Cosa ci fate qui?? beh, leggete i miei sproloqui sui più disparati argomenti di tecnica riguardanti il mondo dei motori... e se non parlo abbastanza "potabile" siate pure cattivi nei commenti... ;)

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La forgiatura

E' il procedimento per mezzo del quale si producono componenti mediante deformazione plastica a caldo di alcuni materiali. Il procedimento in questione prende anche il nome di "fucinatura" e in molti casi consente di impartire al materiale caratteristiche meccaniche molto elevate (e quindi migliori di quelle che avrebbe lo stesso componente, utilizzando il medesimo materiale, se fosse ottenuto per fusione). Tipicamente vengono realizzati per fucinatura quasi tutti gli organi meccanici in acciaio. Al contrario le ghise si prestano soltanto alla realizzazione di particolari ottenuti per fusione. Alcune leghe di alluminio possono essere impiegate per ottenere pezzi fucinati mentre altre possono praticamente essere utilizzate solo per realizzare pezzi di fusione. Fondamentalmente il procedimento prevede il riscaldamento di un massello (ad esempio un pezzo di barra a sezione circolare) che viene portato a una temperatura talmente elevata da consentire lo scorrimento plastico del materiale (avete mai giocato con la plastilina??). Il massello viene inserito in uno stampo di acciaio sul quale viene collocato un "controstampo"; la deformazione plastica, che porta il pezzo ad assumere la conformazione voluta, si ottiene serrando con forza stampo e controstampo per mezzo di una pressa. In molti casi, oltre a fare assumere al materiale una struttura compatta e omogenea, e' possibile anche impartire ad esso una accentuata fibratura, sovente vantaggiosa dal punto di vista meccanico. Ecco perchè i nostri amati cerchi, pistoni, bielle, alberi motore forgiati pesano meno!!!

Sono forgiati anche i componenti che vengono ottenuti, dopo aver portato il metallo ad alta temperatura, semplicemente mediante martellatura sull'incudine come, ad esempio, i ferri di cavallo realizzati dai maniscalchi o le katane del maestro ninja Hattori Hanzo (Kill Bill rulez!!!).

La formula della potenza

Qual è la domanda alla base di tutto? "Chi siamo?" NO. "Da dove veniamo?" NO. "Dove andiamo?" NO.
La domanda è: "Come si genera la potenza?" ^_^

Alla base c'è il bilancio energetico di un cilindro che costituisce il motore.
Nel cilindro entra il calore totale Qt corrispondente alla massa di combustibile spesa ad ogni ciclo. Dall'albero motore esce il lavoro utile Lu fornito dal cilindro. Dal cilindro esce ad ogni ciclo l'energia dissipata Ed che corrisponde a queste perdite:
  1. Riscaldamento di aria e combustibile, che entrano nel cilindro a bassa temperatura e vengono espulsi sotto forma di gas combusti ad alta temperatura.
  2. Calore ceduto al refrigerante e al lubrificante.
  3. Calore corrispondente a una combustione non completa e al combustibile perso perchè espulso allo scarico o rifiutato all'aspirazione.
  4. Perdite organiche delle parti meccaniche in movimento.
Il lavoro utile è dato dalla differenza tra il calore totale e l'energia dissipata.
Lu=Qt-Ed
Si può definire quindi il rendimento termico utile che è il rapporto tra il lavoro utile e il calore totale.
ηu=Lu/Qt
Se Lu è il lavoro utile fornito ad ogni ciclo, la potenza utile Wu è data dal prodotto del lavoro utile per il numero di cicli compiuti dal motore in un secondo.
Wu=Lu*ns*2/T
ns indica i giri al secondo compiuti dall'albero motore, mentre 2/T (in cui T rappresenta i "tempi" del motore) mette in conto il fatto che il motore sia 2 o 4 tempi.
Il lavoro utile può anche essere definito così:
Luu*ηvt*mbid*Hi
in cui:
ηvt è il rendimento volumetrico totale, rapporto tra la massa di combustibile reale e quella ideale (o tra le masse di aria necessarie per la combustione);
mbid è la massa di combustibile ideale e può essere espresso come il rapporto tra la massa d'aria necessaria a riempire il cilindro (data dalla densità dell'aria ρ0 per il volume del cilindro Vu) e il rapporto di combustione αt:
mbid=ρ0*Vu/αt
Hi è il potere calorifico inferiore del combustibile, in parole povere l'energia prodotta per unità di massa bruciata.
La potenza quindi risulta:
Wu=ηu*ηvt*ρ0*Vu/αt*Hi*ns*2/T
In questa formula compare il regime di rotazione, una grandezza poco signifcativa poichè dipende fortemente dalle dimensioni del motore. Più importante è invece la velocità media del pistone u:
u=2*ns*C
in cui C è la corsa.
La formula della potenza diventa quindi:
Wu=ηu*ηvt*ρ0*Vu/αt*Hi*u/C*1/T
Ma il rapporto Vu/C non è altro che la superficie del pistone S, quindi:
Wu=ηu*ηvt*ρ0*S*Hi/αt*u/T
Moltiplicando per il numero dei cilindri Z si ottiene la formula della potenza di un motore pluricilindrico:
Wu=ηu*ηvt*ρ0*Z*S*Hi/αt*u/T

Ora che vi siete persi nel seguire le formule vi dico dove volevo arrivare...
nell'ultima formula non compare la cilindrata...
questo significa che facendo comparire la velocità del pistone (grandezza che ha un limite molto stretto) la potenza utile del motore non dipende più dalla cilindrata ma dalla superficie totale dei pistoni!!!

Quanto è bello un pistone da 106 mm?!?!?!?! ^_^