Honda NR 750

Un motore a 4 tempi: la scelta naturale per un ritorno in grande stile.

Honda tornò nella classe 500 cc del Motomondiale nel 1979, dopo una pausa di dodici anni. La moto sviluppata per il suo ritorno – una partecipazione alla classe più importante del Gran Premio del Mondo – era la NR500, alimentata da un motore a quattro tempi DOHC V-four. Con il suo motore a pistoni ovali che incorporava otto valvole e due bielle per cilindro, oltre a un telaio semi-monoscocca in alluminio completo di forcella anteriore rovesciata, la macchina sorprese tutti per le sue tecnologie audacemente innovative.

Il motore a pistoni ovali (motore 0X, sviluppato nel 1979) era il prodotto della volontà di Honda di vincere le sfide tecniche.

“Quando ci ripenso, non so se stavamo sperimentando tecnologie all’avanguardia o se eravamo ossessionati da idee folli”, ha ricordato Toshimitsu Yoshimura, un ingegnere coinvolto nello sviluppo del motore a pistoni ovali della NR500.

“Almeno noi stavamo facendo qualcosa che andava al di là del pensiero convenzionale. Non parlo solo di noi, che abbiamo progettato il motore, ma anche di coloro che hanno creato la carrozzeria. “L’obiettivo era quello di creare una differenza, non una differenza qualsiasi, ma una differenza che avrebbe funzionato a nostro vantaggio. Ecco perché abbiamo deciso che Honda avrebbe dovuto scegliere i motori a quattro tempi. Volevamo raggiungere il nostro obiettivo attraverso una tecnologia innovativa e, così facendo, avere un vantaggio sulla concorrenza”.

All’epoca, i circuiti delle corse su strada erano dominati da moto con motori a due tempi. Nonostante questa tendenza, Honda scelse le sue NR500 con motore a quattro tempi. Questa decisione, tuttavia, non fu tanto una mossa coraggiosa quanto una scelta naturale.

Durante i suoi primi anni di attività nelle competizioni motociclistiche – a partire da una memorabile partecipazione alla gara TT dell’Isola di Man – Honda vinse gara dopo gara con motori a quattro tempi. Il successo fu tale che i motori a quattro tempi vennero considerati una specialità Honda. Sebbene i motori a due tempi avessero il vantaggio di una potenza relativa più elevata, nessuno poteva impedire a Honda di sviluppare motori a quattro tempi in grado di produrre una potenza ancora maggiore. A questo proposito, il pensiero convenzionale si dimostrò in qualche modo contrario alla Honda. In effetti, partecipare alla gara del TT fu una decisione straordinaria sotto ogni punto di vista.

Come incentivo della passione di Honda per i motori a quattro tempi c’era il fatto che molti dei dirigenti, che avevano deciso di tornare a gareggiare nei Gran Premi del Mondo, e quelli coinvolti nello sviluppo, erano imbevuti della filosofia di Soichiro Honda, che aveva criticato i motori a due tempi come poco più che “tubi di bambù“. Per loro, era semplicemente fuori questione rivendicare la vittoria con qualcosa di meno di un motore a quattro tempi.

Yoshimura, che aveva progettato il motore, fu fin dall’inizio un convinto sostenitore dell’approccio a quattro tempi. “I motori a quattro tempi“, disse, “hanno processi meccanici particolari. La valvola di aspirazione si chiude bene, avviene la combustione, la valvola di scarico si apre e lo scarico viene rilasciato. Si tratta di una sequenza di processi indipendenti, ciascuno con una funzione diversa, che lavorano insieme per facilitare l’intero funzionamento del motore. È davvero affascinante, dal punto di vista ingegneristico. Credo che questo meccanismo sarà alla base di ulteriori progressi nella tecnologia dei motori”.

Dopo tutto, non ha senso partecipare a una gara se non si è sicuri di vincere. Tuttavia, questa fiducia deve derivare dal duro lavoro e dalla determinazione a mantenere la rotta nel bene e nel male. Non importa quanto sia difficile il viaggio, bisogna continuare finché c’è la minima possibilità di un risultato positivo. È proprio in questa lotta che risiede il valore di un’impresa. Gli ingegneri Honda sapevano quanto potesse essere difficile il processo, ma sapevano anche che il successo sarebbe stato gratificante. Pertanto, la decisione del team di sviluppo di tornare alla gloria con i motori a quattro tempi era la più appropriata.

Capitolo 2

“Vogliamo creare il miglior motore“

Nell’aprile del 1978, Honda annunciò il suo progetto di tornare nel circuito del World GP. Di conseguenza, presso il Centro di Ricerca e Sviluppo di Asaka fu costituita una nuova organizzazione chiamata NR (New Racing) Block, con lo scopo di sviluppare motori da competizione. All’inizio del progetto, il team di sviluppo motori contava solo tre giovanissimi membri del personale. Ma Honda aveva stabilito degli obiettivi chiave per la ripresa delle attività di gara. L’assemblaggio di un team di sviluppo giovane era molto in linea con uno di questi obiettivi, che era quello di “promuovere i giovani talenti con lo spirito delle corse”.

Yoshimura, che era solo al sesto anno di lavoro in Honda, non aveva alcuna esperienza con le precedenti attività agonistiche di Honda. Idee come “ripresa dell’attività agonistica” e “ritorno al circuito del World GP” gli erano completamente estranee.

“Invece di essere entusiasti di sviluppare macchine da corsa, la nostra sensazione era più simile a una cruda determinazione“, ha detto, “Era la determinazione di creare qualcosa che rappresentasse il meglio della tecnologia. Eravamo determinati a creare un motore che sorprendesse il mondo intero. Eravamo convinti che se fossimo riusciti a creare il miglior motore, avremmo vinto“.

La potenza media dei motori a due tempi rivali di Honda era all’epoca di circa 120 cavalli. Anche se la potenza non è l’unico fattore determinante per una vittoria, lo staff di sviluppo sapeva che avrebbe dovuto prima raggiungere un livello di potenza superiore a quello della concorrenza.

Il regolamento del Mondiale GP limita il numero di cilindri a quattro. Di conseguenza, perché un motore a quattro tempi sia potente come un’unità a due tempi, deve raggiungere il doppio del suo regime normale. Per raggiungere questo obiettivo, il team ha dovuto migliorare l’efficienza dell’aspirazione e progettare un sistema di valvole con una maggiore resistenza all’attrito e all’accumulo di calore ad alti regimi. Date queste condizioni, è nata l’idea di raddoppiare il numero di valvole a otto. Esaminando le potenziali posizioni delle valvole nel contesto del layout del motore a quattro tempi, il team ha avuto l’idea di cambiare la forma del pistone da circolare a ovale.

“Il motivo era semplicemente che eravamo tutti così giovani“, ha detto Yoshimura. “Non avevamo nulla da temere. Si potrebbe anche dire che non avevamo alcun preconcetto sul fatto che un pistone dovesse avere una sezione trasversale circolare. Eravamo convinti che il design ovale fosse la chiave per superare le prestazioni dei motori a due tempi”.

Secondo i loro calcoli, il motore a otto valvole e pistoni ovali avrebbe offerto una potenza stimata di 23.000 giri/min e 130 cavalli. Con questi dati promettenti, il team si mise alla ricerca di nuove tecnologie. Ritenevano di avere un’idea vincente e ora avevano bisogno della formula vincente.

Capitolo 3

Il motore riuscirà a girare ad alti regimi?

L’idea di un motore a pistoni ovali non era naturalmente priva di dubbi. Riuscirà a raggiungere l’efficienza di aspirazione calcolata in condizioni di funzionamento reali? Che dire dell’attrito e della tenuta dei pistoni? Il motore poteva essere raffreddato efficacemente in modo che i pistoni non si deformassero a causa delle alte temperature? Occorreva risolvere diversi problemi, ma nessuno ne era più consapevole dello staff di sviluppo. Nel loro desiderio di portare qualcosa di nuovo nel mondo delle corse, il vocabolo preoccupazione semplicemente non era presente nelle loro menti.

“Non ci siamo preoccupati se il motore avrebbe girato ad alti regimi “, ha ricordato Yoshimura, “e nemmeno se sarebbe stato pratico. Non ci preoccupavamo di queste cose, perché volevamo solo che funzionasse“.

I test con un motore monocilindrico a due valvole confermarono che il pistone ovale avrebbe funzionato bene. Aumentarono gradualmente il numero di valvole, fino ad arrivare al monocilindrico a otto valvole. Tuttavia, a quel punto lo staff di sviluppo aveva già affrontato numerosi problemi.

Il fenomeno della disintegrazione improvvisa era un ostacolo significativo, che si verificava tipicamente quando il regime del motore superava i 10.000 giri/min. La causa era la torsione delle bielle. A differenza di un pistone normale, un pistone ovale ha due bielle. Con l’aumento della velocità del motore, le bielle si distorcevano, facendo uscire lo spinotto del pistone dal suo corretto orientamento e causando la rottura delle parti. Per risolvere il problema, non solo era necessario modificare le specifiche del progetto, ma anche migliorare la precisione della lavorazione. Di conseguenza, il team di sviluppo ha collaborato con il personale di Honda Engineering (EG) per provare vari approcci.

Anche i segmenti del pistone era un vero problema, poiché la forma ovale era così difficile da lavorare con precisione. Gli esperimenti sono stati ripetuti più volte, attraverso un processo di tentativi ed errori. Ad esempio, fu testato un anello diviso in due parti e formato a forma di “bastone da passeggio“. Ma dopo aver provato tutte le alternative possibili, si è tornati al punto di partenza con un segmento di pistone convenzionale e autoestensibile. Anche con questa configurazione dovettero fare uno sforzo supplementare per calcolare le dimensioni appropriate, in modo che l’anello rimanesse in forma libera durante la lavorazione, ma producesse una pressione costante una volta installato. In quel periodo le macchine a controllo numerico erano ancora imprecise. Pertanto, era necessario un ulteriore sforzo per produrre la qualità desiderata di un pezzo che riflettesse accuratamente le dimensioni di lavorazione specificate.

Tuttavia, grazie a uno sforzo costante, il team individuò le soluzioni a questi problemi, uno per uno. Il completamento dell’anello del pistone, in particolare, ha dato un notevole impulso alla fattibilità del progetto complessivo. In questo modo, l’obiettivo del test è passato dal progetto a un solo cilindro a quello a quattro cilindri.

Sei mesi dopo l’inizio dello sviluppo del motore, la maggior parte dei problemi era già stata risolta attraverso il collaudo di prototipi monocilindrici. La fase successiva consisteva nel perfezionare il progetto di base applicandolo a una macchina da corsa reale. Lo staff di sviluppo si accampò a Nasu Heights per lavorare sul progetto, completando infine il layout del motore a quattro cilindri a V e quattro tempi “0X” con un angolo di bancata a V di 100 gradi. I test al banco del motore 0X iniziarono nell’aprile 1979.

La stagione 1979, il primo anno del ritorno di Honda, era ormai iniziata. Ma il motore 0X stava dando alla squadra ogni sorta di difficoltà, da un treno di ingranaggi danneggiato a valvole rotte. Tuttavia, il motore produceva circa 110 cavalli, per cui lo staff aveva iniziato a pensare di installarlo su una macchina da corsa, per valutarne il potenziale reale.

“Volevamo identificare i punti deboli del nostro nuovo motore vedendo come si comportava in una gara vera e propria”, ricorda Yoshimura. “Ma dato che lo scopo era questo, nessuno si aspettava che andasse molto bene”.

L’11° Gran Premio del Regno Unito sarebbe stata la prima gara del propulsore. La velocità di sviluppo doveva quindi aumentare per far sì che le macchine Honda fossero pronte per la gara. Anche se l’obiettivo iniziale non era ancora stato raggiunto, il motore produceva già 100 cavalli a 16.000 giri/min. Infine, a luglio fu completata una coppia di NR500, ciascuna dotata di un motore 0X. Le moto, decisamente non in condizioni da gara, si presentarono sul circuito di Silverstone in agosto.

Fin dall’inizio, tuttavia, il debutto si rivelò una battaglia particolarmente dura. Infatti, le macchine si sono qualificate a malapena per un posto nell’ultimo gruppo. Una volta iniziata la gara finale, Mick Grant è caduto alla prima curva e si è ritirato. Anche Takazumi Katayama si è ritirato dopo alcuni giri per problemi al motore. Con entrambi i piloti fuori gara, la gara della Honda si è conclusa con una delusione.

Anche se lo staff non si aspettava risultati eccellenti, voleva comunque vedere una prestazione di un certo spessore. Il loro shock era comprensibile quando hanno osservato il divario sempre più ampio tra le loro moto e quelle dei rivali. L’umiliazione che hanno provato è stata molto peggiore di quanto potessero aspettarsi. Nel Gran Premio di Francia, l’ultima gara della stagione, l’imbarazzo fu ancora maggiore, poiché entrambi i piloti non riuscirono a qualificarsi. Guardando i piloti abbandonare la gara, un devastato Yoshimura non è riuscito a trattenere le lacrime.

“Mi sentivo malissimo, proprio malissimo”, ha detto. “Le lacrime mi sono salite agli occhi. Tranne la nostra, tutte le moto utilizzavano motori a due tempi. Ad essere sincero, speravo che facessero almeno una corsa, anche a costo di restare indietro al termine. Dopo la gara mi hanno chiesto di guardare il video, ma non sono riuscito a vederlo”.

Il motore non era ancora in grado di produrre la quantità di cavalli calcolata nelle specifiche, e tecnicamente le macchine non erano in piena preparazione per la gara. A parte le scuse, comunque, il fatto è che avevano perso. Le sconfitte in Gran Bretagna e in Francia ricordavano dolorosamente che la strada da percorrere era ancora molto lunga.

Capitolo 5

Il completamento del motore a pistoni ovali

Tra i problemi principali del progetto del motore del team c’erano il treno di ingranaggi e il sistema di valvole. Nel primo caso, inizialmente era stato utilizzato un riduttore per far girare la camma a metà della velocità di rotazione della manovella. Tuttavia, poiché si era rivelato una fonte di frequenti guasti, fu adottato un normale sistema di riduzione della camma. Tuttavia, il problema si rifiutava di scomparire. Vennero provate numerose opzioni, dopodiché il team ebbe l’idea di uno smorzatore in gomma che si sarebbe ingranato con l’ingranaggio della camma. Fortunatamente, il progetto fu un successo e permise al sistema di valvole di girare correttamente. Inoltre, ha permesso di ottenere una maggiore potenza.

Altre aree di preoccupazione erano l’eccessiva efficacia del freno motore e l’improvvisa esplosione di potenza all’apertura dell’acceleratore (il cosiddetto “bang“). Il problema del freno motore è stato rapidamente risolto grazie all’uso di un dispositivo chiamato “limitatore di coppia posteriore“. Tuttavia, il team non riuscì a trovare una soluzione assoluta per il “bang“.

La NR500 migliorò lentamente ma costantemente, grazie all’impegno del team. Nel 1982, il motore modificato 2X raggiunse 135 cavalli e nel 1983 un’unità 3X dimostrò una potenza di 130 cavalli. I motori a pistoni ovali erano finalmente alla pari con i loro rivali, almeno in termini di potenza.

Nonostante la maggiore potenza, le prestazioni dei motori Honda non erano così impressionanti in pista. Anche se il team Honda ottenne una vittoria nella 500 chilometri di Suzuka del 1981 utilizzando un motore a pistoni ovali, questo sarebbe rimasto il suo unico trionfo. La serie dei Gran Premi del Mondo era uno sfinimento,una lotta continua per risolvere i problemi.

ll peso era un grosso handicap. Poiché il motore a quattro tempi richiedeva una testata più grande, il suo peso aumentava di circa 20 kg. La massa aggiuntiva che circondava la testa influiva anche sul baricentro e sull’equilibrio generale della macchina. Furono prese misure per ridurre il peso, tra cui la sostituzione del ferro con il titanio e dell’alluminio, materiale già leggero, con il magnesio. Tuttavia, il prezioso miglioramento ottenuto andò rapidamente perduto, poiché i rivali della Honda iniziarono ad adottare lo stesso approccio.

Furono adottate altre misure per risparmiare peso. Tra queste, la riduzione dello spessore dell’albero motore esterno, soggetto a un carico dinamico relativamente ridotto. Spesso, prima di una gara, il personale lavorava tutta la notte per rettificare le parti con una smerigliatrice. Tuttavia, non riuscivano a superare lo svantaggio del peso. Si trattava di un problema che non sarebbe stato risolto completamente fino a quando non fosse stato costruito un successore della NR500.

Erano passati tre anni dall’attesissimo ritorno della Honda nella serie World Grand Prix, ma le NR500 non avevano ancora vinto una gara sul circuito internazionale. Tuttavia, nessuna serie di sconfitte poteva durare per sempre e Honda lo sapeva. Le pressioni, sia in Giappone che altrove, erano sempre più forti affinché Honda prendesse la bandiera a scacchi per prima.

Come compromesso nel tentativo di salire sul podio dei vincitori, nel 1982 la Honda introdusse le NS500 con motori a due tempi. Le NS sostituirono gradualmente le NR e, di conseguenza, assunsero un ruolo dominante sul palcoscenico mondiale delle corse motociclistiche.

Capitolo 6

In un cassetto, un pezzo di sogno

Il motore 3X fu sviluppato nel 1983 come ultimo della serie da competizione (a pistoni ovali). Il 3X aveva certamente un potenziale sufficiente per vincere la gara del World GP, con una potenza impressionante di 130 CV a 19.500 giri/min. Tuttavia, i notevoli risultati delle NS500 fecero sì che le 3X rimanessero in disparte, accantonate nei box. Alla fine, Honda decise di eliminare il 3X dalla sua gamma di macchine da corsa senza mai dare al motore una possibilità di competere.

“Anche se non è riuscito a vincere una gara”, ha dichiarato Yoshimura, “il 3X era molto vicino alla forma completa di un motore a pistoni ovali, raggiungendo una maturità superiore al 95%”.

Dopo tutto, lo staff di sviluppo poteva raggiungere l’obiettivo ingegneristico che si era prefissato all’inizio. L’esperienza, tuttavia, li ha lasciati con un profondo senso di frustrazione.

“Il motore è stato progettato per le corse”, ha detto Yoshimura, “quindi volevamo che fosse un progetto vincente. Se avessimo vinto a Laguna Seca, avremmo potuto accontentarci e chiudere in modo più tranquillo la storia del motore nelle corse”.

A questo proposito, il motore aveva effettivamente la possibilità di vincere a Laguna Seca nel luglio 1981. Non si trattava di una gara del Gran Premio del Mondo, ma fu comunque un evento importante. Durante la gara Freddy Spencer, in sella alla sua 2X, fu davanti per diverso tempo a Kenny Roberts della Yamaha. Anche se alla fine Spencer si ritirò per un problema elettrico, fu una gara che dimostrò ampiamente il potenziale del motore 2X. Il breve ma potente dominio di Spencer aveva assicurato allo staff di sviluppo il potenziale della NR500 e, nonostante le difficoltà, fu un bel ricordo del loro sforzo e del suo valore finale.

Il concetto di NR500 fu seguito dalla NR750, una moto di produzione in vendita nel 1992. In realtà, il limitatore di coppia posteriore e altre tecnologie derivate dallo sviluppo della NR500 sono state introdotte in molte moto Honda di serie. Il risultato più prezioso di questa esperienza, tuttavia, è stato lo spirito di sfida suscitato dallo staff di sviluppo originale e trasmesso a una nuova generazione.

I ricordi delle numerose prove che hanno coinvolto lo sviluppo della NR500 hanno trovato un posto nei cuori e nei ricordi di tutte le persone coinvolte. Fino a poco tempo fa, infatti, un cassetto della scrivania di Yoshimura conteneva bielle danneggiate e valvole rotte, provenienti da gruppi andati in pezzi durante i primi test al banco.

“Ogni volta che vedevo quei pezzi”, ha ricordato Yoshimura, “mi ricordavano l’entusiasmo che avevamo durante lo sviluppo. Mi ricordano un hotel di Nasu in pieno inverno, dove ci avvolgevamo nelle coperte mentre disegnavamo i layout perché il riscaldamento non funzionava. Ricordo la nostra eccitazione per aver finalmente completato i disegni. Naturalmente, ci riportavano alla mente anche i ricordi amari di quelle gare”.

Dal ritorno nel World Grand Prix con i motori a quattro tempi alla creazione dei motori ovali a pistoni, Honda ha continuato a fissare obiettivi elevati e a promuovere lo spirito di sfida in ogni aspetto dello sviluppo. La ricchezza delle nuove tecnologie oggi in possesso dell’azienda è in gran parte il risultato di questi sforzi.

“Per creare qualcosa, bisogna metterci anima e cuore“, ha detto Yoshimura, ripensando con nostalgia a quei giorni. “Lo sviluppo dei motori a pistoni ovali mi ha trasmesso questo concetto, così come agli altri giovani ingegneri”.

I pezzi non sono più nel cassetto della scrivania di Yoshimura. Sono stati dati ai giovani addetti allo sviluppo perché li usassero come materiale di riferimento per le imprese future. Tuttavia, quei pezzi sono parte di un sogno che Yoshimura spera possa crescere nei cuori dei suoi successori e spingerli ancora una volta a nuove innovazioni.

La NR 750 Stradale

Migliore destino ebbe la NR 750 del 1992, un modello stradale di derivazione dal modello Le Mans a pistoni ovali, modificato con l’adozione del limitatore di coppia posteriore dell’NR 500 sulla normale produzione di serie. Questo modello entrò nel Guinness dei primati nel 1993, quando l’allora campione mondiale Loris Capirossi la guidò, stabilendo numerosi record di velocità sull’anello ad alta velocità di Nardò (Lecce, Italia), fra cui il chilometro da fermo (con velocità d’uscita a 299,825 km/h) ed i 10 chilometri con partenza da fermo (media 283,551 km/h)[4].

Questa moto (versione stradale) è stata prodotta in piu’ di 300 esemplari, con un costo di listino iniziale di 90.000.000 + IVA di lire del tempo, paragonabili a circa 60.000 di euro odierni; era dotata di un motore a quattro cilindri, sempre con pistoni ovali e con una distribuzione a 32 valvole.

Il motore della versione stradale NR 750, era capace di 125  CV (91,91 kW), in grado di spingere la moto, dal design molto particolare, alla soglia dei 260 km/h e questo senza l’adozione degli accorgimenti moderni come le valvole pneumatiche o un iniezione elettronica avanzata come i modelli odierni.

Ma il motore non era l’unico punto a cui gli ingegneri e tecnici Honda avevano dedicato attenzione e cure: anche il forcellone monobraccio posteriore era stato sottoposto a particolari cure e lavorato con estrema precisione, così come la forcella anteriore rovesciata con un diametro di mm 45 pluriregolabile e l’air-box in pressione, con prese sia direttamente sul cupolino che ai lati dello stesso.

A questo si aggiunge un design con particolari che hanno influito la storia delle moto sportive: scarichi sotto la sella, carenatura in fibra di carbonio con il cupolino dai riflessi cangianti, cerchi in magnesio e una strumentazione di tipo aeronautico con i dati riflessi attraverso uno specchio davanti agli occhi del pilota. La chiave di accensione era una vera chicca: costruita con mix di nickel, argento e fibra di carbonio.

Mercati : Usa, Europa, Giappone
Data di vendita: 1992
Codice prodotto: RC40 e RC41 ( limitata a 100 CV per Francia e Giappone)

 

Motore	SOHC, 4 cilindri a V di 90°, 4 tempi, 8 valvole per cilindro, raffreddato a liquido, pistoni ovali
Alesaggio x corsa	101,2 mm x 50,6 × 42 mm
Cilindrata	747,7 cmc
Rapporto di compressione	11,7:1
Sistema di lubrificazione	Carter secco
Potenza massima	125 CV a 14.000 giri
Coppia massima	7.9 N·m 6.6 kgm a 11.000 rpm
Alimentazione	Iniezione elettronica, con corpi farfallati da 30 mm e due iniettori per cilindro
Accensione	Computerizzata CDI
Avviamento	Elettrico
Trasmissione	5 velocità
Frizione	A dischi multipli in bagno d’olio
Telaio	In alluminio
Sospensione anteriore	Forcella Showa idraulica telescopica, 45 mm
Sospensione posteriore	Monoammortizzatore con forcellone monobraccio
Freno anteriore	Doppio disco idraulico da mm 310
Freno posteriore	Disco singolo da mm 220
Pneumatici	Ant. 130/70 ZR16 – Post.180/55 ZR17
Peso a secco	223 Kg