SCARICO "COANDA"

[Macorattivi]

VOGLIAMO PARLARE DI SCARICO ?

Qualche giorno fa ho tentato di fare quello che mi ripromettevo, quando lavoravo, come passatempo per i giorni noiosi della pensione.
In verità di giorni “vuoti” non ce ne sono, fatto sta che mi sono fatto attrarre dalla curiosità di rivedere alcune vecchie foto e diapositive di famiglia e tra queste, sullo scaffale, ho trovato un vecchio testo di Gianni Rogliatti, noto scrittore ed autorevole storico della Ferrari: “ Come si trucca un automobile”.
Ricordavo vagamente di esserne stato il legittimo proprietario, la conferma è venuta sfogliandolo quando ho ritrovato degli appunti da me scritti: “ Lunghezza tubo scarico”.
Per la verità questo testo aveva (vista la data dell'edizione 1966) poco da dire e insegnare, sicuramente all'epoca deve aver stimolato la mia curiosità e passione per la meccanica motoristica.
Al capitolo “Il sistema di scarico” si fa un breve accenno alla frequenza di risonanza e si stabilisce una formuletta di base per il dimensionamento dello scarico di un motore pluricilindrico a 4 tempi:
L = ACD
300 d2

dove L è la lunghezza in cm. dei tubi, A la durata in gradi dell'apertura della valvola di scarico, C la corsa in mm. del pistone, D il diametro in mm. dei tubi, d il diametro in mm. della valvola di scarico.
Fin qui niente di speciale, i più recenti studi di fluidodinamica ci hanno detto qualcosa di più http://www.specialmag.it

images.jpg

Quello di cui si parla nel testo in esame, però, non l'ho trovato sui testi e sulle discussioni che si riferiscono al dimensionamento, in particolare sulla forma, dello scarico.
Tempo fa avrei voluto parlare degli scarichi che io feci fare ad un artigiano e che montai sul motore della mia 500 quando facevo gymkane.
Ricordavo perfettamente di aver copiato uno schema riferentesi a delle teorie non mie ...... ma di chi ? Ho cercato invano ma la mia scarsa memoria mi ha tradito ancora una volta, per cui ho evitato di farne cenno non avendo le basi scientifiche cui fare riferimento.
Non chiedetemi quali risultati ebbe tale modifica perchè non saprei rispondere, vero è che il mio motore era più “aperto” che in funzione e le modifiche si succedevano con continuità ma senza una corretta e sistematica verifica.
Ebbene, dopo questa lunga e “barbosa” premessa ( del resto lo faccio anche per ingannare il tempo e...perchè mi piace), veniamo al dunque.
Il vecchio testo mi è venuto in aiuto, una vecchia cartolina mi ha portato a pagina 223: “Il tubo di scarico COANDA”..... eccolo lo schema, ma prima, per dare credito a ciò detto dobbiamo verificare chi era questo Signor Coanda Henry.
Nato a Bucarest nel 1885 ingegnere aereonautico è stato il realizzatore del primo velivolo a getto al mondo.
I suoi studi e la sua intuizione definita “effetto Coanda” viene citata tuttora e sempre come base per i principi di portanza in campo aereonautico e velico.
Riporto testualmente da WikipediA:
“Coandă notò che un fluido tende a seguire il contorno della superficie sulla quale incide, se la curvatura della superficie, o l'angolo di incidenza del flusso con la superficie, non sono troppo accentuati.
Il fluido, muovendosi lungo la superficie provoca attrito, che tende a farlo rallentare. La resistenza al movimento del fluido viene applicata però solo alle particelle di fluido immediatamente a contatto con la superficie. Le particelle di fluido esterne, a causa delle interazioni molecolari che tendono a tenerle unite a quelle interne, "ruoteranno" dunque su di esse a causa della differenza di velocità, facendo quindi aderire il fluido alla superficie stessa.”
Visivamente dimostrato con questo filmato:
http://www.youtube.com/watch?v=o_-Eph9w6_A

Per la verità il testo parla del francese Coanda, evidentemente Rogliatti non avendo internet per verificarne l'origine ha commesso un abbaglio, certo è che questo Signore non era il meccanico di biciclette (con tutto il rispetto per la categoria) della via accanto.
Nel 1934 fece questo interessante studio sui tubi di scarico adatti ad aumentare l'efficenza volumetrica dei motori grazie ad una migliore estrazione dei gas combusti.
Si tratta in pratica di un tubo di scarico che termina a cono allungato o “trombone”, ma nel cui interno si trova una specie di tappo a forma di doppio cono, che fuoriesce dalla parte posteriore.
Il tappo conico deve stare centrato nel cono terminale del tubo di scarico mettendo tre o quattro tondini distanziatori.
Ciò che si pretende di ottenere è che i gas, grazie alla loro velocità di uscita dal tubo, creino una zona a bassa pressione che faciliti la loro espulsione, questo indipendentemente dalla velocità della vettura, a differenza quindi di altri estrattori.
Ecco il disegno:

0010_800x425.jpg

Io ne avevo fatti realizzare due facendoli uscire da due fori realizzati all'altezza dei parafanghi posteriori, in acciaio inox e collegandoli con due tubi flessibili ai gomiti di scarico, uno a DX e l'altro a SX.
Chi ha l'attrezzatura, la capacità o l'amico fabbro/ferraio ha ora tutti i dati per realizzare uno scarico quanto meno diverso dagli altri, sarà altrettanto efficace ?
Evidentemente potrà interessare solo chi utilizza la vettura in slalom o gymkane visto che risulterà piuttosto rumorosa.
Buon lavoro

[Michele]

interessante

grazie

[Fabiom1955]

Grande Macorattivi! Sempre molto interessante. Mi hai ricordato un sacco di cose:
1) il libro di Rogliatti l'avevo avuto da mio nonno (meccanico classe 1899) l'ho prestato e non l'ho visto più .
2) Lo scarico "Coanda" era descritto su qualche vecchio "Motociclismo" e, mi sembra, adottato da uno dei tanti modelli della Norton Commando.
3) per il dimensionamento degli scarichi dei 4 tempi c'è qualcosa sulle prime annate della rivista "Super MOTOTECNICA".
Il problema è che, comunque, con i calcoli ci si avvicina alla soluzione, che poi andrà trovata in maniera empirica, in pratica i calcoli servono per realizzare meno modelli(Comunque non è poco), ci sono tante variabili che non saremo mai in grado di calcolare, per esempio già solo dovendo inserire u nsilenziatore dovremo modificare lunghezza etc.
A presto.

[Titta500]

Macorattivi, sei stupendo....cavolo ho letto il tuo messaggio con molto interesse..
L'effetto Coanda se non erro è valido anche per i fluidi, se non erro un esempio può essere la bottiglia in vetro sotto al rubinetto dell'acqua???' Scusa se ho detto una pazzata..

[Kano]

Il grande Macorattivi arriva sempre a mettere la cigliegina sulla torta!!! Pure io dispongo di un vecchio testo dove parlano dello scarico, secondo i miei calcoli, seguendo le varie formule, sono arrivato alla conclusione che il tubo di scarico del mio 5uino dovrebbe essre lungo 1mt. e 14 cm. cosa fattibile....ma il problema è, di che diametro?? questo non lo spiega!!!! non parla di diametro valvola su cui basarsi.....a dimenticavo la resa massima di questo scarico è a 6.000 giri. Probabilmente non lo costruiro' mai....non ho i macchinari necessari...ma sapere certe cose non guasta mai. Cambiando argomento, le Norton erano competitive non solo per gli scarichi, ma per un meccanismo chiamato Veniero per la messa in fase della cammes, si poteva spostare anche di 1/2 grado, naturalmente i meccanici ne sapevano una piu' del diavolo!! riuscivano a mettere a punto mezzi che "bastonavano" gente con motori tecnicamente piu' avanzati.

[Livio59]

Ecco un filmatino: http://www.cherrybomb.com/products-front.asp