Re: Albero strano ... 270°degree
Inviato: 19.12.2010, 17:35
eccomi qui, lavoro permettendo, sono due giorni che scrivo a pezzi questo. Allora, innanzitutto rispondo a coloro che mi hanno contattato privatamente per chiarire la diferenza fra big bang, twin pulse, scoppi regolari, screamer, scoppi irregolari, anche se avevo promesso di non parlare di moto però l'argomento e la disposizione dell'albero intrinsecamente comporta tali spiegazioni. Inizio dal più facile ovvero screamer, è la tipica configurazione dei classici quattro cilindri in linea a 180°, in modo da avere un'accensione ogni 180°. Scoppi regolari questa configurazione è simile alla precedente, ma si differenzia per il fatto che queste accensioni non sono forzatamente equidistanti. Questa configurazione viene usata principalmente su motori a V, con un angolo compreso tra 0° e 90° o tra 90° e 180° dove si hanno due bielle per manovella, classico delle moto custom. Scoppi irregolari in questo caso si ha un'accensione progressiva dei vari cilindri, in modo del tutto simile al motore "screamer", ma si differenzia per il fatto che queste accensioni non sono equidistanti tra loro, infatti nei motori quadricilindrici con questa accensione invece che essere a ogni 180°, hanno le combustioni che avvengono a 0°, 180°, 270° (dopo altri 90°), 450° (dopo altri 180°) e ricominciano dopo altri 270° (due giri completi), questo motore è caratterizzato pertanto da un albero a gomiti a crociera tipo il nuovo yamaha. Big Bang questa configurazione è caratterizzata dal raggiungimento in contemporanea del PMS di due pistoni e l'accensione contemporanea di entrambi, facendo risultare il motore come un monocilindrico, nel caso siano solo due i cilindri, per capirci è come se al motore della 500 scoppiassero entrambi i cilindri. infine il twin pulse questa configurazione è utilizzata dalla ducati e si differenzia dal big bang per il fatto che l'accensione simultanea dei due cilindri avviene in banccate differenti tipo appunto il desmosedici ducati dove scoppiano prima(o dopo) due cilindri orizzontali e poi i verticali. Può essere utilizzata solo per motori con numero di cilindri pari. cerchiamo di capire adesso quali vantaggi possono avere le diverse soluzioni della disposizione delle manovelle. Allora come già avevo accennato il 360° non ha nessun pregio a livello di equilibratura, nè tantomeno per quanto riguarda l'inertial torque ovvero la coppia d'inerzia, ma invece si ha una regolare combustion torque cioè coppia combustiva (scoppio) regolare ogni 360°. Questa è stata una scelta progettuale dettata molto dall'economicità della realizzare di un qualcosa di facile e poco costoso con discreta potenza, infatti per ottenere potenze più del doppio bisogna lavorare proprio sull'equilibratura dell'albero per non rischiare rotture. Con il motore originale per limitare le pulasazioni della coppia dovuta alla combustione, per motori mono o bicilindrici, si usano apposta volani più pesanti proprio per smorazare le pulsazioni e nello stesso tempo cedere nelle fasi passive tutta l'energia cinetica accumulata per avere una certa regolarità di marcia e cercare di preservare i supporti di banco! In questo caso per equilibrare il tutto avremmo bisogno di tre alberi ausiliari, ovvero uno per le alterne del primo ordine e altri due per quelle di secondo. Scusate se parlo di coppia d'inerzi e coppia di combustione, preciso la differenza, la coppia di combustione più o meno è quella che tutti dovremmo conoscere di un motore ed è dovuta allo scoppio alla PME pressione media effettiva ( forza dello scoppio) ad indicarci questa, mentre la coppia d'inerzia è quella dovuta generata dalle singole manovelle, insieme alla biella-pistone. Quindi la coppia reale più o meno sarà data dall'intersezione delle due. In un cilindro si fa scoppiare la miscela e si cerca di capire quanto energia possiede il gruppo biella manovella, oppure quanta energia si disperde affinchè esso si muova ed una volta mosso quanto riesce a ruotare e causa dell'enrgia cinetica posseduta. Più o meno è così, senza l'utilizzo del volano ma solo con le mannaie dell'albero (quello che ho ipotizzato è per un monocilindro immagginate voi per i pluricilindri) nel caso di un bicilindrico a 360° succede che uno scoppio deve spingerne due ma allo stesso tempo riceve da due l'energia successiva, però il vero problema risiede nel fatto che ogni scoppio deve accelerare due cilindri da velocità zero a max, in quanto entrambi i pistoni invertono la rotazione ecco perchè la coppia d'inerzia è pulsante,( ed è proprio questo che genera le forze alterne l'inerzia dei pistoni che tendono ad andare su invece si trovano ad essere richiamati dalla biella verso giù) perchè si annulla ai PMS quando cambia il senso di marcia dei pistoni quindi la rotazione dell'albero continua a rimanere uguale ma la velocità del pistone si azzera per arrivare al max a metà corsa per poi annullarsi nuovamente e così via..ecco perchè nei motori che ruotano a regimi elevati si cerca di utilizzare pistoni, bielle leggeri....Nel 180° invece si ha lo stesso problema della coppia d'inerzia ma si hanno però due vantaggi, uno principale è l'quilibratura delle forze alterne del primo ordine, l'altro è quello di avere due scoppi di cui uno ravvicinato e l'altro un pò più distante rispetto al precedente, che caricano tutto il sistema in modo irregolare, ma che comunque un buon volano riesce ad accumulare e restituire con le minime pulsazioni, in questo caso avremmo bisogno solo di due contro alberi, infine il 90° o 270° in linea, in questo caso non si equilibrano le alterne del primo ordine perchè mentre uno pistone è al pms l'altro è a meta corsa quindi la mannaia non riesce ad equilibrare da sola il sistema, in questo caso si hanno i seguenti vantaggi: per equilibrare le alterne basterebbe un solo albero quindi benefici per il rendimendo meccanico, scoppi irregolari di cui due vicini appena dopo 90° e l'altro distanziati da soli 540°, quindi grande accumulo in un giro di energia sul volano o comunque sulla mannaia, ma il vantaggio migliore è che durante l'inversione di moto del pistone, quello che è al pms ha velocità zero mentre l'altro ha velocità massima per cui gia questo trascina il pistone fermo in quanto ha max energia cinetica, quindi a tutto vantaggio della coppia d'inerzia ecco perchè i motori a 270 hanno un albero motore più pesante e un volano più leggero proprio per questo. ovviamente questo è tutto raccontato in modo semplice per capire in linea di massima cosa succede in un motore con angoli differenti delle manovelle. Quindi utilizzando un linguaggio adeguato alla meccanica, visto che questo forum abbiamo altri ingegneri, questa disposizione permette di ottimizzare la distribuzione della forza sull'albero, in senso rotazionale, tra le coppie inerziali e la coppia albero volano in cui non c'è lo scoppio, ma il trascinamento delle bielle e dei pistoni da parte del solo albero e volano. Semplicemente si migliora la coppia d'inerzia mentre quella di combustione rimane invariata per tutti e tre i sistemi in quanto lo scoppio è quello a parità ovviamnete di cilindrata e caratteristiche di testa, albero a camme e alesaggio. Questa disposizione quindi ha diversi vantaggi sopratutto nelle moto per qunato esposto prima... ciò non significa che il sistema a 360 non è assolutamente valido ma diciamo che è limitato e sacrificato quando si vogliono ottenere potenze elevate, sopartutto il monoblocco ne paga le conseguenze. Mi auguro di non avervi annoiato ma di avervi chiarito un pò di più le idee, per questo ometto formule e grafici, perchè è molto facile capire attraverso un racconto cosa vogliano dire gli ingegneri con formule e grafici e solo quando uno riesce a racconatare ciò, ha capito il vero senso di tutto ciò che ha studiato...vi assicuro che è molto più facile per mè parlare attraverso formule e numeri vari.....scusate mi sono dilungato troppo!!!!
