Fantasticando sul collettore di scarico..

[Antonio0992]

Mi è venuta in mente una domanda.. Perchè nei motori a valvole per cilindro non si realizzano collettori di scarico con un condotto per ogni valvola? Attualmente ogni condotto di un collettore raccoglie entrambe le valvole di scarico (nei motori a 4 e 5 valvole per cilindro) ma separarle, complicando un pelo la testata e ingombrando leggermente di più permetterebbe dei flussi più regolari no?

[DiegoD]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

Nella grande serie potresti pensare che sia proprio per ridurre gli ingombri e non complicare le cose.
Poi vai a guardare F1, dragster, motogp,.... tutti prototipi dove gli ingegneri possono dare libero sfogo alla loro fantasia per spremere ogni cv possibile dal motore. Ed anche lì trovi i condotti che vanno a prendere tutte le valvole del cilindro.....
Quindi c'è da pensare che sia la soluzione migliore.
Misteri della fluido dinamica! 😉

[fabryh]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

è solo una questione di costi di produzione....sui motori "normali" per la grande serie vanno più che bene collettori economici quindi fatti in modo da ottimizzarne i costi
sui motori da corsa invece si dà libero uso alle soluzioni più efficaci.

cmq anche i collettori dei motori "normali" hanno i condotti per ogni uscita di scarico dalla testata

la differenza è come si uniscono dopo nel collettore........la soluzione ottimale sarebbe quella di condotti tutti con uguale sezione e lunghezza ma complica la loro forma e costa produrli.
nei collettori normali invece la forma è la più semplice possibile quindi i condotti non sono tutti uguali ed ottimizzati.

[DiegoD]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

Fabryh,credo che Antonio aveva già capito che ogni condotto di scarico che esce dalla testa va in un collettore. Quindi 4 cilindri, 4 collettori.
Da quello che ho capito io, lui chiedeva perché non si crea un condotto e collettore di scarico per ogni valvola. Quindi 8 valvole di scarico, 8 condotti.

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[Antonio0992]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

Esatto Diego! Se ogni valvola ha un suo condotto che non si incrocia con i flussi di un altro le camere di combustione si svuotano prima. Ora, a rigor di logica, meno tempo restano i gas all' interno dei cilindri più alto sarà il raffreddamento degli stessi. Per diretta conseguenza, se ho cilindri "più freschi" posso salire con il rapporto di compressione e massimizzare l' efficienza del motore. Se ci pensiamo bene, Mazda, con i suoi nuovi "sky", ha raggiunto nel benzina un rdc prossimo a 14:1 cosa che, per non compromettere l' affidabilità del propulsore, ha richiesto delle camere di combustione di tipo Heron (come nei diesel, tali da "contenere" la combustione ed allontanare il rimbalzo delle onde sonore tipica della detonazione) e soprattutto la riduzione della temperatura in camera di scoppio, ottenuta sia con l' iniezione diretta di benzina che soprattutto con un particolare collettore di scarico dai condotti lunghissimi. Più sono lunghi e dritti più è rapida l' evacuazione dei gas esausti e quindi più freddi i cilindri. Quindi va da se che svuotare le camere il prima possibile aiuta sensibilmente il motore. Dallo stesso principio, adottando dei condotti singoli per ogni valvola, oltre a farli lunghi e dritti, permetterebbe di abbassare ulteriormente la temperatura in camera, con ovvi benefici, magari non ne vale la pena perché la spesa e le difficoltà tecniche sarebbero enormi ma, onestamente, a me non mi pare ci siano delle controindicazioni in un collettore con un condotto per ogni valvola e non per ogni cilindro, proprio perchè sfrutterebbe gli stessi vantaggi di condotti lunghi e dritti, ossia lo svuotamento.. O no?

[DiegoD]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

Come ti ho già detto, se non lo hanno fatto sui motori dei prototipi, probabilmente non porta vantaggi.
Forse.....e dico forse, non lo hanno fatto perché potrebbe essere che i flussi incrociati in uscita dalle 2 valvole si aiutino ad accelerare il flusso. Mentre con il condotto singolo, il flusso non è così veloce.
Oppure, potrebbe essere il contrario, cioè che con il condotto singolo sia troppo veloce.
Ma per rispondere, dovremmo addentrarci troppo nella fluido dinamica.

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[Antonio0992]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

Come ti ho già detto, se non lo hanno fatto sui motori dei prototipi, probabilmente non porta vantaggi.
Forse.....e dico forse, non lo hanno fatto perché potrebbe essere che i flussi incrociati in uscita dalle 2 valvole si aiutino ad accelerare il flusso. Mentre con il condotto singolo, il flusso non è così veloce.
Oppure, potrebbe essere il contrario, cioè che con il condotto singolo sia troppo veloce.
Ma per rispondere, dovremmo addentrarci troppo nella fluido dinamica.

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Eh infatti Diego! Che poi, se ci pensiamo, i motori con 2 valvole per cilindro hanno, per forza di cose, proprio un condotto per ogni singola valvola di scarico ed è un discorso che, in questo caso, si lega solo relativamente alla grandezza delle valvole. Un FIRE con 2 valvole per cilindro avrà sicuramente una valvola di scarico più grande rispetto al 4 valvole ma decisamente più piccola rispetto ad un V12 Ferrari con 4 valvole per cilindro. Quindi, nel caso di un motore a 2 valvole per cilindro si ha comunque 1 solo condotto per ogni valvola eppure funzionano bene..Chi lo sa, forse dovrei comprarmi qualche libro di fluidodinamica ma dubito che riuscire a capirci più di tanto XD, mi arrendo

[RobbiGT]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

Sui monocilindrici da moto da enduro/cross da sempre vengono utilizzati collettori 2 in 1, cioè un tubo per ogni valvola. Evidentemente un reale beneficio c'è.

A livello automobilistico invece non viene fatto...non so per quale motivo..

[fabryh]

Re: Fantasticando sul collettore di scarico..

forse mi sono spiegato male ma intendevo dire che i collettori come dite sono tutti così...è diverso solo il punto di unione tra i condotti che è più o meno distante dall'uscita sulla testata.
nei motori 4 valvole per cilindro le due valvole di scarico in ogni cilindro lavorano insieme è per questo che i due condotti convergono subito in uno singolo e poi si realizzano le varie configurazioni 4 in 1 oppure 4 in 2 in 1 (se parliamo di motori a 4 cilindri)

la vera differenza la si fà unendo in modo opportuno i condotti tra i vari cilindri le cui valvole non si aprono e chiudono contemporaneamente.
si deve immaginare il motore pensando ai vari cilindri che tramite le uscite (regolate da una o due valvole) "soffiano" gas di scarico in modo alternato.


i collettori dei monocilindrici da moto sono fatti in quel modo per ragioni costruttive:è più semplice farli in quel modo per fissarli alle uscite valvola che si trovano distanziate tra loro (spesso anche diversamente angolate)....questo perchè sono disposte diversamente rispetto un motore pluricilindrico in linea