les desmoquattro

La préhistoire du "desmoquattro": le moteur de la Delage de Grand Prix 4 soupapes desmodromique de 1914, cette voiture existe encore
 

                   delage-desmo-1914-1.jpg    delage-desmo-1914.jpg    

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La génèse du "desmoquattro" ou le chef-d'oeuvre de Massimo Bordi:


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 desmo Bordi 

  remarquer en jaune la came de fermeture centrale commune à deux soupapes

 

(la photo est celle d’une autre culasse double arbre à cames 4 soupapes non-desmo dessinée par Taglioni, celle du brevet de Bordi n’a jamais été réalisée)

 

Massimo Bordi a été recruté chez Ducati en 78 après avoir préparé sa thèse d’ingénieur (dessins) avec l’aide de Taglioni en 74 et 75:
-une superbe culasse double arbre à cames 4 soupapes desmo destinée aux twins à couple conique (bevel gear), une première chez Ducati, avec un angle de soupapes ramené à 40° inspiré des moteurs Cosworth de Formule 1.
Mais elle n’a pas convaincu "il Dottore" qui, fidèle à la vieille école, ne voulait pas démordre des 2 soupapes. Il assurait qu’aucune des culasses 4 soupapes qu’il avait réalisées n’avait apporté de gain important. Soit dit en passant Taglioni n'a jamais fait de culasse 4 soupapes desmo. Pourtant celle de Bordi méritait d'être testée, dommage... une 900SS desmoquattro de 100 hp, ça aurait été sacré truc !
Et surtout il n’aimait pas trop qu’un jeune ingénieur vienne marcher sur ses plates bandes. D’un caractère pas toujours facile, il préférait travailler avec ses fidèles et inséparables Gianluigi Mengoli (ingénieur en chef) et Franco Farné (ancien pilote, chef d’atelier de mise au point et essais de prototypes de course).


Farné avec Taglioni le jour de son départ en retraite le 31 Mai 89

 

Sous des airs affable, il était autoritaire et ses propositions étaient souvent des ordres. Et Bordi fut rapidement expédié au département diesel où, beau joueur, il affirme avoir beaucoup appris sur la thermodynamique et la fiabilité. Chez Ducati à l’époque les nouveaux y faisaient souvent leurs classes, il n’empêche que les relations entre Bordi et Taglioni en ont pris un coup de froid...
Mais en 80 Taglioni, gros fumeur, est tombé malade et le brillant Bordi a été rappelé aux motos et à ses 4 soupapes. Finalement il remplaça Taglioni en 82 lorsque celui-ci fut contraint de travailler à mi-temps.

 


bordi-et-taglioni.jpg Bordi et Taglioni durant la mise au point du moteur 750 TTF1

 

En lien une interview de Massimo Bordi sur cette époque  (en version française utiliser l'onglet "Translate" du menu et "Google.tr" pour traduire)


 

L’ancêtre des "desmo-quattro": la 748 IE (Inezione Elettronica), une machine bien née

 

748 IE

 


 

  bordi-4valvedesmo-us-patent.jpg


Un 750 "Pantah" TT F1 4 soupapes refroidi par eau et à injection électronique Weber-Marelli:

Ce premier proto conservait des carters moteur modifiés de la 750 à air (88 x 61,5) et développait 94 hp à 10.500 t/min en configuration endurance.

Apparue en public pour la première fois au Bol d’Or le 18 Septembre 1986 et pilotée par Virginio Ferrari, Juan Garriga et Marco Lucchinelli, la 748 IE cassa une vis de bielle au matin après 15 heures de course alors qu’elle était en 7ème position. C'était faire preuve d'optimisme que d'engager une toute nouvelle machine dans une course de 24 heures, il n'empêche qu'elle aurait fini 7-ème dans une course de 12 heures parmi des motos de 1000 cc... 


A sa deuxième apparition en mars 1987, poussée à 851 cm3 (92 x 64) comme les dernières TT F1 et équipée de bielles Pankl, elle atteignait 115 hp et remporta la victoire avec Marco Lucchinelli à Daytona et ensuite à Monterey dans le championnat américain "Battle of the Twins". Ces victoires furent décisives pour la suite du projet, Ducati mal en point venait d’être racheté par Cagiva et le prestige de la marque en était renforcé.
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    pantah-div-163.jpg

 

la version 851 victorieuse à Daytona en 87

 


La 851 proprement dite arriva en 88, le moteur reçut d'importantes modifications avec de nouveaux carters plus solides, une boite de vitesse à 6 rapports et un radiateur plus gros emprunté à la 500 Cagiva 2 temps de GP.
Ces nouveaux carters avec la boite de vitesse à 6 rapports seront utilisés ultèrieurement sur les "gros" deux soupapes comme les 906 Paso et les 900 SS.
Développant 125 hp à 10.500 rpm grâce à une nouvelle augmentation de cylindrée à 888 cmavec un alésage de 94 mm, la Ducati  "Super Bike" devint finalement imbattable après quelques difficultés pour fiabiliser son injection électronique.
Le "desmo quattro" moderne créé par Bordi et Mengoli s’était imposé et Taglioni a du se rendre à l’évidence...
Par la suite le cadre (chassis) fut entièrement redessiné et une version routière, la 851 "Strada", fut produite à 200 exemplaires pour l'homologation en catégorie "Super Bike" dont 20 "Luchinelli Replica" 888 cc.

pantah-div-138.jpg  proto-851-1.jpg      la 851/888 de 1988

Ne pas confondre avec la TT F1 851 cm3 refroidie par air que Lucchinelli mena à la victoire à Daytona (sous le même n° 618), à Laguna Seca et à Santa Monica en 86.   


A la même époque des culasses "desmo quattro" refroidies par air avaient été testées en compétition avec succès sur une 750 TT F1 (97 hp @ 10.500 rpm): une pôle position et une deuxième place aux 8 heures de Jerez.

 

Culasses brutes de fonderie 4 soupapes refroidies par air vues à l’usine

 

Un peu de lecture: "Desmoquattro Story" de Ian Faloon


C’est cette 851 qui permit à Massimo Bordi de s’imposer vraiment en tant que nouveau directeur technique alors qu'il était en concurrence pour ce poste avec Bocchi, un ancien de MV Agusta qui avait été le chef de projet du moteur Pantah.


A l’époque deux projets pour un modèle "haut de game" s’affrontaient:
Le "bi-Pantah" de Taglioni et le "desmoquattro" de Bordi. Mais "il dottore" souffrait de problèmes de santé (depuis 83 il travaillait à mi-temps à l’usine) et la direction estima à juste titre qu’un twin moderne et performant était plus comforme à l’image de Ducati que le bi-Pantah V4. Les dés étaient jetés, une nouvelle ére commençait à Bologna avec le lancement de la 851 Strada desmo-quattro en série en 88 juste avant le départ en retraite de Taglioni.
Finalement, même si l'Apollo et le bi-Pantah ont tourné au banc d'essais, celui-ci n’a jamais pu concrétiser son rêve de produire un 4 cylindres en V, le projet bi-Pantah fut abandonné mais l’histoire lui a rendu justice avec le "desmo 16"....

 

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Photos "Rudi’s Pantah Site

Taglioni, Bordi et Mengoli en Septembre 86 devant le prototype "desmoquattro" en cours de fabrication
(Taglioni en semi-retraite est déja marqué par la maladie)

 

le carter d'alternateur de 750 F1 modifié pour la pompe à eau

(il sera ultérieurement peint en noir)

 

C’est ainsi qu’est né le "desmoquattro" à  injection electronique ("IE") et refroidi par eau créé par Bordi et Mengoli avec les encouragements de Cagiva, le propriétaire de Ducati à l'époque..
Bordi soumit son projet à Cosworth mais les anglais jugèrent le desmo trop encombrant pour permettre un angle de soupapes assez étroit et cette collaboration en resta là.
L
’étude du moteur s’est déroulée de Septembre 85 à Mars 86 en cachette de Taglioni qui était si farouchement opposé à ce projet qu’il alla jusqu’à écrire à la direction pour tenter de l’empêcher: Mengoli dut faire les dessins chez lui en dehors des heures de travail !
Le brevet de Bordi et  Mengoli a été déposé en Juin 86 en Italie. Les essais au banc et la mise au point se sont déroulés entre Mai et fin Aout et les premiers roulages ont été effectuées avec le moteur monté dans un cadre de 750 Paso. Les premiers tests sur piste dans la configuration du Bol d'Or ont eu lieu au Mugello début Septembre quelques jours avant la course. (extrait du livre de ian Falloon)

TT F1 Verlicchi

le cadre est un Verlicchi de TT F1 (parties rouge) modifié par Pierbon suivant un dessin de Roger Manning, la culasse arrière ne rentrait pas dans le cadre TTF1

prototype 748 IERoger Manning sur la moto et Farné à droite

 

 

Mengoli au départ du Bol d’Or 1986

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ravitaillement de nuit au Bol d’Or 

 

 
Marco Luchinelli victorieux à Daytona en 87 sur le prototype 851
Il précède deux autres Ducati: Stefano Caracchi, le fils "NCR", qui finira en deuxième position sur la Tecfar NCR 851 à air et l'américain Jimmy Adamo sur la "Mille" préparée par Reno Leoni.  

1987-daytona-pro-twins.jpg

Le podium de Daytona 1987:1 Marco Luchilelli / Ducati, 2 Stefano Caracchi / Tecfar Ducati, 3 Scott Parker / Harley Davidson


C’est Jimmy Adamo avec 4 victoires et plusieurs podiums qui remportera le championnat américain BOTT (Battle of the twins) 1987 avec la "Mille" Leoni.
photos ci-dessous: les trois mêmes avec les mêmes numéros à Daytona l'année précédante en 1986 sur deux TT F1 851 et 818 (92 x 61,5) et la Tecfar 750.

 

Daytona 1987

Leoni Adamo      1000 Reno Leoni   1000-leoni-1.jpg  millersf-1.jpg

Reno Leoni avec Jimmy Adamo                                                                 la Ducati "Mille" Leoni de 1987 


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La "Testastretta" (culasse étroite): de 40° l’angle entre soupapes a été réduit à 24,3°

  desmodromology.jpg


Déssinée en 2001 pour les 998 par Marchetti un ancien ingénieur de Ferrari qui travailla en 89 sur un projet de V12 desmo 5 soupapes de Formule 1.

ferrari-v-12-desmo-1.jpg

Un angle entre soupapes réduit permet de redresser les conduits d'admission ce qui améliore l'écoulement des gaz mais aussi d'obtenir une chambre de combustion plus plate au bénéfice du rendement thermique. Le constructeur de moteurs de Formule 1 Cosworth a été un précurseur en la matière au début des années 60. 
Avec cette culasse les 999 Super Bike officiels dépassaient 200 hp à 13.000 rpm ce qui reste un record pour 500 cc de cylindrée unitaire.
Un angle de soupapes aussi faible est en lui seul un exploit technique compte tenu de l’encombrement de la distribution desmodromique 4 soupapes double arbre à cames.
Grâce à des soupapes d'admission plus longues l'angle entre soupapes a été encore diminué à 22° (11° de chaque coté) sur les dernières versions dites "Testastretta Evoluzione 11°" introduites sur les 1098 (photo de droite). Le conduit d'admission ovale a été legérement redressé et sa section s'est vue augmentée de 13 % .
Celà dit si on compare avec la coupe de la culasse Ferrari (illustration plus bas dans la section "rapel pneumatique des soupapes) le conduit d’admission du moteur F1 est encore plus droit, guère plus de 30° par rapport à l'axe du cylindre, le linguet d’ouverture du desmo prend de la place.

 

   4valvebevelcoloursmall.jpg    img159-1.jpg  desmodromology.jpg   testastretta-1.jpg testastertta "evoluzione"

 40°, 30°, 24,3°, 22°: le progrès est énorme depuis le premier dessin de Bordi 

   distribution testastrettaducati-1199-panigale-superquadro-motor-cutaway-08-1.jpg

distribution 1198 "Panigale"
remarquer la chaine et les cames de fermeture moins larges dans la partie ronde


Le "desmoseidicci":

 

ducati-gp-08.jpg        ducati-desmosedici-gp9-carbon-fiber-chassis-3.jpg 

la 800 GP 8 à cadre tubulaire vice-championne du monde en 2008 et la GP 9 à cadre en carbone

 

 

moteurs desmo 16 de Moto GP en cours de montage au département course Ducati

dual-01.jpg

ci-dessus la première version du moteur 990 de GP

ducati-italydesmosedicitrip-0615.jpg    ducati-italydesmosedicitrip-0616.jpg   duc-100-1772.jpg    culasse-desmo-16-1.jpg

 

le moteur de série

 

ducati-desmo-16-distri.jpg
13 pignons...sur les plus de 30 que contient ce moteur au total

ducati-ncr-m16-1.jpg

NCR M 16

ducati-d16-speciale.jpg

version "Flat tracker"


 

 Le rappel pneumatique de soupapes type Formule 1:

(créé par J.P. Boudet pour les V6 Renault 1500 turbo)

Ce principe permet de repousser très loin le régime d’affollement des soupapes en éliminant les phénomènes d’entrée en résonance vibratoire des ressorts. Mais les frottements générés par l’ouverture des soupapes restent plus élevés qu’avec le desmo en particulier avec des profils de cames très pointus. De plus, à cause des fuites inévitables, ce sysyème nécessite une réserve d’azote sous pression à plus de 100 bars pour alimenter les "ressorts" pneumatiques à 7 bars via un détendeur, on utilise de l'azote plutôt que de l'air parce qu'il est sec et non oxydant. L'utilisation de ce système est strictement réservée à la compétition, après les Formules1 les constructeurs Japonais l'ont adopté sur leurs motos de GP
Sur une machine de série on serait contraint de rajouter un compresseur d'air mais en plus il faudrait que cet air soit parfaitement sec, le jeu n'en vaut pas le chandelle...

Les avantages du desmo sont ailleurs notamment quant au couple à moyen régime, Ducati l’a largement prouvé.
Le 1198 F10 Super Bike d’usine a été le twin de compétition le plus puissant au monde avec 220 hp à 11.000 t/min en conservant néanmoins une bonne souplesse.
Quant au 800 V4 Ducati de moto GP il développait 225 hp à 18.000 rpm en version "screamer" (calage pour explosions régulièrement espacées) avec un régime maxi de 20.000 rpm (la version 990 cc atteignait 240 hp et la GP 12 est donnée pour plus de 250 hp). 
N.A: ces chiffres sont officiels, ils ont été publiés par plusieurs médias.

sequenza-motori.jpg screamer, big bang, etc...


-Celà dit, en toute objectivité, la conception des cames a fait d’énormes progrès avec des profils polydynes conçus à l'aide de logiciels et les 4 cylindres Honda et Yamaha de Moto GP qui utilisent le rappel pneumatique des soupapes n’ont plus guère à rougir en termes de puissance par rapport au Ducati desmo 16. Néanmoins le V4 Ducati dispose d'un excellent couple à moyen régime et consomme moins de carburant.
-D'autre part les arguments de Taglioni lors de sa conférence sur les raisons qui l'on coduit a adoptet le distribution desmodromique se rapportaient à un système qui utilise des culbuteurs pour actionner les soupapes.
Les moteurs modernes haute performance non desmo que ce soit en moto ou en automobile comportent un simple linguet commandant l'ouverture. Cette pièce n'a pas besoin d'être largement dimensionnée puisqu'elle travaille principalement en compression entre la came et la soupape. Grâce aux ressorts en aciers spéciaux (ou pneumatiques) et à l'utilisation de matériaux légers il est parfaitement possible de nos jours d'adopter des profils de cames aussi agressifs que sur les systèmes desmo.
Dans ces conditions les seuls avantages du desmo restent une diminution des frottements du fait du tarage très faible du petit ressort de rattrapage de jeu et un moindre effort d'entraînement de la distribution avec une grande douceur de fonctionnement, en résumé beaucoup de complication pour un bénéfice réel mais très minime au niveau du couple et de la consommation. C'est pour cette raison que Ducati est le seul à conserver ce système qui est avant tout son image de marque. Ferrari l'a testé en F1 et y a renoncé et depuis l'arrivée du rappel pneumatique des soupapes il n'est pas évident que le moteur Ducati de moto GP soit plus performant que les autres.
Par contre en ce qui concerne les machines de série les Ducati bicylindres parviennent à égaler les performances des quatre cylindres de la concurrence, alors...  
-le débat reste ouvert, mais quoi qu’il en soit, c’est peut-être un argument "marketing" pour Ducati, il n’empêche que le système desmodromique reste une rareté mécanique efficace et géniale... 

 

 

 

Cosworth F1  Ferrari Ferrari F1  le principe

 

valvola-pneumatica-01.jpg


Les "têtes" de Ducati de nos jours:


massimo-bordi.jpg Massimo Bordi Directeur général de Ducati en 2000


Quant à Massimo Bordi, après avoir occupé les fonction de directeur du département recherche et développement et ensuite de directeur général, il a été remercié fin 2000 lorsque Ducati a été revendue par Cagiva à Texas Pacific Group. Il tenta plus tard de convaincre Harley-Davidson de racheter Ducati. Il fut ensuite PDG de Deutz Tractors Italie en essayant d’oublier ses "desmo-quattro"...mais aux dernières nouvelles il vient d'être nommé vice-président de MV Agusta aux cotés de Claudio Castiglione. Chez MV il est désormais question de desmo et de retour aux Grand Prix.

2011-massimo-bordi-mr-desmodromic-interview-1.jpg



Après avoir occupé longtemps le poste de directeur du service compétition, "Ducati Corse", Claudio Domenicali est aujourd’hui membre du conseil d’administation.


Domenicali, l’ancien PDG Minoli et Mengoli


C'est Filippo Preziosi, le génial créateur du V4 desmo 16 qui est aujourd'hui à la tête de "Ducati Corse". Il y cummule les fonctions de directeur technique et sportif.


 


Gianluigi Mengoli a été nommé directeur recherche et développement en 1997. Entré chez Ducati en 71 au département diesel (repris par VM en 86), "Gigi" Mengoli né en 48 est le patriarche des ingénieurs de la maison, il est l’auteur de plus de 30 brevets.  Il a participé avec Taglioni et Bordi à la création de tous les moteurs Ducati de l’ére "moderne", du Pantah aux 900SS à courroies crantées, en passant par le bi-pantah qu’il a dessiné, les "desmo-quattro" et le "super mono".

 

A présent, après Taglioni et Bordi, ce sont Mengoli (machines de série) et Preziosi (département compétition) qui dirigent les départements techniques assistés par de jeunes ingénieurs Italiens mais aussi Américains qui viennent parfois de chez Ferrari, le président Minoli a beaucoup rajeuni le staff durant son passage. Gabriele Del Torchio occupe à présent le poste de PDG secondé par quatre managers aux finances, à la production, aux investissements et aux ventes.