Assemblaggio

L'assemblaggio è la fase che teoricamente segue la modellazione dei particolari. In realtà ci siamo appoggiati ad assemblati parziali per ipotizzare le quote che non potevamo rilevare direttamente. In altri casi abbiamo sfruttato gli assemblati per ricavare le misure di un nuovo componente da quelle di un componente già disegnato.

Per costituire l'assemblato finale abbiamo costruito dei sottoassiemi "monolitici": SolidWorks offre la possibilità di utilizzare sottoassiemi flessibili ma l'impiego di assiemi monolitici permette di alleggerire massicciamente l'assemblato in quanto ciascun sottoassieme viene trattato come un oggetto unico. Inoltre questo approccio rende più veloce l'assemblaggio in caso di sottoassiemi ripetuti più volte. Abbiamo cercato in ogni fase dell'assemblaggio di alleggerire i file in previsione dell'elaborazione tenendo conto della complessità del modello. L'assemblato complessivo è costituito da circa 850 pezzi (viti incluse) che, volendo contare separatamente rondelle e altre minuterie diventano oltre 1100.

L'assemblato è stato strutturato come segue:

Il monoblocco costituisce un assemblato a se stante comprensivo di viti, cappellotti e bronzine di banco, carter e paraolio e supporti della distribuzione.

La testata è anche un assieme indipendente (costituito da oltre 200 parti) comprendente viti, cappellotti degli alberi a camme, primo supporto albero a camme, tendicatena superiore, etc.

Altri sottoassiemi sono: coppa, coperchio testata, albero motore, alberi a camme, bielle, pistoni, valvole, dita, pompa dell'olio, variatore, pulegge di distribuzione.

Un altro aspetto interessante riguarda le camme: SolidWorks offre la possibilità di implementare un accoppiamento a camma. Essendo che le camme sono in realtà smussate, abbiamo implementato tale accoppiamento con una superficie di supporto che abbiamo nascosto a fine modellazione. La camma agisce su un "dito" che agisce a sua volta sulla valvola.

Per alleggerire il modello le valvole sono state riunite in coppie in quanto le coppie di valvole si muovono insieme. In questo modo durante l'animazione deve essere calcolato il moto di una sola delle due valvole. Si intuisce come questo stratagemma permetta di mettere 24 vincoli in meno.

Per assemblare le catene (distribuzione e pompa dell'olio) abbiamo costruito una "pelle" che guida le maglie che vi abbiamo poi collocato sopra. La catena non è stata animata in quanto troppo gravosa come animazione.

Una volta costruito l'assieme abbiamo dovuto "fasare" il motore, cioè mettere nella giusta posizione relativa gli alberi a camme (tra loro e rispetto all'albero motore). 

Un gruppo funzionale molto più interessante dal punto di vista dell'assemblaggio piuttosto che della modellazione è il gruppo di distribuzione costituito da quattro ruote per catena e due catene oltre che 5 tendicatena. Nell'immagine di seguito si vede la parte "alta" del gruppo in questione: le pulegge degli alberi a camme, il tendicatena superiore e il sistema di tensionamento della catena. In basso a sinistra è visibile un piccolo pistone idraulico azionato dalla pompa di lubrificazione; tale pistone mette in tensione la catena soltanto durante le fasi di funzionamento del motore (in esso è comunque presente una molla per garantire sempre un minimo precarico del sistema).

Abbiamo utilizzato l'assemblato per mostrare i condotti dell'olio di lubrificazione complessivamente presenti nel motore. Di seguito mostriamo il modello così ottenuto con visibile il gruppo pompa dell'olio in basso. Il flusso dell'olio può essere descritto semplicemente come segue. Dalla pompa l'olio viene inviato al filtro attraverso i condotti rosso scuro. Di ritorno dal filtro l'olio passa attraverso i collettori rosa. Dal collettore più vicino l'olio passa alle bronzine di banco (verdi) da cui passa ai perni di manovella (rossi). Dalla prima bronzina di banco (a sinistra) attraverso il condotto verde scuro parte dell'olio va a lubrificare il tendicatena. Il collettore rosa più lontano distribuisce l'olio agli spruzzatori di raffreddamento dei pistoni (gialli). Attraverso i condotti verticali marroni il lubrificante viene inviato alla testata. Il condotto marrone più a destra cede l'olio al condotto rosa che lubrifica i supporti dell'albero a camme di aspirazione. Il condotto marrone di sinistra cede l'olio al gruppo di condotti giallo che a sua volta alimenta il variatore, il pistone dei tendicatena e, attraverso i condotti viola, i supporti dell'albero a camme di scarico.

Anche dal punto di vista dell'assemblaggio il programma si è rivelato decisamente potente: operando su assiemi di grandi dimensioni il programma carica i componenti in "peso leggero", una modalità che permette di caricare solo parzialmente i componenti allo scopo di gestire modelli pesanti.