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Il nuovo cilindro 177 per Vespa

In questo post ti abbiamo già presentato il nuovo cilindro. Oggi ti mostriamo come abbiamo sviluppato il cilindro. Dagli inizi di aprile 2016 il cilindro è finalmente disponibile!

Lo sviluppo del cilindro BGM 177 per Vespa

Lo sviluppo di un cilindro a due tempi è qualcosa di molto entusiasmante.
Innumerevoli parametri da prendere in considerazione, migliaia di ore sul banco di prova, tutto un continuo misurare, calcolare, testare, migliaia di chilometri di prove su strada…

Tutto per ottenere come prodotto finito un cilindro con una coppia elevata e tanta efficienza, ma che vanti anche resistenza e bassi consumi.
Inoltre, esso deve andare bene a chi ama i lunghi viaggi in macchina, che lo combina facilmente con i componenti di serie, ma anche a chi è animato da ambizioni sportive e ama le elaborazioni, che punta maggiormente sulla resa di potenza – insomma deve offrire un range di applicazioni quanto più ampio possibile.

Ora consideriamo brevemente le serie di test cui è stato sottoposto il BGM 177.

THIS IS 177

CONFIGURAZIONE DEI TRAVASI

Per quanto riguarda la forma esterna e la conformazione dei canali di travaso abbiamo testato le soluzioni più disparate.
Abbiamo realizzato svariate geometrie dei canali, fasi e camere di combustione, che abbiamo messo a confronto sia su strada che sul banco di prova.

BGM177 cylinder test

MOTORI DI PROVA SPRINT 150

Per alcuni test siamo partiti utilizzando, oltre a un carter motore originale Piaggio Sprint, anche un carter motore LML con comando ammissione mediante valvola lamellare.
Il carter motore Sprint sostituisce l’ammissione con valvola a disco rotante originale e molto piccola dei motori Largeframe. L’ammissione con valvola a disco rotante di una PX 125 è di poco più grande dell’ammissione dei motori Sprint e le fasi degli alberi motore sono quasi identici – facendo riferimento alla potenza prevista, ossia alla condizione di partenza “più sfavorevole”. Tuttavia, volevamo sapere quale potenza si potesse ipotizzare con questi presupposti, o meglio qual è la potenza che si può raggiungere.

Abbiamo già illustrato il risultato su un motore Sprint con carburatore SI 24 mm della PX 200 nel confronto con un motore 200 cc 12 CV.

Per raccapezzarti meglio tra i grafici riportati di seguito, immagina semplicemente una normale PX 200. Su una 200 Standard ancora si sente una certa accelerazione fino a ca. 90 km/h. Questa velocità corrisponde all’incirca a 5500min?¹ del motore. A partire da questo numero di giri la coppia di un motore della 200 impiega un certo tempo prima di raggiungere i 100 km/h (6000min?¹). Se sul grafico confronti i punti dei numeri di giri della curva blu con quelli della curva rossa, vedrai che in questo range il BGM 177 ancora aumenta la coppia. In altri termini, quando l’aria fuoriesce lentamente dal 200, il BGM 177 ancora sta accelerando.

BGM177 vs. PX200

BGM177_ROTARY_vs_PX200_std

MOTORE DI PROVA LML 150 LAMELLARE

Considerato che, a partire da un determinato livello di potenza e numero di giri, il motore 125 della Vespa Sprint con valvola a disco rotante agisce in modo troppo restrittivo sull’erogazione di potenza, per diversi test e confronti abbiamo utilizzato un carter motore LML. Il carter motore LML offre presupposti migliori grazie all’ingresso a membrana di fabbrica e agli ampi canali di travaso. In tal modo, ad esempio, un ingresso troppo ridotto o canali di travaso di forma diversa non possono incidere, o possono incidere solo minimamente, sulle prove eseguite nell’ambito di una serie di test.

BGM177_9 023

Quindi, nel caso del carter motore LML è molto semplice passare da un carburatore SI a un collettore di aspirazione di grandi dimensioni.

In questa zona abbiamo iniziato i test con un cilindro preserie con canali di sezione ridotta nella base del cilindro e un pistone appositamente realizzato per il test. BGM177_9 015

L’obiettivo era scoprire quanto spazio il pistone deve concedere al canale di travaso in virtù della sua forma costruttiva per garantire un buon riempimento. Il pistone è stato realizzato in modo da poter sempre modificare, fresando, lo spazio tutt’intorno al perno del pistone nell’area dei canali di travaso.
Abbiamo testato ciascuna di queste fasi intermedie sul nostro banco di prova per scoprire quale forma o quale combinazione funzionasse al meglio.

Kolben BGM177 V2

TEST SEZIONE DEL TRAVASO ALLA BASE DEL CILINDRO

La serie di test riportata di seguito è stata condotta su un motore lamellare LML con carburatore SI 24 cc, BigBox Touring e pistoni e canali elaborati in modi diversi.
A questo stadio, la testata del cilindro era ancora relativamente molto compattata. Per quanto riguarda la testata nella serie abbiamo ridotto la compattazione a favore di un più ampio andamento della potenza.

Nello stato iniziale, il pistone sottoposto a test aveva il profilo di un pistone PX originale. Nella curva rossa il mantello del pistone era quindi chiuso (come in Piaggio, Polini, Grand Sport, …).
Nella curva blu, il pistone è stato scanalato di un paio di millimetri tutt’intorno allo spinotto. L’immagine in alto mostra un pistone di questo tipo.
La curva verde ha registrato l’andamento della potenza con i canali di travaso parzialmente aperti alla base del cilindro e il pistone elaborato. La superficie libera dei canali alla base del cilindro corrisponde all’incirca all’80% della superficie che il cilindro può offrire per i canali.

Vergleich BGM177 Kolben und Kanal

  • CURVA ROSSA: mantello del pistone chiuso
  • CURVA BLU: mantello del pistone semiaperto
  • CURVA VERDE: mantello del pistone apert

Il BGM 177 può quindi essere dotato senza problemi del cambio dei motori 200 cc e in tal caso offre prestazioni di guida decisamente migliori rispetto al grande motore 200 cc.
Dal 1982 i motori PX 125 e PX 150 sono stati dotati di un cambio quasi identico a quello della PX 200. In questi motori l’azionamento primario può essere prolungato direttamente per convertire in velocità la potenza guadagnata.
In questo caso sarebbe consigliabile l’impiego di una ruota primaria con 64 denti. A seconda del campo di impiego desiderato, la riduzione totale potrà essere adeguata con il pignone della frizione. La ruota primaria con 64 denti offre il vantaggio di poter utilizzare i pignoni per frizione BGM con 22, 23 e 24 denti.
È quindi anche possibile trasformare il motore da “sportivo e per tratti brevi in città (22/64)” fino a “Autostrada – va bene tutto (24/64)”.

Nel prossimo post monteremo sul nostro motore di prova LML diversi carburatori e collettori di aspirazione…

BGM177 – il nuovo cilindro di BGM PRO

Cilindro -BGM PRO 177 cc- Vespa PX125, PX150, Sprint150, GTR125, TS125, Cosa125, Cosa150

Ti presentiamo il nuovo cilindro BGM177, disponibile da aprile 2016.

THIS IS 177

Primo video BGM177

Compatibile con tutti i motori per Vespa 125 / 150 Largeframe con 3 canali di travaso.
Tra cui:

  • Vespa PX125
  • Vespa PX150
  • Sprint 150Veloce
  • Vespa GTR125
  • Vespa TS125
  • Cosa 125/150

BGM177_1

Cilindro in alluminio potente e affidabile

Con il cilindro BGM177 ti affianchiamo un compagno di viaggio potente e affidabile.
Le tante idee confluite nella costruzione del cilindro ne consentono l’impiego con un range di potenza quanto più ampio possibile.

BGM1770

Come tutti i cilindri moderni, anche il BGM177 è realizzato in alluminio.
Questo materiale assicura un’ottima conducibilità termica, con conseguenze altamente positive per la durata, i consumi e il rendimento.
All’interno del cilindro, munito di rivestimento in nichel-carburo di silicio estremamente resistente all’usura, lavora un pistone fuso in alluminio con due fasce elastiche. BGM177_8 002

Il pistone è molto leggero

La forma costruttiva e l’elevato tenore di silicio nel materiale del pistone consentono un peso di soli 193 grammi a fronte di una considerevole stabilità termica e meccanica – a tutto vantaggio degli alti numeri di giri e della fluidità di funzionamento.
Le fasce elastiche di 1 mm di spessore sono prodotte da una nota azienda italiana, fornitrice di produttori di pistoni leader quali Vertex e Meteor. Le fasce sottili riducono l’attrito al minimo aumentando così la potenza. Inoltre, esse consentono di allargare facilmente la finestra del canale di scarico.
Il perno del pistone è biconico, il che significa che internamente è più sottile in corrispondenza delle estremità, con ulteriore riduzione del peso delle masse in movimento. BGM177_8 011

Cilindro in alluminio con rivestimento in ceramica e travasi di grandi dimensioni

Nel cilindro le ampie superfici e il grande volume dei canali di travaso offrono i migliori presupposti per una caratteristica di potenza ampia e un’erogazione di coppia anticipata.

Il BGM177 può essere combinato con semplici componenti di serie, quali il carburatore SI20 e uno scappamento originale, e già così offre un evidente plus di potenza. La struttura moderna del cilindro consente bassissimi consumi e, al contempo, una coppia elevata anche a bassi numeri di giri.

Un cilindro con un elevato potenziale per il tuning

A chi cerca maggiore potenza, il BGM177 offre potenziale e possibilità a sufficienza per incrementare ulteriormente la potenza con poco sforzo. Il cilindro reagisce ottimamente a un carburatore di dimensioni maggiori e a un impianto di scappamento a supporto, come ad es. il BGM BigBox Touring.

I canali di travaso alla base del cilindro possono essere allargati con grande facilità. I due canali di travaso grandi a destra e a sinistra sono coperti da uno strato sottile, facilmente eliminabile con una fresa a mano. Il cilindro può essere adeguato a un carter motore già elaborato oppure l’intera sezione del canale può essere trasferita su un carter motore.

Testata con lavorazione CNC

La testata con lavorazione CNC è dotata di tante superfici di raffreddamento affinché attraverso l’apertura nel centro della testata venga condotto il minimo calore possibile.
L’apertura consente anche di montare un sensore di temperatura, per una misurazione altamente affidabile della temperatura nelle immediate vicinanze della camera di combustione.
I metodi solitamente usati, come una sonda termica con anello adattatore montata sotto la candela o avvitata esternamente su un’aletta di raffreddamento, non forniscono valori utili, ma consentono solo di stimare l’entità del riscaldamento dell’aria di raffreddamento nei pressi della candela o della testata nei pressi dell’aletta di raffreddamento – a nostro parere queste posizioni non sono adatte per determinare un valore di temperatura con sufficiente sicurezza. Per questo, BGM preferisce il posizionamento nelle immediate vicinanze della camera di combustione. BGM177_8 016

Una camera di combustione per un ampio range di potenza

La geometria della camera di combustione è concepita per un ampio range di potenza. La forma della calotta consente, con uno squish opportuno, anche di utilizzare senza problemi potenti impianti di scappamento a risonanza. Su una corsa di 57 mm e con uno scappamento Touring o Box, lo squish sopra le guarnizioni può essere di 1 mm.
Se il cilindro viene abbinato a uno scappamento a risonanza e a una corsa di 60 mm, consigliamo di partire da uno squish di 1,2 mm.

Fasature di 57 mm

Su un motore con corsa di 57 mm e uno squish di 1 mm si raggiungono i seguenti valori:

  • compressione 10,3:1
  • angolo di travaso 118°
  • angolo di scarico 171°

La notevole lunghezza del cilindro consente di centrare la testata con un “gradino” di 4 mm all’interno del cilindro. Il “gradino” permette di centrare sempre perfettamente la guarnizione della testata, anche in caso di variazione della corsa, impedendole di protendersi nella camera di combustione. Se la variazione della corsa è di 60 mm, il cilindro, a seconda del concept motore previsto, può essere sollevato ulteriormente al fine di ottenere un angolo di travaso nettamente maggiore.

Fasature di 60 mm

Su un motore con corsa di 60 mm e con uno squish di 1 mm si raggiungono i seguenti valori:

  • compressione 10,8:1
  • angolo di travaso 123°
  • angolo di scarico 173°

L’ampiezza di scarico è di 42 mm (66%) e, anche in caso di angoli di controllo molto ridotti, offre ottimi presupposti per un motore di grande potenza.

BGM177 e PX 200 12CV a confronto

Plug & play con tanta potenza

Ecco un confronto tra un BGM177 e un cilindro 12 CV Piaggio montato di serie su una Rally 200 (analoga a una Vespa PX200 GS).

In questo test il cilindro BGM177 è montato su un motore Sprint Veloce.
L’alimentazione, l’albero motore e i canali del motore non sono stati elaborati.
Un carburatore SI24 del modello 200 cc è stato montato senza adattare la vasca del carburatore o il carter motore ed è stato poi combinato con uno scappamento BGM BigBox Touring.

I getti riprendono decisamente la dotazione del 200 cc originale:
getto principale correzione aria: 160
tubo di miscelazione: BE3
getto principale: 125
getto secondario: 55/160
Filtro aria: di serie (senza fori supplementari)

L’anticipo sull’accensione è stato regolato su 19° dal PMS.

Su questo motore non ulteriormente ottimizzato l’ampia fascia di potenza (linee lisce) e l’elevata coppia disponibile (linee punteggiate) sono evidenti già in folle. BGM177_ROTARY_vs_PX200_std [table id=3 /]

Nel contributo successivo ci occuperemo dell’aumento di potenza del cilindro. Un motore lamellare LML sarà il nostro riferimento.