ITPE20110006A1 - Sistema di distribuzione desmodromica con valvole a movimento traslorotante. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE.

Come precedentemente detto nel riassunto, questo brevetto è l’evoluzione del precedente brevetto presentato il 17/03/2010. Lo scopo del presente è quello di incrementare la potenza del propulsore facendo entrare più aria all’ interno del cilindro, non andando ad intervenire sulla parte elettronica del sistema, ma realizzando un sistema di distribuzione che in massima alzata della camma ( figura 9 pag. 22 ) la valvola ( figura 5 pag. 18 ) ruotando su se stessa scopre o del tutto o parzialmente il condotto di aspirazione/scarico. Naturalmente anche per il condotto di scarico si userà lo stesso sistema. Cosa molto importante è che il sistema può essere installato nelle attuali testate dei propulsori dal 749 alla 1198 ( con un po’ di fantasia è di lavoro anche sul DESMOSEDICI ) modelli riferiti alla DUCATI, semplicemente ostruendo l’attuale foro del guidavalvole originale e realizzandone un altro decentrato su specifiche della valvola .

Elencherò di seguito le differenze che ci sono.

Mentre nel primo per far aprire le valvole si utilizzavano degli ingranaggi, in questo si usano solo dei semplici bilancieri, utilizzati normalmente nel sistema desmo della DUCATI. Con la differenza che quelli di chiusura sono modificati ( figura 7 pag. 20 ). La modifica consiste nel fatto che mentre quelli originali nella parte che interessa la valvole sono realizzati in modo che la forchetta abbia due semilune in questa circostanza i suddetti hanno una forchetta dove verrà calettato lo snodo sferico ( figura 6 pag. 19 ). Un’altra differenza è nella valvola, intesa come deve essere realizzata.

Essa infatti ha differenza del primo brevetto per l’apertura, viene realizzata una cava in prossimità della parte alta dello stelo ( figura 5 pag. 18 ) che per i primi 5mm segue un moto rettilineo, per poi seguire una traiettoria elicoidale ( passo 35mm, naturalmente il medesimo può variare a seconda del diametro del condotto e dell’alzata ). La parte alta della valvola per circa 10mm è di diametro ridotto, questo per far si che ci si possa calettare uno snodo sferico ( mod. SKF vedi allegato pag. 29 )che facilita la rotazione della valvola in fase di apertura. Naturalmente il calettamento viene realizzato a mano poiché fra snodo e valvola vi è una tolleranza tale da realizzare un bloccaggio leggero. Inoltre la valvola è realizzata con lo stelo posto eccentricamente all’asse del piattello.

Per delimitare gli ingombri il guidavalvole viene posizionato aH’interno del condotto, ma decentrato verso la parte più esterna. Lo stesso viene modificato nella parte alta ( figura 8 pag. 21 ), questo per facilitare l’innesto della staffa porta sfera di centraggio

(figura 15 pag. 28 ).

Questo elemento è il componente che permette al sistema valvola bilanciere di avere il corretto funzionamento della valvola ed il suo posizionamento fisso finale, senza che essa possa in nessun modo trovarsi fuori asse. Io non mi sono limitato alla progettazione del sistema, ma ho anche, tramite la NT-PROJECT ho effettuato una simulazione termofluidodinamica di una testata in 3d di una 748 realizzata da me, ricostruendone una su base di una vera da me in possesso (figura 12/13 pag. 25/26 ).

VALUTAZIONE NUMERICA FLUSSAGGIO CONDOTTO ASPIRAZIONE TESTATA PROTOTIPO su base Ducati 748 biposto

Sig. Alessandro Pisciella

Sulla base del disegno tecnico ricevuto è stato effettuato un calcolo numerico per valutare il coefficiente d’efflusso del condotto con la valvola nelle posizioni riportate in tabella 1, a pag. 8

Come per le prove di flussaggio eseguite sperimentalmente si sono ipotizzate le seguenti condizioni di prova:

- Temperatura ambiente 20 °C;

Pressione ambiente 1.013 bar;

- Delta Pressione 20 Inch H20;

Entrambi i condotti di aspirazione aperti;

I risultati ottenuti sono riportati in tabella 2 a pag. 8

Elaborando questi dati è possibile ottenere i coefficienti d’efflusso che consentono di fare una valutazione più generale sul comportamento delle nuove valvole, come è riportato nella tabella 3 a pag. 8

Come si può vedere dal grafico 1 a pag. 9 nella prima fase non essendoci rotazione della valvola il comportamento è simile a quello che si ha per una valvola tradizionale e quindi il flusso è radiale. A questo proposito è opportuno considerare che nella valvola tradizionale la presenza dello stelo con le opportune raccordature funge da guida per il flusso verso un’uscita radiale, pertanto sebbene nella nuova valvola non sia presente lo stelo al centro, sarebbe opportuno sagomare ugualmente l’interno valvola per favorire questo aspetto, (vedi figura 1 pag. 9 ).

Quando l’angolo di apertura cresce il flusso preponderante diviene assiale e le perdite si riducono portando ad ottimi valori del coefficiente d’efflusso. Vedere figura 2 a pag. 10 Per valutare compiutamente il comportamento della nuova valvola si è valutato anche il coefficiente d’efflusso della testata con valvole originali.

I risultati ottenuti sono riportati nella tabella 4 a pag. 8 e nel grafico 2 a pag. 11

Dal grafico si può notare come il coefficiente d’efflusso della testata prototipo presenti un incremento rispetto alla testata originale solo dopo che la valvola ha superato i 20° rotazione. Infatti, come detto precedentemente, nella prima fase il flusso rimane prevalentemente radiale come accade con le valvole tradizionali.

SIMULAZIONE FLUIDODINAMICA MOTORE 748 biposto con TESTATA PROTOTIPO

Per valutare gli effetti prestazionali e di funzionamento del motore dovuti all’impiego della testata prototipo in luogo di quella originale, si è effettuata una simulazione termofluidodinamica utilizzando i dati della testata su un motore che riprende le caratteristiche principali di quello su cui andrà montata la testata stessa. I dati sono

nella tabella 5 a pag. 11.

Oltre a questi dati si sono utilizzati i valori dei coefficienti d’efflusso precedentemente calcolati e si è definito l’andamento delle leggi d’alzata con le fasature sopra indicate. Infine si è che il nuovo sistema di distribuzione abbia perdite meccaniche comparabili a quelle del sistema originale.

RISULTATI

Attraverso i dati a disposizione si sono ottenuti i risultati prestazionali, riportati nei grafici n° 3-4-5-Ó-7 nelle pagine 12/13/14

ANALISI RISULTATI

I risultati della simulazione termo-fluidodinamica confermano quanto ci si attendeva dai calcoli effettuati per il coefficiente d’efflusso, infatti a parità di diametro valvola, il meccanismo della testata prototipo consente di avere condizioni di flusso più favorevoli e minori perdite fluidodinamiche soprattutto alle alte alzate, ciò si traduce in un incremento prestazionale ai regimi medio alti.

CONCLUSIONI.

Alla fine di questo bellissimo camino, un occhio esperto coglie subito che per avere un incremento di potenza bisogna giocare : primo sul profilo delle camme di aspirazione generandole con una rampa più o meno accentuata. Questo per far si che l’apertura della valvola in fase di traiettoria rettilinea avvenga - o - rapidamente.

Secondo sul profilo della cuspide. Generandola o - piatta per far si che l’apertura in fase di traiettoria elicoidale avvenga con un lasso di tempo più lungo.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI: 1. Componente TESTATA in ALLUMINIO ( Figura 11 pag. 24 ) caratterizzato dal fatto che i fori per il posizionamento dei guidavalvole e decentrato rispetto all’asse dei condotti.
2. 2. Componente TESTATA in ALLUMINIO secondo la rivendicazione 1, in cui il componente VALVOLA ( Figura 5 pag. 18 ), caratterizzato dal fatto che esso è il componente primario del sistema. Su di esso è stata realizzata la cava semicircolare per il movimento, discendente/ rotatorio della valvola.
3. 3. Componente TESTATA in ALLUMINIO secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il componente STAFFA PORTASFERA, ( Figura 15 pag. 28 ), caratterizzato dal fatto che tramite esso si impone alla valvola la traiettoria traslo-rotante.
4. 4. Componente TESTATA in ALLUMINIO secondo qualsiasi rivendicazioni precedenti, in cui il componente BILANCIERE DI CHIUSURA, ( Figura 7 pag. 20 ), caratterizzato dal fatto che esso è il componente terzo del sistema in quando nella parte inferiore vi è la forchetta semicircolare che accoglie lo snodo sferico , ( Figura 6 pag. 19 ), che agevola la rotazione della valvola.