[Vari] Rapporto di compressione

[giuino]

Rieccoci, spero sia chiaro ciò che ho scritto fin'ora, in caso... domandare è lecito

siamo arrivati a calcolare il Rapporto di compressione statico, che ci dice quanto, in condizioni ideali, la nostra miscela aria/benzina verrebbe compressa (se le valvole chiudessero esattamente al pmi ed il movimento fosse lento).

abbiamo calcolato un RC statico pari a 9.4 (circa) ad 1, ovvero il volume totale del cilindro al pmi è 9.4 volte il volume che abbiamo al PMS.

Quello che abbiamo fatto fin'ora è scritto sui libri e si fa da quando esiste la camminata a piedi...

il miglior Rapporto di Compressione TEORICO di un motore è quello al quale il motore ha il miglior rendimento termico; ci si scontra però con una serie di problemi:

• il tipo di benzina usata (il famoso n. di ottano)
  
• il materiale di blocco/testa/pistoni/valvole
  
• il disegno della camera di scoppio
  
• il disegno dei condotti ed il target del motore (industriale/cittadino/sportivo/performance)
  
• il peso del veicolo (a pieno carico)
  
• il guidatore...
  
• qualche altro problema vario ed eventuale
  

senza impelagarci in formule matematiche dico solo che il costruttore (in questo caso Mazda) non è un cretino quindi, tenuti fermi alcuni parametri (per economie di scala) cerca di tirar fuori il meglio da ogni motore in base al target.

se Mazda ha scelto un RC statico di 9.4:1 ha sicuramente avuto le sue buone ragioni... d'altra parte nulla vieta di aumentarlo a valori ben più alti (aumentando il rendimento termico) ma ovviamente perdendo in altri campi! Primo fra tutti il rendimento meccanico, che diminuisce a causa delle perdite di pompaggio (il motore fatica di più per comprimere la miscela).
Se costruiamo un motore ex-novo per uso pista allora ha senso esplorare nuovi orizzonti;
per un uso stradale allegro si può salire un pò rispetto ai parametri del costruttore, tenuto conto che la nostra benzina è di qualità superiore rispetto a quelle americane (ed ha anche un n. di ottano più elevato)... diciamo che 10:1 sarebbe già un bel passo avanti...

passiamo a calcolare adesso il Rapporto di compressione dinamico (finalmente... direte!)

Immaginiamo il ciclo Otto:
aspirazione=>compressione=>combustione=>scarico

sappiamo che le valvole di aspirazione si aprono PRIMA (anticipano) del PMS e si chiudono DOPO (posticipano) il pmi
questo viene espresso in gradi (di albero motore) nel diagramma dell'asse a camme.

se (casualmente ) il nostro asse a camme chiude 51° dopo il pmi vorrà dire che il pistone sarà risalito di un tot di millimetri dal pmi e quindi il volume di miscela che si trova all'interno del cilindro (e che deve essere compressa) sarà inferiore a quella che si trovava nel cilindro al pmi... mi sembra logico...

IL RAPPORTO DI COMPRESSIONE DINAMICO E' SEMPRE INFERIORE A QUELLO STATICO

questo scrivetelo sui muri dei vostri garage

ok, ma come lo calcoliamo? servono tutta una serie di informazioni che non ho a portata di mano, oppure possiamo usare dei metodi poco "scientifici" per misurare la corsa residua tra il pmi e il punto di chiusura valvole asp.

Il metodo più imbecille (e semplice) è munirsi di un asta di metallo, smontare il coperchio punterie, svitare una candela, portare il cilindro al pmi, infilare l'asta in verticale, segnare un riferimento sull'asta, girare a mano, il motore fino alla chiusura delle valvole, fare un altro segno sull'asta e misurare la distanza tra i due...

a quel punto basta calcolare il RC come fatto in precedenza, sostituendo la corsa totale con la corsa parziale (corsa totale - corsa misurata)

DOPO potete andare qui e divertirvi a fare calcoli... attenzione ad usare il punto al posto della virgola!!!!!!

dato che vuole le misure in pollici eccovi i valori:

BORE (diam pistone) = 3.07
STROKE (corsa) = 3.29
ROD LENGHT (biella) = 5.236

il calcolo viene (per aspirati) = 8.25:1

i motori a ciclo otto generalmente hanno RC dinamici tra 7.5:1 ed 8.5:1 per benzine 91 ottani, le nostre solitamente sono 95, quindi si può salire ancora un pò fino (vado a memoria) 8.8:1

Ok... e allora???

Adesso si può parlare di assi a camme performanti!

prendiamo un asse a camme che chiude le valvole di asp 70° dopo il pmi, usando il calcolatore linkato più su abbiamo un RC dinamico pari a 7.23:1 più di un punto in meno!

quindi, per ripristinare il RC dinamico originale (8.25:1) ci troviamo a dover aumentare il RC statico fino a 10.8:1!!!

provate e vedete da voi...

In soldoni quando si cambiano camme (soprattutto se sono molto differenti) si deve ritoccare il RC...