intake runner

[Biondo]

Volevo capire come influenza le caratteristiche di un motore il maggiore o minore volume del condotto di aspirazione di una testata(potrei capire la lunghezza).
X small block gen1 ho visto che ci sono intake runner che variano da 170 a 230cc.
Grazie a chi mi illumina e ciao a tutti

[ezxy84]

IO non ho capito nulla!!

cioè nn sò nulla!!
ciaao
[]

[Stroker]

Tutto si basa sul principio del risonatore di Helmholtz !

Tieni in considerazione che l'aspirazione di un motore è a carattere pulsante (aspira e non aspira sulla base dei cicli del motore stesso) e che la prestazione finale di un motore e direttamente proporzionale (circa) alla quantità di aria che si riesce a fargli ingurgitare.

Tralascianto i motori sovralimentati si capisce che il grosso limite è dato dal ridotto "delta-P" fra la pressione assoluta all'interno del cilindro durante la fase di aspirazione e la pressione atmosferica assoluta.
Dato che la pressione atmosferica è pari a 1 (bar) e che teoricamente dentro il cilindro ci può (al massimo.... ma in pratica mai) essere il vuoto (se il rapporto di compressione fosse infinito e le perdite per trafilaggio nulle) si evidenzia che al massimo potrai avere l'aria spinta dentro i condotti (a valvola aperta) da una pressione relativa pari a 1 bar.

Questo è il limite teorico (quello pratico è molto inferiore) di rendimento volumetrico di un motore.....1 oppure 100%..... secondo come lo conti.

Detto questo ci si è ingegnati per sfruttare il fatto che l'aria è un meraviglioso mezzo elastico..... e che per conseguenza tende, se sollecitata, a risuonare, come una molla qualsiasi, in funzione del volume interessato.

In fase di aspirazione la valvola si apre dopo un po' che il pistone a cominciato la sua discesa..... creando così un' onda di depressione che risale lungo il condotto.... in pratica via via che il condotto si riempie di aria dopo essere stato in parte svuotato dall'aspirazione stessa.
Questa colonna di aria (quella contenuta dentro il condotto) avrà quindi un fronte d'onda con pressione assoliuta pari a 1 bar che scende lungo il condotto.
Dato che l'aria (se pur minima) ha una massa (circa 1Kg per metro cubo) una volta messa in movimento assume una certa energia cinetica data dal suo volume (massa) rapportato alla propria velocità.... abbastanza intuitivo, ok?

Se la valvola di aspirazione non si è ancora totalmente chiusa quando questo fronte di onda arriva alla valvola stessa, l'energia cinetica acquisità gli permetterà di comprimere leggermente ancora un pochina di aria dentro il cilindro.

Il calcolo del risonatore di Helmholtz permette di sapere a quanti Hz (periodi al secondo) un dato condotto di diametro e sezione definiti risuonerà una volta eccitato.

Quando il risuonatore è accordato con i giri del motore (per esempio risuona a 50Hz che corrispondono a circa 6000 giri di un motore a 4 tempi) si riesce ad avere rendimento superiore a 1 (oppure superiore al 100%).

Un motore da corsa con un sistema di aspirazione ben accordato può, a certi regimi e per effetto RAM, arrivare ad efficienze volumetriche del 110-115%...... e se tieni conto che un motore stradale lavora in genere con efficienze volumetriche rarissimamente vicine al 100% (spesso poco oltre l' 85%)...... vedi facilmente che il guadagno netto può essere anche del 20% !!!!!!!!!!!!!!

20% in più di aria dentro la camera = 20% in più di potenza (è molto facile infilare piu benzina dentro un motore).

Sai dove si trova una applicazone diffusa dello stesso principio?
In un qualsiasi diffusore sonoro accordato in bass-reflex!
Il condotto di accordo è il nostro collettore di aspirazione mentre la cassa è il cilindro e la membrana del woofer è il pistone che sale e scende!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!

Sommariamente condotti stretti e lunghi avranno risonanza a frequenza più bassa di quelli larghi e corti..... dato il maggior tempo necessario al fronte d'onda per percorrerli.

Un fronte di rarefazione/compressione nell'aria viaggia nè piu nè meno che alla velocità del suono..... facile calcolare il tutto, quindi!

Il volume, come dici tu, influisce molto..... perchè, alla fine, la lunghezza del tratto del condotto di aspirazione dentro la testa è più o meno sempre lo stesso..... quindi maggiore volume = maggiore sezione = frequenza più elevata.

Se fai caso a certi valori..... ti rendi conto che non è il mero volume ad influenzare le cose, bens' il rapporto fra lunghezza e sezione...... esempio:

Small-Block
Il mio 427 è uno small-block ed ha le classiche teste a 23° (per facilità di reperimento dei ricambi, collettori etc...) con condotti da 227cc totalmente lavorati a CNC e rifiniti a mano col mio fresino.

Queste teste per uno small-block sono fra le più "grosse" utilizzabili su strada...... infatti (anche per la cammes usata) sotto i 2000 giri borbotta e scalcia..... fino a 3500 si comporta benino poi dai 4000 fino ai 7000 tira come un forsennato (poi ci ho il limitatore che ferma tutto sopra i 7000 giri).

RIcapitolando.... teste da 227cc per un motore abbastanza estremo.


Big-Block
un normale 427 da 290Hp (tranquillone, con tanta coppia e che gira massimo a 5000 giri) ha condotti nelle teste stock vicini a 300cc di volume.
Come si concilia con tutto quello scritto finora?
Facile....... se ti misuri quanto sia lungo il condotto dentro la testa!!!!!!!!!!!

Questo condotto risuonerà ad una frequenza molto più bassa dei condotti dellel mie teste da 227cc.


Mi ero fatto cha un foglio di calcolo per calcolare i condotti (sezioni e lunghezze) di un collettore di aspirazione di un dato motore in funzione del range di utilizzazione voluto...... questo programmino teneva in considerazione la lunghezza totale...... dal fungo della valvola sino al plenum (era fatto per calcolare sistemi con "plenum" accordato o singoli corpi farfallati)!

Cambiando il regime richiesto le sezioni rimanevano fisse (più che altro determinate dal diametro della valvola) ma le lunghezze variavano sensibilmente!!!!
Il calcolo era previst per condotti "taper" accordati in terza armonica..... che permette accordi efficaci con lunghezze decenti.


Spero di esserti stato di aiuto!

[Biondo]

Troppo mitico Stroker !!!!!!!!!!!!!

Risposta troppo esauriente !

E' troppo se ti chiedo se trovi il foglio excel con i tuoi calcoli ?
.... che devo meditare ....

[Stroker]

Mi sa che purtroppo è irrecuperabile...... .. il vecchio PC è morto e molte cose non sono andate!

[convertible90]

ce l'ho io...
appena lo trovo lo posto te lo mando.

[Biondo]

Citazione:Messaggio inserito da convertible90

ce l'ho io...
appena lo trovo lo posto te lo mando.

[Biondo]

Citazione:Messaggio inserito da convertible90

ce l'ho io...
appena lo trovo lo posto te lo mando.

[Stroker]

Ah già che lo avevo mandato A Beppe!

Bene bene...... così te lo passa lui!

[Stroker]

Ah già che lo avevo mandato A Beppe!

Bene bene...... così te lo passa lui!