Motorismo: I compromessi iniziali del progetto

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: I compromessi iniziali del progetto

Inizialmente, in un nuovo progetto di un motore, si deve tener conto dei carichi imposti dalla pressione dei gas, i carichi imposti dalle forze di inerzia e dalle dilatazioni termiche. Allo stesso tempo si devono evitare pesi e volumi eccessivi, nonché costi alti.

E’ fondamentale ottenere una struttura solida di cui solo in un secondo momento si andranno a calcolare i dettagli. La buona riuscita di un progetto dipende dall’abilità e dall’esperienza del progettista, dal numero di prove sperimentali eseguite e, sottolineamo ancora, dal fondamentale compromesso con i costi di fabbricazione e di assemblaggio. Infatti se si vuole ottenere un vantaggioso rapporto resistenza/costi ci si deve spingere ai limiti della progettazione con “coefficienti di sicurezza” del progetto piuttosto bassi.

Questo significa che se si andrà a sollecitare in maniera non prevista un organo come la biella ad esempio (è il caso delle note elaborazioni stradali…) sarà molto facile romperla. Basterà raggiungere un numero di giri poco più elevato di quello al quale interviene il limitatore.

Le principali rotture in un motore avvengono per fatica nelle zone presso le quali si ha un’elevata concentrazione di tensioni. Purtroppo non è possibile calcolare con estrema precisione le sollecitazioni massime pur essendo i carichi noti al progettista. Questo perchè i calcoli vengono notevolmente complicati dall’incertezza sulla distribuzione dei carichi. Immaginate infatti che i carichi variano con il tempo in una struttura (il motore) che oltretutto è flessibile. Pertanto i normali carichi considerati dai progettisti sono aggravati dalla flessione e dalle vibrazioni che si vengono a creare. I fattori elastici sono estremamente complessi da calcolare e questo fa sì che la prova più attendibile resti quella al banco.

sollecitazioni-albero-motore_2_articolo-ralph-dte.jpg

Simulazione di sollecitazioni sull’albero motore (vista in sezione)

Maggiori approfondimenti alla sezione “Motorismo” della pagina “Motori“.