Autore: Raffaele Berardi

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Semplici e stuzzicanti simulazioni tecniche e scientifiche su ForgeFX

Imparare giocando… ma non solo.

Vi segnaliamo un sito tanto semplice quanto curioso sul quale è possibile visionare basilari simulazioni di carattere tecnico e scientifico. Vi è una semplice simulazione del ciclo di funzionamento di un motore 4 tempi (visibile qui) nella quale, entro certi limiti, è possibile variare la velocità di rotazione del motore e l’angolo di visuale nello spazio 3d trascinando il puntatore del mouse nonché visionare le singole fasi (aspirazione, compressione, combustione, scarico). Si possono osservare (da più angolazioni) i “meccanismi” delle eclissi e le fasi lunari (visibili qui), ci si può “incastrare” in un semplice progetto di catapulta (visibile qui) per la quale sono previsti 3 diversi tipi di impiego, si può visionare una semplice simulazione del sistema solare con tanto di dati annessi (visibile qui), si può persino interagire con la simulazione degli occhi di una mucca… fare semplici esperimenti di genetica, osservare alcuni aspetti dell’interazione tra il vento e il mare, simulazioni inerenti lo stato di salute degli animali da cortile, ecc.

Sono inoltre disponibili, su commissione, simulatori appositamente studiati da ForgeFx per la formazione del vostro personale su lavori specifici che prevedono l’utilizzo di particolari attrezzature. Quest’ultima categoria di simulatori è appositamente studiata e realizzata allo scopo di ridurre i costi.

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Visita www.forgefx.com
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Pubblicità Fernet Branca

Rubrica: Pubblicità e dintorni

Titolo o argomento: Garbo

Entra nelle case con garbo, non fa rumore, si muove lentamente, educatamente… Ti accompagna sempre con la stessa melodia rilassante che non trapana le orecchie e non rovina il tuo riposo a tavola. E’ la pubblicità del Fernet Branca, uno spot di qualità, ragionato e con un pregio importante: sebbene venga trasmesso raramente, ti ricordi facilmente sia del prodotto che della melodia leggera che accompagna lo spot. Un traguardo irraggiungibile per molte altre pubblicità 🙂

Attenzione. Dare un giudizio sulla pubblicità non significa dare un giudizio sul prodotto in essa mostrato. Si tratta di due prodotti che devono essere valutati distintamente. Evitare quindi commenti sui prodotti oggetto dello spot.

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Soprattutto…
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Valvole rotanti Bishop – Brevi cenni fluidodinamici

Rubrica: Curiosità tecnica da corsa
Titolo o argomento: Brevi cenni inerenti la fluidodinamica delle valvole rotative Bishop

Nelle valvole rotanti la lunghezza della finestra determina la velocità di apertura e chiusura delle stesse, nonché l’intervallo di completa apertura. Le velocità di apertura e chiusura delle valvole dei moderni motori di F1 sono molto alte e possono essere confrontate sono con quelle ottenibili dalle valvole rotanti. Queste hanno una lunghezza della finestra d’ammissione pari ad oltre il 77% del diametro (alesaggio) del cilindro.

valvola rotativa bishop

Le valvole rotanti hanno il condotto dell’aria assiale e quindi parallelo alla finestra d’ammissione e perpendicolare all’asse del cilindro. Questo porta erroneamente a pensare che un motore dotato di valvole rotanti non possa “respirare” bene come un motore dotato di normali valvole a fungo. In realtà gran parte dell’aria passa obliquamente attraverso la finestra d’ammissione. Ciò è ben illustrato nell’ultima immagine in basso. Il flusso d’aria è ruotato di circa 35° prima che passi attraverso la finestra d’ammissione. Subito dopo la sua rotazione è di circa 80°. La completa rotazione del flusso, affinchè esso diventi parallelo all’asse del cilindro (rotazione di 90°), avviene nel cilindro stesso.

trasparenza delle valvole rotative bishop

Il flusso obliquo è un fattore a svantaggio del coefficiente d’efflusso delle valvole, tuttavia a tale svantaggio si contrappone il vantaggio dell’assenza di una valvola a fungo e quindi il vantaggio di un passaggio per l’aria completamente libero. Questi due fattori tendono a compensarsi. Mentre il coefficiente d’efflusso* (strettamente legato all’area della finestra della valvola in camera di combustione) delle valvole di una volta era di solo 0.54 (a valvola completamente aperta), l’evoluzione tecnica ha permesso di migliorarlo fino a 0.72 sugli attuali motori di F1. E’ inoltre importante notare che il flusso obliquo genera, una volta raggiunto il cilindro, un moto turbolento in grado di favorire una miscelazione aria/carburante ottimale ed una conseguente migliore combustione.

Il flusso turbolento viene generato grazie alla geometria delle valvole rotanti Bishop senza alcuna perdita di rendimento volumetrico al contrario dei motori con normali valvole a fungo. Inoltre  è stato osservato che tale flusso favorisce una più rapida combustione. Un motore di serie dei primi anni ’90 aveva una durata dell’accensione (intesa come rotazione dell’albero motore) di circa 15°, successivamente i migliori motori a quattro valvole per cilindro ridussero questi tempi a meno della metà. Un motore ad elevate prestazioni con valvole rotanti Bishop abbassa ulteriormente questi limiti.

*Coefficiente di efflusso: il rapporto tra la portata reale di fluido che attraversa la valvola e a quella che in condizioni ideali attraverserebbe nelle stesse condizioni l’area di riferimento.

bishop rotary valve - valvole rotative bishop

CFD (computational fluid dynamics) del flusso d’aria che
attraversa la finestra della valvola diventando turbolento.

Link correlati

Valvole rotanti Bishop per motori V10 di F1
Valvole rotanti Bishop – Problematiche tecniche
Valvole rotanti Bishop – Brevi cenni fluidodinamici
Aggiornamenti in preparazione

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Metodologia TRIZ – Teoria per la soluzione dei problemi inventivi

Rubrica: Che cos’è?

Titolo o argomento: Per inventare ci vuole “metodo”

Trattasi di un metodo che allo stesso tempo è sia euristico, ovvero un metodo basato sull’intuito e sulle circostanze, sia costituito da un insieme di strumenti ben precisi.  Genrich Saulovich Altshuller (Russia 1926-1998) sviluppò tale metodo con l’obiettivo di catturare il processo creativo tecnico e tecnologico, codificarlo e renderlo così ripetibile e applicabile: una vera e propria teoria da applicare al genio creativo dedito ad inventare.

Si tratta di una metodologia per sviluppare in modo razionale nuovi sistemi tecnologici. Essa si basa sul concetto che l’innovazione tecnologica non è casuale ma è governata da leggi certe e ripetitive. Conoscere queste leggi permette di anticipare, con un alto grado di probabilità, l’evoluzione e l’innovazione di un prodotto o di un processo di qualsiasi sistema tecnologico.

Tramite la metodologia TRIZ si può ricondurre un problema tecnico specifico ad un modello generale i cui processi logici di risoluzione siano inglobati in un numero determinato di principi risolutivi. Si possono così applicare soluzioni analoghe a problemi tecnici che solo all’apparenza sono diversi. Pertanto gli strumenti della metodologia triz sono stati studiati per analizzare un sistema tecnico ed estrarne un modello al quale applicare i principi risolutivi più efficaci tra quelli più idonei.

Altro aspetto fondamentale della metodologia TRIZ è la contraddizione. Le contraddizioni che vincolano lo sviluppo di una tecnologia vanno superate evitando così compromessi ed ottenendo reali soluzioni all’avanguardia. Inoltre la funzionalità di un sistema può rimanere la medesima nel tempo ma ciò che consente al sistema di funzionare può tendere a mutare. Semplificando, un tipico esempio è rappresentato dalla produzione di energia della quale l’uomo, nel tempo, ha costantemente bisogno per i medesimi motivi ma che può essere ricavata da differenti sorgenti in base a questioni di reperibilità, rinnovabilità, distribuzione, sicurezza, costi, ecc…

L’esperienza ha dimostrato che le invenzioni di maggiore interesse e utilità sono scaturite da situazioni in cui sono stati evitati compromessi solitamente accettati. Il superamento delle contraddizioni (spesso tollerate per giungere ad un compromesso) porta alle soluzioni più innovative ed efficaci. In assenza di contraddizioni non vi è quindi una situazione da sottoporre alla metodologia TRIZ.

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Presso le librerie più fornite puoi trovare interessanti testi sulla Metodologia TRIZ
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Tecnologia “avanzata”

Rubrica: Imprenditoria attiva
Titolo o argomento: I rifiuti hanno un valore? Conviene davvero buttarli? -2-

I più attenti di voi all’ambiente si ricorderanno l’articolo che intitolai “Quando i rifiuti si trasformano in denaro“. Ebbene la logica esposta in quell’articolo non solo si avvicina ma si accosta benissimo ad una interessante, evoluta ed assai rara realtà come quella del Centro Riciclo di Vedelago (Treviso).

Si tratta di un impianto che si occupa di trattare e quindi recuperare e riciclare i rifiuti (non umidi) provenienti dalla raccolta differenziata dei comuni e delle aziende. I rifiuti in arrivo all’impianto vengono smistati a seconda che siano rapidamente riutilizzabili oppure che necessitino di un processo di riciclo per essere nuovamente disponibili come materia prima “seconda”.

Al di là dei meccanismi di funzionamento dell’impianto di cui potete trovare informazioni sul sito ufficiale (www.centroriciclo.com), è interessante osservare che tale impianto è il frutto di un investimento pari a circa 6 milioni di Euro. Inoltre il costo di raccolta è pari a “zero”. Ora, se non fosse possibile trasformare i rifiuti i denaro, chi sarebbe così folle da investire cifre simili senza un ritorno? Ne viene da sé che quanto gettiamo ogni giorno ha un gran valore.

Molto spesso non ci si rende conto che buona parte del prezzo dei prodotti che acquistiamo giornalmente è costituito dai costi d’imballo che noi puntualmente gettiamo come se questo non avesse valore alcuno. Impianti come quello di Vedelago permettono di annullare simili sprechi. Ora si tratta solo di “educare il cittadino” e di “premiarlo” per comportamenti ecologici migliori che offrano le giuste ripercussioni in bolletta.

Tra i prodotti che è possibile realizzare con i rifiuti (non umidi) che produciamo giornalmente e che sono provenienti dalla raccolta differenziata: prodotti per l’arredo, prodotti per l’edilizia, prodotti di uso urbano.

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Visita il sito: www.centroriciclo.com

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150 anni di unità d’Italia

E ancora tanta strada da fare

Se con i figli è importante essere severi quando occorre, far capir loro gli errori commessi per crescerli al meglio, non lasciarli sempre fare tutto ciò che vogliono… con la propria nazione il discorso non cambia. Quando si celebra un evento speciale si tende a citare gli aspetti positivi che guarniscono il festeggiato. Un po’ come quando un bambino riceve i complimenti perchè è bello, vispo e, tanto per cambiare, ha gli occhi della madre. Tocca quasi sempre al padre ricordare che il bambino, che tanti complimenti sta ricevendo dalle gentili signore, è anche una peste bubbonica che non dà un attimo di pace in casa.

Così, visti i tanti apprezzamenti fatti a quella che indubbiamente è la nostra adorata, artistica, calda, accogliente, unica nel suo genere, originale nazione, desidero esporre la mia severa osservazione: “Se ogni italiano dedicasse alla propria nazione la stessa passione che dedica al calcio, l’Italia sarebbe probabilmente uno dei paesi più evoluti al mondo, tecnologicamente all’avanguardia, fuga di cervelli pari a zero, tra le prime nella ricerca, oltremodo efficiente ed indipendente a livello energetico, propositrice di sistemi e metodi di esempio per moltissimi altri paesi, in grado di rigenerarsi e di rigenerare tonnellate di rifiuti da trasformare in oro, in grado di ottimizzare sprechi mastodontici, in grado di realizzare leggi che accompagnino lo sviluppo, in grado di sostenere i talenti geniali di cui è ricca, in grado di inventare nuovi lavori e formare i nuovi giovani esperti del futuro, in grado di coltivare migliaia di nuove piccole e medie imprese…”

Potenzialità infinite aspettano solo di essere coltivate in Italia. Ovviamente finché la terra è buona. Io dal mio paese desidero di più. Proprio perchè gli voglio bene. Proprio perchè, come se fosse un figlio, è giusto che ogni tanto sia severo.

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L’autostima come generatore di campagne pubblicitarie gratuite

Rubrica: Pubblicità e dintorni

Titolo o argomento: Autostima

Quanti siti, blog e forum che raccontano un prodotto visto dagli occhi dei suoi estimatori avete incontrato nel web? Tanti, tantissimi. Nella stragrande maggioranza dei casi tali siti non sono voluti espressamente dai produttori del bene di cui si parla. Questo significa che l’orgoglio legato ad un prodotto amato, desiderato o posseduto, può portare al punto di dedicare parte del proprio tempo giornaliero a raccontarlo e pubblicizzarlo spesso involontariamente. Se poi l’orgoglio viene ferito da uno o più visitatori che esprimono un giudizio negativo circa l’esperienza maturata con esso o anche solo circa un’impressione avuta nel leggerne la descrizione… ecco allora che l’autostima può andare alle stelle e, l’elevata considerazione che l’individuo ha di sé, può indurre ad iperbolizzare, esasperare, esagerare, esaltare le qualità di un prodotto indipendentemente dal fatto che questo le meriti o meno. In tal caso l’autostima genera quindi una accanita campagna pubblicitaria gratuita che porta benefici solo ad un soggetto. Tale soggetto non è né l’autore del sito/forum/blog, né il visitatore polemico… non è difficile immaginare chi sia.

Vari studi hanno dimostrato che l’autostima si mantiene costante ed è difficile modificarla anche se le prove oggettive smentiscono la concezione soggettiva che uno ha di sé. Dal punto di vista psicoanalitico, l’autostima è strettamente legata al narcisismo.

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Tra i principali prodotti pubblicizzati involontariamente: auto e moto, prodotti di
elettronica e informatica, sistemi operativi, beni di consumo…
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Iniezione elettronica diretta D.I.C.C. per motori 2 tempi


Rubrica: Tecnologia 2 tempi

Titolo o argomento: Iniezione elettronica diretta D.I.C.C.

E’ fuori discussione il fatto che il motore due tempi vanti molteplici aspetti positivi rispetto ad un motore quattro tempi. Il 2T infatti è molto più leggero, performante, semplice, di facile manutenzione, economico, vibra poco e, anche se nel motomondiale l’hanno pensata diversamente, rimane il motore più adatto al mondo delle due ruote “estreme”.

Nonostante tutto ci sono degli svantaggi… il due tempi infatti ha un rendimento complessivo di qualche punto percentuale più basso di un motore 4T e, aspetto cruciale, inquina molto più di un 4T. E’ infatti noto che buona parte della miscela (aria benzina olio) che entra in camera di scoppio, “fa una passeggiata sul cielo del pistone” e viene direttamente espulsa allo scarico senza nemmeno essere bruciata. Gli idrocarburi incombusti (HC) rappresentano il problema endemico dei motori 2T. Inoltre l’olio lubrifcante viene consumato in dosi massicce (essendo rinnovato ad ogni ciclo e prendendo parte alla combustione) per proteggere debitamente il motore. Esso quindi non si muove in un circuito chiuso come nel 4T e non viene pertanto riutilizzato più volte.

Il professor Enrico Nino dell’Università degli studi della Basilicata ha studiato e brevettato un sistema di iniezione elettronica diretta per motori due tempi davvero interessante. Il sistema è denominato D.I.C.C. ovvero Direct Injection Combustion Control. Il suo scopo principale è quello di ridurre notevolmente i consumi di carburante, i consumi di lubrificante e quindi le emissioni inquinanti di un motore 2 tempi senza rinunciare ai suoi vantaggi costruttivi.

schema iniezione diretta elettronica dicc gruppo termico dicc

Il sistema si propone di:

  • Introdurre nel cilindro tutto e solo il combustibile necessario al funzionamento del motore. La fase di lavaggio avviene solo con aria e non più con la miscela infiammabile. L’introduzione del combustibile ha luogo al termine della fase di lavaggio.
  • Determinare condizioni di funzionamento regolari in presenza di miscele magre (eccesso di ossigeno) realizzando situazioni di carica stratificata all’interno della camera di combustione e in tutte le condizioni di carico del motore.
  • Escludere dalla combustione la maggior parte dell’olio lubrificante.
  • Realizzare gli obiettivi con un sistema semplice ed economicamente vantaggioso in termini di industrializzazione mediante l’uso di componenti reperibili sul mercato e non espressamente concepiti.

L’interessante brevetto del “professor Enrico Nino” non è rimasto nel cassetto ma è stato ceduto ad “Athena spa” la quale ha provveduto con professionalità a realizzare un kit di trasformazione (composto da componenti meccaniche ed elettroniche) per convertire un normale ed inquinante propulsore 2T in un due tempi ad iniezione elettronica diretta.

I risultati sono stati sorprendenti: a parità di prestazioni il sistema D.I.C.C. offre fino al 50% in meno di consumi di carburante, fino al 60% in meno di consumi di olio e fino al 65% in meno di emissioni inquinanti di HC+Nox. Vedi inoltre la tabella sotto.

tabella dati iniezione diretta elettronica dicc

Il kit Athena prevede i seguenti componenti: Gruppo termico, iniettore, pompa benzina, ECU, ed ogni altro componente necessario a completare il kit che può essere installato sia su mezzi dotati di batteria, sia sui mezzi che ne sono sprovvisti.

La semplicità costruttiva del motore due tempi il quale è privo di organi di distribuzione si traduce in un elevato rendimento organico, elevate potenze specifiche ed un ottimo rapporto peso/potenza. Il tutto, sommato al sistema D.I.C.C. si traduce anche in un notevole abbattimento degli inquinanti. Questa soluzione permette quindi a tutti coloro che possiedono un mezzo due tempi di poter rispettare le normative anti-inquinamento e poter girare nuovamente nei centri urbani (ma non solo) inquinando pochissimo e con spese di carburante impercettibili. Prima di cambiare mezzo, hai pensato alle potenzialità in termini di vantaggi tecnici ed economici di un simile dispositivo?

Si ringrazia il Professor Enrico Nino per la sua disponibilità e cordialità e la Athena spa per il materiale tecnico fornito, la loro professionalità e l’estrema rapidità con la quale hanno contribuito alla realizzazione di questo articolo.
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Made in Italy. Sicuro?

Rubrica: Così è la vita

Titolo o argomento: Non tutti i prodotti che riportano la dicitura “Made in Italy” sono completamente realizzati in Italia

Oggi non sempre acquistare “Made in Italy” significa acquistare italiano. Diversi imprenditori fanno riferimento alla normativa dettata dal Codice Doganale europeo per delocalizzare la fabbricazione e la produzione verso paesi economicamente più vantaggiosi soprattutto in termini di costo della manodopera. Nonostante tutto marchiano i loro prodotti con diciture “Made in Italy”.

Il Codice Doganale europeo, all’art. 24, prevede che “una merce, alla cui produzione hanno contribuito due o più paesi, è originaria del paese in cui è avvenuta l’ultima trasformazione o lavorazione sostanziale (economicamente giustificata ed effettuata in un’impresa attrezzata a tal scopo) che si sia conclusa con la fabbricazione di un prodotto nuovo od abbia rappresentato una fase importante del processo di fabbricazione”.

Tradotto significa che potrei produrre scarpe su Marte ma mettere i lacci in Italia e poter quindi scrivere “Made in Italy”. Certo è che se non si scrive il luogo dove veramente è stato realizzato un prodotto, significa che si teme una pubblicità negativa. Al contrario se il paese straniero, in cui è stato prodotto un bene, vanta un’ottima fama per una tecnologia all’avanguardia, la situazione si ribalta e scrivere “Made in Taiwan, o Made in Sweden, o Made in Germany, ecc.”, diventa un valore aggiunto da portare all’attenzione dei clienti.

Inoltre se un prodotto viene realizzato completamente all’estero da un imprenditore italiano che ha investito capitali nella sua progettazione e produzione, risulta perfettamente legale utilizzare espressioni come “designed by” o “design by” o “nome impresa – Italy” anche per contraddistinguere prodotti fabbricati all’estero sotto la direzione di imprenditori di casa nostra. Maggiore attenzione invece nel caso in cui si apponga il marchio “Made in Italy” perché, come accennato prima, in tal caso l’intera produzione o comunque una sua fase sostanziale deve essere avvenuta nel nostro Paese.

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Immagine generica che non fa riferimento ad alcun marchio