KTM TPI, iniezione a due tempi: ecco come funziona!
Negli ambienti del motorsport era un segreto di Pulcinella che KTM stesse lavorando su un sistema di iniezione per un motore a due tempi. Dobbiamo darlo agli austriaci: sono diventati trend setter e hanno scosso drasticamente le carte nel mondo degli sport motoristici. Prima della fine del secolo a dettare legge erano soprattutto i “Big Four” del Paese del Sol Levante, ora le cose sono un po' diverse.
A Mattighofen, il reparto Ricerca e Sviluppo sembra lavorare a pieno ritmo perché nessuna sfida è troppo per loro: anche se l'iniezione su un due tempi non è una novità, KTM ha dovuto renderla "funzionabile e gestibile" su una moto da enduro. E a quanto pare non è stato facile perché gli ingegneri hanno impiegato 15 anni per sviluppare il sistema.
Il lancio è stato riportato come una grande notizia in tutte le riviste di settore all'inizio di quest'anno. Apparvero le prime foto e anche alcuni video di personaggi famosi (leggi: Jonny Walker) dal mondo dell'enduro che ha consigliato la macchina. Da tutto si vede che KTM è molto orgogliosa del lavoro svolto. I primi test indipendenti sono stati molto positivi. I ragazzi della KTM volevano un caratteristico due tempi con la “sensazione del carburatore” ma senza gli svantaggi. Sicuramente ci sono riusciti. Cosa pensa il nostro collaudatore di una simile KTM Enduro TPI trovato, leggi qui.
Norma Euro4 come (extra) motivazione
Ma perché KTM voleva specificamente l'iniezione sui suoi due tempi? Ci sono diverse ragioni per questo. Innanzitutto c’è la pressione della legislazione ambientale. Al giorno d'oggi (dal 1° gennaio 2017) i motori devono essere Euro 4, ma ciò era difficilmente fattibile su un due tempi per uso agonistico, che deve anche essere omologato per la strada. Inoltre i due tempi sono ghiotti di benzina. È tipico che questi tipi di motori versino una certa quantità di benzina. Una parte della benzina aspirata non viene effettivamente convertita in energia elettrica e può essere considerata sprecata. Quindi un due tempi potrebbe essere un po’ più economico.
Se un due tempi è dotato di iniezione, questo include naturalmente anche un po' di elettronica. Per modificare le caratteristiche del motore in un "fumatore" convenzionale, dovevi lavorare con ugelli e aghi. Lo hai fatto, ad esempio, perché il circuito lo riteneva necessario, la pressione dell'aria era cambiata a causa della guida in alta quota o quando le condizioni meteorologiche lo richiedevano. Con una versione basata su injection lo fai modificando la mappatura. Quindi si modifica l'iniezione scegliendo un diverso tipo di mappatura.
E poi c’è anche la tempistica del rilascio di questa tecnologia. La FIM ha deciso di cambiare le regole che circondano il Campionato Europeo di Motocross a partire da quest'anno. Dall'avvento dei quattro tempi, un due tempi da 125 cc era l'equivalente di un quattro tempi da 250 cc. Questa regola ora cambia come segue: 125cc è 125cc, a quattro tempi o a due tempi. Si sospetta che la FIM voglia applicarlo anche nella MXGP e nella MX2 il prossimo anno. Se è così, allora KTM ha fissato i tempi perché è ovvio che introdurranno questa fantastica tecnologia anche nel motocross. Forse KTM impiegherà del tempo extra per conferire all'iniezione a due tempi il carattere specifico di una moto da cross.
Come funziona il sistema di iniezione a due tempi di KTM?
Naturalmente viene mantenuto il principio del due tempi. Le porte di lavaggio sul lato del cilindro continuano a funzionare come canali di passaggio. KTM lo chiama anche TPI o Transfer Port Injection. Questa volta però viene aspirata solo aria e non una miscela appena fatta dal carburatore. Il corpo farfallato Dell'Orto serve solo a regolare la quantità di aria aspirata. Quindi non c'è nessun iniettore nel corpo farfallato come nei motori a iniezione a quattro tempi. C'è un sistema di avviamento a freddo in casa che aggiunge aria extra tramite un by-pass. KTM ha avvitato un iniettore nei due canali di lavaggio laterali del cilindro. La benzina viene pompata sotto pressione dal serbatoio del carburante agli iniettori, che poi si aprono e si chiudono su comando dell'ECU o del computer di bordo. Gli iniettori iniettano verso il basso e garantiscono così una perfetta miscelazione dell'aria aspirata che entra attraverso il corpo farfallato. L'ECU (KTM lo chiama EMS o Engine Management System) tiene conto della storia raccontata da una serie di sensori. Questi forniscono informazioni sulla pressione dell'aria aspirata, sulla pressione barometrica, sulla posizione della leva dell'acceleratore, sulla velocità e sulla temperatura dell'acqua di raffreddamento e dell'olio. Con questi parametri il computer di bordo effettua milioni di calcoli al secondo per iniettare sempre la giusta quantità di carburante. I motori a iniezione sono dotati di un sistema di alimentazione ad alte prestazioni in modo che la ECU e la pompa del carburante ricevano sempre una tensione sufficiente. Ecco perché i motori precedentemente dotati di carburatori non richiedevano così tanta elettricità.
Ciao, ciao premiscela
I motori a due tempi funzionano come al solito con una miscela di benzina e olio per lubrificare l'intestino. Per parti interne intendiamo il pistone, il cilindro, la testa di biella ed i cuscinetti dell'albero motore. Con queste KTM ultramoderne la premiscelazione non è più necessaria: i motori sono dotati di un serbatoio dell'olio separato da 0,7 litri. In linea di principio ciò consentirebbe di svuotare da sei a sette serbatoi di benzina. Sia il serbatoio della benzina che quello dell'olio hanno una spia sul cruscotto. Il tappo del serbatoio dell'olio si trova proprio dietro la testa dello sterzo. In questo modo l'olio viene iniettato in modo controllato anche subito dopo la valvola a farfalla. In termini concreti, ciò significa che le KTM funzionano con lubrificazione a miscela variabile. In altre parole, il computer determina la quantità di olio richiesta. Il rapporto di miscelazione varia tra 1:60 e 1:100, questi austriaci non fumano più, rimane solo l'odore. I due tempi convenzionali spesso si riempivano e dovevano essere bruciati tenendo l'acceleratore aperto sulla cresta per un momento. Tutto questo appartiene già al passato: grazie all'iniezione di carburante, sempre regolata con precisione, il motore ha sempre a disposizione la giusta quantità di benzina (e olio). Il motore continua a girare al minimo senza intoppi, anche se cade. Il consumo delle KTM iniettate si avvicinerebbe anche a quello degli attuali quattro tempi e questo è davvero impressionante. In questo modo i tuoi amici a quattro tempi non ti disprezzeranno la prossima volta che dirai che devi andare urgentemente a una stazione di servizio.
L'introduzione dell'iniezione ha perso parte della semplicità del due tempi, ma i suoi vantaggi sono innegabilmente grandi. Con questo passo, KTM assume un vantaggio significativo rispetto alla concorrenza. Dovranno sicuramente seguire perché il rilancio del due tempi è ormai inarrestabile! Puoi saperne di più sulla rivoluzionaria tecnologia TPI qui correggere le bozze.
Testo: Danny Hermann
foto: KTM
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