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La divisione Tillotson Racing curerà tutto il settore delle grandi competizioni

testo M.Natoli - foto A.Cinti

Avenger è il nome dato dalla Tillotson alla nuova serie di carburatori siglati HW. Non è una scelta casuale, tutto fa parte di un progetto di rilancio di un’immagine prettamente racing che la clientela ha di solito affidato ad altri costruttori, sia pur con molti meno anni di storia e di esperienza alle spalle. L’intenzione quindi è rivendicare, se non proprio vendicare, un prestigio come azienda leader anche nel campo delle prestazioni assolute richieste dalle competizioni, separandolo nettamente da quello del costruttore di carburatori per tante altre applicazioni oltre al karting.

A questo scopo è nata una nuova divisione, la Tillotson racing, dotata di tutto il necessario per la nuova agguerrita sfida. Dal budget alla tecnologia, dall’engineering alla linea di produzione. L’occasione per presentarsi è stata la nuova omologazione di carburatori e motori (KF) per il lungo periodo 2007-2015, e l’ha fatto con una bella triade che soddisfa le nuove categorie.

L’azienda
La fabbrica, con sede a Tralee in Irlanda, si sviluppa su 4830 m2 che comprendono le linee di produzione e gli uffici ed ospita circa 90 persone. L’azienda è in possesso della severa certificazione ISO 2001:2000 del sistema di controllo della qualità, che ora si riflette sulle prestazioni del prodotto. Oltre un milione di euro è stato investito per i prossimi 3 anni solo per il progetto Avenger HW.

Un po’ di storia
Oggi la Tillotson è a tutti gli effetti un’azienda irlandese, ma le sue origini sono lontane, nel tempo e nello spazio. Fu fondata a Toledo, nello stato dell’Ohio negli Stati Uniti, nel 1914 da Harry Tillotson e John Willys. Poco tempo dopo Willis lasciò per fondare la Willis – Overland fabbrica di automobili che produce quella che ora è a tutti nota come “Jeep”, mentre Tillotson continuò producendo carburatori a vaschetta per l’industria automobilistica in frenetica espansione, crescendo notevolmente. Nel frattempo l’industria auto maturò iniziando una integrazione di tipo verticale che costrinse Tillotson ad esplorare altri campi, come quello dei piccoli motori a 2 e a 4 tempi.
Negli anni ’40 lo sviluppo dei carburatori a membrana spinse molto lo sviluppo dei propulsori di cilindrate medio-piccole che potevano lavorare in tutte le posizioni, come avviene ad esempio nelle motoseghe. Tillotson divenne ben presto il primo costruttore indipendente di questo genere di carburatore.
Negli anni ’60 alcune operazioni finanziarie portarono la Borg Warner Corporation alla acquisizione della Tillotson formando la Marvel-Schebler-Tillotson Division che per i successivi 20 anni produsse carburatori in ben tre siti, in Illinois, in Arkansas e perfino a Tralee in Irlanda, attuale sede operativa, all’inizio, nel ’72, adibita a solo assemblaggio, per poi passare, anche per la buona dotazione di macchinari, al processo completo, con progettazione e ricerca e sviluppo.
Nel 1985 fu venduto il settore carburatori ormai consolidato in Irlanda, creando l’attuale società leader nel prodotto a membrana.

Processo produttivo
Il nocciolo duro della capacità e della tecnologia risiede nelle minime tolleranze che riescono a garantire i macchinari e nell’assemblaggio dei vari componenti con manodopera specializzata. Le lavorazioni sono tipicamente forature, fresature, maschiature ed alesature, seguite da operazioni di finitura come la sbavatura e la pulitura termica.
I moderni macchinari, centri di lavoro computerizzati, assicurano precisioni di 1/100 di mm, ma nel caso ad esempio dei passaggi del carburante la tolleranza si riduce a zero, il diametro nominale è in pratica quello effettivo.
Le operazioni di assemblaggio sono basate su alcune linee dotate di nastro trasportatore, sui quali viaggiano i delicati pezzi da montare, associate a banchi di lavoro ed agli attrezzi necessari al montaggio. Alla fine, in una sorta di piccolo cubo ci sono oltre 40 componenti.
Il funzionamento della pompa e le varie tarature sono controllate in diversi momenti del montaggio e un test basato su un flusso d’aria variabile che simula il funzionamento del motore è effettuato su ogni esemplare prima del confezionamento e della spedizione.
Per la serie HW, la Tillotson racing inoltre effettua un controllo di taratura continuo durante l’assemblaggio. Oltre al tradizionale test di flusso con liquido a montaggio completato, si eseguono prove con flusso di aria durante tutte la fase di produzione, in modo da tenere sempre sotto controllo l’effettiva taratura e rispondenza ai requisiti richiesti. In altre parole se ad un certo punto della costruzione ci si accorge che un condotto non è del diametro giusto, si toglie dalla linea l’esemplare prima che diventi un carburatore non perfetto. Esiste inoltre un carburatore master, regolato anche grazie ad un sofisticato banco prova, al quale tutti gli esemplari devono essere paragonati per quanto riguarda le tolleranze e le portate di aria e carburante.

Progettazione
L’ingegnerizzazione è sempre stata il fattore chiave nella lunga storia di innovazione e sviluppo della Tillotson.
Qualche anno fa era opinione diffusa che i motori a 2 tempi avrebbero ben presto visto la fine a causa delle normative antinquinamento sempre più restrittive, ma soprattutto nel karting resistono ancora molto bene. Non hanno gli organi della distribuzione, sono più economici da costruire e da gestire, a parità di cilindrata hanno più potenza e quindi sono più piccoli. Tanto che la Cik ha deciso di proseguire lungo questa strada con i nuovi KF e la Tillotson si è adeguata con la nuova gamma HW, che ha richiesto strumenti, macchinari ed investimenti nuovi e specifici.

I nuovi HW
Pur presentando alcune caratteristiche differenti, i modelli HW10A e HW11A per KF3 e KF2 hanno una base comune per quanto riguarda materiali e lavorazioni; discorso diverso per l’HW12A destinato alla KF1.
Il primo rappresenta il modello di ingresso nella nuova gamma ed è destinato alla ex ICA Junior che sta riscuotendo un buon successo. Il Venturi è da 20 mm, come previsto dal regolamento, mentre il diametro della sezione che ospita la valvola a farfalla si attesta a 26 mm.
L’HW11A è il modello da 24 mm, ma il diametro della valvola (che ricordiamo non è collocata proprio in corrispondenza del diametro minore, ma prima dove la sezione è un po’ più grande) è da 28 mm.
Per la classe regina ci si affida all’HW12A dotato di Venturi da 30 mm, ma di valvola da ben 34.

Per i primi due, il corpo centrale è ottenuto per fusione ad alta pressione da uno stampo in unico pezzo per assicurare precisione dimensionale con tolleranze ristrette e uniformità nei grandi numeri prodotti. Questa tipologia di fusione, assicurano alla Tillotson, elimina le porosità e rende il materiale paragonabile a quello ottenuto per fusione in gravità o per forgiatura. Consente inoltre un certo risparmio di peso, lasciando comunque materiale a sufficienza nel caso si volesse lavorarlo.
L’Avenger HW12A è invece ricavato da un pieno di alluminio e successivamente anodizzato per conferire tenacità ed anche un gradevole aspetto.
È disponibile per tutti i modelli un interessante optional, composto da una valvola di acciaio inossidabile molto sottile e dall’alberino fatto di 2 metà, che consente un maggior flusso d’aria, ma che richiede un po’ di attenzione in più durante il montaggio.
La caratteristica che però rende unici l’HW11A e l’HW12A è il brevettato AFC – acceleration fluid circuit - un sistema di condotti interni e di ugelli che permette al carburante di percorrere tutto il corpo del carburatore e di essere iniettato nel condotto venturi da 2 posizioni, sopra e sotto. Quest’ultimo foro è particolarmente piccolo e quando la farfalla è in posizione di riposo, è otturato da una piccola guarnizione inserita nella farfalla stessa. Agisce indipendentemente dalle viti di regolazione della miscela dei bassi e degli alti regimi. Funziona automaticamente, ma una leva permette di inserirlo o meno manualmente. Quando il motore è avviato, la leva va tirata verso l’esterno, poi ci pensa il circuito stesso a gestire il passaggio di benzina. A motore spento va abbassata. Questa che possiamo chiamare doppia iniezione comporta una migliore polverizzazione del carburante, una miscelazione più omogenea con l’aria e alla fine maggiori accelerazioni.
Per eliminare inoltre quello che è meglio noto come problema delle “zone”, per il quale durante i transitori dal circuito del minimo e dei bassi regimi a quello della piena potenza si registrano ritardi di risposta o smagrimenti della miscela che si tramutano in scarse accelerazioni, c’è un nuovo spillo con relativa sede, caratterizzati da lavorazioni meccaniche moto precise, che aiutano le variazioni di pressione e riducono i ritardi di risposta.
Anche la posizione di piena apertura della farfalla è stata studiata con attenzione, tramite le prove al banco, ottimizzando il flusso di aria aspirata, il profilo del Venturi e il posizionamento dell’alberino della valvola per raggiungere le migliori prestazioni.
L’intenzione, per tutti, è quella di produrre un carburatore in pratica pronto per correre ad alto livello, sfruttando tutti i vantaggi dell’esperienza di uno dei maggiori costruttori.
Il pezzo ottenuto con il processo di fusione è poi lavorato su centri di lavoro particolarmente aggiornati e coadiuvati dalle migliori tecniche software per l’integrazione tra progettazione e realizzazione. Particolare cura è stata riservata alla scelta dei diametri dei passaggi interni.
Per tutti e tre i modelli, sono nuovi il disegno del corpo e del condotto Venturi, spillo e sede, ugelli del minimo e di accelerazione. Per quelli destinati alla KF2 e KF1 inoltre è stato rivisto tutto il circuito carburante. La valvola gas è smontabile dal proprio alberino. le lavorazioni meccaniche sono affidate a sofisticati macchinari CNC in grado di assicurare precisioni notevoli.

	Il Tillotson Avenger è l'unico ricavato dal pieno e anodizzato. Nella parte destra in basso si trova la leva di azionamento dell'AFC, il circuito che gestisce le forti accelerazioni.
	Le particolari ed accurate lavorazioni dei piani e del diametro dello spillo e della relativa sede garantiscono un incremento della portata di carburante.
	Confronto tra la valvola gas a farfalla di serie con albero monopezzo e optional, nella quale l’alberino è in 2 parti e la valvola di acciaio inox è più sottile.

Il doppio condotto
L’azienda irlandese non tralascia nello stesso tempo la problematica dell’inquinamento dei 2T tradizionali, alla quale è legato il futuro di questi propulsori e del karting in particolare. Per questo, da tempo, stanno studiando un sistema di alimentazione per l’ultima generazione di motori a 2T, quelli con carica stratificata, che sono in grado di soddisfare le esigenze delle attuali e future normative. In luogo di una complicata iniezione elettronica diretta (che ha comunque dato eccellenti risultati sui motori Aprilia DiTech), la Tillotson si affida ad un nuovo sistema di alimentazione, formato in pratica da un tradizionale carburatore a membrana al quale è aggiunto un altro condotto dotato di valvola a farfalla. Questo deve gestire uno o più condotti nei quali passa solo aria con la funzione di effettuare la fase di lavaggio senza sprecare benzina allo scarico (perché non la contiene) e di formare una vera e propria barriera di separazione tra gas combusti che stanno per uscire e carica fresca (con benzina) che sta per entrare trasportata dal tradizionale condotto del carburatore.
Si tratta di un sistema semplificato rispetto ai sistemi ad iniezione elettronica diretta, più complessi e costosi, ma anche, va detto, molto efficienti (come l’elevato rendimento dei motori Aprilia Ditech).
Questo processo è noto come tecnologia a doppia carica o a carica in testa.
La valvola del condotto secondario (quello aggiunto) è interconnessa con quella principale ed il tutto è regolato con la necessaria fasatura per l’introduzione delle cariche.
Naturalmente anche i motori dovranno essere adeguati, ma rimarranno sempre caratterizzati da estrema semplicità e affidabilità, anche con i carburatori a doppio condotto.
Anche il kartista medio, secondo i vertici della Tillotoson, non sarà disorientato, mentre i passi successivi saranno l’introduzione di alcuni controlli elettronici di questi carburatori ed infine l’iniezione elettronica, sistemi oggi disponibili ed affidabili, ma ancora costosi e che richiedono strumenti particolari per la manutenzione e la regolazione.

L’interessante carburatore dotato di un condotto dell’aria secondario per effettuare il lavaggio, delicata fase del ciclo 2T, senza sprecare benzina fresca allo scarico e abbattendo quindi gli HC incombusti, uno dei peggiori parametri dei 2T tradizionali. Nello stesso tempo il rendimento e le prestazioni aumentano notevolmente.

Ulteriori info su http://www.tillotson-racing.com/