ARCHITETTURA MOTORE EQUILIBRATURA E ARCHITETTURA MOTORE Forze alterne e rotanti, momenti risultanti che variano periodicamente sono le cause dello squilibrio di un motore Scelta del numero e disposizione dei cilindri Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE CINEMATICA DEL MANOVELLISMO DINAMICA DEL MANOVELLISMO EQUILIBRATURA E ARCHITETTURA MOTORE Architettura motore CINEMATICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo x l r ( l cos r cos q ) x l r ( l 1 sen2 r cos q ) A p l X l sen r sen r l q r 1 x r 1 ( 1 1 2 sen2q ) cos q spostamento 3 CINEMATICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo 1 2 2 x r 1 ( 1 1 sen q ) cos q A p l X q sen cos dx r sen d 1 2 sen2 dx v r sen2 sen d 2 r velocita’ 4 CINEMATICA DEL MANOVELLISMO PMI Spostamento PMS PMS Velocità Architettura motore CINEMATICA DEL MANOVELLISMO Spostamento Velocità V=r PMS PMI Architettura motore V=r PMS CINEMATICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo A dx v r sen2 sen d 2 p l X accelerazione q dv d 2 a r cos cos 2 d dt 2 r 7 CINEMATICA DEL MANOVELLISMO Velocità PMS Accelerazione PMI Architettura motore PMS DINAMICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo FORZE AGENTI SUL MANOVELLISMO: F pA A F gas NOTA p l X F attrito NON CONSIDERATA F inerzia VALUTARE q r Lavoro C ind pdV C ind d pdV dx pA d d dx d 9 DINAMICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo F pA FORZE DI INERZIA: A p 1) MOTO ALTERNO (pistone) l X 2) MOTO ROTATORIO (manovella) 3) MOTO ROTO-TRASLATORIO (biella) q r Fa mp a 2 r cos 2 cos 10 FORZE ALTERNE DI INERZIA Forze alterne di inerzia Fa FaI FaII Le forze del secondo ordine sono di ampiezza volte inferiore L’entità delle forze dipende da: 1 – massa del pistone 2 – corsa 3 – velocità di rotazione Riduzione delle Forze di Inerzia Ridurre la massa riduce res. Meccanica Ridurre la corsa aumenta alesaggio (peso / sez. valvole) Architettura motore DINAMICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo F pA FORZE DI INERZIA: A p 1) MOTO ALTERNO (pistone) l X 2) MOTO ROTATORIO (manovella) 3) MOTO ROTO-TRASLATORIO (biella) q r rw 2 Fr mm 2mw r r 12 DINAMICA DEL MANOVELLISMO Funzione di manovellismo F pA FORZE DI INERZIA: A p 1) MOTO ALTERNO (pistone) l X 2) MOTO ROTATORIO (manovella) 3) MOTO ROTO-TRASLATORIO (biella) q mba mbr mb r mba X1 mbr X 2 mba X 12 mbr X 22 J ' J Z 13 MOTO ROTO-TRASLATORIO DLLA BIELLA Determinazione delle masse alterna e rotante della biella Architettura motore DINAMICA DEL MANOVELLISMO RIASSUMENDO: F pA A masse alterne concentrate nel punto A: malt m p mba p l X pistone + piede di biella masse rotanti concentrate nel punto B: q mrot mm mbr r manovella + testa di biella 15 EQUILIBRATURA Ridurre o eliminare le vibrazioni causate da forze e momenti generati dal manovellismo EQUILIBRATURA STATICA la risultante delle forze deve essere nulla Il baricentro deve appartenere all’asse di rotazione EQUILIBRATURA DINAMICA la risultante dei momenti delle forze deve essere nulla Albero con più di due manovelle, simmetrico rispetto all’asse e staticamente equilibrato Fr Forze centrifughe Mr Momento delle Forze centrifughe FaI Forze alterne I ord MFI Momento delle Forze alterne I ord FaII Forze alterne II ord M F II Momento delle Forze alterne II ord a a Architettura motore EQUILIBRATURA monocilindrico Fr Forze centrifughe 100 % mediante contrappesi FaI Forze alterne I ord 50 % mediante contrappesi 50 % alberi controrotanti FaII Forze alterne II ord Solo con alberi ausiliari I momenti risultano nulli E A C Architettura motore S EQUILIBRATURA bicilindrico Primo cilindro F a FaI FaI 0 E MFI I a A FaII raddoppiano Secondo cilindro E S S C A C E C Architettura motore S A EQUILIBRATURA bicilindrico Primo cilindro I a F E I a F Equilibratura come il monocilindrico A S C Secondo cilindro Fr Forze centrifughe FaI Forze alterne I ord 100 % 50 % E Regolarità di coppia: 1 fase utile ogni giro S Architettura motore A C EQUILIBRATURA bicilindrico Primo cilindro E MFI I a F a FaI A FaI 0 S C Secondo cilindro FaII 0 Regolarità di coppia: 1 fase utile ogni giro E S Architettura motore A C EQUILIBRATURA 4 cilindri in linea Primo E A FaI S C FaI MFI a Secondo E FaI FaI MFI a S A C Terzo Motore regolare: 1 fase utile ogni 180° E FaI 0 S C MFI 0 A Quarto a FaII 0 E S Architettura motore A C EQUILIBRATURA 6 cilindri in linea Motore molto regolare: 1 fase utile ogni 120° 6 FaI 0 Le forze sono complanari e contrapposte MFI 0 a FaII 0 5 M F II 0 a 4 1 3 2 Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE BMW M3 V8 Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE Volksvagen Passat W8 Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE 9 cilindri W sviluppati su 3 bancate da 3 cilindri Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE Audi W12 Architettura motore ARCHITETTURA MOTORE Volksvagen W12 12 cilindri sviluppati su 4 bancate da 3 cilindri Architettura motore
