Aprilia: STUPIRE SEMPRE! – Genesi e progetto delle Aprilia offroad

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Aprilia: stupire
sempre!
Van den Bosch alla conquista del titolo iridato 2006 Supermoto
classe S2, successo bissato dal compagno di squadra e
connazionale Jerome Giraudo classificatosi secondo.
Dopo avervi
svelato sullo
scorso numero
i segreti del
bicilindrico
Aprilia off-road,
indaghiamo sulla
genesi del
progetto RXV-SXV
In occasione della monografia
dedicata al bicilindrico Aprilia
da fuoristrada, abbiamo avuto
l’opportunità di scambiare due
chiacchiere con chi ha progettato le innovative fuoristrada
bicilindriche di Noale.
il progetto aprilia rxv-sxv
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Il nuovo reparto off-road di Aprilia ha sede
a Ternate, in provincia di Varese, e non è
un caso che diversi tecnici siano ex-dipendenti Husqvarna; Schiranna, d’altronde,
è qui a due passi. Pochi mesi dopo lo
spostamento della sede da Vergiate a
quella attuale, abbiamo colto l’occasione per
andare a curiosare nel progetto SXV-RXV.
Stefano Passeri, con la sua notevole esperienza, ha contribuito a sviluppare la
versione RXV da enduro.
Matteo Bacchi - Foto: Stefano Pelati
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Anche noi abbiamo apprezzato le notevoli prestazioni delle bicilindriche di Noale.
È l’ing. Marcello Gatti che ci racconta la
genesi del progetto off-road Aprilia e la sua
evoluzione dal 2002 fino ad oggi.
La prima decisione da prendere è stata
quella di non avvalersi del know-how
Rotax per quel che riguarda il propulsore.
La collaborazione con la Casa austriaca
come fornitrice dei propulsori è un tratto
caratteristico delle realizzazioni Aprilia fin
dagli anni ’80, e gli ultimi modelli stradali
come la RSV, la Tuono e la Capo Nord
non fanno eccezione.
Sicuramente affrontare una sfida come
quella della progettazione completa di un
motore dedicato alle competizioni è una
scelta importante, ma per non venir meno
alle caratteristiche del marchio Aprilia, che
ha costruito il suo brand sull’innovazione e
sulla ricercatezza tecnologica, il team di
sviluppo si è spinto dove nessuno era
ancora arrivato: realizzare un propulsore
bicilindrico che potesse competere
nel settore del fuoristrada specialistico,
dove le caratteristiche fondamentali sono
la leggerezza e gli ingombri limitati.
Una scelta del genere è nata da una semplice considerazione di marketing spicciolo:
ogni prodotto Aprilia deve distinguersi sia
tecnicamente che esteticamente dalla
concorrenza.
In ufficio tecnico, tra monitor e componenti meccanici sulle
scrivanie, prendono vita i progetti futuri.
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Alla scelta tecnica del bicilindrico si sono
quindi aggiunte soluzioni estetiche e
funzionali che hanno costretto i progettisti
ad affrontare strade mai battute non solo
dai colossi giapponesi ma anche dalle più
blasonate Case europee come KTM e
Husqvarna.
Proprio il connubio tra tecnica ed estetica
è stato un argomento su cui i tecnici
hanno lavorato assiduamente in fase di
studio, visto che diverse scelte dei designer hanno creato dei vincoli ai progettisti
e viceversa.
Un esempio di questa intersezione di
intenti è la curiosa storia di come è nato
Tavole, ingranaggi, pacchi frizione... e un suggerimento su
quale progetto sia in cima alla lista delle priorità.
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Il disegno CAD della girante di una pompa. Questa è la
tavola bidimensionale del componente.
cilindri. Il risultato è ora sotto agli occhi di
tutti: un impianto di scarico assolutamente
controcorrente dal punto di vista estetico
e che risulta altrettanto funzionale sul piano
del contenimento dei volumi laterali.
In effetti, coniugare la prerogativa fuoristradistica di riduzione delle dimensioni
con l’architettura del motore bicilindrico
ha portato con sé altre sfide progettuali
decisamente impegnative.
Per garantire un’affidabilità superiore,
l’albero motore gira interamente su
bronzine invece che su cuscinetti e questo
comporta l’utilizzo di una pompa dell’olio
e un circuito di recupero dimensionati
adeguatamente, visti i bar di pressione
necessari al galleggiamento delle parti in
movimento. Oltre a questo si è reso
necessario un serbatoio esterno e la separazione tra il lubrificante della zona cambio
da quello della coppa vera e propria, per
assicurare la piena efficienza dell’impianto
nelle condizioni più gravose.
Aggiungendo il fatto di aver scelto l’iniezione elettronica che, oltre ai problemi
di messa a punto iniziale, ha ingombri
diversi dai più consolidati carburatori, è
chiaro che lo studio del posizionamento
dei servizi ha avuto un’importanza fondamentale.
Il disegno tridimensionale del telaietto posteriore. In questo
caso il software utilizzato è NX di Unigraphics.
Il disegno del corpo silenziatore che raccoglie i due collettori
di scarico.
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l’innovativo silenziatore di scarico “a
scomparsa”.
L’idea iniziale è scaturita dalla necessità di
evitare il più possibile ingombri dannosi
nelle manovre in fuoristrada, ma un’attenta
analisi avrebbe bocciato la soluzione
come non percorribile tecnicamente.
Peccato che lo stilista fu talmente entusiasta dall’idea di nascondere lo scarico
nella triangolatura posteriore che volle in
tutti i modi portare avanti l’idea.
A quel punto i progettisti, per riuscire a
realizzarlo, hanno dovuto fare veri e propri
miracoli, basti pensare alla diversa lunghezza dei collettori di scarico dei due
Ecco un bell’esempio di un componente tridimensionale
realizzato tramite CAD. Il software utilizzato è Pro/E della PTC,
utilizzato dopo l’acquisizione di Aprilia da parte di Piaggio.
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Un disegno schematico che sintetizza i tratti essenziali del design richiesto in fase
di studio.
Il responsabile dell’intero progetto,
ing. Ampelio Macchi, mostra
con orgoglio le piastre del telaio
vincolate al carter motore.
La foto è stata scattata quando
ancora la sede dell’Aprilia off-road
era a Vergiate.
È proprio in quest’ottica che un telaio
privo del trave centrale, ma con un
andamento perimetrale, porta con sé
vantaggi quali la rigidità e gli ingombri
ottimizzati per ospitare all’interno i vari
accessori.
Nella stessa ottica, si è fatto ricorso ad
una struttura priva della culla inferiore con
il propulsore che, oltre ad avere una
funzione portante, può godere di una
migliore accessibilità meccanica.
Non ultima la considerazione, puramente
produttiva, che un traliccio nella zona del
cannotto di sterzo permette di modificare
facilmente la geometria di sterzo in fase di
industrializzazione, mentre le piastre pressofuse posteriori permettono di giocare
con rigidità differenti semplicemente
modificando gli spessori, senza dover
intervenire in modifiche assai onerose
degli stampi.
Mentre l’ing. Gatti ci guida attraverso le
considerazioni che stanno alla base di
questa avventura targata Aprilia, risulta
chiaramente che tutta la moto è stata
pensata come un unico progetto e che
ogni settore della motocicletta è stato
studiato in modo pervasivo e coordinato
con tutto il resto.
Un aiuto considerevole a questo metodo
Se alla prima
occhiata possa
sembrare un
minifrigorifero,
questo
“elettrodomestico”
permette in pochi
minuti di rendere
reali le idee dei
progettisti.
Due versioni del motore bicilindrico in bella mostra su una
scrivania dell’ufficio tecnico. Sullo sfondo la stampante
tridimensionale.
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La stampante stereolitografica al lavoro mentre sta
ultimando la realizzazione del modello plastico di un
componente meccanico.
ABS che vengono utilizzati a tutti gli effetti
per fare prove di montaggio. Nella fase di
definizione progettuale, poter creare
fisicamente ogni componente della moto
semplicemente premendo il tasto di
stampa sul disegno realizzato con il
personal computer permette una notevole
interazione con il progetto stesso.
In pratica è possibile montare un modello
in scala 1:1 della moto su cui fare design
review ad ogni modifica realizzata.
Addirittura alcuni componenti, come la
cassa filtro e il sottosella che sono stati
utilizzati inizialmente in gara, erano proprio
i prototipi ottenuti dalla stampante 3D
opportunamente verniciati, questo a
dimostrare che le parti realizzate tramite
stereolitografia hanno anche una certa
resistenza strutturale.
Un altro vantaggio considerevole dell’avere
a disposizione il modello reale, anche se
in banale plastica, dei componenti da far
realizzare è il fatto di permettere ai fornitori
esterni una valutazione esatta dei costi di
produzione diminuendo nel contempo gli
errori dimensionali.
Parlando di fornitori, possiamo ricordare
che la presentazione della prima SXV al
Salone di Milano fece un enorme scalpore
proprio perché l’Aprilia obbligò chiunque
Una parte del forcellone realizzata in leggerissima... plastica.
Notevole la finitura ottenibile sui modelli prototipali.
Questo è il modello del serbatoio basculante, anch’esso
realizzato per prototipazione rapida.
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“globale” di progettazione viene dato
sicuramente dagli strumenti informatici di
cui si avvalgono i tecnici Aprilia.
La progettazione viene fatta interamente
con software di modellazione tridimensionale parametrica, eseguendo verifiche
virtuali con strumenti di analisi strutturale
già in questa fase.
In un angolo dell’ufficio tecnico, come
mostrato nelle foto, è presente una
stampante stereolitografica che permette di realizzare materialmente i modelli
3D realizzati con gli strumenti CAD.
Il risultato di questo processo di prototipazione rapida sono oggetti realizzati in
Il mozzo, realizzato in stereolitografia dalla stampante,
su cui vengono montati raggi, cuscinetti e cerchio veri e
propri, per le necessarie modifiche dimensionali.
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L’airbox realizzato con la stampante 3D. Questo componente è stato utilizzato anche in gara. Notevole lo studio dimensionale
per creare i vari incastri.
avesse a che fare con il progetto, e quindi
anche i fornitori esterni, al più stretto riserbo
con clausole di riservatezza sostanziali.
Fin qui abbiamo analizzato la nascita del
progetto delle bicilindriche di Noale, ma
anche il presente non è certo meno interessante.
Attualmente il reparto off-road Aprilia di
Ternate si occupa unicamente delle moto
dedicate alle competizioni; nei piani iniziali
della Casa veneta questa divisione doveva
occuparsi di tutti i modelli off-road, quindi
anche i ciclomotori e le 125 a 2 tempi
comprese quelle depotenziate, ma la
scelta rischiava di causare ritardi nel
progetto delle fuoristrada specialistiche
che invece hanno avuto la precedenza
assoluta. Ormai consolidata la competitività
prima nel supermotard e poi nell’enduro,
la prossima sfida è sbalordire il mondo del
motocross.
Al momento della nostra visita quello che
abbiamo visto girare al banco era proprio
il motore relativo al modello da cross
MXV, che è stato poi presentato
all’EICMA. Insieme all’esemplare da cross
ormai ultimato, tutto il reparto progettazione sta concentrando i propri sforzi
sulla nuovissima 250 monocilindrica.
Che si parli di una monocilindrica è gioco-
Il complesso sella-serbatoio utilizzato in fase di studio.
Una volta verniciati sembrano a tutti gli effetti i componenti
di produzione.
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forza una scelta obbligata visti i regolamenti internazionali per le competizioni in
questa cilindrata.
Per non fare gli stessi errori di Case come
KTM, Yamaha e Husqvarna, che hanno
debuttato nella cilindrata inferiore con
modelli derivati da quelle superiori per poi
fare rapidamente dietrofront, l’Aprilia ha
fin da subito considerato la quarto di litro
come un progetto completamente a se
stante. Rendere prestazionale un piccolo
250 cm3 a 4 tempi non è impresa facile,
soprattutto considerando il livello di competitività raggiunto negli ultimi anni dai
concorrenti, ma per la Casa di Noale
L’ing. Gatti ci spiega l’evoluzione del progetto SXV-RXV.
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Uno spaccato del motore vero e proprio permette
di capire la disposizione dei componenti interni.
lubrificante del cambio dall’olio motore è
stata mutuata da alcune concorrenti, ma
le analogie finiscono immediatamente
quando si guardano le due teste che fuoriescono dai compattissimi carter motore,
e questo rende onore ad un team di tecnici che, sotto la guida esperta dell’ingegner Ampelio Macchi, uno che non ha
certo bisogno di presentazioni, ha permesso ad Aprilia nel 2004 di aggiudicarsi
nell’anno del debutto la corona iridata del
campionato mondiale Supermotard classe
S2. Proprio quel successo ha consentito
in primo luogo di smentire i detrattori che
fin dalla presentazione avevano bocciato
il progetto come assolutamente impossibile
e non competitivo.
In seconda battuta, la vittoria immediata
ha permesso ad Aprilia di concentrarsi
maggiormente sulla produzione di serie
vista l’assoluta competitività raggiunta sul
campo di gara. Approfondendo il discorso
riguardo alla produzione di serie, l’acquisizione da parte di Piaggio della Casa veneta
ha costretto i progettisti a dover fare i
conti con standard qualitativi molto più
severi, a cui non erano certo abituati.
Inizialmente lo scotto è stato pagato con
alcune inevitabili rotture al banco in fase di
preserie, ma questo ha fatto sì che
Uno dei banchi prova Dynojet utilizzati per le prove dei
motori utilizzati in gara.
In fondo c’è la sala prove, mentre in primo piano ci sono le
attrezzature per le lavorazioni meccaniche.
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anche questo nuovo modello rappresenterà
una svolta epocale nel settore, e date le
premesse è impossibile non crederci.
Girando tra le scrivanie dell’ufficio tecnico
ha attirato la nostra attenzione un ripiano
con diversi componenti di motori marchiati Honda, KTM. Come è facile intuire,
lo studio della concorrenza è un processo
assolutamente normale in un reparto che fa
della ricerca e dello sviluppo la sua ragione
d’essere, e non è un segreto che, ad
esempio, le quote caratteristiche del telaio
siano molto simili al riferimento della categoria, e cioè la Honda CRF.
Anche la soluzione di tenere distinto il
In questo locale è stato smontato sotto i nostri occhi il motore
proposto nella monografia presente sul numero di febbraio.
È qui che vengono revisionati i propulsori.
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Nel reparto officina
meccanica non
mancano strumenti a
controllo numerico per
realizzare i componenti
da testare. Una volta
che il particolare
assume la struttura
dimensionale definitiva,
vengono interessati
i fornitori esterni.
Il reparto off-road
Aprilia segue interamente il progetto e
ciò significa anche
realizzare le prove dei
materiali, verificare
trattamenti termici
e finiture superficiali
e, non ultimo, gestire i
rapporti con i fornitori.
Fotografato da lontano e dietro al
vetro per ovvie ragioni di riservatezza.
Questo è il motore bicilindrico in
versione cross che gira al banco.
Da notare i carter lavorati dal pieno
e la temporanea pedivella di
avviamento in tubo piegato.
l’affidabilità intrinseca del prodotto abbia
raggiunto livelli più vicini agli scooter che
non alle moto da competizione.
A trarne i maggiori vantaggi sono gli
acquirenti finali delle bicilindriche di Noale;
basti pensare, infatti, che la VDB replica,
il modello che verrà realizzato per celebrare
la vittoria di quest’anno nel mondiale classe
S2, sarà a tutti gli effetti uguale alla moto
utilizzata dall’asso francese Thierry Van
Den Bosch e dal suo compagno Jerome
Giraudo, ricambi compresi.
Va precisato comunque che a Ternate
sono dislocati il reparto corse e l’ufficio
tecnico della progettazione delle moto da
fuoristrada, mentre le moto di serie vengono assemblate a Pontedera per quel
che riguarda il motore e a Noale per quel
che riguarda la ciclistica.
A Noale vengono anche svolti i test di
durata. I banchi prova che vedete ritratti
in queste pagine sono invece utilizzati per
sviluppare le giuste mappature dell’iniezione elettronica e la migliore configurazione dell’impianto di scarico delle moto
da gara.
Ovviamente, durante queste fasi di sviluppo
dei nuovi modelli, viene anche fatta una
prima verifica di affidabilità.
Alla fine della nostra visita guidata, che ci
Qui vengono assemblati i telai utilizzando dime apposite.
Nella versione da cross il traliccio cambierà radicalmente
per ottimizzarsi alle differenti necessità.
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ha portato a curiosare nei locali della divisione Aprilia off-road, diamo un’idea
numerica delle persone coinvolte in quest’avventura.
Il responsabile e ideatore è l’ing. Ampelio
Macchi e con lui collaborano Marcello
Gatti, capo progetto della parte motoristica,
Davide Borghesi responsabile ufficio tecnico e parte telaistica, Ennio Marchesin
team manager supermotard.
L’ufficio tecnico è composto da otto progettisti, circa una quindicina sono i tecnici
che si occupano delle revisioni dei mezzi
da gara, mentre altrettanti fanno parte del
team corse.
Il reparto corse vero e proprio dove vengono revisionate le
moto utilizzate sui campi di gara.
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Ecco due supermotard in arrivo direttamente da qualche pista. Visto il periodo in cui abbiamo realizzato l’articolo, è probabile
che la moto sul ponte sollevato sia quella utilizzata al Motorshow di Bologna.
Una firma
che non
lascia dubbi
su chi abbia
stretto tra le
mani il
manubrio
di questa
motocicletta.
La nuovissima MXV da cross presentata a Milano rimane fedele alla filosofia Aprilia in tutto e per tutto.
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In tutto, considerando anche i vari servizi,
si contano poco meno di una cinquantina
di persone che lavorano continuamente a
stretto contatto visto che i vari settori sono
divisi giusto da una parete e una porta.
Probabilmente il segreto di una motocicletta dove ogni componente interagisce
e si amalgama con gli altri in un perfetto
connubio è dato proprio dal fatto che è
stata sviluppata da chi giornalmente si
ritrova... a bere il caffè nell’unica macchinetta distributrice.
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