Riassunto analitico
Nei motori a combustione interna, a causa dei giochi necessariamente presenti tra i vari membri a contatto con il pistone, si innescano dei moti aggiuntivi a quello principale, che vede il pistone spostarsi alternativamente tra i due punti morti. Si tratta sia di moti traslatori, in direzione ortogonale all’ asse del moto principale, che di moti rotatori intorno all’ asse comune delle portate e dello spinotto. Questi moti, definiti moti secondari, rappresentano la causa principale dell’ incremento delle cosiddette spinte laterali le quali generano, data l’ assenza di grosse azioni smorzanti, fenomeni di urto, del pistone contro le pareti della canna, e dello spinotto contro le pareti delle portate. Proprio l’ interfaccia tra lo spinotto e pareti delle portate rappresenta una delle aree di sviluppo di elevate forze d’ attrito, le quali contribuiscono ad incrementare le perdite meccaniche del motore ed a ridurre conseguentemente la potenza utile disponibile.
Vista la natura fortemente critica dell’ interazione tra spinotto e portate del pistone, l’ obiettivo di questo studio è stato lo sviluppo di un modello multi-body, mediante il quale andare ad analizzare, con maggiore dettaglio, i contatti che si generano come conseguenza della spinta laterale innescata dai moti secondari di cui sopra.
Il modello dinamico è stato costruito tenendo conto degli effetti dovuti alla presenza di olio lubrificante, affrontando così uno studio di natura elasto-idrodinamico. In particolare, sono state prese in esame tre diverse configurazioni, diversificate tra loro per le presenza o meno dei profili geometrici dello spinotto e delle portate (costruiti a partire da risultati di un calcolo termico agli elementi finiti) e da differenti tipologie di olio lubrificante.
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