STUDIO E OTTIMIZZAZIONE DI UN MOTORE PER PARAPENDIO

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1 Alma Mater Studiorum Università di Bologna Facoltà di Ingegneria Corso di laurea in Ingegneria Meccanica A.A. 2010/2011 Sessione II STUDIO E OTTIMIZZAZIONE DI UN MOTORE PER PARAPENDIO CANDIDATO: Carlo Cerretani RELATORE: Prof. Ing. Luca Piancastelli CORRELATORI: Dott. Ing. Leonardo Frizziero Dott. Ing. Simone Marcoppido

2 OBIETTIVI Convertire la testata di un motore monocilindrico 4 Tempi per realizzare un motore bicilindrico 4 Tempi con «falso pistone» da utilizzare per il volo sportivo con parapendio, in grado di soddisfare i seguenti requisiti: Bilanciare le forze d inerzia del primo ordine; Minimizzare le masse e gli ingombri; Limitare i consumi rispetto ai motori in commercio.

3 CARATERISTICHE DEL MOTORE DI PARTENZA DATI: Alesaggio cilindro, Raggio di manovella, Potenza stimata, Numero di giri, d = 76,8 mm r = 24,5 mm P = 25 kw n = 9000 rpm

4 ALBERO MOTORE Ho adattato l albero motore, allungandolo, e predisponendolo ad accogliere la seconda biella: Ho inoltre tagliato la maschetta ottenendo l alloggiamento per avvitare i contrappesi. Nel motore di partenza i contrappesi, essendo un motore da competizione, erano realizzati in Tungsteno risultando troppo costosi per questo studio.

5 DISPOSIZIONE DEI PISTONI Architettura del motore: bicilindrico a V a 90 (anche detto ad «L») Nel bicilindrico ad L, gli assi dei cilindri formano tra loro un angolo γ =90 mentre le manovelle sono sfasate di un angolo δ = 0

6 BILANCIAMENTO DELLE FORZE ALTERNE DEL I ORDINE (a) VALUTAZIONE MASSE: Gruppo 1: pistone attivo spinotto bronzine biella Gruppo 2: falso pistone biella bronzine

7 BILANCIAMENTO DELLE FORZE ALTERNE DEL I ORDINE (b)

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9 GEOMETRIA USATA PER ALLOGGIARE IL «FALSO PISTONE» Guide per manicotti (n = 2) Manicotti a sfere SKF ISO classe LBBR 10 (n = 4) Anello elastico Seeger (n = 2) Rail dell aria Condotto di scarico dell aria Cilindro del falso pistone Falso Pistone o Pistone Morto

10 TRASMISSIONE Ho realizzato una trasmissione a catena, tra albero a gomiti e albero intermedio a doppio sprocket (τ=1:1), e una trasmissione dentata tra albero intermedio e alberi a camme (τ=1:2) al fine di: Ottimizzare al massimo gli spazi Trasmettere tutta la potenza sviluppata dal motore (aumentando lo spessore delle ruote dentate) Far svolgere all albero a camme, di mandata, anche la funzione di albero d elica (allungando e aumentando la sezione dell albero a camme) Albero a camme maggiorato per accogliere l elica Albero intermedio a doppio sprocket Trasmissione a catena (τ = 1:1) Tendicatena con relative guide

11 CARTER I Sono partito dallo studio di un carter motociclistico con le seguenti caratteristiche: Tali dimensioni e pesi sono assolutamente fuori portata per l applicazione su parapendio

12 CARTER II Ho realizzato quindi un carter che ha le seguenti specifiche: Tale carter presenta degli ingombri ridotti rispetto al precedente e una riduzione della massa di circa il 43%

13 COPERCHI Coperchio di testa Coperchio Carter Coperchio frontale Funzione coperchio di testa: Evitare i trafilamenti d olio Accogliere i cuscinetti e il tappo dell olio Funzioni coperchi frontale: Evitare i trafilamenti d olio Accogliere il cuscinetto dell albero d elica e dell albero intermedio Accogliere il tendicatena e le sue guide. Funzioni del coperchio del carter: Sigillare il carter Accogliere l alternatore

14 VALUTAZIONI FINALI

15 CONCLUSIONI Posso concludere di aver ottenuto un motore per parapendio che risponde agli obiettivi richiesti, infatti è: Ottimamente equilibrato Molto compatto Leggero Con bassi consumi essendo un 4 T SVILUPPI FUTURI Analisi strutturale dell albero motore Verifica statica, verifica a fatica dell albero d elica Verifica strutturale degli ingranaggi di testa Inserimento degli organi ausiliari (pompe, radiatore, elica ecc )

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