motore è stato rismontato dal telaio per essere assemblato in maniera definitiva mentre per la scocca si procederà all’irrobustimento della zona di attacco dell’ammortizzatore installando una piastra di rinforzo.

La piastra di rinforzo per la zona d'attacco dell'ammortizzatore Vespa 50

La piastra di rinforzo già sagomata inserita in sede e pronta per la saldatura.

La zona di attacco dell'ammortizzatore Vespa 50 rinforzata mediante una piasta saldata

La piastra di rinforzo saldata in sede; con quest’ultima modifica al telaio si sono concluse le lavorazioni "strutturali" ai vari componenti del motore e del telaio della Vespa 50.

Una volta terminata l’elaborazione e la messa a punto del motore con l’installazione del cilindro M1L e della marmitta M3XC prodotta da Zirri verrà riverniciato il telaio. I suggerimenti e le istruzioni per l’assemblamento del motore le trovate a pagina 2.

Se desiderate informazioni utilizzate il form per i commenti: saremo lieti di scambiare esperienze.

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Guardate gli ultimi 15 secondi di questo brevissimo video: mostra un vespino preparato da "Falc" per le gare di accelerazione …. impressionante vespa 50 elaborata