ALMA MATER STUDIORUM – UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BOLOGNA

FACOLTA’ DI INGEGNERIA

Candidato: Candidato:

Antonio Mangiullo Antonio Mangiullo Relatore: Relatore:

Prof .Ing. Luca Prof .Ing. Luca PiancastelliPiancastelli

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA

Tesi di laurea in Laboratorio di Cad

Studio di fattibilità di un motore a due tempi diesel

per aeroplani

A.A. 2006/2007 – 20/03/2008

OBIETTIVOOBIETTIVO

Ottimizzazione di un motore diesel due tempi a

otto cilindri contrapposti per aeroplani, senza

manutenzione e con una vita utile di almeno

1000 ore a potenza massima

Dati del motore di partenzaDati del motore di partenza

• P = 60 kW • Rendimento globale hg =0.28

• Potere calorifico inf. Gasolio

Hi = 42700

• Coefficiente di riempimento

lv=1.4

• ρaria = 1.2

• n = 5600 rpm

• τ = 2

τρλ

αη

nV

HP av

ig

2=

Vunitaria = 0.4

c = 72 mm d = 90 mm

c/d = 0.83m

kg

kg

kJ

La scelta è ricaduta sul pistone adottato nel motore FIAT

1930 TD, in adozione su una delle prime versioni della

Fiat Croma, molto simile al propulsore in studio in

termini di cilindrata unitaria e potenza sviluppata.

Nuovi dati del motore:Nuovi dati del motore:P = 240 kW

c = 90 mm (corsa)

d = 82,6 mm (alesaggio)

Lbiella = 2*c = 180 mm

Rmanovella = ½*c= 45 mm

Nuove dimensioni delle luci di lavaggio:

ūp = 2 c n /60 = 16,80 m/s

r = 20.31

� Anche la posizione della valvola di scarico in testa è stata variata e resa

concorde con quella propria del motore FIAT; con ciò si punta a copiarne

il processo di combustione, al fine di richiamare nel motore in esame

processi fluidodinamici già testati ed utilizzati.

Vunitaria = 0.482

h1 = 24,75 mm

Ltl = 181,65mm

BasamentoBasamento

� La scelta costruttiva adottata prevede la presenza di due parti

distinte, successivamente assemblate tra loro.

• Parte superiore

� Realizzata in ghisa.

� Accoglie le intercapedini per il passaggio del liquido di raffreddamento e le

luci di lavaggio.

� Spessore della canna pari a 10 mm

� Spessore parete esterna pari a 5 mm

• Parte inferiore

→ Realizzata in lega di alluminio G-AlSi 9 Mg Mn

→ Comprende il carter pompa

→ Comprende la sede per accogliere l’anello di swirl

→ Spessore generale pari a 6 mm

• Anello di swirl

� E’ costituito da un lamierino d’acciaio tagliato al laser; successivamente le alette vengono inclinate per piegatura,

� Ha il compito di deviare l’aria in ingresso al cilindro conferendole la giusta turbolenza(swirl).

� E’ posto in un apposita sede ricavata in seno alla parte inferiore del basamento; il montaggio viene completato tramite un distanziale.

• Vantaggi principali

� Elevata semplicità di realizzazione

� Possibilità di variare l’inclinazione delle alette, e quindi elevata capacitàregolante

Vista dVista d’’assiemeassieme

Vista dVista d’’assiemeassieme

ConclusioniConclusioni� La soluzione adottata per la costruzione del basamento risulta soddisfare

appieno le prerogative della progettazione aeronautica, quali sicurezza e

peso contenuto (160 kg)

� Le dimensioni complessive sono (893 x 920 x 720) mm

Sviluppi futuriSviluppi futuri

� Ricollocazione studiata degli ausiliari per rendere il motore più compatto

� Alleggerimento complessivo basato sull’utilizzo di nervature di rinforzo al

posto di sezioni piene

� Studio e dimensionamento di un radiatore dedicato, in modo da ottimizzare

anche questa funzione del motore