Pompa olio innovativa per impiego automobilistico

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1 Università degli studi di Brescia Pompa olio innovativa per impiego automobilistico Coordinatore: Ch. mo prof. Giovanni Legnani Tutor: Ch. mo prof. Rodolfo Faglia Dottorando: Massimo Antonini SIL Industrie Saleri Italo s.p.a

2 - Studio dei rotori nuova - Conclusioni

3 nuova Circuito di

4 Analisi sistema nuova x h = p h h min h 3 + δ 0 h h = 6µ U + 12µ x t x a 2 hmin p = 6µ UI1 ( x) + 12µ I 2( x) + C1I 3( x) + C t I 1 x x dx' x' dx' ( x) = I 2( x) = 2 3 I3( x) = h( x') h( x') x 0 x x 0 2 x 0 dx' h( x') 3

5 nuova Analisi sistema

6 nuova Analisi sistema

7 nuova Analisi del sistema

8 Analisi del nuova Nel referenziale del carico: (1 + n cosθ ) θ Con: n = 3 e g p + R θ 2 z (1 + n cosθ ) 3 p = 12µ z 2 R g n cosθ + n( ϕ ω) senθ Risolvendo l equazione precedente si ottiene la distribuzione della pressione

9 Analisi del nuova Ocvirk Sommerfeld Le equazioni del moto si ottengono dall equilibrio del perno: F F r t = = Ω Ω p cosθ da psenθ da

10 nuova Analisi del

11 nuova Analisi del

12 Definizione delle nuova Grandezze misurate - pressioni olio - temperature acqua e olio - coppia erogata dal motore che trascina la - portata di olio - coppia frenante, RPM motore, apertura acceleratore Prove sperimentali Variabili controllate: - numero di giri motore (grado di apertura acceleratore) - velocità della - coppia (attraverso il freno) - set point T acqua del circuito di raffreddamento

13 Definizione delle nuova Configurazione standard di partenza Definizione delle conf. alternative: - configurazione a RPM costante - configurazione a pressione costante

14 Definizione delle nuova Potenze meccanica richiesta dalla P.O. Grado di apertura dell acceleratore

15 Definizione delle nuova Integrazione dei risultati sperimentali con i modelli teorici Cambiamento delle condizioni di funzionamento del al variare di - condizioni di carico - pressione di alimentazione (feed pressure)

16 Definizione delle nuova Sistema : Non agisce la pressione dell olio; la temperatura del corpo altera lo spessore della pellicola di lubrificante. Le temperatura dei corpi però NON vengono sensibilmente modificate dalla quantità di olio.

17 Definizione delle nuova Con la configurazione a pressione costante si ha: - riduzione della potenza assorbita - i cuscinetti funzionano sostanzialmente nelle stesse condizioni - il sistema non risente della portata di olio - il sistema canna-pistone rimane non del tutto definito. Da evidenze macroscopiche non si manifestano alterazioni di funzionamento POMPA INNOVATIVA: PRESSIONE COSTANTE

18 Pompe di nuova La dell olio deve essere una macchina volumetrica rotativa perché deve vincere elevati p e erogare portate contenute lubrificare, quella dell acqua (dinamica) raffreddare! ingombrare poco

19 nuova Pompe di

20 Studio dei rotori - Studio dei rotori nuova Profilo interno: INVILUPPO della famiglia di CIRCONFERENZE viste in S2

21 Studio dei rotori - Studio dei rotori nuova Profilo esterno: INVILUPPO della famiglia di PROFILI INTERNI visti in S1

22 Studio dei rotori - Studio dei rotori nuova r 1 = a ρ cos( ϑ) ρ sin( ϑ) 0 1 r2 = M 21( Φ) r1 Φ=parametro generalizzato del moto E necessario individuare la curva inviluppo: bisogna individuare il legame tra Φ e θ Diversi approcci Teoria degli ingranaggi: v (12) n = 0

23 - Studio dei rotori nuova Studio dei rotori

24 Studio dei rotori - Studio dei rotori nuova k (2) v 2 (2) d nr dt r (2) v r d nr = dt Df = Df (1) d n r (12) = + ω1 n dt x y (2) (1) ( ϑ ) dϑ f y ( ϑ ) + R1 sin( ϕ1) + ω1( τ 1) ( ϑ ) dt f x ( ϑ ) + R1 cos( ϕ1)

25 - Studio dei rotori nuova Studio dei rotori

26 - Studio dei rotori nuova Studio dei rotori

27 nuova Ottimizzazione

28 nuova Ottimizzazione

29 nuova Ottimizzazione

30 Ottimizzazione nuova Iniziale i=0.1 Q=26.98 l/min Finale i=0.057 Q=29.27 l/min

31 nuova Modellizzazione

32 Modellizzazione nuova dp j β = Qe dα V jω1 dp m β = dα Vcmω1 j dp a β = dα Vcaω1, j N = 1 N j= dv j Qu, j ω1 dα Q u, j Qm Q + e, j Qa 1 j = 1,2.. N

33 nuova Pompe di nuova

34 nuova Pompe di nuova

35 Conclusioni nuova Sviluppo di modelli matematici per i principali accoppiamenti del motore a C.I. Analisi teorico- sperimentali e definizione delle specifiche di progetto della P.O. Generazione automatica di profili di P.O. a partire da curve generatrici complesse Ottimizzazione dei rotori Analisi di un modello in grado di predire pressioni e portare erogate dalla Progetto di una P.O. innovativa