premessa: posso anche sbagliarmi!

Citazione Originariamente Scritto da MrOizo Visualizza Messaggio
....allora, visto che questo argomento suscita qualche perplessità, approfondisco un minimo la questione: uno dei parametri principali che i motoristi usano per decidere il dimensionamento e la forma del pistone, è la velocità media effettiva che potrà raggiungere il pistone stesso al regime di giri max;ora, lo studio della cinematica del complesso biella-pistone non è così facile ed intuitivo come sembra: in pratica, l'aumento della lunghezza della biella, a parità di tutte le altre condizioni, porta ad un aumento della velocità media del pistone: tale velocità viene espressa in metri al secondo (m/s) e, si sappia che fino a non molti anni fa si riteneva che i 20 m/s fossero un limite invalicabile nei motori da competizione(ad esempio, la 500 tre cilindri MV di agostini aveva una VME di circa 18 m/s, e veniva revisionata ad ogni fine gara..)mentre oggi, il motore della yamaha R1, di cui pare ci siano alcuni esemplari che hanno superato agevolmente i 150.000 km senza alcuna revisione importante veleggia, come tutte le supersportive attuali, su valori ben oltre i 20 m/s!!!!Prodigi della tecnica e dei materiali impiegati;fatta questa premessa, l'allungamento della biella fa incrementare questa velocità in un punto particolare:il parametro viene definito "medio" appunto perchè, come si intuisce, il pistone, nel suo lavoro, viene sottoposto a forti accelerazioni e decelerazioni, che si verificano al pms ed al pmi, quando "inverte" il suo senso di "marcia"; allora, l'allungamento della biella fa incrementare proprio l'accelerazione del pistone dai punti morti fino al punto centrale della corsa dello stesso; e questo incremento dell'accelerazione(e della relativa decelerazione...) porta a maggiori attriti e maggiori stress meccanici sul pistone in primis e su tutto l'imbiellaggio in generale(il disassamento dello spinotto, porta ad una variazione di queste accelerazioni e decelerazioni non indifferente...);questo per quanto riguarda la teoria;d'altronde, se si dà uno sguardo alle ultime "tendenze" sui motori motociclistici di ultima generazione, si noterà appunto che siccome si tende ad ottenere sempre il massimo con i minori problemi, si lavora con bielle sempre più corte, con corse sempre più ridotte(ma questo è un motivo legato più al funzionamento del 4 tempi che altro...)ed alesaggi sempre maggiori, a parità di cilindrata........

a me rsulta il contrario, cioè che, anche se in maniera % minima, ma allungando la biella a parita di altro, sia la velocita che l'accelerazione medie del pistone diminuiscono.

La velocita istantanea del pistone è data dalla formula sotto.
dipende cioè:

-dalla velocita angolare (giri al minuto o radianti al secondo) a cui ruota l'albero motore,
-dalla posizione angolare dell'albero (cioè anche a numero di giri al minuto costante, a seconda della posizione angolare dell'albero la velocita istantanea varia)
-dallacorsa
-dalla lunghezza della biella



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graficamente si puo descrivere cosi: (grafico fregato online)



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Il pistone raggiunge la sua velocita massima in due punti ben precisi, leggermente prima di metà della corsa durante la corsa di andata; leggermente dopo di metà della corsa durante la corsa di ritorno.
Il punto, o meglio la posiziona angolare, in cui si raggiunge la velocita massima del pistone si puo cosi calcolare:



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La velocita media del pistone puo essere calcolato come valormedio della funzione velocita, cioè come integrale della funzione velocita fratto l'intervallo di integrazione. In altre parole calcolando l'area sottesa dalla "linea" della velocita diviso l'intervallo su cui calcolo l'integrale.(vedi grafico)



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ESEMPIO

Come esempio ho calcolato l'angolo al quale ottengo la velocita instantanea massima del pistone, la relativa velocita massima del pistone, e la velocità media del pistone.

Si ottiene:
-A parita di corsa (57mm) passando da biella 105mm a 110mm diminuisce sia la Vmax che la Vmed del pistone (anche se di una % minima)
-A parita di biella 110mm passando da corsa 57mm a 60mm aumentano sia la Vmax che la Vmed del pistone di un po piu del 5%



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