Il Circuito di lubrificazione della Norton Commando, i fenomeni di wetsumping e la corretta pressione di funzionamento

Quando lo scorso mese sono andato a ripristinare l’oil line del mio Commando, riflettendo sul funzionamento dell’impianto di lubrificazione e analizzando il fenomeno chiamato wet sumping, ho deciso di studiare a fondo la questione così da poter condividere con gli amici appassionati elementi utili a comprendere e prevenire questo  fenomeno comune alla produzione britannica del tempo e al contempo dare dei riferimenti sulla corretta pressione dell’olio quando tutto funziona come deve su una Norton Commando.

Il fenomeno del wet sumping

Occorre innanzitutto spiegare che il twin Norton è un motore con carter secco, un motore cioè che per la lubrificazione non usa la coppa dell'olio, l'olio lubrificante viene recuperato dalla pompa di recupero in un serbatoio separato (che contiene 2.8 litri di lubrificante) e da qui, attraverso la pompa di mandata, viene spruzzato all'interno del motore, per lubrificare i vari organi. Il vantaggio principale di questo sistema è dato dalla possibilità di realizzare un motore più compatto, aspetto fondamentale nel progettare moto sportive di grossa cilindrata negli anni in cui nascevano le moto che amiamo. 

Le moto britanniche dell'epoca d'oro, infatti adottano quasi esclusivamente questo sistema, di conseguenza uno degli inconvenienti comuni alla produzione britannica è il wet sumping.

Che cos'è il wet sumping? molti nortonisti si saranno accorti che andando in garage, dopo aver lasciato qualche giorno, a volte poche ore soprattutto in estate, la moto ferma, andando ad esaminare il serbatoio dell'olio questo sarà inspiegabilmente vuoto...dov'è finito l'olio? Possibile che sia tutto finito nel sump, cioè nel carter motore? 

La risposta è si! Questo fenomeno in lingua inglese viene chiamato wet sumping.

Questo spiacevole problema viene risolto da molti nortonisti montando una anti-drain valve, una valvola che impedisce al lubrificante di scendere a caduta quando il motore è fermo. L'uso di queste valvole ad ogni modo è controverso tra gli appassionati, principalmente perchè in caso di rottura della valvola i danni al motore possono essere veramente pesanti. In molti sostengono di aver usato per anni queste valvole senza problemi, così come d'altro canto, molti sono stati i motori distrutti per colpa del loro malfunzionamento. Bisogna aver ben chiaro, comunque, che si va a mettere un'ostruzione nella oil line tra serbatoio e pompa dell'olio con conseguenze che possono essere potenzialmente catastrofiche.

Personalmente non sono favorevole all'uso di valvole anti-drain, e ritengo questo fenomeno sopravvalutato, l'importante è accertarsi che l'impianto di lubrificazione funzioni a dovere e questo si può verificare empiricamente controllando il flusso di olio di ritorno del serbatoio, che a motore caldo dovrebbe tornare al livello corretto. Oppure si può con il giusto strumento misurare la pressione a cui il circuito lavora.

La casa nel 1975 con il modello MkIII ha parzialmente risolto questo problema; infatti il timing cover a partire da quest'anno presenta una valvola che ha lo scopo di minimizzare il fenomeno di wet sumping, direi con risultati non risolutivi, sicuramente migliorativi.

Se non volete intervenire montando una di queste valvole è possibile limitare questo fenomeno con alcuni semplici accorgimenti:

1) scegliete l'olio giusto: l'olio ha diverse caratteristiche e densità, utilizzate un olio SAE 50 in estate e SAE 40 in inverno (da noi al sud anche SAE 50 tutto l'anno);

2) lasciate sempre il motore in fase di compressione: allunga enormemente i tempi di caduta dell'olio;

 

Secondo alcuni se anche con questi accorgimenti il fenomeno persiste con i medesimi tempi occorre revisionare la pompa dell'olio. Io personalmente prima di intervenire sulla pompa farei un controllo della pressione dell'olio.

Potete anche montare il timing cover della MkIII (part number 066161) dotato di anti-wet sumping valve, che è compatibile con tutti i modelli Commando a partire dal VIN number 131257 ma tenete presente che Andover Norton lo ha in listino a 195 GBP plus VAT, circa 270 euro (aprile 2014).

sopra la sequenza dei tre tipi di timing cover utilizzati da Norton sulla Commando ultimo a destra l'MkIII

La pressione dell'olio

Qual è la normale pressione di funzionamento del twin?

Usando un olio 20/50, come in genere usiamo in Italia, il twin del Commando, dovrebbe dare questi dati di pressione;

- 60 psi avviando il motore a freddo al minimo;

- dopo che l’olio si è scaldato la pressione dovrebbe scendere intorno ai 20 psi, ancora al minimo. A motore caldo girando a 3.000 - 4.000 giri la pressione dovrebbe attestarsi tra i 30 e i 40 psi (la temperatura dell’olio a caldo normalmente si attesta a circa 10 psi per ogni 1.000 giri);

- dopo aver girato e ancora con motore caldo la pressione dell’olio al minimo dovrebbe scendere a circa 10 psi, ma può anche arrivare a 2-3 psi, questo per la scarsa capacità della pompa dell’olio di serie di apportare una quantità di olio sufficiente a mantenere una buona pressione.

Alcuni amici americani, del forum accessnorton hanno riscontrato nelle moto che montano le valvole anti-drain una pressione pari a 0 psi con il motore al minimo e questo non va bene.

Nel carter del timing c’è la oil pressure relief valve, la valvola che permette di scaricare la pressione dell’olio (il bulbo grande sotto) che si apre quando la pressione si attesta intorno ai 55-60 psi.

Che cos’è il psi?

In fisica psi è l'acronimo di pound per square inch o più esattamente di pound-force per square inch, locuzione inglese che significa libbre per pollice quadrato, ed è l'unità di misura della pressione nel sistema consuetudinario anglosassone. Era particolarmente utilizzato per i manometri delle locomobili inglesi.

Atri simboli usati sono lbf/in² o lb_f/in² o lbf/sq in o lb_f/sq in.

·                    1 psi = 1 lb/in² = 6 894,757 N/m² = 6 894,757 Pa = 0,06894757 bar = 0,07027 kg/cm² = 0,06805 atm

In meccanica viene spesso usato il multiplo ksi (kilopound per square inch: 1 ksi = 1000 psi). Un ksi è quindi equivalente a circa 0,7027 kg/mm².

Come controllo il livello dell'olio?

La domanda sorge spontanea, come faccio a verificare il livello dell'olio se mi trovo il serbatoio vuoto a causa del wet sumping? 

Dunque risolviamola all'inglese: avviamo il motore della nostra Commando ed andiamo a prenderci una buona tazza di tè caldo! non abbiate fretta, lasciate girare il motore al minimo e dopo aver preso il tè, con aplomb tutto britannico potremo avvicinarci alla nostra moto e verificare il livello d'olio presente nel serbatoio, che nel frattempo dovrebbe essere tornato regolare.

warning:

Non facciamo l'errore di rabboccare l'olio pensando non ci sia, l'olio una volta messa in moto il twin andrà in circolo e l'eccessiva quantità nelle migliori delle ipotesi vi renderà simili ad un cercatore di petrolio texano, nella peggiore farà aumentare esponenzialmente la pressione all'interno del carter con esiti che potremmo definire catastrofici senza esagerazioni, qualora il breather non riuscisse a fare fino in fondo il suo lavoro.

Perchè aumenta la pressione? perchè dove c'è un corpo non può essercene un altro, e l'olio è difficilmente comprimible, quindi la pressione potrebbe far collassare il vostro motore.

Non facciamo però neanche l'errore opposto, controllate sempre il livello dell'olio e comunque rabboccatelo secondo quanto previsto nel manuale d'uso. Il Commando non può fare a meno dell'olio perchè i big end (le teste di biella) lavorano su plain bearing (boccole o bronzine) che necessitano di essere correttamente lubrificate, la mancanza di pressione dell'olio significherebbe il disastro immediato e un motore da ricostruire!

Approfondimenti: un motore che respira...

Come abbiamo detto i carter a secco hanno dimensioni compatte, in un motore a carter umido come la maggior parte delle auto, i carter sono maggiormente dimensionati e l’albero motore non gira nell'olio ma sopra. In un motore a carter secco come la maggior parte dei twin britannici, non ci dovrebbe essere che una mezza tazza d’olio che viene pescato dal ritorno al serbatoio.

In un motore a carter secco c’è appena spazio per l’albero e non molto altro, olio e aria compresi. Se immaginiamo i pistoni muoversi su e giù, dalla parte inferiore, sposteranno aria, una quantità d’aria pari alla cubatura del motore. Il motore agisce come una pompa d'aria risucchiando e spingendo aria mentre i pistoni vanno su e giù. Come i pistoni si avvicinano al PMI punto morto inferiore tutta l'aria viene spinto fuori, come i pistoni tornano fino al PMS punto morto superiore, l'aria viene risucchiata dentro.

Questo è il motivo per cui abbiamo i breather sui nostri motori, questi twin respirano.

Se il carter è abbastanza grande, e di conseguenza il volume di aria contenuto nel pozzetto è abbastanza grande, l'aria si comprime in una certa misura e assorbe lo spazio occupato dai pistoni nei loro spostamenti di salita e discesa, ed il motore scarica la pressione con facilità.

Di conseguenza un carter compatto significa minor volume d'aria. Se poi il contenuto del serbatoio dell'olio scende nel carter, normalmente asciutto, abbiamo ancora meno aria che assecondi il movimento dei pistoni. E tenete presente che l'olio non si comprime molto facilmente.

La coppa, parzialmente pieno di olio ha quindi perso molta della sua capacità di assecondare l'aspirare e soffiare dai pistoni e olio ed aria cercheranno una via d'uscita. Il breather dovrebbe fare il suo lavoro, altrimenti aria e olio cercheranno un punto più debole per venir fuori. Nella maggior parte dei casi questi tendono ad uscire attraverso la guarnizione del carter trasmissione lato drive. Se accade ve ne accorgerete dalla frizione che slitta.

Maggiori problemi di pressione si presentano sui motori con carter 1972 onward dove l'olio nella coppa copre l'uscita verso il breather (posto dietro in basso). Non trovando l'uscita attraverso il breather la pressione aumenta considerevolmente, questa è la causa principale delle failures dei motori combat. E anche possibile intervenire su questo problema lavorando sul carter lato timing così come mostrato nelle foto sotto. Molti, così come ho fatto anch'io, preferiscono riportare i combat alla loro configurazione standard.

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