Il motore? Per campagna e per citta'. Cosa ne pensate?

[Guest frallog]

Prima di parlare del motore specifico, vediamo quali sono le caratteristiche di un motore.

- Cilindrata

- Frazionamento (3-4-5-6-8)

- Disposizione dei cilindri (L, V,

- Numero di valvole

- Fasatura

- Numero di giri potenza massima

- Numero di giri coppia massima

- Rapporto di compressione

- Rapporto Alesaggio/Corsa

E concentriamoci su quest'ultimo fattore, cioe' il rapporto corsa alesaggio. La pme moltiplicata il l'area della superficie del pistone ci da' la forza unitaria che il singolo pistone imprime sull'albero. La forza moltiplicata la corsa ci da' il momento di forza che il pistone esprime sull'asse dell'albero motore, cioe' la coppia unitaria di un singolo cilindro. Allora:

Coppia Unitaria = pme * area pistone * corsa = pme * volume unitario

Per cui:

Coppia totale (coppia) = pme * volume unitario * n° cilindri

ovvero:

Coppia = pme * Vt

dove Vt e' la cilindrata totale. Ora e' facile vedere che se aumentiamo l'alesaggio del 10% per mantenere la cilindrata unitaria identica dobbiamo diminuire la corsa di ben il 21%. Questo capita perche' l'area del pistone e' quadratica rispetto all'alesaggio mentre la corsa e' gia' la misura che cerchiamo. Questo fattore ci fa riflettere su di un'altro fattore: Diminuendo l'alesaggio di un 10% aumenta la corsa di ben il 21% e pariteticamente cresce la coppia del 21%-10%=11%. In altre parole, mantenendo la cilindrata unitaria identica, diminuendo gli alesaggi e aumentando la corsa la coppia aumenta, mentre diminuisce la potenza massima perche' a causa della accresciuta velocita' media del pistone siamo costretti a diminuire il numero di giri.

Si ha allora la seguente dicotomia:

Vt: grande alesaggio, corsa ridotta => ottima potenza massima, scarsa coppia

Vt: basso alesaggio, corsa lunga => minore potenza massima, grande coppia

Allora consideriamo un motore Boxer quattro cilindri (configurazione (per tentare di bilanciare le forze dei pistoni due a due) con un albero motore "ASIMMETRICO". Cioe':

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                    |
                    |
                +--||--||--+
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      |         |       |  |
---|  |     |-O-|       |  |---
   |  |     |           |
   +-||--||-+          ===
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          |
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Come vedete il motore ha due bracci asimmetrici ed anche le aree dei pistoni sono inversamente proporzionali rispetto alla lunghezza della corsa in modo che la cilindrata unitaria rimane costante. Ecco che la prima coppia di cilindri e' adatta ai cicli di potenza mentre la seconda coppia di cilindri e' adatta ai cicli di coppia. Tra i due semialberi dei cilindri c'e' una frizione "O" che si aggancia su di un rinvio epicicloidale con due rapporti. Allora le configurazioni sono le seguenti:

1) Citta' "energy saving": Attiva solo la seconda coppia di cilindri, primo semialbero sganciato e inerte.

2) Citta' di potenza: Attivi tutti e quattro i pistoni. Si aggancia la frizione e partecipano alla potenza tutti e quattro i pistoni. Il rapporto di rotazione e' identico.

3) Statale "energy saving": Attiva solo la prima coppia di cilindri, secondo semialbero sganciato

4) Statale di potenza ed autostrada: Attivi tutti e quattro i pistoni. Si aggancia la frizione e partecipano alla potenza tutti e quattro i pistoni. Il rapporto di rotazione e' 2:1 cioe' i pistoni di potenza viaggiano ad una velocita' doppia dei pistoni per la coppia.

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,

Francesco 8)))

[Regazzoni]

Vantaggi:

Due pistoni hanno un comportamento e due ne hanno un'altro

Svantaggi:

- E' un motore due cilindri che pesa come un 4 (anzi leggermente di più)

- Due cilindri devono trascinarne dietro altri due a peso morto, con perdita di prestazioni del 20-30% minimo

- In pratica hai due motori diversi che richiedono: due pompe della benzina, due sistemi di distribuzione (alberi a camme, catene/cinghie, ecc), due centraline, due sistemi di aspirazione, due sistemi di scarico, due circuiti di raffreddamento ecc..

- ingombro maggiore di un 4 cilindri boxer: la zona di passaggio tra i due motori richiede spazio e i doppi sistemi di ciascun sottomotore ingombrano alla grande

- Hai due impianti di scarico che devono correre sotto la macchina, con due diversi catalizzatori e due diversi silenziatori

Risultato: pesa, costa, ingombra e consuma molto più di un normale 4 cilindri.

Commento: se vuoi davvero modulabilità della trazione meglio ricorrere ad un buon ibrido motore endotermico+elettrico.

[Guest frallog]

No Regazzoni.

I due alberi motori sono separati, accoppiati solamente da un rinvio epicicloidale, come l'accoppiamento dei propulsori sulla Toyota Prius. In questo modo, come accade sulla Prius, e' possibile che quando sia in funzione l'uno l'altro sia completamente fermo, e viceversa. Dunque hai due motori separati ed all'occorrenza funzionano entrambi, nelle funzioni Power (in quel caso hai tutti e quattro i cilindri e non solo due). In particolare il Power cittadino implica un rapporto 1.25:1 tra i giri dei due alberi, mentre il Power di autostrada implica un rapporto 1.5:1 tra i giri dei due alberi)

Certo lo so che e' complicato, ma sai il risparmio, soprattutto in citta'.....

Regards,

Francesco 8)))

[Regazzoni]

No Regazzoni.

I due alberi motori sono separati, accoppiati solamente da un rinvio epicicloidale, come l'accoppiamento dei propulsori sulla Toyota Prius. In questo modo, come accade sulla Prius, e' possibile che quando sia in funzione l'uno l'altro sia completamente fermo, e viceversa. Dunque hai due motori separati ed all'occorrenza funzionano entrambi, nelle funzioni Power (in quel caso hai tutti e quattro i cilindri e non solo due). In particolare il Power cittadino implica un rapporto 1.25:1 tra i giri dei due alberi, mentre il Power di autostrada implica un rapporto 1.5:1 tra i giri dei due alberi)

Certo lo so che e' complicato, ma sai il risparmio, soprattutto in citta'.....

Regards,

Francesco 8)))

[Guest frallog]

OK se le cose stanno cosi' (dici che i pesi ed i volumi sono "tre" volte quelli di un motorello) allora come non detto. Pensavo che un rinvio epicicloidale risolvesse la questione del cambio perche' avesse un solo ingranaggio libero.....

Grazie della tua pazienza Regazzoni e delle tue preziossime spiegazioni.

Regards,

Francesco 8)))