miércoles, 31 de marzo de 2010

Apuntes de física (2)

La geometría de la motocicleta


Una motocicleta puede describirse utilizando los siguientes parámetros geométricos:

d: distancia entre ejes (wheelbase)
dc: descentramiento de la horquilla (fork offset)
E: ángulo lanzamiento (caster angle)
Rd: Radio rueda delantera (front wheel radius)
Rt: Radio rueda trasera ( rear wheel radius)
td: radio sección circular generadora neumático delantero (front tire cross section radius)
tt: radio sección circular generadora neumático trasero (rear tire cross section radius)

Otros parámetros importantes pueden definirse en función de estas variables que se han enumerado, a saber:

Radio del círculo central del toro delantero:

pd = ( Rd - td)

Radio del círculo central del toro trasero:

pt = (Rt - tt)

Avance Normal:

an = Rd senE - dc

Avance Mecánico:

a = an/cosE = Rd tanE - d/cosE

Normalmente, los parámetros geométricos usados, medidos con la motocicleta en posición vertical y el ángulo de la dirección fijado en cero, son:

- la distancia entre ejes: d
- el ángulo de lanzamiento: E
- el avance mecánico o simplemente avance: a

El conjunto de estos parámetros es importante para definir la percepción de la manejabilidad de una motocicleta por parte del conductor. Y dada la fuerte interacción existente entre todos ellos, no resulta práctico tecnicamente el examinar los efectos producidos por uno solo de ellos independientemente del resto.
No obstante pueden realizarse ciertas consideraciones referidas a la influencia básica de algunos de ellos sobre el comportamiento dinámico de la moto que pueden ser bastante útiles.
Si tomamos como ejemplo la distancia entre ejes, en general puede afirmarse que un incremento en su dimensión, considerando que el resto de los parámetros permanece constante, revierte en:

- incremento desfavorable en la deformabilidad a flexión y torsión del chásis
- incremento desfavorable en el radio mínimo de curvatura
- incremento desfavorable en el par a aplicar sobre el manillar a la hora de girar
- reducción favorable en la transferencia de pesos entre ambos ejes durante las fases de aceleración y frenado, con la consiguiente reducción del movimiento de cabeceo generado por la tendencia del chásis a rotar alrededor del eje de la rueda trasera, fenómeno que explicaré más adelante.
- reducción favorable en el movimiento de cabeceo producido en carreteras con mal firme
- incremento favorable en la estabilidad direccional de la motocicleta.

Por otro lado, el avance y el ángulo de lanzamiento son especialmente importantes ya que definen las características geométricas de la dirección. Las propiedades de manejabilidad y estabilidad direccional de una moto dependen fundamentalmente de esos parámetros, además de otros.
El ángulo de lanzamiento (E) varía de acuerdo al tipo de motocicleta, pudiendo ir desde los 19º de una moto de speedway, pasando por los 21º-24º de una de competición, hasta los 27º-34º de una tourer o custom. Desde un punto de vista estructural, un ángulo muy pequeño causa un considerable estrés en la horquilla durante la frenada. Teniendo en cuenta la poca deformabilidad de la horquilla tanto a flexión como a torsión, valores bajos del ángulo de avance llevarán consecuentemente a producir peligrosas vibraciones en el tren delantero: oscilaciones del tren delantero alrededor del eje de la dirección.
El valor de este ángulo está intimamente ligado al valor del avance (a). En general, para conseguir un buen feeling en la manejabilidad de la motocicleta, un incremento en el lanzamiento debería ir acompañado de un incremento también en el avance.
El valor del avance depende igualmente del tipo de motocicleta y de su distancia entre ejes. Suele variar entre rangos que van desde los 75-90 mm en motos de competición, hasta los 90-100 mm en motos deportivas de calle y de sport turismo, hasta valores superiores a los 120 mm en grandes tourers.
En próximas entradas intentaré analizar más profundamente las interrelaciones entre estos parámetros y sus distintos efectos sobre la motocicleta.

lunes, 29 de marzo de 2010

21

Eddie, Laguna Seca, 1982

viernes, 26 de marzo de 2010

Isolastic




En su forma original el sistema Isolastic se compone de tres soportes, uno anterior (C), uno colocado sobre la pletina que une cambio y motor (B) y otro, secundario, que fija la culata al tubo superior del chásis (A). De los tres, es el B el que puede ser considerado el principal, encargándose de soportar también el esfuerzo trasnmitido por el basculante. De hecho en el "cartucho" de acero soldado a las dos pletinas del motor se contienen tres silent block, que deben colocarse con una herramienta espécifica que comprime el diámetro exterior, y dos dados de goma que se mantienen en posición axial gracias a dos separadores.

El soporte anterior (C) se compone de dos silent block colocados en los extremos del cartucho de acero, con un separador intermedio que lleva dos dados de goma separados 12,7 mm entre ellos. En cada exteremo de estos grupos existe un conjunto de piezas, constituido por dos arandelas de acero separadas por una de poliuretano que, mediante separadores de espesores distintos calibrados, controlan el juego axial.

El tercer soporte (A) estaba constituido simplemente por dos silent block.


Un sistema bastante complejo de absorber vibraciones, que requería mantenimiento periódico. De hecho se aconsejaba el control del juego axial de los soportes, definido entre 0,20- 0,25" en el soporte frontal y 0,10-0,15" en el trasero, cada 5.000 km. Los espesores para controlar dicho juego, usados según necesidad, se proporcionaban por la casa en las medidas: 0.13, 0.25, 0.50, 0.75 mm.


El soporte anterior podía ser desmontado del chásis y reglarlo sobre un banco de trabajo, pero para el posterior se requería el desmontaje de la transmisión primaria y alguna que otra pieza más, convirtiendo el asunto en algo más que un engorro. Unicamente en la última serie de la Commando, motor 829 cm3 y arranque eléctrico, se incorporó un mecanismo de regulación de fácil acceso y que curiosamente estaba proyectado desde el inicio del sistema, pero se descartó por abaratar costes.

Go modern

...go Triumph

jueves, 25 de marzo de 2010

Apuntes de física (1)

Hace ya unos cuantos meses que se me metió en la cabeza ponerme a estudiar, algo más en profundidad de lo que normalmente se puede leer por ahí, la dinámica de la motocicleta. Y como me encuentro ahora con un montón de apuntes, bastante desordenados, intentaré aprovechar este sitio para hacer algo de orden. Así que aquí irán apareciendo los apuntes de física de un estudiante, porque eso es lo que soy, que dará la bienvenida a cualquier corrección, comentario o sugerencia, que le pueda llegar con relación a este tema. Espero que los entendidos sepan perdonar tan sencillo acercamiento al estudio de un asunto como este.

Por lo que he podido ver en diferentes ensayos que he leido, es importante realizar una primera aproximación a la física de la motocicleta a través de un estudio cinemático de la misma. Siendo la cinemática la parte de la física que estudia el movimiento de un cuerpo sin considerar las fuerzas que lo producen, su estudio aplicado a un mecanismo como es la motocicleta puede aclarar bastante sobre el comportamiento dinámico de la misma.

Así pues, se empieza por definir qué es una motocicleta cinematicamente hablando, y para ello es importante simplificar lo más posible para no complicarnos más de la cuenta al principio. De ahí que en una primera definición cinemática, se consideren de partida las suspensiones rígidas y las ruedas equipadas con neumáticos indeformables, representados por dos sólidos toroidales de sección circular. Aclarado esto, desde un punto de vista estrictamente cinemático, una motocicleta se define como un mecanismo espacial compuesto por cuatro cuerpos rígidos:



- Cuerpo posterior (violeta) compuesto por chásis, depósito, asiento, motor, cambio y transmisión.
- Cuerpo anterior (amarillo) compuesto por horquilla, tijas y manillar.
- Rueda anterior (verde)
- Rueda posterior (rojo)

que están conectados entre si por tres juntas giratorias (azul: 1, 2 y 3) que son la columna de dirección y los ejes de las ruedas, y que está en contacto con el suelo en dos puntos, uno en cada una de las ruedas.
Para entendernos las tres juntas giratorias pueden compararse a tres bisagras, si pensamos en el movimiento que permiten entre los cuerpos que unen.


Llegados a este punto en el cual ya tenemos definido el mecanismo, un estudio cinemático que se precie, debería determinar el número de grados de libertad de que goza el mismo (nuestra motocicleta). Y eso es lo que yo voy a intentar explicar ( sobre todo a mí mismo, claro).

El número de grados de libertad (GL) de un mecanismo es el número de parámetros independientes que se necesitan para definir su posición en cualquier instante. Si el mecanismo se encuentra en el espacio, son 6 los parámetros que se requieren para definir su posición: 3 distancias y 3 ángulos.
Así pues, cada uno de los 4 cuerpos rígidos que componen la motocicleta, tienen 6 GL, lo cual hace que considerando la suma de los mismos nos encontremos, de partida, con 4 x 6= 24 GL.
Ahora bien, al unirlos mediante las tres bisagras que solo permiten desplazamiento en una dirección, cada una de ellas inhibe 5 GL, por lo que las 3 inhiben un total de 3 x 5 = 15 GL.

Y a eso le debemos sumar el contacto rueda-suelo que inhibe otros 3 GL, ya que es fácil ver cada rueda, respecto a la carretera, solo puede rotar alrededor de:

- el punto de contacto en el plano de la rueda (mov. de avance)
- el eje intersección del plano de la motocicleta y el plano de la carretera (mov. de balanceo)
- el eje que une el punto de contacto con el suelo y el centro de rueda (mov. rotatorio)

concluyendo que las dos ruedas inhiben 2 x 3 = 6 GL

Por tanto, el número de grados de libertad de una motocicleta es de 24- 15- 6 = 3 GL.

Menudo lio, ¿no?. Creo que puede quedar más claro si asociamos cada grado de libertad a uno de los tres movimientos principales que puede tener nuestra mecanismo cinemático (la motocicleta):

- Movimiento de avance, represntado por la rotación de la rueda trasera (1)
- Movimiento de balanceo alrededor de la linea recta que une los dos puntos de contacto de la moto con el suelo (2)
- Movimiento de rotación de la dirección (3)


El que pilota una motocicleta, gestiona estos tres movimientos principales y el movimiento resultante del mecanismo llamado motocicleta y su correspondiente trayectoria, dependen de la combinación en el tiempo de los tres movimientos relativos a esos tres grados de libertad. Esto lleva a una única maniobra, entre las miles posibles, que represnta el estilo personal del conductor.

Se ha considerado que los neumáticos no derrapan al definir estos movimientos, pero es bueno considerar también este factor, ya que el hecho de que se generen fuerzas laterales y longitudinales requiere considerar cierto grado de deslizamiento en el neumático en ambas direcciones, de ahi que debamos añadir los siguientes nuevos 4 GL:

- Deslizamiento longitudinal de la rueda anterior (en frenadas, por ejemplo) (4)
- Deslizamiento longitudinal de la rueda posterior (5)
- Deslizamiento lateral de la rueda anterior (6)
- Deslizamiento lateral de la rueda posterior (7)


Por tanto el número de grados de libertad de una motocicleta que circula con las dos ruedas sobre una carretera es de 7 GL.

En la próxima entrada de estos apuntes hablaré de los parámetros geométricos que describen este mecanismo llamado motocicleta.

"De cuando el sexo era seguro...

...y correr en moto peligroso, no como hoy" (Jim Redman)


Son las carreras de esos años, 60 y 70, de las que nos habla el documental de culto "Continental Circus" (Jerome Laperrousaz, 1971). De eso y de Jack Findlay, el privado más rápido del mundo. Porque esta película es un homenaje a su vida en las carreras.


1969 Assen, tercero con una Yamaha TR2 en la categoría 350cc


Un tipo que llegó a Inglaterra desde Australia trás un mes de travesía en un mercante y con 35 libras en el bolsillo, dispuesto a entrar en el Continental Circus para medirse a los más grandes. Y vaya si lo logró: participó en el Campeonato del Mundo durante 21 ediciones consecutivas, en todo tipo de categorías, con toda clase de motos que podía conseguir, como buen privado que se precie. Desde sus primeras Manx 350 y 500 compradas a plazos gracias a su trabajo en la cadena de montaje de BSA, hasta las Suzuki y Yamaha 750 de finales de los 70, pasando por la maravillosa McIntyre-Matchless mono, preparación realizada por este piloto escocés, con la que compitió durante 6 años, contra motos como la MV Agusta 500 tricilíndrica de Agostini.


1968 Assen, con la Matchless por delante de Agostini (MV Agusta) y John Cooper (Seeley)


En 21 años consiguió casi siempre entrar en los puntos y obtuvo la victoria en tres ocasiones en la categoría de 500, en condiciones siempre particulares:

1971 GP del Ulster sobre una Suzuki: la primera victoria de una moto japonesa 2T en la historia de los 500cc.
1973 Senior TT Isla de Man sobre Suzuki TR500: la primera victoria de Michelín en una carrera oficial. Como premio lo contrata para desarrollar sus neumáticos radiales de primera generación y acabará siendo el primer piloto que superará los 300 km/h sobre una moto de carreras.
1977 Saltzsburgo. Trás una huelga de los pilotos oficiales por la escasa seguridad del circuito, que renuncian a salir a pista, Findlay decide correr junto con 13 pilotos privados más y gana el GP.


Findlay con la McIntyre-Matchless. Interesantísimo el chásis.


1972 sobre una JADA. Moto preparada por él (JAck) y DAniele Fontana con motor Suzuki

1976 sobre Yamaha TZ 750 precede a Kork Ballington.


En los años en que ya se había impuesto el casco integral, Findlay continuaba usando su casco jet color azul que sustituyo al Cromwell de los inicios.


Jack Findlay muere el 19 de mayo del 2007, a la edad de 72 años.

miércoles, 24 de marzo de 2010

Mujer y moto

Compré esta foto en el Rastro de Madrid hace algunos meses, por 1,00 euro era dificil resistirse. La moto es una Scott, matrícula de Madrid y la señorita parece triste. Quizá el paseo en moto por esa carretera de tierra no fuera lo que esperaba de aquel día.
Por el número de matrícula podríamos estar en el año 1924. Año en el que se limita la velocidad máxima en los cascos urbanos a 24 km/h y se deroga por Real Decreto la inmunidad parlamentaria. Eran otros tiempos, desde luego.
Se fundan la Compañía Telefónica Nacional de España y el Rayo Vayecano, lo mismo me dá que me dá lo mismo. Nacen George Bush, padre, y Lauren Bacall y mueren Joseph Conrad y Lenin.
Y un caballero en Madrid, salía a la sierra con su Scott a darle al mango.

jueves, 18 de marzo de 2010

HDB1



Renacimiento

En 1975 la casa Bimota parece haber abandonado ya sus inicios como empresa de calefacción y aire acondicionado, y empujada por la pasión de sus fundadores, acaba centrándose unicamente en las motocicletas, con las que comenzó en 1973.
Así, es en el salón de Milán donde presenta dos de sus producciones, ambas de competición, ambas con motores de 500 cc y dos tiempos. Una, la HDB1 con motor Aermacchi Harley Davidson de cuatro carburadores que acabó siendo un ejemplar único pilotado por Walter Villa en los campeonatos italianos. La otra la SB1, con el motor de la última versión de la Suzuki TR500 de gran premio, refrigerada por agua.


El importador italiano de Suzuki, viendo una oportunidad de aprovechar esos ya poco competitivos motores, establece en 1976 un acuerdo con Bimota para la fabricación y el suministro de chásis y parte ciclo a su sede en Turín, donde se montarán las motos. Así se llega a una producción de 50 unidades entre los años 76-80. Los primeros ejemplares en 1976 salieron a la venta por 385.000 pesetas. Si consideramos que el otro día me enteré que una Bultaco Frontera MK11, nada del otro jueves a esas alturas, todo hay que decirlo, costaba en nuestro pais 131.500 pesetas en 1978, no parece mal precio, no.



El chásis, realizado por Tamburini, está fabricado en acero al cromomolibdeno y tiene un peso de 8,5 kg. El motor se monta elasticamente y está anclado en su parte inferior mediante dos pletinas realizadas en aluminio.



El basculante, fabricado en sección cuadrada, se ancla al chásis acercando el eje del mismo lo más posible al eje del piñón de la cadena, con el objetivo de que los centros de rotación de ambos ejes se encuentren vecinos uno de otro. De esta manera se pretende reducir al mínimo la tensión asimétrica producida por los tirones de la cadena y sus efectos negativos en la amortiguación trasera al abrir-cerrar gas.

La horquilla es una Ceriani de 35 mm y el monoamortiguador es un koni de procedencia automovilística.


A pesar de contar con un motor ya casi descartado por la propia Suzuki, centrada en el RG500 cuatro cilindros en cuadro, la moto sorprende en sus primeras salidas a pista, resultando ser muy competitiva y llegando a dominar el campeonato italiano junior de finales de los 70, convirtiéndose en un éxito de ventas.







Dimensiones y peso:

Distancia entre ejes: 1.360 mm
Longitud máxima: 2.010 mm
Ancho máximo: 620 mm
Altura máxima: 1.070 mm
Altura asiento: 780 mm
Altura reposapies: 390 mm
Distancia libre al suelo: 150 mm
Altura manillar: 720 mm
Peso en seco: 128 kg.

lunes, 15 de marzo de 2010

Culata de 8 válvulas

Una de las modificaciones de alto nivel que se podía hacer a un motor Bonneville. La culata Rickman de 8 válvulas. Montada y probada por Motorcycle Mechanics en Mayo de 1970.





Buenos tiempos...


sábado, 13 de marzo de 2010

Bianchi bicilíndrica


En 1960 la fábrica de motocicletas Bianchi decide volver a las carreras. La razón principal de esta vuelta, a contracorriente de lo decidido por otras casas italianas, es la llegada de Lino Tonti en 1958 procedente de Mondial, con sus proyectos de competición bajo el brazo.

Entre ellos un cuatro cilíndros de 250 que resulta ser demasiado para una casa pequeña como Bianchi. Así Lino Tonti vuelve atrás y decide rediseñar un bicilíndrico, de igual cilindrada, cuyas bases ya había establecido en Mondial pero que nunca llegó a usarse.

La cilindrada del modelo fue variándose con el tiempo en un intento de aumentar su competitividad frente a motos como por ejemplo la Benelli cuatro cilindros. Pasando así a 350 cc, 454 cc e incluso una última versión de 500 cc.


Engranajes de la distribución. La leva que comanda la válvula de admisión (izq) acciona la serie de engranajes que trasnmiten el movimiento a la leva de escape.


Culata con doble bujía. 2 Válvulas. Los cuatro orificios apreciables en el anclaje de los muelles sirven para favorecer el paso de aceite y lubricar la parte de los mismos que permanece anclada.


Detalle del conjunto cambio-embrague extraible en bloque. 5 velocidades. Lino Tonti había también diseñado un cambio experimental de siete marchas con un dispositivo que permitia reducir marchas de dos en dos. El engranaje fijado en el secundario del cambio, montado fuera de la tapa de aleación, engrana con el de la transmisión primaria.



La ficha técnica de la unidad de 350 cc lo dice todo:

Motor cuatro tiempos refrigerado por aire. 65x52,5 mm. 348,20 cc.
50cv a 10.600 rpm.
Culatas y cilindros en aleación ligera.
Doble árbol de levas en culata. 2 válvulas a 78º. Distribución por cascada de engranajes.
Manivelas a 360º.
Carter húmedo.
Alimentación dos Dell'Orto SSI 32 mm
Dos bujías por cilindro. Encendido Bosch con 4 bobinas.
Embrague multidisco en seco.
Horquilla Ceriani 35 mm. Dos amortiguadores también Ceriani regulables.
Freno delantero tambor doble leva y cuatro zapatas. 230 mm
Freno trasero tambor de doble zapata. 230 mm
Ruedas Borrani 18". Neumático anterior 3.00-18" y posterior 3,25-18"
Distancia entre ejes 1.330 mm
Peso en seco: 128 Kg


En su versión de 454 cc alcanzará una potencia de 72 cv a 10.200 rpm

viernes, 12 de marzo de 2010

Production Racer

La prueba de una auténtica Norton Commando PR en Cycle World




miércoles, 10 de marzo de 2010

"They don't pay me enough to ride that thing"


Así se manifestaba Mr Roberts al bajar del animal realizado por Kel Carruthers resultado de colocar el brutal motor de dos tiempos de la TZ750 reina de la Fórmula 750, en un chásis de dirt track. Kenny Roberts venía quejándose de falta de potencia durante toda la temporada, en su Yamaha bicilíndrica 4T. Pero no se esperaba este tipo de respuesta.

Era 1975, y la carrera el Indy Mile National donde Kenny Roberts adelanta en la última vuelta a Jay Springsteen, piloto oficial Harley Davidson, ganando la carrera.

Se comenta que odiaba esta moto, solo la pilotó un par de veces más, tanto como a Freddie Spencer.


Trident




En los años '70 el importador italiano de Triumph en Italia prepara una T150 trident para correr en los campeonatos de motocicletas "derivadas de serie". Y este es el resultado. Con modificaciones importantes en árboles de levas, que presentan mayor cruce que los árboles de serie y una alzada en las excéntricas de 7,7 mm, llegando a girar hasta 2.000 rpm más que los de serie. Y también la culata, con guías de bronce y válvulas de Aermacchi Ala d'Oro de 40 mm la admisión y 34 mm de escape. El chásis, que inicialmente era el original, presentaba problemas de distancia libre al suelo, llegandose a romper algún que otro cárter en carrera, por lo que se rumoreaba en los paddocks que se encarga a un artesano de Monza la realización de otro exactamente igual pero 5 cm más alto. Esto, que iba contra el reglamento, hizo que se desatara una guerra con las otras marcas, sobre todo Laverda y Moto Guzzi, que presentaban protesta tras protesta al no podérselas ver en pista con esta preparación.
También el Fontana delantero de magnesio de 280 mm doble leva y cuatro zapatas, trajo problemas, tantos que el importador tuvo que incluirlo como equipamiento opcional de las T150 que vendía, para que fuera homologado.
Batería de carburadores Amal Concentric 930 de 30mm, encendido Lucas original con tres bobinas y la marca de distinción, además del color púrpura característico, el escape Pizzocri 3-1 de color blanco.

Piloto: Vanni Blegi

Piloto: Renato Galtrucco


(foto: Grana, P)

martes, 9 de marzo de 2010

Daytona 1975



O lo que puede pasar si te revienta la rueda trasera a casi 300 km/h en el óvalo de Daytona. Barry Sheene lo pudo comprobar.

lunes, 8 de marzo de 2010

Rita Tushingham...




....en la película "The leather boys" (Sidney J. Furie, 1964)