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TVK - Tor Vergata Karting - Primo dimensionamento del condotto di scarico per motori 2T

Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

Corso di Laurea e Dipartimento di Ingegneria Meccanica

 
 

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Primo dimensionamento del condotto di scarico per motori 2T


TVK Ricerca Fluidodinamica


Viene fornito un semplice tool per il primo dimensionamento del condotto di scarico per motori a due tempi.
Il programma funziona in ambiente Windows ed è fornito gratuitamente.

Nel progetto dei condotti di scarico per i motori a due tempi, giocano un ruolo fondamentale gli effetti d'onda causati da variazioni di sezione dei condotti stessi.
Lo scopo è quello di utilizzare questi effetti per migliorare la fase di lavaggio del motore.
Quando un onda di pressione incontra una discontinuità geometrica genera un'onda riflessa che può essere di due tipi: di depressione, quando la discontinuità geometrica è divergente, e di sovrapressione quando invece il condotto è convergente.
Dunque si cercherà di favorire la fuoriuscita dei prodotti della combustione nella prima fase del processo di scarico, generando un onda di sovrapressione che dalla dicontinuità ritorna verso il cilindro. Mentre nella seconda fase si cerchèrà di impedire la fuoriuscita della miscela fresca che sta riempiendo il cilindro, generando un'onda di sovrapressione che realizza un cosidetto tappo fluidodinamico al collettore di scarico, nell'ultimo periodo di tempo in cui la luce è ancora aperta.
Questi effetti si possono ottimizzare solo per un determinato numero di giri del motore, mentre per ottenere effetti benefici a differenti regimi di rotazione si deve ricorrere a geometrie variabili.
Sfruttando questi concetti si possono determinare le dimensioni caratteristiche dello scarico per un primo dimensionamento.

Dimensioni caratteristiche di uno scarico 2T


Sucessivamente si può realizzare un prototipo partendo già da un buon riferimento, che verrà ottimmizato successivamente per via sperimentale.

Viene di seguito fornito un semplice programma, TTexhaust,
che calcola automaticamente le dimensioni caratteristiche dello scarico. Come evidenziato dalla figura precedente, si identificano cinque lunghezze e tre diametri fondamentali.
Il programma richiede all'utente di immettere alcuni dati, quali la cilindrata del motore, il numero di giri al quale si vuole effettuare il dimensionamento ottimale, le durate in gradi delle fasi di aspirazione e scarico, gli angoli di inclinazione delle zone divergenti e convergenti del condotto, la temperatura dei gas di scarico (intesa misurata sulla luce di scarico, e non all'uscita dei condotti) ed il rapporto tra l'area della sezione centrale e quella iniziale del condotto. Si noti che nel programma sono indicati dei valori tipici di esempio di tutte queste variabili ed anche il possibile range di variazione. Un'ultima osservazione riguarda la lunghezza del tratto finale (L5): questa lunghezza è stata assunta sempre come 20 cm, in quanto non ha molta influenza sulle prestazioni, ma viene di solito utilizzata per abbattere le emissioni sonore tramite terminali assorbenti e pertanto può anche essere variata a seconda delle esigenze.


Il programma TTexhaust



Sono disponibili due versioni del programma TTexhaust v1.3:

TTexhaustv1.3.zip (125 KB) che contiene solo l'eseguibile;


TTexhaust1.3_all.zip (2.3 MB) che contiene lo stesso eseguibile più tutti gli altri file necessari per l'installazione.


Nella maggior parte dei casi è sufficiente scaricare solo l'eseguibile, ma in caso che questo non funzioni correttamente è necessario scaricare il pacchetto completo.

Files allegati

TTexhaust 1.3
Versione solo eseguibile. Scegliere questa versione se si dispone delle librerie di runtime di Visual Basic
TTexhaust 1.3 Full Install
TTexhaust 1.3 versione Full Install. Scegliere questa versione se non si dispone delle librerie di runtime del Visual Basic. Comprende programma di disinstallazione.




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