Calcolo cilindrata da alesaggio e corsa
Contenuto
Alesaggio del cilindro di un motore
Supponendo che i parametri iniziali definiti dal cliente nel compito tecnico del motore siano noti, cioè le informazioni richieste su velocità, potenza, pressione media effettiva e rapporto di compressione per emulare le specifiche, le variabili che servono come input per effettuare la simulazione del ciclo termodinamico con i suoi processi di ammissione della carica al cilindro, compressione, combustione, espansione e scarico dei prodotti della combustione sono proposti. Con i risultati ottenuti, si generano le curve del ciclo termodinamico completo e si procede alla deduzione e all’analisi dei carichi nel motore, dopo aver sistematizzato l’analisi cinematica, statica e dinamica, fino a trovare il comportamento dei carichi generati in ogni elemento del gruppo mobile del motore. Con le informazioni sui carichi critici e i parametri geometrici risultanti dal predimensionamento, si completano le informazioni necessarie per la verifica e il calcolo delle parti resistenti. Nel processo di sistematizzazione, si seguono le raccomandazioni suggerite da Romero [9].
Come calcolare lo spostamento totale su un grafico
Il rapporto tra alesaggio e corsa è un parametro adimensionale. Si calcola dividendo l’alesaggio per la corsa del pistone di un motore a combustione interna, esprimendo entrambe le quantità nella stessa unità (per esempio in millimetri):
Ducati Superquadro, motore della Ducati 1199 Panigale. La cilindrata è di 1198 cm3, composta da due cilindri, 112 mm di alesaggio e 60 mm di corsa, un perfetto esempio di motore superquadro.
La scelta dell’alesaggio per un motore di una data cilindrata è determinata dal risultato desiderato. Infatti, a seconda dell’ampiezza dell’alesaggio, più la corsa dovrà essere ridotta, il che porta con sé alcuni vantaggi e svantaggi:[1] La scelta dei vari rapporti di alesaggio per una data cilindrata del motore è determinata dal risultato da ottenere.
La scelta dei vari rapporti alesaggio/corsa, che generalmente variano tra 0,6:1 e 1,4:1, si basa su ciò che si sta cercando di ottenere dal motore. Nelle autovetture vengono generalmente utilizzati motori a corsa lunga, mentre nelle auto sportive, come nella Formula 1, vengono utilizzati motori superquadri con un rapporto di 2,5:1.
Calcolare lo spostamento con la velocità e il tempo
La lunghezza dello spostamento di un oggetto in moto circolare è lo spostamento angolare (spostamento = distanza tra il punto iniziale e il punto finale), quando questa lunghezza è l’angolo percorso misurato in radianti.
La velocità angolare è la misura di quanto velocemente un corpo cambia il suo angolo ed esprime la relazione tra l’angolo percorso dal nostro oggetto in movimento e il tempo impiegato per percorrere quell’angolo.
In un moto circolare uniforme costante, cioè un oggetto gira alla stessa velocità senza fermarsi (velocità angolare fissa), il tempo che impiega l’oggetto a fare un giro completo si chiama periodo.
Formula della corsa del pistone
Quando si parla di velocità del pistone, di solito è la velocità media nel suo viaggio da PMS a PMI, quando si dice che il pistone di questo motore lavora a 16 m/s a 5000 RPM, si suppone che durante tutto il suo viaggio la velocità sia la stessa, non è così ovviamente, ma per alcuni aspetti è più facile pensare alla velocità media che a quella reale. Poiché Velocità = Distanza / Tempo, si può calcolare la velocità con cui si percorre una distanza in un tempo, come se si facesse a velocità costante, per esempio un motore con una corsa di 86mm che gira a 6000 RPM, si calcola il tempo necessario per fare una corsa.
Per questo motivo il pistone percorrerà i 38,79 mm che gli mancano fino al PMI, poiché da PMS a 90º aveva percorso 54,21 mm, ma come è successo nei primi 90º gradi, la distanza che si sottrae non è la stessa in tutti i gradi di rotazione, per esempio, se l’aumento della proiezione fosse proporzionale da un grado all’altro, a 130º dovrebbe essere aumentato di 2,62 mm e in realtà è aumentato di 3,23 mm, man mano che l’angolo dell’asse della biella diminuisce la distanza che si sottrae è sempre maggiore.