Riassunto analitico
Il circuito di lubrificazione presente all’interno dei motori endotermici alternativi risulta un sistema di fondamentale importanza al fine di garantire elevate prestazioni del motore e consentire una buona longevità del motore.
Il compito principale del circuito di lubrificazione è quello di mantenere lubrificate tutte le coppie cinematiche in modo tale da impedire o ridurre fenomeni di usura derivanti dal contatto degli elementi in moto relativo tra loro, contemporaneamente riducendo gli attriti presenti tra queste coppie, i quali possono portare ad un deterioramento delle prestazioni del motore o peggio ad una rottura dei componenti stessi, e raffreddando le utenze le quali necessitano di mantenere la propria temperatura operativa al di sotto di limiti costruttivi.
L’obiettivo del seguente lavoro di tesi è la modellazione numerica del circuito di lubrificazione di un motore endotermico alternativo ad alte prestazioni mediante l’utilizzo di tecniche di modellazione a parametri concentrati e distribuiti. In tal modo è possibile valutare il corretto funzionamento del sistema, e individuare eventuali criticità e quindi ottimizzare il circuito per migliorare le prestazioni desiderate nelle condizioni di funzionamento tipiche di tale sistema.
Il modello realizzato risulta in grado di tenere in considerazione tutte le principali componenti presenti all’interno del circuito di lubrificazione e di poter studiare tutti i punti operativi tipici di funzionamento di tale sistema. Grazie alla flessibilità dell’approccio numerico utilizzato è stato impostato il modello in modo tale da poter studiare condizioni di funzionamento le quali risultano non standard e transitorie.
La realizzazione del modello si è svolta in diverse fasi, all’inizio si è effettuata una validazione di un modello precedentemente realizzato dall’azienda con la quale si ha avuto la collaborazione, una volta individuate le criticità nel modello iniziale si è passati ad una modellazione più approfondita degli elementi ritenuti maggiormente critici, in particolare analizzandoli prima singolarmente mediante modelli nella quale venivano considerati solo tali elementi e poi andando ad inserirli all’interno del modello completo una volta validati.
Il principale risultato ottenuto è stato quello di realizzare un modello il quale consenta di prevedere il comportamento di questo circuito, sia il comportamento idraulico e meccanico della pompa di alimentazione principale del circuito, ossia l’elemento generatore di potenza idraulica, sia il comportamento idraulico delle principali utenze del circuito di lubrificazione, come ad esempio i cuscinetti a strisciamento presenti e i getti di raffreddamento pistoni, in modo tale da poter prevedere la distribuzione delle pressioni e delle portate all’interno del sistema e verificare quindi che tali valori risultino all’interno degli obiettivi imposti dall’azienda.
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