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Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

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  • #41
    Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

    collettori lunghi, coppia in basso
    collettori corti, potenza in alto....

    lo sa chiunque ha giocato con i conetti sui carburatori......una F1 ha naturalmente bisogno di tanta potenza ad altissimi giri...
    ....................................................... you can go fast......I can go everywhere!!!..............................................

    se sei incerto.......non correre, non fa per te!

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    • #42
      Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

      Originariamente inviato da EGOSTAR Visualizza il messaggio
      collettori lunghi, coppia in basso
      collettori corti, potenza in alto....

      lo sa chiunque ha giocato con i conetti sui carburatori......una F1 ha naturalmente bisogno di tanta potenza ad altissimi giri...
      E questa è la conseguenza non scontata di fenomeni fisici che si cercava di spiegare in questo topic

      Originariamente inviato da tia.wrc Visualizza il messaggio
      Ma sbaglio o c'è anche un discorso legato all'inerzia della massa d'aria?
      Io avevo letto su una rivista anni fa che oltre al discorso delle onde di pressione, a bassi regimi si sfrutta l'inerzia della massa d'aria nei collettori lunghi (quindi massa maggiore) per garantire un riempimento migliore dei cilindri, in quanto l'aria che entra dal CF (corpo farfallato) acquista una velocità all'interno dei collettori, e quindi nel momento in cui si apre la valvola quest'inerzia garantisce un riempimento ottimale dei cilindri.
      Ad alti regimi invece l'inerzia viene sostituita dall'alta velocità dell'aria nei collettori, che più corti sono meno perdite di carico hanno...

      O sbaglio?
      Certamente tia, non ti sbagli affatto.
      Prendiamo un caso semplice, ovvero ipotizziamo che siano trascurabili le variazioni di densità nel cilindro e nel condotto di aspirazione (qualche motorista incallito storcerà il naso di fronte a questa ipotesi fortissima, ma mi serve per giungere ad un risultato escludendo tutta una serie di fenomeni che invece dipendono dalla comprimibilità!!!!)
      Si può dimostrare (tramite l'applicazione dell'equazione di conservazione della massa e della quantità di moto) che, ad un rallentamento della corrente nel condotto di aspirazione, deve corrispondere un aumento della pressione in prossimità della valvola (forse conoscete questo effetto, come effetto RAM); chiaramente questo è positivo perché ancora una volta migliora il riempimento.
      Questo effetto (che è uno dei principali fenomeni inerziali) è fortemente influenzato dalla lunghezza del condotto.

      Infatti, lo si può capire dall'equazione che descrive l'effetto RAM (vorrei dimostrarvela, ma in questo forum mancano gli strumenti per scrivere formule matematiche e mi risulterebbe complicato).



      dove
      pi = pressione in prossimità della valvola di aspirazione
      pa= pressione ambiente a monte del condotto di aspirazione
      ro è la densità nel condotto
      L è la lunghezza del condotto
      Ac l'area del cilindro
      up è la velocità del pistone (da cui chiaramente deriva la velocità della carica nel condotto)

      Dalla formula si evince che l'effetto ram è tanto più intenso quanto più lungo è il condotto di aspirazione*, mentre tende a decadere all'aumentare della sua sezione (motivo per il quale i condotti di aspirazione non devono avere un diametro eccessivo). In poche parole questo effetto inerziale (l'effetto RAM appunto) è intensificato dalla lunghezza del condotto!

      Il fatto di usare condotti di diverse lunghezze, come mi pare di aver letto da qualcuno dipende invece da un altro aspetto e cioè dal fatto che è vero che tanto più è lungo è il condotto tanto più miglioro il riempimento per l'effetto ram, ma è anche vero che all'aumentare del numero di giri, il miglior riempimento si ottiene con lunghezze via via sempre più piccole e viceversa (questo perché, quasi in contrasto con l'effetto ram, interviene un altro fenomeno dovuto all'elasticità dell'aria nel cilindro che viene sfruttato per fare quello che tutti chiamano TUNING** e questo effetto trova il suo ottimo quando la lunghezza del condotto è piccola e il numero di giri alto e viceversa!!!). Insomma non è molto semplice da spiegare e spero di aver reso l'idea. Comunque per mettere insieme entrambi i fenomeni di cui vi ho parlato è buona norma che ai bassi numeri di giri il condotto sia un po più lungo mentre agli alti numeri di giri un po più corto proprio per ottenere un effetto il più possibile positivo in termini di riempimento. Questa è la regola generale, con cui non potete mai sbagliare!

      E allora prima si usavano condotti di aspirazione telescopici che autoregolavano la loro lunghezza a seconda del numero di giri (inutile dirvi che questa soluzione comportava problematiche progettuali non indifferenti e gli ingegneri vi rinunciarono). Poi si è pensato ad una soluzione più semplice, ovvero di usare due condotti di aspirazione, uno più corto e uno più lungo attivati per mezzo di una valvola a farfalla che a bassi regimi apre il condotto più lungo, ad alti regimi apre il condotto più corto!


      Riguardo infine la necessità di orientare o sagomare opportunamente il condotto di aspirazione come ho letto in uno degli ultimi post, questo si lega alla necessità di dare un moto particolare alla carica fresca per incrementare i livelli di turbolenza (aumentando la turbolenza migliora l'evaporazione del combustibile, la velocità di combustione, lo scambio termico a parete, il mescolamento e anche il lavaggio nei 2T). Per farvi un esempio ci sono alcuni condotti che avvolgono in modo elicoidale la valvola di aspirazione, oppure altri che sono inclinati in modo pazzesco rispetto all'asse della valvola, proprio per creare questi particolari moti (se volete approfondire fate ricerche su moti di swirl, tumbl e squish!).
      A presto

      * (tenente presente che l'ultimo termine dell'equazione è negativo, perché stiamo considerando il rallentamento della corrente)

      ** ovvero accordare il moto alterno del pistone, con l'alternanza di compressione/dilatazione a cui è sottoposta l'aria nel cilindro per effetto della sua elasticità
      Ultima modifica di sup; 09-02-2015, 16:21.

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      • #43
        Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

        una domanda molto tecnica, che rapporto c'è frà la lungezza del condotto e la lunghezza d'onda acustica per ottenere il massimo della pressione ?

        Commenta


        • #44
          Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

          Originariamente inviato da sup Visualizza il messaggio

          [qimg]http://i.imgur.com/Jj9f6Hc.gif[/qimg]

          dove
          pi = pressione in prossimità della valvola di aspirazione
          pa= pressione ambiente a monte del condotto di aspirazione
          ro è la densità nel condotto
          L è la lunghezza del condotto
          Ac l'area del cilindro
          up è la velocità del pistone (da cui chiaramente deriva la velocità della carica nel condotto)
          un altro dubbio : dU/dt è un accelerazione, quindi cosa devo considerare per velocità del pistone ? la velocità istantanea U(t) ?
          quindi per conoscere questo parametro mi basta sapere il numero di giri e la corsa del pistone ?
          oppure devo anche conoscere il rapporto biella manovella ? nel senso che posso trascurare le armoniche della fondamentale ?
          grazie

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          • #45
            Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

            Originariamente inviato da LionsGT Visualizza il messaggio
            una domanda molto tecnica, che rapporto c'è frà la lungezza del condotto e la lunghezza d'onda acustica per ottenere il massimo della pressione ?
            Premetto che nella maggior parte dei casi si fa in modo che l'onda percorra il condotto di aspirazione, facendo andata + ritorno in una durata angolare pari a metà corsa di aspirazione (90°), affinché tutta l'altra metà possa usufruire dell'onda di compressione.
            In pratica percorre tutta la lunghezza del condotto (solo andata o solo ritorno) in 45° di manovella.



            dove la durata angolare Δθ è anche così calcolabile:



            (L=lunghezza condotto di aspirazione, a=velocità del suono)
            Nota questa roba, si risale senza troppi problemi a tutte le caratteristiche dell'onda.


            Originariamente inviato da LionsGT Visualizza il messaggio
            un altro dubbio : dU/dt è un accelerazione, quindi cosa devo considerare per velocità del pistone ? la velocità istantanea U(t) ?
            quindi per conoscere questo parametro mi basta sapere il numero di giri e la corsa del pistone ?
            oppure devo anche conoscere il rapporto biella manovella ? nel senso che posso trascurare le armoniche della fondamentale ?
            grazie
            La velocità del pistone è chiaramente quella istantanea e non quella media, poiché stiamo considerando un fenomeno non stazionario.
            La velocità istantanea è proporzionale alla velocità angolare ω; ad una funzione di θ (dove θ è l'angolo di manovella) e ai parametri geometrici che non puoi trascurare.
            Costruisciti un triangolo che simuli il manovellismo; calcola la distanza dall'asse di rotazione al piede di biella; deriva questa distanza rispetto al tempo e ottieni la velocità istantanea:



            (m = manovella, b = lunghezza biella)

            A presto.
            Ultima modifica di sup; 12-02-2015, 10:11.

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            • #46
              Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

              Volevo fare una domanda forse stupida ma..chissà...MA se io allungo a dismisura i condotti su un benzina aspirato riesco a ottenere, magari aggiustando bene l'erogazione un effetto simile a quello dei turbo?

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              • #47
                Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

                Originariamente inviato da AntonioCooper Visualizza il messaggio
                Volevo fare una domanda forse stupida ma..chissà...MA se io allungo a dismisura i condotti su un benzina aspirato riesco a ottenere, magari aggiustando bene l'erogazione un effetto simile a quello dei turbo?
                No Antonio.
                La questione non è riuscire ad allungare a dismisura il condotto, ma riuscire ad ottimizzare la lunghezza del condotto affinché si possano armonizzare tutta una serie di fenomeni, che nel complesso, migliorano il riempimento.
                Sono fenomeni non stazionari e dipendono drasticamente dal numero di giri.
                Se allunghi a dismisura, otterrai vantaggi a bassi regimi, ma un effetto negativo agli alti.
                In più rischieresti di introdurre perdite di carico aggiuntive, andando a deficiare ulteriormente sulle prestazioni!
                Ultima modifica di sup; 12-02-2015, 12:55.

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                • #48
                  Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

                  adesso in formula 1 stanno tornando di moda (dopo gli anni in cui erano vietati con gli aspirati) i tromboncini a lunghezza variabile, credo li abbia la mercedes
                  Ultima modifica di Sunburn; 14-02-2015, 15:40.
                  "Sono uno che apprezza una bella carrozzeria indipendentemente dalla marca." (cit.)

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                  • #49
                    Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

                    Originariamente inviato da Sunburn Visualizza il messaggio
                    adesso in formula 1 stanno tornando di moda (dopo gli anni in cui erano vietati con gli aspirati) i tromboncini a lunghezza variabile, credo li abbia la mercedes
                    come funzionano sui turbo?


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                    • #50
                      Re: Nei motori della F1 i condotti di aspirazione sono corti.

                      Originariamente inviato da tia.wrc Visualizza il messaggio
                      come funzionano sui turbo?
                      funzioneranno come sugli aspirati, no? dovrebbe averli pure la renault http://www.autosport.com/news/report.php/id/117480
                      "Sono uno che apprezza una bella carrozzeria indipendentemente dalla marca." (cit.)

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