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Titolo: quale tipo di frazionamento dei cilindri consente un motore più leggero?

Su IHMRoma si sta avendo questa discussione.
I punti sono questi: come varia il rapporto di compressione tra 1 2 3
e 4 cilindri? Come ciò influenza DIRETTAMENTE lo spessore dei
cilindri? A occhio e a memoria mi pare che i cilindri più grandi
abbiano un rapporto di compressione maggiore e così abbiano bisogno di
un cilindro più spesso per resistere meglio agli shock.
Tralasciamo per ora queste considerazioni di tipo
meccanico-termodinamico, e concentriamoci su quelle di tipo
geometrico.
Ho pensato a questo:
A parità di spessore il peso sarà quindi direttamente proporzionale
alla superficie del cilindro. Per questo ho detto di tralasciare
considerazioni termodinamiche e di ipotizzare per ora che i cilindri
piccoli e quelli grandi abbiano lo stesso spessore.
La sfera è la superficie che massimizza il rapporto volume/superficie,
quindi se 1 sfera di volume V ha superficie S, allora 2 sfere di
volume V/2 avranno superficie>(S/2+S/2)=S. Proprio in quanto l'unico
modo per avere la minima superficie che ingloba un volume V è quello
di usare 1 sfera di superficie S. E 2 sfere costituiscono una
superficie che non è 1 sfera.
La stessa cosa per i cubi. Posto 1 cubo di volume V=L3 e allora
S=6*L^. Ossia preso un lato uguale a radice.cubica(V), esso va elevato
al quadrato e moltiplicato per 6, che sono le facce di un cubo, e
moltiplicato per 2, che sono i cubi.
Posti 2 cubi ognuno di volume V/2, ossia di lato radice.cubica(V/2) i
2 cubi avranno quindi superficie totale = 2*{6*[L2/2^(2/3)]}.
Quindi
S1=6*L2
S2=2*6*(L2)/[2^(2/3)] = 6*L2*  2^(1-2/3)
1-2/3>1 => S2>S1, qualunque sia L.
Così penso che, se 1 cilindro ha volume V e superficie S, allora la
superficie di 2 cilindri ognuno di volume V/2 sarà >(S/2+S/2)=S.
Potrei fare per il cilindro un calcolo analogo a quello fatto per il
cubo, solo più complesso, ma penso che verrebbe la stessa cosa.
Quindi arriviamo alla tesi che, almeno per motivi geometrici, i motori
più frazionati sono i più pesanti in quanto quelli con maggiore
superficie.
Invece nella realtà che si dice? E' più pesante un mille della Ducati
o un mille quadricilindrico della Suzuki? Solo motore, naturalmente.
Niente collettori per esempio etc. etc.
ciao

 Niente collettori per esempio etc. etc.
Ti stupisci molto se ti dico che sulla pesa un 999 e un 1000 R1 SBK hanno
una differenza di qualche etto?
La superiorita' del Ducati SBK e' tutta nel fatto che, pur avendo un
frazionamento minore e pesando quasi lo stesso, ha un momento d'inerzia
polare molto minore.
Infatti, come saprai, nel calcolo del momento d'inerzia polare la massa e'
lineare, mentre la r figura al quadrato.
Ciao da un Carlo
--
Carlo Carughi, Presidente ad honorem del club PPCSP "Red Flyer"
Scemo del Villaggio o Gran Maitresse ASDC del GFC c.r.p. #27
Temperacazzi + 2

 lineare, mentre la r figura al quadrato.
A cosa ti riferisci in particolare?
-- 
ilClod + ilDaily (VFR RC36 I) + REGOLATORE E DISCHI NUOVI (BELLALI')
CAPB card #013 - Club Amatori Petrolio Bianco
ICQ UIN: 97056271
skype: ilclod

 A cosa ti riferisci in particolare?
Al fatto che, fatti i debiti conti, il momento d'inerzia polare del Ducati
e' meno della meta' del momento d'inerzia polare di un Yamaha R1.
Il che aiuta mooolto in curva e, soprattutto, tutte le volte che devi far
cambiare direzione alla moto.
Come avrai notato, non ho parlato di Cx e di resistenza aerodinamica,
perche' ormai nelle piste i rettilinei sono sempre meno lunghi ed
importanti.
La F1 poi ha snaturato le piste. Ormai di curvoni da pelo ce ne sono sempre
meno: le piste stanno diventando degli stop and go.
E, in queste condizioni, dove devi affrontare delle chicanes e bruschi cambi
di direzione (il cosiddetto PIF - PAF), avere un motore che e' meno inerte
nei cambi di direzione, ti aiuta moltissimo (scusa l'approssimazione, ma non
ritengo il caso di postare un paio di pagine del Serini di Meccanica
Razionale... ;=PPPP)
Era per giustifacare il fatto che il Ducati, nonostante i mille 4 cilindri
abbiano teoricamente un vantaggio di potenza del 25%, faccia ancora la sua
porca figura, al di la' delle indubbie doti del pilota. Bayliss intendo, non
di sicuro Lanzi.. ;=\
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carughi wrote:

In effetti meccanica razionale non fa assolutamente parte del mio
curriculum scolastico.
Qual'e' il polo di riferimento? E l'asse?
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 Qual'e' il polo di riferimento? E l'asse?
Meglio che faccia una sommaria descrizione.
Il momento polare d'inerzia e' misurato lungo un asse perpendicolare Ip al
piano dell'area.
Se Ix e Iy sono i momenti di  inerzia della sezione A lungo XX e YY
rispettivamente, il momento di inerzia polare dell'area lungo Ip sara' la
sommatoria dei momenti d'inerzia lungo ognuno dei due assi ad angolo retto
tra di loro sul piano dell'area e che si intersecano nel polo.....
Ovvero: nel nostro caso, il polo sta sull'asse Ip perpendicolare
all'avanzamento.


 all'avanzamento.
Vediamo se ho capito:
sarebbe come dire: vedo la moto in prospetto, la "sego" alla
profondita' y dove, guarda caso, c'e' il motore, e del motore mi
calcolo il momento d'inerzia polare rispetto a un punto convenuto su
questo piano appena ottenuto?
O sbaglio?
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lineare, mentre la r figura al quadrato.
veramente non lo sapevo...

 O sbaglio?
Giustissimo.
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 Cos'è un momento d'inerzia polare?
Leggi la descrizione sommaria che ne ho fatto a Clod.
Se vuoi approfondire, in Meccanica Razionale dove si parla di dinamica dei
corpi solidi, c'e' la descrizione matematica del momento d'inerzia polare.
Se invece non hai voglia e ti accontenti di una descrizione baubau
miciomicio, rappresenta l'inerzia di un corpo in movimento lineare soggetto
a variazioni di assetto perpendicolari al vettore movimento.


a variazioni di assetto perpendicolari al vettore movimento.
Tipo io che vado dritto e ruoto il volante di 90° provando a fare la
prova dell'alce (tralasciamo considerazioni di ammortizzatori e
gomme)?

 di moto dei pistoni che appunto scorrono)?
Cosa c'entrano le masse non sospese?
E la quantita' di moto dei pistoni c'entra ancora meno con il peso e
l'inerzia del mezzo.
Il motore mica e' un po' appeso al telaio e un po' attaccato sotto agli
ammortizzatori!


 rendimento etc etc.
E' praticamente impossibile da stabilire così!
Dovresti prendere un parametro (che so... potenza effettiva all'albero)
e pesare tutti i motori che lo rispettano: al progredire della tecnologia
dei materiali inevitabilmente potrai fare un motore più leggero a parità
di tutte le altre caratteristiche, ma quanto dura e quanto ti viene a costare?
Inoltre ho letto diverse volte di motori dimagriti di qualche centinaio
di grammi con sostituzione di pistoni e bielle, lavorazioni pesantine su
albero motore, volano, ecc,ecc,
Quindi un limite di peso minimo al quale si può giungere per ogni dato
frazionamento del motore (1-2-3-4-5-6-8-ecc cilindri) a parità di cilindrata
esiste ma il raggiungerlo dipende dalla spesa che vuoi fare (materiali e
lavorazioni) e dalla durata che deve avere il motore stesso... ;-)
-- 
Ciao
--
Paro aka Denis
"motogirovagante" from Alta Padovana on Yamaha TDM900
"No go paroe, ma no taso mia!" - YP-Card #0555
ICQ 221626812 - Skype: parolindenis
MSN denis_parolin AT hotmail PUNTO com
Qualche foto: 
http://it.pg.photos.yahoo.com/ph/denis_parolin
Due Ruote & Bagagli 
http://www.mt2006.altervista.org/

 un cilindro più spesso per resistere meglio agli shock.
non ho ben capito perchè tu stia filosoffegiando sulla
questione..tuttavia dal basso delle mie consocenze rudimentali di
meccanica mi sento di fare questo intervento:
un motore deve essere bilanciato,se, grezzamente detto, hai un pistone
pesa meno,ma devi bilanciarlo cmq con delle masse che andranno ad
appesantire il tuo motore.
Se ne hai due hai piu' massa e piu' peso, ma hai meno bisogno di
bilanciare,perchè i due pistoni se ben dispsoti possono equlibrarsi
meglio tra loro.
credo che conti la questione del momento d'inerzie che qualcun altro ha
citato.
Cmq argomento estrememante interessante..non per nulla ci lavorano fior
d'ingengeri sui motori : D

carughi ha scritto:
[...]
Certo che Carughi tempera... cazzo se tempera! :-D


Hai ragione, ma l'ho scritto in sign. che il mio compito e' quello di
temperare! ;=)))))
D'altra parte, mi metto nei panni di chi non sa nulla di meccanica, motori,
veicoli, eccetera perche' invece sa quello che io ignoro e mi chiedo: se io
dovessi leggere qualche bischerata di economia, di chimica, di medicina e di
millemila altre cose, sarei contento se qualcuno mi avvisasse che sto
leggendo una coglionata travestita da verita' scientifica?
Poi mi rispondo e riprendo a temperare.... ;=PPPPPPPPPPP
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