Riassunto analitico
Questa tesi si concentra sulla progettazione di una pompa a palette per il recupero dell’olio in un powertrain elettrificato ad alte prestazioni, sviluppata in collaborazione con HPE Group. L’obiettivo principale del lavoro è stato quello di individuare una soluzione efficiente per garantire una lubrificazione continua e stabile del sistema di trasmissione, svincolandolo dalle variazioni dinamiche del veicolo.
Il progetto è stato condotto seguendo le fasi della progettazione sistematica. Nella fase iniziale di pianificazione, sono stati analizzati i requisiti del sistema e definite le specifiche tecniche attraverso una requirement list dettagliata. Successivamente, nella fase di conceptual design, sono state valutate diverse tipologie di pompe volumetriche, selezionando la soluzione a palette per la sua elevata efficienza volumetrica e adattabilità a configurazioni con cilindrata variabile.
Nel corso dell’embodiment design, sono stati modellati i principali componenti della pompa, tra cui rotore, statore, corpo esterno e coperchio. Il focus principale è stato dato al dimensionamento dei parametri costruttivi al fine di individuare una legge di variazione dell’eccentricità ottimale. Inoltre, particolare attenzione è stata posta all’integrazione di molle per garantire il contatto ottimale tra palette e statore, nonché al calcolo delle stesse per garantire il corretto funzionamento della pompa. Sono state esplorate diverse soluzioni per il sistema di attuazione della variazione di cilindrata, valutando le prestazioni in termini di portata e pressione. In questa fase, sono stati identificati i processi produttivi più adatti alla realizzazione degli elementi principali, come la pressofusione per il coperchio, la fusione in gravità per il corpo esterno e la forgiatura per il rotore, accompagnati da una scelta dei materiali adeguata e pensata per la produzione su larga scala.
Attraverso analisi teoriche, la configurazione finale della pompa è stata ottimizzata per raggiungere un valore target di portata pari a 15 l/min al minimo numero di giri possibile, garantendo al contempo il rispetto dei vincoli dimensionali imposti dal layout del powertrain. I risultati ottenuti hanno dimostrato la fattibilità della soluzione proposta, evidenziando significativi vantaggi in termini di compattezza, efficienza e riduzione delle perdite di energia.
Nella fase di detail design, è stata prodotta la documentazione tecnica necessaria alla realizzazione della pompa. Sono state redatte le tavole 2D dei componenti principali, complete di tolleranze dimensionali e geometriche, e sviluppata la catena di tolleranza per l’accoppiamento dei vari elementi. Questo ha permesso di garantire la corretta funzionalità e l'intercambiabilità dei componenti nella produzione su larga scala, riducendo i margini di errore e ottimizzando il processo di assemblaggio.
In conclusione, il progetto ha portato alla definizione di un layout funzionale per la pompa a palette, con possibili sviluppi futuri orientati all'ottimizzazione della produzione e all'implementazione di soluzioni più avanzate per migliorare ulteriormente le prestazioni del sistema.
|
