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Ao longo dos 67 anos de disputas mundiais de motocicletas a Ducati nunca foi uma força expressiva. Historicamente, contabilizando todas as categorias, a fábrica de Bolonha conseguiu um único título mundial de construtores e apenas 38 vitórias, 23 obtidas entre 2007 e 2010 pelo australiano Casey Stoner.
A Ducati foi fundada no início dos anos 20 e severamente afetada pela segunda grande guerra, suas instalações em Bolonha, Itália, foram arrasadas por bombardeios aliados e no esforço de recuperação a empresa entrou no mercado de motocicletas com o lançamento em 1946 da "Cucciolo", uma bicicleta motorizada.
A empresa italiana encontrou no esporte uma maneira de mostrar a qualidade de seus produtos, participou e venceu nos anos seguintes de diversas provas de velocidade e resistência em estradas como a corrida entre Milão-Taranto (960 km) e Volta da Itália. No final de 1956 a linha de produção contava com as motos Tourist 174, Special e Sport, modelos com motores de quatro tempos capazes de performances consideráveis, respectivamente 110, 120 e 135 km/h. Em 1958 a Ducati produziu a 200cc "Elite", que introduziu o sistema desmodrômico de acionamento de válvulas. Este projeto evoluiu para um protótipo de 250cc que, pilotado por Mike Hailwood, fez algum sucesso nas pistas no início dos anos 60.
O surgimento das japonesas Yamaha e Suzuki com os motores de dois tempos de alto desempenho afastaram a Ducati das provas no início dos anos 70. Durante muitos anos os motores que dominaram a classe de 500cc foram de dois tempos, tecnologia distante da utilizada nas motos industrializadas para comercialização pela fábrica italiana, centrada em motores de 4 tempos. Em 2002 a FIM e a Dorna promoveram uma mudança radical nos regulamentos técnicos do mundial de motovelocidade, com privilégios para motores de 4 tempos e transformando a antiga classe 500cc no mundial de MotoGP, criando um ambiente propício para o retorno da fábrica às pistas. Entre 2002 e 2006 o regulamento contemplou motores 4 tempos limitados a 990cc, a partir de 2007 houve uma redução para 800cc e desde 2012 o limite de cilindrada máxima foi fixado em 1000cc.
Em tecnologia de motores, a palavra desmodrômica é utilizada para indicar mecanismos que têm controles de acionamento diferentes em sentidos contrários. As válvulas de um motor de quatro tempos abrem para permitir a entrada da mistura ar/combustível no cilindro, fecham durante os tempos de compressão e explosão, e abrem para o escape dos gases da combustão. Em um projeto convencional o comando de abertura da válvula é realizado por um excêntrico e o fechamento por uma mola de retorno. Um motor com válvulas desmodrômicas contempla dois excêntricos e dois atuadores para abertura e fechamento, sem mola de retorno.
Historicamente os projetos de motores da Ducati utilizam cilindros montados em ângulo de 90 graus (V-twins ou L-twins) com tecnologia desmodrômica para comando de válvulas. A fábrica considerou inicialmente a possibilidade de desenvolver um motor "Super-Twin" para explorar uma facilidade prevista no regulamento, que permitia às máquinas de dois cilindros uma redução de peso considerável em relação às motos de quatro, cinco ou seis cilindros, no entanto as análises da equipe de engenharia indicaram que um motor de dois cilindros não seria capaz de produzir a quantidade necessária de energia, mais de 230 hp, sem elevar consideravelmente o número de rpms (rotações por minuto), criando problemas extras de dissipação de calor e confiabilidade.
A base do projeto do motor Ducati são quatro cilindros dispostos em V. Cada cilindro é equipado com 4 válvulas (totalizando 16) com tecnologia desmodrômica. O nome "Desmosedici" dos protótipos de competição é resultado de uma abreviação de "dezesseis válvulas com controle desmodrômico" em italiano.
A fábrica de Bolonha viveu seu melhor momento quando o regulamento geral de competições reduziu a capacidade dos motores de 990cc para 800cc. A Ducati conseguiu produzir motor que entrega 225 hp em 19.000 rpms, na pista resulta em velocidades acima dos 330 km/h. Este propulsor combinado com o talento de Casey Stoner garantiu o primeiro e até agora único título mundial de MotoGP para a equipe italiana. Em 2007 o piloto australiano venceu dez corridas e seu companheiro de equipe, Lóris Capirossi, uma. Nos anos seguintes o número de vitórias foi escasseando até que, em uma manobra ousada, a Ducati contratou para 2011 e 2012 o multicampeão Valentino Rossi apostando em uma dupla "puro sangue", piloto e máquina italianos. Apesar da inegável competência Rossi, os resultados foram pífios e o melhor que a equipe conseguiu foram dois segundos lugares nas duas temporadas.
A Ducati, controlada desde 2012 pela Audi, é a fábrica que vai alinhar o maior número de equipamentos no grid de largada da temporada de 2016 da MotoGP, oito ao todo, com três especificações de motor, GP14.2 (Avintia Racing & Aspar), GP15 (Octo Pramac Yakhnich) e GP16 para os pilotos oficiais de fábrica. A Honda tem inscritos cinco pilotos, a Yamaha 4, Aprilia e Suzuki dois cada.
Em tempo, Panigale, o nome do modelo das motos que disputam a SuperBike, é o do bairro de Bolonha onde está localizada a fábrica da Ducati.