VIDEO Anatomia motorului V-Twin: Cum funcționează și de ce a devenit emblematic pentru motocicletele de tip cruiser

Motorul V-Twin reprezintă o configurație de motor cu ardere internă în care doi cilindri sunt dispuși într-o configurație „V”. Deși a fost utilizat în diverse aplicații, acest design este cel mai strâns asociat în special cu motocicletele de tip cruiser, unde a devenit un element emblematic atât din punct de vedere tehnic, cât și estetic.

Scurt istoric

La începutul secolului al XX-lea, majoritatea motocicletelor foloseau motoare cu un singur cilindru. Nevoia de putere suplimentară a dus în mod natural la ideea de a adăuga un al doilea cilindru pe același carter, dublând cilindreea fără a dubla complexitatea întregului ansamblu.

Prima motocicletă cu motor V-Twin a fost construită de Indian în 1903. Harley-Davidson a urmat în 1909, însă primul lor model nu a avut succes, demonstrând că simpla adăugare a unui cilindru nu era suficientă. Compania a revenit în 1911 cu modelul 7D, un design îmbunătățit care a pus bazele viitorului său. De-a lungul anilor, motorul V-Twin a devenit un simbol al motocicletelor americane, propulsând mărci precum Harley-Davidson și Indian.  

În anii ’70 și ’80, producătorii japonezi au observat popularitatea motocicletelor de tip cruiser și au intrat pe piață. Inițial, au folosit motoare cu diverse configurații (patru cilindri în linie, doi cilindri paraleli), dar au realizat rapid că un element esențial al atractivității acestui stil era motorul V-Twin. Yamaha a spart gheața în 1981 cu modelul Virago 750, care a avut un succes instantaneu. La scurt timp, Honda (cu gama Shadow), Kawasaki (cu Vulcan) și Suzuki (cu Intruder) au lansat propriile motociclete cruiser echipate cu motoare V-Twin, consolidând această configurație ca standard de facto pentru categorie.

Mod de funcționare

Caracteristicile unice ale unui motor V-Twin – sunetul, vibrațiile și livrarea puterii – sunt rezultatul direct al arhitecturii sale mecanice.

Configurația de bază și unghiul V

Un motor V-Twin constă din doi cilindri și pistoanele aferente, care acționează un singur arbore cotit. Unghiul dintre cei doi cilindri este un parametru definitoriu.

• Unghi de 45 de grade: Folosit în mod tradițional de Harley-Davidson, acest unghi îngust permite motorului să fie compact și să se încadreze în cadrele clasice de motocicletă.  
• Unghi de 90 de grade: Folosit de mărci precum Ducati și Moto Guzzi, este adesea denumit L-Twin datorită orientării sale. Această configurație oferă un echilibru natural superior.

Multe motoare V-Twin de tip cruiser utilizează un design cu un singur maneton pentru arborele cotit. Acest lucru înseamnă că ambele biele (piesele care leagă pistoanele de arborele cotit) se atașează în același punct pe arbore. Această particularitate mecanică este fundamentală pentru ritmul de funcționare și sunetul specific.

Sunetul și ritmul de aprindere

Sunetul distinctiv, adesea descris ca „potato-potato”, este o consecință directă a unghiului îngust al cilindrilor (ex: 45°) și a designului cu un singur maneton. Această combinație creează un interval de aprindere neregulat. Cele două aprinderi au loc într-o succesiune rapidă, urmată de o pauză mai lungă până la următorul ciclu. Schema poate fi imaginată astfel: bang, bang… pauză… bang, bang…. Acest ritm asimetric, asemănător unei bătăi de inimă, contrastează puternic cu zumzetul uniform al unui motor cu patru cilindri, unde aprinderile sunt echidistante.

Vibrațiile: Inerente și gestionate

Vibrațiile unui motor provin din două surse principale: dezechilibrele mecanice ale pieselor în mișcare (pistoane, biele) și impulsurile generate de procesul de combustie.

• Dezechilibru primar: Mișcarea pistoanelor în sus și în jos generează forțe de inerție. Într-un motor V-Twin de 45 de grade, aceste forțe nu se anulează reciproc în mod eficient, rezultând un dezechilibru primar semnificativ, în special pe axa verticală. Acesta este responsabil pentru trepidațiile puternice la turații joase. În contrast, un V-Twin de 90 de grade are forțe primare care se anulează reciproc în mare măsură, fiind un design natural mult mai lin.

Pentru a gestiona aceste vibrații inerente, producătorii folosesc mai multe tehnici:

1. Arbori de contrabalansare: Sunt arbori cu greutăți excentrice care se rotesc în sens opus dezechilibrului motorului, anulând o mare parte din vibrații. Aceștia adaugă însă complexitate, greutate și consumă o cantitate mică de putere.
2. Manetoane decalate (Offset Crankpins): Punctele de prindere ale bielelor pe arborele cotit sunt decalate. Acest artificiu tehnic face ca motorul să funcționeze ca și cum ar avea un unghi V mai mare (mai apropiat de 90°), îmbunătățind echilibrul. Honda folosește frecvent această soluție.
3. Montarea elastică în cadru: Motorul este montat pe suporturi de cauciuc care absorb vibrațiile, împiedicându-le să ajungă la pilot.

Pe lângă vibrațiile mecanice, există și impulsurile de putere – șocul resimțit la fiecare aprindere în cilindru. Acestea sunt vibrațiile „bune”, percepute de pilot ca un feedback direct al forței motorului, contribuind la senzația de cuplu masiv la accelerare.

Putere și cuplu

Motoarele V-Twin pentru motocicletele cruiser sunt, în general, proiectate pentru a produce un cuplu motor ridicat la turații joase. Acest lucru se realizează printr-un design specific, adesea de tip cursă lungă (long-stroke sau undersquare), unde distanța parcursă de piston (cursa) este mai mare decât diametrul cilindrului (alezajul).

Un motor cu cursă lungă are următoarele caracteristici:

• Generează cuplu excelent la turații joase: Acest lucru oferă o senzație de putere imediată și o plecare de pe loc fără efort.
• Este limitat la turații maxime mai mici: Cursa lungă înseamnă că pistonul parcurge o distanță mai mare, atingând viteze medii ridicate chiar și la turații relativ scăzute. Acest lucru limitează turația maximă sigură a motorului.
• Permite o respirație eficientă la turații joase: Supapele mai mici (impuse de alezajul redus) și sincronizarea axei cu came sunt optimizate pentru a umple cilindrii eficient la viteze reduse ale motorului, dar devin un factor restrictiv la turații înalte.

Din acest motiv, motoarele V-Twin nu au nevoie de tehnologii asociate cu performanța la turații înalte, precum supape multiple (deși unii producători japonezi folosesc capete cu 3 sau 4 supape pentru eficiență sporită) sau axe cu came în cap.

Configurația cu 2 supape pe cilindru și distribuție prin tije și culbutori (pushrod), așa cum se găsește la multe modele Harley-Davidson, este perfect adecvată pentru caracterul de funcționare la turații joase.

Surse:

Informațiile tehnice și istorice prezentate în acest articol au fost extrase și adaptate din următoarele materiale:

„Parallel-twin or V-twin – Which should you choose?„ – Articol publicat pe platforma online MotoDeal.

„Motorcycle V-twin Engine Technical Issues” – Articol publicat în revista Motorcycle Cruiser.