PROGETTAZIONE ALBERI A CAMME

 

 

 

 

La definizione delle fasature di aspirazione e scarico non può prescindere dalle caratteristiche delle onde di pressione che il sistema di aspirazione e l'impianto di scarico generano sulle rispettive valvole.


NT-Project grazie alla sua tecnologia di progettazione termo-fluidodinamica è in grado di analizzare le onde di pressione e quindi vedere quando vi sono condizioni di pressione favorevoli tra aspirazione e cilindro e tra cilindro e scarico al variare del regime.

 

 

progettazione albero a camme

  • In prima analisi si determinano quali sarebbero le fasature che meglio si accordano al sistema di aspirazione e all'impianto di scarico ai vari regimi.
  • Successivamente in base al range di funzionamento dove il cliente vuole venga massimizzato il riempimento, viene ottimizzata la fasatura che si è visto essere più adeguata in quella zona.
  • NT-Project è in grado pertanto di valutare fino a che punto a senso stringere o allargare le fasature e la durata dell'incrocio per soddisfare certi obiettivi al fine di fornire una soluzione che sia il miglior compromesso per le esigenze richieste.

Oltre alla classica evoluzione di un motore, la tecnologia è particolarmente adatta per determinare le migliori fasature quando sul motore sono stati fatti interventi sul sistema di aspirazione e l'impianto di scarico, ciò è importante perché cambiando questi componenti cambiano le condizioni di pressione sulle valvole durante il ciclo e quindi è necessario rivedere le fasature per ottenere la migliore accordatura e sfruttare al meglio le caratteristiche delle onde che i nuovi sistemi hanno generato.

 

in primo luogo si svolge la progettazione termo-fluidodinamica al fine di determinare le fasature ottimali.

 Successivamente si studia in base a quanto concordato con l’esigenze le leggi d'alzata più adeguate per rispettare i vincoli di fattibilità, di resistenza strutturale e di realizzazione.


ESEMPIO

Flusso di massa aspirazione 5500 rpm

Attraverso la simulazione termo-fluidodinamica si ricavano le pressioni a monte delle valvole ed i flussi di massa attraverso le valvole stesse durante le fasi.


In questo esempio, relativo ad un motore pluricilindrico motociclistico, dall'analisi dei flussi di massa attraverso le valvole di aspirazione emerge chiaramente come le differenti  condizioni di pressione a monte valvola al variare del regime determino, con la fasatura iniziale, ingenti riflussi ai bassi regimi (vedi grafico sopra a 5500 rpm), mentre al regime di coppia massima il riflusso si presenta solo nella parte finale della fase (vedi grafico sotto a 10000 rpm).

Flusso di massa aspirazione 10000 rpm

Al regime di potenza massima (vedi grafico sotto a 11500 rpm) i riflussi sono minimi sia all'inizio che alla fine dell'aspirazione.


Da queste analisi emerge chiaramente come un allargamento della fasatura, oltre a provocare veri e propri disastri in termini di riempimento ai bassi regimi, a tutto discapito dell'erogazione, non gioverebbe neanche agli alti regimi, in quanto già con questa fasatura si presentano riflussi.

Flusso di massa aspirazione 11500 rpm

Grazie alla simulazione è stato però possibile ottenere miglioramenti sino al regime di coppia massima (vedi confronto sottostante tra le curve di coppia ), senza penalizzare la potenza, ottimizzando la fasatura per ridurre al minimo possibile i riflussi ai bassi regimi e riuscendo a sfruttare integralmente le condizioni di pressione favorevoli agli alti regimi.

confronto curve camme STD vs NT-Project

E' stato proposto questo esempio per far vedere come grazie alla tecnologia si riesca ad ottimizzare anche una soluzione di partenza già buona e soprattutto si determino le direzioni che ha senso perseguire per raggiungere i propri obiettivi.