View Full Version : DiesOtto by Mercedes
Il castigatore
25-07-2007, 09:56
Mercedes: a Francoforte un motore a benzina che funziona come un Diesel
Mercedes offrirà al pubblico (e alla concorrenza) del Salone di Francoforte un saggio della propria capacità tecnologica. E' atteso, infatti, un nuovo motore a benzina caratterizzato da un funzionamento "a gasolio": pulito come un motore a benzina, efficiente come un Turbodiesel, dichiarano a Stoccarda.
Il principio è, in parole povere, piuttosto semplice: in fase di messa in moto e nelle accelerazioni più violente, l'accensione avviene mediante candela, esattamente come in un normale motore a benzina.
Tuttavia, in situazioni di carico parziale, l'accensione all'interno del cilindro dovrebbe avvenire "spontaneamente" per sopraggiunta elevatissima temperatura (data dalla forte compressione) della miscela aria-benzina, senza bisogno, quindi, della scintilla.
Volkswagen sta sviluppando una tecnologia molto simile ma è molto indietro, fa sapere Mercedes, in quanto utilizza un carburante molto particolare. Al contrario della casa della stella a tre punte, che utilizza normale benzina in commercio.
I dettagli sul motore DiesOtto di Mercedes-Benz
Come anticipato, è in arrivo da Mercedes-Benz un motore "DiesOtto" che vuole combinare i vantaggi dei motori diesel e dei motori benzina: le prestazioni dei motori benzina, i consumi contenuti dei motori diesel, il tutto con basse emissioni inquinanti.
Il motore adotta un sistema di iniezione diretta di benzina, un rapporto di compressione variabile, la sovralimentazione con turbo-compressore e un sistema di controllo variabile delle valvole. L'idea è usare l'accensione spontanea o controllata, a seconda delle condizioni e della potenza richiesta al motore.
Il primo motore DiesOtto è un quattro cilindri con una cilindrata di 1.800 cc con una potenza di 238 cavalli e una coppia massima di 400 Nm, dati decisamente superiori alle attuali unità diesel dotate di doppia turbina sequenziale (e.g. il 1.9 JTD TST da 190 cv). Il bello è che, al contrario di analoghe unità turbo-compresse a benzina, i consumi sono limitati a 6 litri/100 km, su un veicolo delle dimensioni della classe S, dato ottenuto anche grazie ad un modulo ibrido con unità integrata starter-generatore.
In fase di partenza e a pieno carico la miscela aria/benzina è accessa dalla candela, come in un normale motore a benzina (combustione "omogenea"). Nelle altre condizioni, quando il carico è parziale, viene invece innalzato il rapporto di compressione e l'accensione avviene iniettando la benzina nell'aria ad altissima temperatura (combustione spontanea controllata).
sembra interessante, voi che ne pensate?
sembra interessante, voi che ne pensate?
Seguo con molto interesse, potrebbe essere rivoluzionario!:eek:
Bravi...chissà che esca qualcsa di nuovo ....Ciao. Ale
Codename47
25-07-2007, 11:00
Decisamente interessante questo progetto, non ne ero al corrente... Sapevo degli studi di VW su di un motore a combustione "ibrida", che richiedeva appunto carburanti di sintesi, era inutilizzabile con normali benzine... Questa di Mercedes sembra una bella rivoluzione, vista anche la mancanza di profonde innovazioni nel settore. E bravi ingegneri. ;)
pistolino
25-07-2007, 11:02
Interessante questa tecnologia...se sarà davvero efficiente come promette di essere, potrebbe diventare il primo di una serie di motori "ibridi". :cool:
Regards
era da un pò che pensavo di buttare benzina nel serbatoio del mio fuoristrada.. tanto brucia tutto.. però forse è meglio aspettare cosa dicono i teteschi :sofico:
bella idea, da seguire.
djufuk87
25-07-2007, 11:22
Molto interessante.. e cv/l ottimi!
Sylvester
25-07-2007, 11:32
Molo ma molto interessante.....questo in risposta a chi credeva il buon vecchio motore a benzina morto: su così ritorniamo a far usare il diesel solo ai trattori :asd:
djufuk87
25-07-2007, 11:38
Molo ma molto interessante.....questo in risposta a chi credeva il buon vecchio motore a benzina morto: su così ritorniamo a far usare il diesel solo ai trattori :asd:
:D
Il castigatore
25-07-2007, 12:06
Tuttavia, in situazioni di carico parziale, l'accensione all'interno del cilindro dovrebbe avvenire "spontaneamente"
ma cosa si intende con carico parziale?
:stordita:
VirusITA
25-07-2007, 12:21
ma cosa si intende con carico parziale?
:stordita:
Nelle fasi che non siano di accelerazione/decelerazione/accensione.. Assieme ad un motore elettrico sarebbe una bomba :eek: E dire che l'idea non è neanche così assurda.. :mbe: Strano che non ci siano arrivati prima :rolleyes:
Il castigatore
25-07-2007, 12:22
Nelle fasi che non siano di accelerazione/decelerazione/accensione.. Assieme ad un motore elettrico sarebbe una bomba :eek: E dire che l'idea non è neanche così assurda.. :mbe: Strano che non ci siano arrivati prima :rolleyes:
ovvero quando cammino più o meno a velocità costante, giusto?
VirusITA
25-07-2007, 12:24
ovvero quando cammino più o meno a velocità costante, giusto?
Jawohl :O
Il castigatore
25-07-2007, 12:27
altra domanda:
nei motori a benzina c'è una combustione "omogenea", quindi il rapporto di compressione dovrebbe essere costante, giusto? e nei diesel? è costante pure li?
barbapapa84
25-07-2007, 12:33
Non sarebbe meglio un diesel che funziona come un benzina? :fagiano:
letto su autoblog sembra una bel passo avanti vedremo, anche perchè avendo un rapp di compr variabile e usando benzina nn sarà limitato cm numero di giri cm un diesel puro:stordita:
VirusITA
25-07-2007, 12:44
Non sarebbe meglio un diesel che funziona come un benzina? :fagiano:
Il ciclo diesel ha un rendimento termodinamico più alto (quasi 30% contro il 20% dell'Otto) e funziona tramite accensione spontanea (dovuta all'alta pressione, o temperatura, in camera). La differenza è data appunto dai due tipi diversi di carburante, sarebbe ovviamente preferibile lavorare secondo il ciclo diesel usando la normale benzina, che inquina di meno e scalda di più :D
Secondo me ci starebbe benissimo accoppiato ad un motore elettrico che aiuta in fase di accensione e accelerazione (sia per i bassi consumi che per la miglior spinta), quasi quasi vendo l'idea alla VW :fagiano:
Il ciclo diesel ha un rendimento termodinamico più alto (quasi 30% contro il 20% dell'Otto) e funziona tramite accensione spontanea (dovuta all'alta pressione, o temperatura, in camera). La differenza è data appunto dai due tipi diversi di carburante, sarebbe ovviamente preferibile lavorare secondo il ciclo diesel usando la normale benzina, che inquina di meno e scalda di più :D
Secondo me ci starebbe benissimo accoppiato ad un motore elettrico che aiuta in fase di accensione e accelerazione (sia per i bassi consumi che per la miglior spinta), quasi quasi vendo l'idea alla VW :fagiano:
veramente a parità di rapp di compressione il ciclo otto ha rendimento superiore, solo che proprio per necessità il diesel raggiunge rapp di ocmpressione tali da avere rendimenti superiori al ciclo otto, che è limitato dalla possibilità di autoaccensione per rapp. di ocmpressione elevati (che nn sn nemmeno confrontabili con quelli di un diesel, seppur elevati per un otto)
ninja750
25-07-2007, 13:32
adesso verrà fuori che la fiat in un magazzino isolato dal mondo aveva già ideao questo progetto negli anni 60 :D
VirusITA
25-07-2007, 13:37
veramente a parità di rapp di compressione il ciclo otto ha rendimento superiore, solo che proprio per necessità il diesel raggiunge rapp di ocmpressione tali da avere rendimenti superiori al ciclo otto, che è limitato dalla possibilità di autoaccensione per rapp. di ocmpressione elevati (che nn sn nemmeno confrontabili con quelli di un diesel, seppur elevati per un otto)
E quindi? :D
E quindi? :D
è sbagliato dire che il ciclo diesel ha rendimento maggiore del ciclo otto, al max generalizzando dovevi dire che era inferiore, ma dato che blablabla :sofico: risulta complessivamente maggiore :D :cool:
VirusITA
25-07-2007, 14:07
è sbagliato dire che il ciclo diesel ha rendimento maggiore del ciclo otto, al max generalizzando dovevi dire che era inferiore, ma dato che blablabla :sofico: risulta complessivamente maggiore :D :cool:
No, è sbagliato confrontarli a parità di giri, rapporti di compressione, blablabla :D Perchè è come confrontare Amd e Intel a parità di frequenze, pere e banane e riblablabla :D
Sono due tecnologie diverse, ognuna ha pregi e difetti, e al massimo delle loro capacità il ciclo diesel ha rendimento maggiore (domattina ore 10 esame di termodinamica :( ).
No, è sbagliato confrontarli a parità di giri, rapporti di compressione, blablabla :D Perchè è come confrontare Amd e Intel a parità di frequenze, pere e banane e riblablabla :D
Sono due tecnologie diverse, ognuna ha pregi e difetti, e al massimo delle loro capacità il ciclo diesel ha rendimento maggiore (domattina ore 10 esame di termodinamica :( ).
guarda che il rendimento tu lo devi valutare a parità di condizioni sennò che senso ha? poi tu valuti cm varia il rendimento al variare dei parametri che ti tirano fuori il rendimento (nel caso dei mtori il rapp. di compressione sia otto che benzina e altri parametri caratteristici nei diesel)
cioè il rendimento dei diesel e benzina parte dal rendimento del ciclo sabathè caratterizzato per i 2 cicli, rispetto al quale poi valuti come varia il rednimento dei 2 cicli al variare dei parametri che li caratterizzano, cioè ngiri e compagnia nn ci centrano proprio visto il rendimento lo vedi cm Q1-Q2/Q1 e poi ottieni i rendimenti "personalizzati"
P.s non sono due tecnologie, ma 2 caratterizzazioni del ciclo sabathè se vogliamo, come le implementi so cavolacci tuoi, auguri per l'esame:sofico:
re_romano_alex
25-07-2007, 15:23
Finalmente le Case automobilistiche si stanno rendendo conto che se continueranno a fare auto da 20l/100km la nostra cara benzina/diesel finirà presto,e poi col cavolo che vendono.
Vi ricordo che il petrolio è una risorsa non rinnovabile,e forse se ne stanno accorgendo anche i Grandi.
Ps:Chi può spiegare come è fatto il petrolio o comunque se se ne può creare sintetico o comunque cerare benzina/diesel sinteticamente,anche in TEORIA. :fagiano:
85kimeruccio
25-07-2007, 16:45
mercedes stupisce tutti..... me lo sarei aspettato da bmw...
adesso verrà fuori che la fiat in un magazzino isolato dal mondo aveva già ideao questo progetto negli anni 60 :D
:asd:
Marko#88
25-07-2007, 16:49
interessante, spero proprio che cerchino di svilupparsi nel campo dei benza...altro che nafta...
mercedes stupisce tutti..... me lo sarei aspettato da bmw...
:asd:
perchè stupisce ? Io ho sempre detto che Mercedes ha un know how sicuramente invidiabile e cmq non ha nulla da invidiare a nessuno...solo perchè fa motoroni invece che motori + spinti (v. diatriba tra nuova C AMG con il 6.3 V8 da 457cv a confr con la nuova M3 con un 4L V8 da 420cv...si diceva, qualcuno, che Mercedes doveva lasciar agli altri i motori seri...sono scelte commerciali nn certo dettate da limitazioni tecniche) nn vuol dire che nn sappiano progettare oggetti realmente importanti...e questa ne è una dimostrazone...ciao. Ale
matteo1986
25-07-2007, 17:10
perchè stupisce ? Io ho sempre detto che Mercedes ha un know how sicuramente invidiabile e cmq non ha nulla da invidiare a nessuno...solo perchè fa motoroni invece che motori + spinti (v. diatriba tra nuova C AMG con il 6.3 V8 da 457cv a confr con la nuova M3 con un 4L V8 da 420cv...si diceva, qualcuno, che Mercedes doveva lasciar agli altri i motori seri...sono scelte commerciali nn certo dettate da limitazioni tecniche) nn vuol dire che nn sappiano progettare oggetti realmente importanti...e questa ne è una dimostrazone...ciao. Ale
Comunque leggendo in giro sono venuto a sapere che il 6.3 V8 AMG pesa MENO del 4.0 BMW :eek:
Comunque leggendo in giro sono venuto a sapere che il 6.3 V8 AMG pesa MENO del 4.0 BMW :eek:
Se è vero, anche in tal caso, nn mi stupisco.
Marko#88
25-07-2007, 17:44
Comunque leggendo in giro sono venuto a sapere che il 6.3 V8 AMG pesa MENO del 4.0 BMW :eek:
si, confermo...anche se di poco è più leggero...ed è un gran risultato devo dire...anche se preferisco bmw tutta la vita come motori, ma è questione di gusti...
alexio986
25-07-2007, 17:44
:O perchè stupisce ? Io ho sempre detto che Mercedes ha un know how sicuramente invidiabile e cmq non ha nulla da invidiare a nessuno...solo perchè fa motoroni invece che motori + spinti (v. diatriba tra nuova C AMG con il 6.3 V8 da 457cv a confr con la nuova M3 con un 4L V8 da 420cv...si diceva, qualcuno, che Mercedes doveva lasciar agli altri i motori seri...sono scelte commerciali nn certo dettate da limitazioni tecniche) nn vuol dire che nn sappiano progettare oggetti realmente importanti...e questa ne è una dimostrazone...ciao. Ale
quoto tutto, a mio avviso sono dei grandi progettatori..e spero che questo progetto vada avanti...altro che nafta
85kimeruccio
25-07-2007, 18:26
perchè stupisce ? Io ho sempre detto che Mercedes ha un know how sicuramente invidiabile e cmq non ha nulla da invidiare a nessuno...solo perchè fa motoroni invece che motori + spinti (v. diatriba tra nuova C AMG con il 6.3 V8 da 457cv a confr con la nuova M3 con un 4L V8 da 420cv...si diceva, qualcuno, che Mercedes doveva lasciar agli altri i motori seri...sono scelte commerciali nn certo dettate da limitazioni tecniche) nn vuol dire che nn sappiano progettare oggetti realmente importanti...e questa ne è una dimostrazone...ciao. Ale
diciamo che una mossa così non me l'aspettavo, in questo momento, da MCC.. tutto qua
Michele.Ali
25-07-2007, 18:33
per il discorso diesel..perchè facendo in modo che ci sia autoaccensione si va a risparmiare?
matteo1986
25-07-2007, 18:39
si, confermo...anche se di poco è più leggero...ed è un gran risultato devo dire...anche se preferisco bmw tutta la vita come motori, ma è questione di gusti...
Sì beh, un motore da 100cv/l dà tutte altre emozioni...
Marko#88
25-07-2007, 20:03
Sì beh, un motore da 100cv/l dà tutte altre emozioni...
esatto, e poi mi infuoca sentire il limitatore a 8000 e passa...:)
per il discorso diesel..perchè facendo in modo che ci sia autoaccensione si va a risparmiare?
i diesel, nel cilindro generano condizioni tali di temperatura che la miscela iniettata in camera, attraverso appunto un inettore, nn ha biosgno di energia esterna (leggasi candela) per avviare l'accensione della miscela, ma bensi le gocce evaporano per le condizioni in camera e si rientra man mano che il processo continua nella zona di accendibilità (ossia si delimita il limite di miscela grassa e magra) in pratica parti da una miscela ricca e man mano che le gocce evaporano ect si rientra nella zona di accendibilità e si ha appunto l'accensione della miscela
i problemi sono se le gocce sn troppo grandi per esempio e nn riescono a evaporare e quindi non riescono a partecipare alla cmbustione (particolato)
oppure il processo è troppo veloce il processo diffusivo e quindi la miscela passa dalle condizioni estreme grasso-magro in un tempo inferiore al ritardo d'accensione e quindi in pratica la miscela è troppo magra per poter avere l'accensione
adesso suppongo il sistema mercedes riguardo l'accensione "spontanea" sia solo la necessaria conseguenza dell'utilizzo di rapporti di compressione elevati (che è appunto variabile in questo motore) che è ciò che rende principalmente i diesel più parsimoniosi:stordita:
Gran bell'idea anche se avrei il terrore ad usare 1 motore del genere....
Tanto quella gestione sarà completamente elettronica x forza di cose e dato che l'elettronica dovrà regolare TUTTO, dall'anticipo all'alzata delle valvole ai ritardi vari alla presione di iniezione e così via i possibili fault possono essere 1 enormità.....
La tecnologia moderna ci sta portando molto avanti ma è anche vero che crea di riflesso moltissimi grattacapi..... :rolleyes:
boh staremo a vedere cmq pare 1 ottima idea tra l'altro nemmeno troppo complicata dato che nn si tratta di stravolgere i motori ma "solo" di implementarne la gestione.....
ciao
Zortan69
25-07-2007, 22:46
perchè stupisce ? Io ho sempre detto che Mercedes ha un know how sicuramente invidiabile e cmq non ha nulla da invidiare a nessuno...ciao. Ale
peccato che poi produce vetture in ghisa massella...
peccato che poi produce vetture in ghisa massella...
:rotfl:
6 1 sagomaccia pure tu Zortan! :asd:
Zortan69
25-07-2007, 22:48
comunque in un motore simile.. il principio di funzionamento è una figata, perchè si fà detonare la benzina, e ne basta pochissima per avere molta energia. Ora noi in un motore la benza la bruciamo, se detona si buca il pistone.
E' la tecnologia che sognavo... però se la centralina si confonde, BUM ! pistone bucato :asd:
Zortan69
25-07-2007, 22:51
sospetto comunque che i pistoni saranno in un materiale strano tipo antimodiodiamantosifonato per evitare che si rompano.
Chiaramente tale materiale avrà la densità di una nana bianca.
Consguentemente le masse in movimento saranno elevate, ed ecco che trasformano un benza (motore snello, rapido, immediato) in un parco motore da motonave che non consuma una mazza ma con un ritardo di risposta di 1 anno luce :rolleyes:
questo è solo un sospetto...:D
comunque in un motore simile.. il principio di funzionamento è una figata, perchè si fà detonare la benzina, e ne basta pochissima per avere molta energia. Ora noi in un motore la benza la bruciamo, se detona si buca il pistone.
E' la tecnologia che sognavo... però se la centralina si confonde, BUM ! pistone bucato :asd:
se nn peggio...........
era proprio quello che intendevo, inoltre andrebbero studiate centraline fault tolerant se no al primo fault ciao ciao motore! :p
A dire il vero potenzialmente basterebbe qlche sensore che da di matto.... ma vabbè....
Rischiosetto seppur estremamente interessante :)
Marko#88
26-07-2007, 06:10
se nn peggio...........
era proprio quello che intendevo, inoltre andrebbero studiate centraline fault tolerant se no al primo fault ciao ciao motore! :p
A dire il vero potenzialmente basterebbe qlche sensore che da di matto.... ma vabbè....
Rischiosetto seppur estremamente interessante :)
vero, c'è talmente tanta elettronica che i rischi sarebbero molto elevati...però con calma e studiando la cosa per bene sarebbe davvero una rivoluzione enorme...
sospetto comunque che i pistoni saranno in un materiale strano tipo antimodiodiamantosifonato per evitare che si rompano.
Chiaramente tale materiale avrà la densità di una nana bianca.
Consguentemente le masse in movimento saranno elevate, ed ecco che trasformano un benza (motore snello, rapido, immediato) in un parco motore da motonave che non consuma una mazza ma con un ritardo di risposta di 1 anno luce :rolleyes:
questo è solo un sospetto...:D
Fibra di carbobio? Si può fare il pistone in quel materiale? :stordita:
Ne approfitto per chiedere come variano il rapporto di compressione... C'è qualcosa nella testata che si alza e si abbassa?
Comunque leggendo in giro sono venuto a sapere che il 6.3 V8 AMG pesa MENO del 4.0 BMW :eek:
si, confermo...anche se di poco è più leggero...ed è un gran risultato devo dire...anche se preferisco bmw tutta la vita come motori, ma è questione di gusti...
peccato che poi produce vetture in ghisa massella...
Mah, ripeto, se quanto sopra è vero (e fare di un 6.3 un motore + leggero di un 4.0 , entrambi V8 nn credo sia fattibile usando ghisa massella... :D) direi ma anche no...
matteo1986
26-07-2007, 10:19
Mah, ripeto, se quanto sopra è vero (e fare di un 6.3 un motore + leggero di un 4.0 , entrambi V8 nn credo sia fattibile usando ghisa massella... :D) direi ma anche no...
Beh bisogna vedere quello che c'è ATTORNO al motore :D
Beh bisogna vedere quello che c'è ATTORNO al motore :D
ah ok...intendeva la vettura completa...sorry..beh ma nn credo cmq che tra una C ed una 3er BMW ci passino a parità di motore ed allestimento 200Kg...al massimo ci saranno un 80ina di Kg di diff..nn pochi , ma visto il target di riferimetno dei 2 brand giustificatissimi...e nn so se si arriva a quella differenza in realtà.
Ciao. Ale
Verfiicato su 4R:
C 180 Kompr. Avantgarde (1.8 Kompr 156cv) 1410 Kg
320i Futura (2.0 aspirato 150cv) 1320 Kg
beh 90Kg non sono pochi ma manco sta tragedia...
Zortan69
26-07-2007, 10:45
Fibra di carbobio? Si può fare il pistone in quel materiale? :stordita:
Ne approfitto per chiedere come variano il rapporto di compressione... C'è qualcosa nella testata che si alza e si abbassa?
no, la fibra è meno resistente dell'acciaio. molto meno. al massimo per quell'applicazione ci vedo bene la ceramica per via della durezza.
no, la fibra è meno resistente dell'acciaio. molto meno. al massimo per quell'applicazione ci vedo bene la ceramica per via della durezza.
Io ci vedo una superlega a base nichel come un hastelloy od una nimonic. Oppure, dopo i dovuti trattamenti, un acciaio martensitico ricoperto di nichel-alluminio (la serie 4xxx andrebbe benissimo, è quella utilizzata per i pistoni forgiati ad alte prestazioni, prettamente (per adesso) in ambito motociclistico)
VirusITA
26-07-2007, 11:57
no, la fibra è meno resistente dell'acciaio. molto meno. al massimo per quell'applicazione ci vedo bene la ceramica per via della durezza.
Beh neanche la ceramica va bene perchè non ha resistenza meccanica, bisogna usare qualche lega metallica.. Ps: fai ingegneria anche tu? Noi modenesi in fatto di motori e ceramiche :stordita: :stordita:
Boss87 non c'ho capito 1 cazz :D
Boss87 non c'ho capito 1 cazz :D
Dato che fai ingegneria, hai dato metallurgia e scienze dei materiali? :D
VirusITA
26-07-2007, 12:23
Dato che fai ingegneria, hai dato metallurgia e scienze dei materiali? :D
Ingegneria ambientale :stordita: Quelli dei materiali sono i nostri rivali :grrr:
Zortan69
26-07-2007, 12:43
no non faccio ingegneria. faccio SMANETTOLOGIA :D elettronica.
comunque la ceramica non è vero che non ha proprietà meccaniche.
Ho visto motori con valvole interamente ceramiche.
no, la fibra è meno resistente dell'acciaio. molto meno. al massimo per quell'applicazione ci vedo bene la ceramica per via della durezza.
A superquark hanno fatto vedere che a parità di spessore la fibra di carbonio è più resistente e pesa meno dell'alluminio... Non si fanno i pistoni in alluminio?
matteo1986
26-07-2007, 12:52
Il problema della ceramica è che ha una tenacità pari a 0 e quindi la rottura fragile è dietro l'angolo...
matteo1986
26-07-2007, 12:55
A superquark hanno fatto vedere che a parità di spessore la fibra di carbonio è più resistente e pesa meno dell'alluminio... Non si fanno i pistoni in alluminio?
Mah per questo tipo di applicazione non mi pare il caso, vista la bassa resistenza meccanica dell'alluminio e le pressioni e temperature in gioco... Vedo invece bene un acciaio speciale al nichel con tempra superficiale, anche se non ho idea delle temperature in gioco in camera di combustione, visto che la miscela magra dovrebbe generare temperature molto elevate (che potrebbero compromettere la tempra)...
ninja750
26-07-2007, 13:36
via di tungsteno :cool:
Mah per questo tipo di applicazione non mi pare il caso, vista la bassa resistenza meccanica dell'alluminio e le pressioni e temperature in gioco... Vedo invece bene un acciaio speciale al nichel con tempra superficiale, anche se non ho idea delle temperature in gioco in camera di combustione, visto che la miscela magra dovrebbe generare temperature molto elevate (che potrebbero compromettere la tempra)...
Ma i motori di formula 1 non erano di alluminio (al berillio in passato) ? :what:
no, la fibra è meno resistente dell'acciaio. molto meno. al massimo per quell'applicazione ci vedo bene la ceramica per via della durezza.
ma anche no, altrimenti figurati se la usavano in paplicazioni dove le caratteristiche meccaniche sn fondamentali...
li giustamente si parla però omogeneità nel sopportare sollecitazioni;)
Mechanics of composite materials
The physical properties of composite materials are generally not isotropic in nature, but rather are typically orthotropic. For instance, the stiffness of a composite panel will often depend upon the directional orientation of the applied forces and/or moments. Panel stiffness is also dependent on the design of the panel. For instance, the fiber reinforcement and matrix used, the method of panel build, thermoset versus thermoplastic, type of weave, and orientation of fiber axis to the primary force.
In contrast, isotropic materials (for example, aluminium or steel), in standard wrought forms, typically have the same stiffness regardless of the directional orientation of the applied forces and/or moments.
The relationship between forces/moments and strains/curvatures for an isotropic material can be described with the following material properties: Young's Modulus, the Shear Modulus and the Poisson's ratio, in relatively simple mathematical relationships. For the anisotropic material, it requires the mathematics of a second order tensor and can require up to 21 material property constants. For the special case of orthogonal isotropy, there are three different material property constants for each of Young's Modulus, Shear Modulus and Poisson's Ratio for a total of 9 material property constants to describe the relationship between forces/moments and strains/curvatures.
[edit] Categories of fiber reinforced composite materials
Fiber reinforced composite materials can be divided into two main categories normally referred to as short fiber reinforced materials and continuous fiber reinforced materials. Continuous reinforced materials will often constitute a layered or laminated structure. The woven and continuous fiber styles are typically available in a variety of forms, being pre-impregnated with the given matrix (resin), dry, uni-directional tapes of various widths, plain weave, harness satins, braided, and stitched.
The short and long fibers are typically employed in compression molding and sheet molding operations. These come in the form of flakes, chips, and random mate (which can also be made from a continuous fiber laid in random fashion until the desired thickness of the ply / laminate is achieved).
[edit] Failure of Composites
Shocks, impact, loadings or repeated cyclic stresses can cause the laminate to separate at the interface between two layers, a condition known as delamination. Individual fibers can separate from the matrix e.g. fiber pull-out.
trovato random
LA FIBRA DI CARBONIO
Ma cos'è esattamente la fibra di carbonio?
Il carbonio è un elemento chimico (simbolo C) che si presenta in natura in tre forme: il diamante (una delle sostanze più dure che conosciamo), la grafite (una delle più soffici) e la polvere di carbonio. La fibra di carbonio è invece un materiale composito, composto cioè da più elementi, in particolare da una fibra, appunto la fibra di carbonio - una sorta di filamento - annegata in una resina, nel nostro caso una resina plastica termoindurente. Questi due elementi, uniti in seguito a lavorazioni complesse, danno vita a una texture, una sorta di tessuto dalle qualità straordinarie: leggerissimo, elastico, duro ma soprattutto estremamente resistente. Per maggiore chiarezza riportiamo qui sotto una tabella in cui vengono illustrate le caratteristiche della fibra di carbonio attraverso un paragone con quelle dell'acciaio, materiale comunemente usato in orologeria.
Materiale
Rigidezza a trazione
(N/mm²) Resistenza a trazione
(N/mm²) Peso specifico
(g/cm³)
ACCIAIO 210.000 2.500 7,8
FIBRA DI CARBONIO 260.000 2.500 1,9
Nella prima colonna è indicato il valore della rigidezza a trazione. Maggiore è questo valore, maggiore è la rigidezza del materiale; la seconda colonna riporta il valore della resistenza a rottura, ossia il carico di trazione che applicato ad un provino di quel materiale porta alla rottura dello stesso. Nella terza colonna è riportato il peso specifico del materiale. Si possono così notare le eccezionali caratteristiche meccaniche delle fibre di carbonio, pari a quelle dell'acciaio, ma con un peso specifico notevolmente inferiore.
Fibre di carbonio
Le fibre di carbonio sono sottili filamenti composti di carbonio elementare con strutture che variano da quelle del carbonio amorfo a quelle della grafite cristallina. Queste fibre possiedono proprietà chimiche e fisiche molto variabili: per quanto riguarda il modulo di elasticità o rigidità, per esempio, esso varia da circa 35 GPa, che è metà di quello delle fibre di vetro o dell’alluminio, fino a 700 GPa, più di tre volte quello dell’acciaio. Poiché la densità del carbonio è bassa, la rigidità specifica è molto alta.
Le fibre di carbonio conservano le caratteristiche elettriche, termiche e chimiche del carbonio e vengono utilizzate spesso come rinforzo per compositi polimerici rigidi. Generalmente la deformabilità e la resistenza meccanica non aumentano di pari passo con l’aumentare della rigidezza: per specifiche applicazioni dove sono richieste contemporaneamente doti di alta resistenza e di alta rigidezza bisogna scegliere rinforzi fibrosi dove vengano bilanciate queste due caratteristiche. Con le attuali tecnologie di produzione, la maggiore resistenza è ottenuta per fibre con rigidezze comprese fra 210 e 300 GPa.
Ingegneria ambientale :stordita: Quelli dei materiali sono i nostri rivali :grrr:
Io sono a Nucleare :) Dove studi tu?
comunque la ceramica non è vero che non ha proprietà meccaniche.
Ho visto motori con valvole interamente ceramiche.
Le valvole non hanno sollecitazioni meccaniche molto elevate :)
A superquark hanno fatto vedere che a parità di spessore la fibra di carbonio è più resistente e pesa meno dell'alluminio... Non si fanno i pistoni in alluminio?
Beh, se è per questo la fibra di carbonio, se sollecitata nella stessa direzione delle fibre, ha un carico di rottura circa doppio di un normale acciaio ferritico, ed un carico di snervamento doppio. Se però il carico non è nella stessa direzione delle fibre la resistenza meccanica diminuisce esponenzialmente. Oltre a questo, la fibra di carbonio ha dei grossi problemi a lavorare ad alte temperature (come quelle in camera di combustione) perchè passa a comportamento viscoso.
Il problema della ceramica è che ha una tenacità pari a 0 e quindi la rottura fragile è dietro l'angolo...
Esatto, il rapporto di deformazione della ceramica è pari a 0. Appena si deforma, si spezza. Quindi la minima forzatura ed il pistone va in pezzi.
Mah per questo tipo di applicazione non mi pare il caso, vista la bassa resistenza meccanica dell'alluminio e le pressioni e temperature in gioco... Vedo invece bene un acciaio speciale al nichel con tempra superficiale, anche se non ho idea delle temperature in gioco in camera di combustione, visto che la miscela magra dovrebbe generare temperature molto elevate (che potrebbero compromettere la tempra)...
Per questo motivo ho suggerito una lega hastelloy. In particolare è una lega metallica a base ferro e nichel, contenente inoltre molibdeno, cromo, cobalto, rame, manganese, titanio, zinco, alluminio e tungsteno. Ha una altissima resistenza a corrosione, un carico di rottura di circa 1100MPa (circa 110 kilogrammi forza su millimetro quadro) ed alto carico di snervamento. Solitamente è utilizzata in ambiti aerospaziali e per le pale delle turbine a gas. Non ha problemi a lavorare a temperature fino a 1250°C.
via di tungsteno :cool:
Leggi sopra :D
Ma i motori di formula 1 non erano di alluminio (al berillio in passato) ? :what:
Come ho detto, l'alluminio serie 4xxx, in lega con il nichel, è ottimo per pistoni forgiati ad alte prestazioni, ed ha alta resistenza meccanica :)
a sto punto facciamoli direttamente in titanio e berilli oe nn se ne parla +.... :asd:
a sto punto facciamoli direttamente in titanio e berilli oe nn se ne parla +.... :asd:
se poi ci costa quanto una f430 scuderia chissenefrega :asd:
P.s cmq il titanio e leghe superleggere sn utili quando altri materiali giungono al loro limite, per esempio le bielle al titanio sn utili per motori che passano i 10,5-11k giri...
se poi ci costa quanto una f430 scuderia chissenefrega :asd:
P.s cmq il titanio e leghe superleggere sn utili quando altri materiali giungono al loro limite, per esempio le bielle al titanio sn utili per motori che passano i 10,5-11k giri...
Si si era 1 battuta infatti...... :D
Poi ovviamente si parlerebbe di leghe &co, anche 1 lega come quella postata da boss dev'essere molto molto buona ma ho paura che costi 1 follia almeno all'inizio.....
Cmq in generale i migliori materiali x fare queste cose son SEMPRE le leghe nn c'è niente da fare.... :)
ciao
PS Curiosità, boss sarebbe possibile fare 1 lega con 1 specie di bagno galvanico al titanio e poi magari 1 tempra?
siluro85
26-07-2007, 20:42
comunque una piccola osservazione...hanno fatto questo sistema per inglobare nello stesso apparato meccanico i vantaggi sia di benzina e diesel...ma sempre usando benzina...e quindi sempre alle dipendenze del sig. petrolio...allora?
qua bisogna trovare qualcosa che vada oltre il petrolio....altrimenti il discorso è sempre lo stesso...
VirusITA
26-07-2007, 20:57
comunque una piccola osservazione...hanno fatto questo sistema per inglobare nello stesso apparato meccanico i vantaggi sia di benzina e diesel...ma sempre usando benzina...e quindi sempre alle dipendenze del sig. petrolio...allora?
qua bisogna trovare qualcosa che vada oltre il petrolio....altrimenti il discorso è sempre lo stesso...
Si, serve solo per ridurre i consumi. Siamo in mano alle lobby del petrolio (di più grandi sulla Terra non ce n'è :rolleyes: ), fino a quando ci sarà qualcosa da bruciare su questo pianeta noi pagheremo per bruciarlo.. L'alternativa è il motore elettrico (rendim.=100%) ma chi cazz lo vuole eh :stordita:
Si si era 1 battuta infatti...... :D
PS Curiosità, boss sarebbe possibile fare 1 lega con 1 specie di bagno galvanico al titanio e poi magari 1 tempra?
Le cosiddette superleghe, come la hastelloy che ho postato prima, sono attualmente le leghe metalliche con maggiori caratteristiche meccaniche ottenibili, e costano non così tanto come si pensa :) Diciamo che in una macchina intorno ai 50k euro (il motore viene proposto come utilizzabile su di un classe S, non su una classe A) influirebbero poco più di un un basamento in magnesio già utilizzato su molti altri modelli.
Un "rivestimento" in titanio sarebbe possibile tecnicamente, ma non attuabile in quanto vi sono delle cosiderazioni da fare:
-In primo luogo il titanio puro non viene utilizzato praticamente mai come materiale da messa in opera, in quanto ha scarsi livelli resistenziali ed è sottoposto a grandi fenomeni di corrosione, soprattutto in presenza di ossigeno. Viene quindi sempre utilizzato sottoforma di leghe, solitamente con l'aggiunta di alluminio, ossigeno ed azoto per le leghe in fase alfa, vanadio, manganese, cromo, ferro, niobio e tantalio per le leghe in fase beta. E, anche in questo caso, le leghe al titanio non sono paragonabili in quanto a caratteristiche meccaniche alle "superleghe", oltre comunque a corrodersi più velocemente. L'unico vantaggio è che sono molto leggere: l'acciaio si attesta intorno ai 7,9grammi a cm^3, le leghe al titanio intorno ai 4,5. Le superleghe intorno ai 6. Quindi, se i calcoli strutturali rivelassero che una lega di titanio ha abbastanza resistenza meccanica per resistere alle sollecitazioni di questo tipo di motore, si userebbe direttamente un pistone fatto in questo materiale; non avrebbe senso "rivestirlo" solamente. Naturalmente, tutte le leghe delle quali sto parlando subiscono trattamento di tempra ed incrudimento.
-Il problema sorge in quanto le leghe al titanio soffrono molto a temperature superiori ai 550°C; a questa temperatura infatti il titanio tende ad assorbire idrogeno, ossigeno ed azoto e reagisce con il carbonio, modificando e facendo scadere le sue caratteristiche tecnologiche. Si parla spesso di "leghe al titanio" come leghe resistentissime e praticamente "inattaccabili"; è una leggenda metropolitana (in parte). Le leghe al titanio vantano grande resistenza a corrosione (in particolare creep) e grande leggerezza; sono quindi molto utilizzate in industria chimica ed aerospaziale, in campi però dove non si superano le sue "temperature critiche". Per avere un materiale con una vita utile decente in ambienti altocorrosivi (ad esempio una camera di scoppio), con alta pressione e alta temperatura (anche se torno a ripetermi) si utilizza o leghe di alluminio-nichel serie 4xxx, o superleghe: queste si dividono in quelle a base nichel (la citata da me, insieme a la Incoloy, Nimonic, Inconel etc), quelle a base cobalto, e quelle a base di refrattari (cromo, vanadio, molibdeno e niobio).
Detto questo, bisognerebbe avere dati più precisi in quanto a pressione ma, soprattutto, temperatura raggiunta nella camera di scoppio di questi motori: orientativamente se la temperatura raggiunta non supera i 500°C andrebbe benissimo la lega di titanio o di alluminio (che resisterebbe anche intorno agli 800°C se trattata e se la pressione non fosse troppo alta (ha infatti peggiori limiti meccanici)), mentre, sopra queste temperature (fino a 1250°C, cosiderando che il ferro fonde a 1538 1250 è moooolto alta) la scelta di superleghe è obbligata.
Se non sono stato chiaro o c'è ancora qualche dubbio, chiedi pure :)
P.s cmq il titanio e leghe superleggere sn utili quando altri materiali giungono al loro limite, per esempio le bielle al titanio sn utili per motori che passano i 10,5-11k giri...
Il materiale giunge al suo limite perchè è comunque in movimento (si pensi al funzionamento della biella); paradossalmente un normale acciaio austenitico ha molta più resistenza meccanica di una lega di titanio ma, essendo più pesante, una biella di acciaio muovendosi sarebbe sottoposta a maggiore sforzo. Utilizzando le bielle in lega di titanio il peso quasi si dimezza, e quindi devono sopportare un minor sforzo, a cui resistono bene anche se, in valore assoluto, sono meno resistenti di quelle in acciaio.
Chiarissimo grazie......
era 1 curiosità xchè ti spiego......
Si fanno attualmente valvole in titanio(sicuramente in lega come dici tu ma cmq in titanio) x moto xchè il titanio ha il vantaggio della leggerezza e quindi aiuta la molla di ritorno a mantenere la velocità necessaria ad alti regimi.
Inoltre il titanio dovrebbe avere il vantaggio di fare meno "frizione" e nell'uso delle valvole quindi è perfetto dato che meno attrito=meno energia dispersa e minore usura allo sfregamento.
Se non erro dovrebbe essere anche molto meno poroso e quindi pensavo che potrebbe essere 1 idea 1 rivestimento al cielo del pistone x migliorarne la forma ed ottimizzarli ancora di + oltre magari a fare durare il cielo con la forma originaria + a lungo.....
Ma da quel che dici nn ha gran senso, l'unica applicazione adatta rimane su bielle(x la leggerezza) e valvole.
ciao
ninja750
26-07-2007, 22:00
se poi ci costa quanto una f430 scuderia chissenefrega :asd:
ma poi rientreresti agevolmente nei soldi investiti a suon di consumi ridotti nell'uso quotidiano :stordita:
Chiarissimo grazie......
era 1 curiosità xchè ti spiego......
Si fanno attualmente valvole in titanio(sicuramente in lega come dici tu ma cmq in titanio) x moto xchè il titanio ha il vantaggio della leggerezza e quindi aiuta la molla di ritorno a mantenere la velocità necessaria ad alti regimi.
Inoltre il titanio dovrebbe avere il vantaggio di fare meno "frizione" e nell'uso delle valvole quindi è perfetto dato che meno attrito=meno energia dispersa e minore usura allo sfregamento.
Se non erro dovrebbe essere anche molto meno poroso e quindi pensavo che potrebbe essere 1 idea 1 rivestimento al cielo del pistone x migliorarne la forma ed ottimizzarli ancora di + oltre magari a fare durare il cielo con la forma originaria + a lungo.....
Ma da quel che dici nn ha gran senso, l'unica applicazione adatta rimane su bielle(x la leggerezza) e valvole.
ciao
Ha perfettamente senso quello che dici :) In bielle, valvole ed altri componenti che non lavorano sotto aggressioni corrosive, pressioni molto alte e stress meccanici rilevanti l'uso di leghe al titanio è auspicabile, per la loro leggerezza. Così come si potrebbero utilizzare le leghe di magnesio, ancora più leggere, ma con ancor minori carichi di rottura e snervamento e più costose.
Il materiale giunge al suo limite perchè è comunque in movimento (si pensi al funzionamento della biella); paradossalmente un normale acciaio austenitico ha molta più resistenza meccanica di una lega di titanio ma, essendo più pesante, una biella di acciaio muovendosi sarebbe sottoposta a maggiore sforzo. Utilizzando le bielle in lega di titanio il peso quasi si dimezza, e quindi devono sopportare un minor sforzo, a cui resistono bene anche se, in valore assoluto, sono meno resistenti di quelle in acciaio.
beh è sottinteso visto che le sollecitazioni meccaniche crescono al quadrato della velocità e che le sollecitazioni dipendono anche dal peso;)
Il castigatore
05-09-2007, 12:20
riesumo questo topic perchè la General Motors ha anticipato tutti e ha presentato un prototipo marciante con un nuovo motore che funziona proprio come un diesel ma è un benzina. Nome della nuova tecnologia: HCCI
ninja750
05-09-2007, 12:38
qualche dettaglio?
Il castigatore
05-09-2007, 12:40
complimenti all'università leccese:
http://www.scido.unile.it/index.php?page=home/web_page&web_page_id=54a7a42ea128567d3770df5ad1a6a732
fresco fresco
Chevelle
05-09-2007, 15:01
Seguo con molto interesse, potrebbe essere rivoluzionario!:eek:
A me sembra qualcosa di già visto. Mi ricorda il motore dal rapporto di compressione variabile inventato dalla Saab ma mai prodotto.
complimenti all'università leccese:
http://www.scido.unile.it/index.php?page=home/web_page&web_page_id=54a7a42ea128567d3770df5ad1a6a732
fresco fresco
Interessante, ma e' un articolo un po' troppo qualitativo, non c'e' qualche documento un po' piu' dettagliato? Non dice quasi nulla su come deve essere costruito un motore per sfruttare quel tipo di combustione.
Quincy_it
05-09-2007, 16:24
Molto interessante questo progetto,
stupisce anche me il fatto che provenga dalla Mercedes. :p
Spero si riveli affidabile e che i dati tecnici dichiarati trovino riscontro nella realtà.
85kimeruccio
05-09-2007, 16:59
bene bene bene
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