Riassunto analitico
Il tirocinio si è svolto presso l'azienda Magneti Marelli a Corbetta (MI) nella sezione MotorSport,
è basato sulla ricerca e sullo sviluppo di un metodo supplementare per la dissipazione del calore sul rotore di un motore elettrico a elevate prestazioni.
La temperatura sui motori elettrici, soprattutto se da competizione, è un tema di alto interesse.
Avere alte temperature all'interno del motore porta a un abbassamento del rendimento e ad un calo delle prestazioni, più si riesce a abbassare la temperatura e più, a parità di condizioni, il motore sarà efficace durante la competizione, portando un notevole vantaggio al Team.
La prima fase è caratterizza da una ricerca bibliografica per verificare le tecnologie già presenti in commercio.
Sono stati trovati 2 metodi principali utilizzati per raffreddare questo componente:
-Aria circolante nel carter motore.
-Acqua circolante all'interno dell'albero rotore cavo.
Terminata la ricerca bibliografica mi è stato richiesto un dimensionamento di massima per conoscere le portate necessarie con cui riuscire ad asportare il calore che viene generato durante il funzionamento.
A fronte dei risultati ottenuti nel dimensionamento di massima delle portate si è scelto di proseguire con il sistema ad acqua.
La scelta è stata dettata anche dalla presenza in azienda di un nuovo giunto rotante, ordinato per questa applicazione, che permette di velocizzare il processo di progettazione del sistema.
Questo componente rende possibile la circolazione del fluido all'interno dell' albero rotante e la sua fuoriuscita, collegando quindi la parte statorica a quella rotorica senza perdite del fluido.
Attorno a questo giunto è stato progettato il sistema di supporto dello stesso.
Oltre al compito di sostegno le nuove componenti devono contenere altri elementi fondamentali per il funzionamento del motore.
Una volta definiti è stata realizzata la messa in tavola di tutti i componenti e avviata la richiesta di produzione in officina.
In attesa della realizzazione dei pezzi necessari si è passati allo studio termofluidodinamico del sistema.
Lo scopo di questo studio è il calcolo delle perdite di carico del fluido lungo il suo percorso e studiare quale geometria interna è la più efficace per massimizzare lo scambio termico tra parete e fluido.
Lo studio CFD è impostato per avere un paragone tra le varie geometrie testate.
Si sono ipotizzate cosi diverse forme interne del rotore, per ognuna di queste sono state impostate diverse simulazioni a parità di condizioni al fine di valutare quale di queste si rivelasse la più efficiente sia per aumentare lo scambio termico sia per diminuire le perdite di carico.
Una volta realizzati i pezzi di sostegno del giunto sono stati montati su un motore R&D per preparare una prova al banco motori.
Tale prova è necessaria sia per testare il buon funzionamento dei nuovi componenti che per valutare effettivamente l'efficacia del raffreddamento.
E' un progetto alla sua prima realizzazione e deve essere quindi sottoposto a numerosi test per verificare anche il funzionamento a lungo termine, allo stato attuale le prove e la raccolta dati proseguono.
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