La tecnica del flussaggio

Con questo articolo vogliamo soddisfare la curiosità dei  nostri visitatori  svelando … ahinoi … qualche piccolo segreto, che fa la differenza tra buon flussaggio e un  “flussaggio!”.

Come ci insegna la fisica, quando un fluido attraversa un componente inevitabilmente il flusso perde parte della sua forza, in quanto per via della forma, degli attriti e degli ostacoli che si hanno all’interno del componente, si creano delle perdite fluidodinamiche che riducono la portata.

Il motore da un punto di vista fluidodinamico, lo si può considerare un insieme di componenti attraversati ciclicamente da un fluido, infatti ad ogni ciclo l’aria entra dall’aspirazione e dopo aver compiuto tutte le fasi esce dallo scarico.

Potete quindi ben capire come per ogni componente del motore sia importante ridurre le perdite fluidodinamiche, per ottenere una portata più alta e quindi migliorare le prestazioni.

Nello sviluppo di un motore, parallelamente alla ricerca dell’affidabilità meccanica, il miglioramento dell’aspetto fluidodinamico riveste uno dei ruoli chiave per giungere a livelli di prim’ ordine, sia in ambito produttivo, sia in ambito racing.

Per ciò che concerne la fluidodinamica del motore, oltre alla simulazione fluidodinamica che consente la definizione delle geometrie, delle fasature, ecc, per trovare l’accordatura ottimale tra tutti i componenti e sfruttando al meglio le onde di pressione che si generano per via del funzionamento dinamico del motore, il flussaggio dei componenti è ancora oggi una delle fasi fondamentali per ottimizzare le prestazioni del motore.

Infatti una volta che un motore ed i suoi componenti sono stati definiti, più si riducono le perdite e più le prestazioni aumentano, e ciò è vero per ogni motore.

Il flussaggio è una prova sperimentale , dove si crea una prefissata differenza di pressione tra ingresso e uscita del componente e si misura la portata di fluido (in ambito motoristico aria) che attraversa il componente stesso.

Fin qui sembra tutto facile.. basta vedere se il componente modificato da più portata a parità di pressione ed il gioco è fatto.. e qui invece nascono i problemi.

Innanzitutto bisogna considerare che il motore ha un funzionamento dinamico, che cambia istantaneamente ogni grado motore e  si ripete ciclicamente a tutti i numeri di giri, mentre  il flussaggio determina condizioni stazionarie che mai si presentano nel motore.

E qui nasce la prima domanda.. i risultati del flussaggio sono attendibili e si riscontrano poi nel motore?
La risposta è si, ma ….  solo se la prova viene eseguita  in condizioni adeguate!

Infatti le perdite fluidodinamiche cambiano a seconda delle condizioni di moto che si generano, (Numero di Reynolds, ecc.) pertanto se si flussa in condizioni lontane da quelle in cui poi si troverà a lavorare il componente, i risultati del flussaggio potrebbero essere furvianti, o addirittura opposti, basti pensare a cosa accade nelle valvole, a basse, medie e alte alzate, il filetto fluido cambia continuamente comportamento, creando più o meno vortici a seconda della condizione e questo vale  anche per gli altri componenti, quindi se le condizioni di flussaggio non sono esatte , l’informazione che si ottiene dalla prova sarà errata.

MotoMeccanica si è quindi dotata di specifici software, che le consentono di analizzare nel dettaglio le condizioni di prova e  capire quali siano le differenze di pressione da utilizzare a seconda del motore e del componente che si sta flussando.

Questo è il primo aspetto che permette di avvicinarsi il più possibile alle condizioni in cui si troverà a lavorare il componente nel funzionamento del motore, quindi se la prova di flussaggio darà un miglioramento,  lo si ritroverà certamente anche nelle prestazioni del motore.

flow bench

 

DCF 1.0

 

Abbiamo detto che è fondamentale cercare di ricreare al flussaggio le condizioni più simili possibile a quelle che si avranno nel motore, ed oltre alla pressione, che consente di creare un flusso simile a quello che si avrà nel motore, sarà importante anche considerare dov’è posizionato nel motore il componente che si sta flussando e cosa accade a monte e a valle del componente stesso.

Due esempi ci aiuteranno a capire meglio: quando si flussa una testata , senza applicare  collettore, corpo farfallato cornetti, ecc, questo quando  si vuole vedere il comportamento dei condotti entro-testa , tutto ciò è “quasi” corretto, quasi perchè?.. perchè infatti  si genera una perdita che nella realtà non c’è, ovvero sia la perdita d’imbocco, che a volte può alterare il risultato finale .. Discorso simile quando si flussa il pacco lamellare, solitamente lo si flussa posizionandolo direttamente sul banco di flussaggio nel falso cilindro, però in tal modo a valle si crea un flusso differente da quello reale, in quanto nel carter o cilindro lo spazio è definito dalla geometria  del condotto stesso ,ed il flusso ha modo di procedere in una direzione pressoché monodimensionale, mentre nel falso cilindro di un banco di flussaggio può crearsi  un flusso tridimensionale che nella  realtà effettivamente non c’è ,alterando cosi il risultato e quindi si possono ottenere false informazioni dalla prova… vanificando cosi giorni e giorni  di prove a capire il perchè  quel componente  dava ottimi risultati  al banco di flussaggio.. e però  in pista poi risultava il contrario…

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MotoMeccanica cerca di curare le condizioni di prova di flussaggio applicando opportuni cornetti, eseguendo le  prove con condotti che simulano il carburatore, inserendo falsi carter, ecc, in modo che il risultato sia il più realistico possibile e  quindi lo si ritrovi in un miglioramento reale delle prestazioni.

E questo è solo l’inizio dei tanti aspetti da considerare per fare prove di flussaggio che aiutino a sviluppare componenti che realmente  migliorino le prestazioni del motore … seguiteci e magari prossimamente vi racconteremo qualche altro aspetto tecnico da curare!