Dimensionamento di massima di un motore diesel bicilindrico 2T senza manutenzione per aviazione ultraleggera

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Dimensionamento di massima di un motore diesel bicilindrico 2T senza manutenzione per aviazione ultraleggera"

Lorenzo Pasini
8 anni fa
Visualizzazioni

1 UNIVERSITA' DI BOLOGNA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA INSEGNAMENTO: Disegno Tecnico Industriale Dimensionamento di massima di un motore diesel bicilindrico 2T senza manutenzione per aviazione ultraleggera CANDIDATO Alessandro Gentile RELATORE Prof. Ing. Luca Piancastelli CORRELATORI Prof. Ing. Gianni Caligiana Prof. Ing. Alfredo Liverani

bicilindrico 2T senza manutenzione per aviazione ultraleggera CANDIDATO Alessandro Gentile

2 OBIETTIVO Realizzare un motore aeronautico che non necessiti di manutenzione

3 RAGIONI DEL PROGETTO L utilizzatore di ultraleggeri non deve compilare piani di volo è responsabile della manutenzione del velivolo IL FATTORE UMANO E LA PRIMA CAUSA DI INCIDENTI

4 SPECIFICHE Rapporto peso-potenza 60 kw / 60 kg Durata del motore di 1000 ore a pieno carico Ingombri contenuti Assenza di manutenzione per l intera vita prevista Costo adeguato alla fascia di mercato che si intende soddisfare

Assenza di manutenzione per l intera vita prevista Costo

5 SOLUZIONE ADOTTATA Ciclo a due tempi Struttura semplice Buona potenza Basso rendimento Sovralimentazione Riduzione del peso Complicazioni strutturali Lubrificazione a gasolio Ridotta manutenzione

6 ARCHITETTURA BICILINDRICO BOXER Migliore raffreddamento MONOALBERO Struttura semplice Riduzione pesi Riduzione ingombri

7 SISTEMA RAFFREDDAMENTO RAFFREDDAMENTO AD ARIA assenza di manutenzione affidabilità leggerezza ingombri limitati

8 SISTEMA RAFFREDDAMENTO potenza termica asportata dalla superficie alettata: 40 kw velocità corrente aria: 20 m/s CARATTERISTICHE ALETTE estensione: 2 mq altezza delle alette: 55 mm spessore medio: 3,5 mm passo: 4 mm peso totale: 4 kg* *15% inferiore al raffreddamento ad acqua

ALETTE estensione: 2 mq altezza delle alette: 55 mm spessore medio:

9 SOVRALIMENTAZIONE contenimento cilindrata peso aumenta la complessità strutturale Portata aria richiesta: 32 kg/s Pressione ingresso carter pompa: 2 bar Scelto compressore volumetrico EATON M45

richiesta: 32 kg/s Pressione ingresso carter

10 SOVRALIMENTAZIONE Confronto soluzioni studiate Versione e cilindrata λ v Peso con riduttore (kg) Larghezza (mm) Aspirata (2,0 l) 0, Sovralimentata (1,3 l) 1, Sovralimentata con intercooler (0,9 l)

Aspirata (2,0 l) 0,6 86 1015 Sovralimentata (1,3 l) 1,4

11 LUBRIFICAZIONE A GASOLIO Il gasolio commerciale contiene lo 0,2% di olio SEMPLIFICA ARCHITETTURA MIGLIORA L AFFIDABILITA riduzione numero componenti NECESSITA DI CUSCINETTI VOLVENTI riduzione elimina ingombri necessità e peso rabbocco olio AUMENTA IL CONSUMO DEL 4% riduce il fattore umano

componenti NECESSITA DI CUSCINETTI VOLVENTI riduzione elimina ingombri

12 Caratteristiche della lubrificazione gli organi lubrificati sono i cuscinetti delle parti racchiuse nel carter pompa il getto di gasolio è indirizzato alle piste dei cuscinetti per vincere le turbolenze il getto ha velocità di 10m/s i corpi volventi espellono il gasolio in eccesso

è indirizzato alle piste dei cuscinetti per vincere le turbolenze il

13 SISTEMA DI SCARICO influenza le fasi di riempimento e lavaggio del cilindro tramite onde di pressione è dimensionato per favorire l erogazione di potenza al regime massimo Sistema tradizionale: marmitta ad espansione Lunghezza totale:1250 mm Efficiente, ma eccessivamente ingombrante

erogazione di potenza al regime massimo Sistema tradizionale: marmitta

14 SISTEMA DI SCARICO SOLUZIONE ADOTTATA: valvole comandate da albero a camme camme disegnate con legge lineare fasatura molto precisa migliore rendimento ingombri e pesi contenuti complicazione strutturale

legge lineare fasatura molto precisa migliore

15 VALVOLA SEDE VALVOLA ALBERO A CAMME PIATTELLO BICCHIERINO GUIDA VALVOLA MOLLA GABBIA A RULLINI GUARNIZIONE TENUTA COPERCHIO SEDE TENUTA

16 SISTEMA DI ASPIRAZIONE valvola rotante fasatura precisa messa a punto semplice

17 DIMENSIONAMENTI Riduttore ausiliari Riduttore albero elica

18 VERIFICA ALBERO MOTORE

19 VISIONE D ASSIEME

20 VISIONE D ASSIEME

21 VISIONE D ASSIEME

22 CONCLUSIONI il motore dovrebbe fornire la potenza di 60 kw la lubrificazione a gasolio consente di eliminare la manutenzione migliorando il livello di sicurezza i costi di produzione sono contenuti il peso complessivo del motore con gli ausiliari è inferiore ai 63 kg le dimensioni complessive sono: (679 x 566 x 670)mm

23 SVILUPPI FUTURI ottimizzazione dei componenti attraverso il calcolo agli elementi finiti mirata all alleggerimento globale studio del raffreddamento ad acqua e di un sistema di avviamento manuale che allarghi il mercato alla nautica da diporto

Documenti analoghi

Università degli studi di Bologna FACOLTA DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Disegno Tecnico Industriale

Università degli studi di Bologna FACOLTA DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Disegno Tecnico Industriale Tesi di laurea di: Mirco Ronconi Relatore: Prof. Ing.. Luca Piancastelli Correlatore: