Categoria: Ingegneria, Tecnologie, Robotica, Meccatronica, Energia e Cenni di scienze

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: Dimensionamento del basamento – Lunghezza biella

Sebbene in un motore da corsa si preferisca avere la lunghezza della biella minore possibile, ci si ritrova comunque a dover giungere ad un compromesso. La lunghezza della biella infatti deve essere tale da permettere al contrappeso dell’albero motore di passare tra il perno di banco e la parte inferiore del pistone quando quest’ultimo si trova al Punto Morto Inferiore.

Per contenere le spinte sulla parete laterale del cilindro si dovrà limitare l’inclinazione α raggiungibile dalla biella rispetto all’asse verticale.

Ne deriva quindi che per determinare la lunghezza della biella si procederà al seguente calcolo:

Dove:

• L= lunghezza biella

• C= corsa

• Φspin= diametro spinotto

• Rc= raggio contrappeso

• S= distanza tra l’estremo inferiore del pistone e la superficie esterna dello spinotto

• g= gioco fra pistone e contrappeso

Risulta ovvio però che la parte inferiore del basamento dovrà essere dimensionata in modo tale da poter alloggiare la frizione la quale si trova sullo stesso asse del perno di banco. La distanza W tra l’asse dell’albero motore e la parte inferiore del basamento sarà semplicemente:

Dove φfrizione è il diametro del gruppo frizione che deve essere alloggiato nel basamento.

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

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: Parametri iniziali del progetto di un motore

Si sceglie il tipo di motore da progettare: motore da competizione, motore benzina o motore diesel.

Tanto per fare un esempio immaginate di dover realizzare un nuovo progetto di un motore da corsa, ovviamente alcuni parametri del progetto non spetterà a voi sceglierli essendo presente un regolamento. Pertanto la cilindrata massima (V), il numero massimo di cilindri (Zmax), la presenza o meno della sovralimentazione, saranno parametri fissati.

Premesso questo e considerando il caso di un motore da corsa di formula che dovrà avere una durata di sole 4 ore (un valore infinitamente ridotto rispetto a quello di vetture stradali), ci porremo l’obiettivo di incrementare al meglio le prestazioni rispetto al precedente progetto tentando di minimizzare il peso e l’ingombro ed aumentando la rigidezza torsionale e flessionale. Il progettista dovrà essere abile nel realizzare un motore in grado di superare anche di poco le 4 ore di vita utile del motore al massimo regime di rotazione. Non girando nella realtà il motore sempre al massimo, questo durerà sicuramente anche più delle 4 ore previste.

Velocità Media del Pistone

E’ il primo valore da fissare:

Dove “Vm” è la velocità media del pistone, “C” è la corsa del pistone, “n” il numero di giri/min. Con gli attuali combustibili ci si può spingere sino a Velocità medie del Pistone di Ben 26m/s (metri al secondo). Tale valore ovviamente si riferisce a motori particolarmente prestanti quali ad esempio quelli di F1.

Numero di giri del motore

Il consiglio solitamente è quello di tenersi su un valore persino superiore a quello attuale della concorrenza. Anche gli avversari crescono e sviluppano come voi. Potreste trovare sorprese durante la successiva stagione.

Corsa del Pistone

Si ottiene conoscendo la Velocità media del Pistone ed il massimo numero di giri raggiungibile. Vedi la prima formula espressa sopra.

Numero cilindri

Volume singolo cilindro

Dove “V” è la cilindrata totale ed “N” è il numero dei cilindri.

Alesaggio

L’alesaggio invece varrà

I valori che si ottengono dal calcolo dell’alesaggio e dal calcolo della corsa si arrotondano per difetto al decimo di millimetro. Questo perchè con l’usura del motore questi valori possono aumentare dando cilindrate leggermente maggiori. Non si deve mai rischiare di superare le cilindrate imposte da regolamenti o altro.

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