Mazda SkyActiv-X engine
Il motore #Mazda #SkyActiv-X è il primo propulsore a #benzina ad utilizzare il metodo di accensione per compressione di una carica a composizione omogenea (SPCCI) che promette #consumi inferiori a quelli del #motore #diesel. Mazda; Mazda Italia; Mazda Motorsports; Mazda UK; Marilù Granieri
A questo link trovate un nostro focus tecnico su questo motore:
http://www.autosupermarket.it/magazine/mazda-skyactiv-x-analisi-tecnica/
Transfer Case AWD by BorgWarner
Altro video sul funzionamento del Transfer Case di #BorgWarner per le trazioni integrali #AWD. In questo caso l'azionamento del pacco frizioni invece di essere elettro-idraulico è elettro-magnetico.
Archivio foto e video: BorgWarner Performance Aftermarket; BorgWarner Inc.
Transfer Case AWD by BorgWarner
Un video sul funzionamento del Transfer Case di #BorgWarner per le trazioni integrali #AWD. Per maggiori informazioni potete leggere la descrizione tecnica dello stesso sistema adottato da #Jaguar per le sue trazioni integrali AWD a questo link: http://matteodilallo.tech/trazione-integrale-jaguar-awd/
Archivio foto e video: Jaguar; BorgWarner Performance Aftermarket; BorgWarner Inc..
Ferrari 812 Superfast engine
La #Ferrari 812 Superfast è dotata di un motore V12 da 65° con cilindrata maggiorata da 6,2 a 6,5 litri (6496 cm³), sistema di aspirazione ottimizzato ed efficienza di combustione migliorata così da aumentare la portata d’aria massima elaborata dal motore migliorandone il rendimento. Nell’impostare lo sviluppo di questo motore gli ingegneri della Ferrari si sono posti l’obiettivo di incrementare ulteriormente la potenza specifica del 12 cilindri della F12Berlinetta ottenendo in definitiva la potenza record di 800 CV a 8.500 giri/minuto, la strabiliante coppia massima di 718 Nm a 7.000 giri/minuto (valore mai raggiunto in precedenza su un motore Ferrari aspirato per omologazione stradale) e una potenza specifica di 123 CV/l (un valore mai raggiunta su motori montati anteriormente su vetture di serie).
L’80% della coppia massima è già disponibile a 3.500 giri/minuto, a totale vantaggio della guidabilità e dell’accelerazione in ripresa fin dai bassi regimi, mentre la curva di potenza, sempre crescente fino al regime di potenza massima di 8.500 giri/minuto, e la rapidità del motore nel salire di giri grazie alla bassa inerzia regalano la sensazione di una spinta inesauribile. Grazie poi alla configurazione da berlinetta-coupè a motore anteriore e trazione più cambio posteriore con architettura transaxle estremamente evoluta, non solo si è ottenuto un perfetto bilanciamento dei pesi tra anteriore e posteriore ma si è ottenuto uno scatto da 0 a 100 km/h in soli 2,9 secondi e una velocità massima di circa 340 km/h.
Per ottenere questi valori di potenza e coppia senza l'ausilio della sovralimentazione, i propulsore adotta un sistema di aspirazione con condotti a geometria variabile e una pressione di iniezione diretta pari a 350 bar che rappresenta una ulteriore evoluzione rispetto a quello proposto sulla F12 tdf, elemento chiave per ottenere la massima corposità di erogazione a tutti i regimi. Inoltre, con un limitatore fissato a quota 8.900 giri/minuto, tutti i rapporti
Ammortizzatori a doppio tubo
Gli ammortizzatori a doppio tubo lavorano tramite il principio dei vasi comunicanti scambiandosi l'olio tra il tubo interno e il tubo esterno. La valvola a pistone si muove lungo il pistone interno. Nonostante la mancanza di gas pressurizzato il rischio di cavitazione rimane comunque basso.
BMW M5 stress test
Uno dei modi migliori per simulare il reale utilizzo da parte dei clienti sulle strade di tutti i giorni è quello di sottoporre le vetture ad un test che le metta sotto stress dal punto di vista meccanico-fisico. Per questo motivo le vetture, prima di essere commercializzate, passano svariate settimane sul banco prova delle sospensioni e dei freni oltre ad altrettante settimane in pista. Durante questi test la vettura viene messa sotto enorme stress meccanico tramite l'applicazione di continui e svariati carichi sulle sospensioni, accelerazioni e brusche frenate per testare la bontà dell'impianto frenante, sterzate rapide ed improvvise e carichi laterali e trasversali sempre diversi. Le vibrazioni e le accelerazioni verticali che si innescano possono raggiungere frequenze di 50 Hz. L'intero test è poi di solito eseguito all'interno di camere climatiche dove vengono simulate un pò tutte le condizioni atmosferiche possibili con passaggi di temperatura comprese tra i -40 e i 50 gradi. Merito delle differenti condizioni climatiche e delle particolari condizioni operative a cui la vettura viene sottoposta, il periodo di durata del test di 6 settimane equivale allo stress imposto da circa 240.000 chilometri con un conseguente invecchiamento dell’auto di 3 anni in appena 22 giorni.
Archivio immagini: BMW Italia; BMW; BMW Motorsport
Ferrari 488 GTB engine
Il motore #F124M montato sulla #Ferrari #488GTB è un propulsore da 3.902 cm3 V8 di 90° biturbo benzina. Dislocato in posizione centrale distribuisce la trazione alle ruote posteriori grazie ad un cambio F1 a doppia frizione da 7 rapporti. Forte di una cilindrata unitaria di 488 cm3, di una potenza specifica di 172 CV/l e di un rapporto di compressione di 9,4:1, eroga una potenza massima di 670 CV a 8.000 rpm e 760 Nm a 3.000 rpm. I due turbocompressori IHI con tecnologia twin scroll, per una maggiore efficienza degli impulsi di scarico, adottano giranti della turbina in titanio e alluminio a bassa densità, per una minore inerzia, e cuscinetti a sfera su cui far scorrere l'alberino del turbocompressore, per ridurre gli attriti. Tutte queste riduzioni di attriti, inerzie e turbo-lag ha permesso di ottenere una risposta della valvola a farfalla di soli 0,8 secondi ad un regime di 2.000 rpm in terza marcia. L'albero motore adotta un'architettura piatta così da garantire la massima compattezza, un minore peso e una migliore fluidodinamica interna al motore. I condotti di aspirazione sono stati modellati in modo da ottenere un elevato Tumble e l'iniezione diretta si avvale di iniettori capaci di una pressione di sovralimentazione di 200 bar. I collettori di scarico sono tutti della stessa dimensione e lunghezza (240 mm), la pompa dell'olio fornisce olio sia in alta che in bassa pressione per incrementare l'efficienza meccanica. Infine, il ruggito emesso dagli scarichi è stato intensamente studiato in camera d'incisione per valutarne le armoniche e le tonalità a diverse velocità del motore.
Archivio video: Ferrari Scuderia Ferrari
Sistema di raffreddamento motore
Negli attuali #motori benzina e diesel si sono raggiunte temperature e pressioni di combustione veramente elevate. Questi elevati valori aumentano sempre più il carico termico e le sollecitazioni meccaniche a carico dell'intero motore. Secondo gli ultimi dati vengono raggiunti 90 bar di pressione nei motori benzina aspirati, 120 o 130 bar nei motori turbo benzina e addirittura 200 bar nei motori turbo diesel. Quindi, se consideriamo un classico pistone da 84 mm di alesaggio scopriamo che sarà sottoposto ad una forza di ben 7 tonnellate (70.000 N) se installato in un motore turbo benzina e addirittura ad una forza di 11 tonnellate (110.000 N) se installato in un motore turbo diesel. Per quanto concerne invece le temperature di sovralimentazione, si è scoperto che applicando una pressione di sovralimentazione di appena 1 bar la temperatura della carica fresca (20°C) viene innalzata fino al valore di 105-120°C. Per questo motivo l'intercooler è un dispositivo praticamente essenziale quando si parla di sovralimentazione. Pensate che sulle Formula 1 Turbo degli anni '80 si riusciva a ridurre la temperatura della carica in uscita dall'intercooler di ben 150°C rispetto a quella in ingresso.
Archivio video: Audi Sport; Audi Italia;
VW 2.0 BiTDI 240 CV EA288
Il 2.0 BiTDI #EA288 è un propulsore biturbo diesel quattro cilindri a iniezione diretta. Questa unità è in grado di sviluppare ben 240 CV e 500 Nm di coppia massima. Adotta due turbocompressori a gas di scarico, uno di alta e uno di bassa pressione, montati in serie per un funzionamento sia congiunto che separato. Il turbo di alta pressione è a geometria variabile in modo da ridurre il ritardo nella risposta (turbo-lag) mentre il turbo di bassa pressione adotta una valvola wastegate che consente di non raggiungere eccessive pressioni di sovralimentazione altrimenti dannose. Ai bassi regimi e carichi entrambi i turbocompressori lavorano consecutivamente con una sovralimentazione a doppio stadio. Dopo i 2500 giri la valvola di bypass si apre e indirizza un quantitativo sempre maggiore di gas di scarico verso il turbo di bassa pressione. Una volta che la valvola di bypass si è aperta completamente il sistema funziona con una sovralimentazione a singolo stadio data dal solo turbo di bassa pressione. La pressione di sovralimentazione è di 3,8 bar, la pressione di combustione raggiunge i 200 bar e la pressione di iniezione fa segnare 2500 bar grazie ad iniettori piezoelettrici di ultima generazione. L'intercooler è stato integrato direttamente nei collettori di aspirazione così da ridurre le perdite e migliorare il raffreddamento della carica. Per poter gestire tali valori interni di pressione il basamento, l'albero motore, le bielle, i pistoni e la testata motore sono stati riadattati in modo da garantire una elevata affidabilità. Infine, il motore è accoppiato ad un volano bimassa più un pendolo centrifugo che, spostando continuamente il baricentro delle proprie masse a seconda del numero di giri, smorza in modo considerevole le vibrazioni, accresce il comfort e riduce ulteriormente il consumo di carburante.
Archivio media: Volkswagen; Volkswagen Group Italia S.p.A.; Volkswagen Motorsport
VW 2.0 BiTDi 240 CV
Il 2.0 BiTDI #EA288 è un propulsore biturbo diesel quattro cilindri a iniezione diretta. Questa unità è in grado di sviluppare ben 240 CV e 500 Nm di coppia massima. Adotta due turbocompressori a gas di scarico, uno di alta e uno di bassa pressione, montati in serie per un funzionamento sia congiunto che separato. Il turbo di alta pressione è a geometria variabile in modo da ridurre il ritardo nella risposta (turbo-lag) mentre il turbo di bassa pressione adotta una valvola wastegate che consente di non raggiungere eccessive pressioni di sovralimentazione altrimenti dannose. Ai bassi regimi e carichi entrambi i turbocompressori lavorano consecutivamente con una sovralimentazione a doppio stadio. Dopo i 2500 giri la valvola di bypass si apre e indirizza un quantitativo sempre maggiore di gas di scarico verso il turbo di bassa pressione. Una volta che la valvola di bypass si è aperta completamente il sistema funziona con una sovralimentazione a singolo stadio data dal solo turbo di bassa pressione. La pressione di sovralimentazione è di 3,8 bar, la pressione di combustione raggiunge i 200 bar e la pressione di iniezione fa segnare 2500 bar grazie ad iniettori piezoelettrici di ultima generazione. L'intercooler è stato integrato direttamente nei collettori di aspirazione così da ridurre le perdite e migliorare il raffreddamento della carica. Per poter gestire tali valori interni di pressione il basamento, l'albero motore, le bielle, i pistoni e la testata motore sono stati riadattati in modo da garantire una elevata affidabilità. Infine, il motore è accoppiato ad un volano bimassa più un pendolo centrifugo che, spostando continuamente il baricentro delle proprie masse a seconda del numero di giri, smorza in modo considerevole le vibrazioni, accresce il comfort e riduce ulteriormente il consumo di carburante.
Archivio media: Volkswagen; Volkswagen Motorsport;
Riassaporiamo in questo video quella “musica” celestiale per le nostre orecchie che i precedenti #motori V8 aspirati da #F1 ero in grado di regalarci. Nello specifico stiamo parlando del propulsore #Renault #RS27 che equipaggiava la #Lotus da F1 nel campionato 2013. Una unità da 2.400 cm³ V8 aspirata con un angolo tra le bancate di 90°. Questo propulsore faceva registrare la bellezza di 745 CV di potenza massima ed era in grado di “frullare” fino ad un regime massimo di 18.000 rpm (19.000 rpm fino al 2009). L’alesaggio poteva avere un valore massimo di 98 mm, le valvole erano ben 32 (4 per cilindro), il rapporto di compressione si aggirava intorno a un valore di 13:1 e il peso totale del motore indicato alla bilancia non poteva scendere sotto i 95 kg. Con un regime massimo di rotazione così elevato (18.000 rpm) i pistoni erano soggetti ad un’accelerazione massima di 80 m/s² e raggiungevano una velocità massima di 23,65 m/s (ricordiamo che il limite meccanico/fisico teorico è stato fissato a 25 m/s dopo di che si iniziano ad avere problemi di usura, sollecitazioni eccessive e cedimento dei materiali). Allo stesso numero di giri le valvole di aspirazione e di scarico eseguono la corsa di apertura e di chiusura ben 150 volte al secondo, un valore a dir poco sensazionale!
Archivio immagini: Renault Italia; Renault Sport: Renault Sport Formula One Team; Lotus Cars; Lotus F1 Team;
Brembo F1 brake test
#Brembo #Racing possiede un sofisticatissimo banco dinamometrico che, fungendo da mini galleria del vento, consente di modificare la portata di aria di raffreddamento così da simulare in modo preciso quello che avviene in termini di flussi sulla vettura stessa. In un passato recente si cercava la più rapida espulsione dell’aria calda dei freni per preservare l’impianto. Oggi, invece, i progettisti preferiscono selezionare i flussi d’aria tanto d’entrata (ci sono prese che alimentano il disco e altre che servono la pinza) che d’uscita. Uno dei motivi deriva dal fatto che eliminando le turbolenze generate dal moto rotante della gomma si riesce a ridurre la resistenza all’avanzamento a cui è sottoposta la monoposto e ad aumentare al tempo stesso il carico aerodinamico. Si possono sperimentare vari cestelli, più o meno chiusi, o modificare le canalizzazioni introducendo piccoli elementi aerodinamici così da ottenere il miglior raffreddamento possibile. Se c’è l’esigenza di scaldare il cerchio per mandare in temperatura le gomme si usano cestelli che hanno una finestra in prossimità del disco, in modo tale che l’aria rovente (nei picchi di staccata si toccano anche 1000 gradi) venga indirizzata dove serve sulla ruota, e non vada dispersa. Utilizzano i mozzi forati, infine, l’aria dei freni viene convogliata al centro della ruota, dove si generano meno turbolenze. Il flusso caldo che esce dal cerchio è utile a indirizzare l’aria che viene deviata dalla paratia dell’ala anteriore perché aggiri la gomma anteriore. Trovando, infatti, una buona “sincronizzazione” delle vene fluide è possibile far riattaccare il flusso al diffusore posteriore aumentando il carico aerodinamico.
Archivio immagini: Brembo; Brembo Brakes;
BMW M5 stress test
Uno dei modi migliori per simulare il reale utilizzo da parte dei clienti sulle strade di tutti i giorni è quello di sottoporre le vetture ad un test che le metta sotto stress dal punto di vista meccanico-fisico. Per questo motivo le vetture, prima di essere commercializzate, passano svariate settimane sul banco prova delle sospensioni e dei freni oltre ad altrettante settimane in pista. Durante questi test la vettura viene messa sotto enorme stress meccanico tramite l'applicazione di continui e svariati carichi sulle sospensioni, accelerazioni e brusche frenate per testare la bontà dell'impianto frenante, sterzate rapide ed improvvise e carichi laterali e trasversali sempre diversi. Le vibrazioni e le accelerazioni verticali che si innescano possono raggiungere frequenze di 50 Hz. L'intero test è poi di solito eseguito all'interno di camere climatiche dove vengono simulate un pò tutte le condizioni atmosferiche possibili con passaggi di temperatura comprese tra i -40 e i 50 gradi. Merito delle differenti condizioni climatiche e delle particolari condizioni operative a cui la vettura viene sottoposta, il periodo di durata del test di 6 settimane equivale allo stress imposto da circa 240.000 chilometri con un conseguente invecchiamento dell’auto di 3 anni in appena 22 giorni.
Archivio immagini: BMW Italia; BMW; BMW Motorsport
Mercedes M256 engine
Il propulsore #Mercedes #M256, basato su una piattaforma modulare caratterizzata da un’unità fondamentale di 500 cm3 e da una distanza tra i cilindri di 90 mm, è un’unità in alluminio da 3.0 litri 6 cilindri in linea biturbo benzina da 300 kW/408 CV e 500 Nm. La tecnologia biturbo è caratterizzata da una sovralimentazione bistadio in serie composta da un piccolo compressore elettrico a 48 volt (eZV) più un grande turbocompressore a gas di scarico. La piccola unità elettrica raffreddata ad acqua lavora fin da subito ed aiuta il motore nei momenti di bisogno, specie ai bassi regimi e allo spunto, grazie al suo boost di +5 kW, al regime di rotazione massimo di 70.000 rpm e ai soli 300 millisecondi per raggiungere tale regime di rotazione. Su questa unità è stato installato un ISG (Integrated Starter Generator) con tecnologia a 48 volt cioè un motore elettrico sincrono a magneti permanenti che, posizionato tra motore termico e cambio, svolge le funzioni di boost (+15 kW / +220 Nm) e di rigenerazione (12 kW / 100 Nm). Sia la pompa dell’acqua che il compressore del climatizzatore vengono azionati elettricamente dal sistema a 48 volt così da eliminare il comando a cinghia per i gruppi ausiliari sul lato frontale del motore.
Archivio immagini: EngBook; Mercedes-Benz; Mercedes-Benz Italia
Iniezione d'acqua nel motore turbo
In tutti i motori esiste un raffreddamento interno, che si ottiene grazie al fatto che il carburante liquido quando vaporizza, cioè passa allo stato gassoso, sottrae calore. Se noi aggiungessimo un ulteriore liquido vaporizzato all’interno dei cilindri o nei condotti di aspirazione e sfruttassimo il suo calore latente di vaporizzazione, si otterrebbe una apprezzabile refrigerazione della carica, ossia della miscela aria-carburante, e di conseguenza una riduzione della temperatura interna del motore. A questo seguirebbe una sensibile riduzione delle sollecitazioni termiche, una minore facilità nell’insorgere della detonazione ed un lieve miglioramento del rendimento volumetrico poiché la carica, essendo a temperatura minore, è più densa. Il risultato è la possibilità di adottare rapporti di compressione particolarmente elevati o, meglio ancora, di utilizzare motori sovralimentati particolarmente spinti caratterizzati da rapporti di compressione simili a quelli di un motore aspirato. Se ciò non bastasse, l'adozione di un getto di acqua, incaricata di raffreddare il motore, permette di abbattere anche i consumi di carburante perché normalmente quasi un quinto della benzina consumata dalle automobili viene completamente sprecata per rinfrescare i condotti di aspirazione, senza partecipare alla combustione.
Archivio video: Bosch Home; Bosch Global; Bosch Italia
Renault Clio RS 200 EDC engine
Il motore #Renault (M5MT) 1.6L Energy #TCe da 200 CV e 240 Nm è nello specifico un propulsore con singola turbina a geometria fissa, prodotta dalla #BorgWarner, capace di ruotare a 130.000 rpm e di produrre 0.7 bar di pressione relativa di sovralimentazione. L'alberino del turbocompressore ruota su cuscinetti, è lubrificato nella parte centrale e viene raffreddato tramite un circuito ad acqua. Questo propulsore 4 cilindri si avvale della tecnologia VVT cioè di un doppio variatore di fase (aspirazione e scarico) con defasatori azionati da una elettrovalvola idraulica a 3 vie con posizione neutra in partenza. La fasatura variabile consente ai bassi regimi di attuare il ciclo Miller per aumentare l'efficienza del motore stesso. Tramite una pompa ad alta pressione mono pompante, azionata da una quinta camma sull'albero di scarico, si raggiungono i 200 bar di pressione di iniezione. La distribuzione è azionata da una catena, i pistoni e le punterie sono in DLC e sia l'albero di aspirazione che di scarico sono trattati per ridurre gli attriti. Il propulsore benzina adotta, inoltre, una valvola wastegate sulla turbina, una valvola pop-off sul compressore e una valvola di tumble sui collettori di aspirazione. Tutte e tre le valvole sono azionate elettricamente per velocizzare le tempistiche di azionamento. Lo stesso cielo del pistone poi è stato modellato per favorire il moto di tumble. Infine, una pompa supplementare è declinata al raffreddamento della turbina post arresto motore. #ClioRS #EDC6
Archivio immagini: Renault Sport Renault Italia
