• Introduzione

• Modo di procedere

• Analisi cinematica

• Modifiche costruttive

• Analisi FEM

• Bibliografia e ringraziamenti

Abbiamo apportato delle modifiche ad alcune parti del motore, in modo da alleggerirlo e migliorare quindi le sue prestazioni.
Riportiamo i particolari non modificati e quelli modificati dei vari pezzi, evidenziando i cambiamenti apportati e sottolineando la variazione della massa.

Carter superiore

Figura 12 - Modifica carter superiore

Figura 13 - Modifica carter superiore

Figura 14 - Modifica carter superiore

Figura 15 - Modifica carter superiore

Figura 16 - Modifica carter superiore

Figura 17 - Modifica carter superiore

Figura 18 - Modifica carter superiore

Figura 19 - Modifica carter superiore

Abbiamo forato le nervature, prestando attenzione alla fattibilità della lavorazione. Queste modifiche non comportano problemi per quanto riguarda la resistenza strutturale, in quanto le parti considerate non sono sottoposte a carichi. Sui due carter non è stata effettuata nessuna analisi FEM, in quanto non agiscono forze su di essi.

Figura 20 - Modifica carter superiore

Figura 21 - Modifica carter superiore

Abbiamo poi ridotto l’estensione ed arrotondato le nervature presenti nella parte inferiore. Anche in questo caso non ci sono problemi di resistenza strutturale.

Figura 22 - Modifica carter superiore

Figura 23 - Modifica carter superiore

Abbiamo ridotto le dimensioni delle alette indicate in figura del 11%. Un alleggerimento maggiore avrebbe comportato una diminuzione della capacità di tali alette di disperdere il calore generato durante la combustione all’interno del cilindro, con conseguente eccessivo surriscaldamento.

Figura 24 - Modifica carter superiore

Figura 25 - Modifica carter superiore

In questa modifica abbiamo diminuito le dimensioni delle alette del 47%.

Figura 26 - Modifica carter superiore

Figura 27 - Modifica carter superiore

Infine, abbiamo tolto le asole presenti nella parte inferiore del motore, in quanto la loro assenza non compromette la resistenza meccanica del carter.
Con le modifiche sopraelencate otteniamo un alleggerimento del 6,01 %.

Tabella 3 - Alleggerimento carter superiore

Carter inferiore

Figura 28 - Modifica carter inferiore

Figura 29 - Modifica carter inferiore

Figura 30 - Modifica carter inferiore

Figura 31 - Modifica carter inferiore

Figura 32 - Modifica carter inferiore

Figura 33 - Modifica carter inferiore

Figura 34 - Modifica carter inferiore

Figura 35 - Modifica carter inferiore

Anche per il carter inferiore abbiamo forato le nervature, arrotondato quelle nella parte inferiore e tolto due asole. Come detto per il carter superiore, non si hanno problemi legati alla resistenza della struttura in quanto queste parti non sono soggette a carichi, e quindi non è stata necessaria l’analisi FEM.
Con questi cambiamenti abbiamo ottenuto un alleggerimento del 3,8 %.

Tabella 4 - Alleggerimento carter inferiore

Biella

 

Figura 36 - Modifica biella

Figura 37 - Modifica biella

Per quanto riguarda la biella, abbiamo deciso di alleggerirla modificando lo scavo presente sulla parte centrale: l’abbiamo approfondito ed allungato. Sulla biella, essendo sottoposta a carichi di grande entità, è stata effettuata l’analisi FEM, che verrà riportata nel capitolo successivo.
Con questa modifica abbiamo ottenuto un alleggerimento del 3 %.

Tabella 5 - Alleggerimento biella

Pistone

Figura 38 - Modifica pistone

Figura 39 - Modifica pistone

Abbiamo diminuito l’altezza del pistone, riducendo l’estensione delle pareti inferiori del 16,7%.

Figura 40 - Modifica pistone

Figura 41 - Modifica pistone

Abbiamo inoltre fresato la parte interna del cilindro, allargando gli scavi presenti a tutta la zona interessata. Per il cilindro, essendo una parte soggetta a carichi elevati, abbiamo effettuato l’analisi FEM, riportata in seguito.
Con i cambiamenti fatti otteniamo un alleggerimento pari a 7,46 %.

Tabella 6 - Alleggerimento pistone

Ventola

Figura 42 - Modifica ventola

Figura 43 - Modifica ventola

Per quanto riguarda la ventola, abbiamo fresato lo scalino rettangolare presente sulla parte frontale. In questo modo riusciamo ad avere un alleggerimento ed una simmetria geometrica che garantisce l’equilibrio alla rotazione.
L’alleggerimento ottenuto con questa modifica è del 1,8 %.