Impianto lubrificazione 1.9 JTD acrobatico

ALMA MATER STUDIORUM – UNIVERSITA’ DI BOLOGNA
Seconda Facoltà di Ingegneria
con sede a Cesena
Corso di Laurea
in Ingegneria Meccanica
Sede di Forlì
STUDIO E PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO DI
LUBRIFICAZIONE PER MOTORE FIAT 1.9 JTD ACROBATICO
RELATORE
CANDIDATO
Caminati Raffaele
Prof. Ing. Luca Piancastelli
CORRELATORI
Ing. Ferdinando Luppino Bertoni
Ing. Alessandro Bassi
Scopo della Tesi
Realizzazione dell’impianto di lubrificazione
per una versione acrobatica del motore Fiat
1.9 JTD.
• Modifica dei componenti presenti sul motore
automobilistico.
• Progettazione di nuovi elementi.
Impostazione Progetto
Il nostro impianto di lubrificazione deve
consentire ogni tipo di manovra e di assetto
di volo. Si deve, dunque:
• Aspirare continuamente il lubrificante
• Recuperare continuamente il lubrificante
Soluzioni Considerate
Per la progettazione dell’impianto sono state
considerate due alternative:
• Impianto di lubrificazione a carter umido
• Impianto di lubrificazione a carter secco
Lubrificazione a carter secco
Serbatoio esterno
Lubrificazione a carter secco
Serbatoio esterno
Componenti:
• Involucro esterno
• Parte interna zavorrata
Lubrificazione a carter secco
Serbatoio esterno
Funzionamento:
• Tubo aspira olio
ruota a seconda
dell’assetto di volo
• Tubo per vapori
ruota a seconda
dell’assetto di volo
Lubrificazione a carter secco
Serbatoio esterno
• Materiali:
Involucro esterno
GD-AlSI9
Tubi interni
Ti-35 A
Boccola centrale
2014-T4
Zavorra
G48
Lubrificazione a carter secco
Coppa
Lubrificazione a carter secco
Coppa
Modifiche effettuate:
• Collegamento CoppaCarter Riduttore elica.
• Collegamento
Aspirazione PompaSerbatoio.
• Collegamento TurboCoppa.
• Ritorno CoppaSerbatoio
Lubrificazione a carter secco
Coppa
• Materiale
GD-AlSi9
• Verifica a pressione massima eseguita:
- Pmax = 10 bar
- Coefficiente di sicurezza (cs) = 2.5
-
min
(GD-ALSi9) = 100 MPa
Spessore minimo (smin) ottenuto pari a 2.43 mm
Spessore utilizzato per la pressofusione pari a 4 mm
Peso complessivo della coppa pari a 2.4 kg
Lubrificazione a carter secco
Coperchio Valvole
Lubrificazione a carter secco
Coperchio Valvole
Modifiche effettuate:
• Collegamento
Coperchio ValvoleCarter Riduttore elica.
• Collegamento TurboCoperchio Valvole.
• Ritorno Coperchio
Valvole- Serbatoio
Lubrificazione a carter secco
Coperchio Valvole
• Materiale
GD-AlSi9
• Verifica a pressione massima eseguita:
- Pmax = 10 bar
- Coefficiente di sicurezza (cs) = 2.5
-
min
(GD-ALSi9) = 100 MPa
Spessore minimo (smin) ottenuto pari a 1.64 mm
Spessore utilizzato per la pressofusione pari a 3.5 mm
Peso complessivo della coperchio valvole pari a 1.3 kg
Lubrificazione a carter secco
Aspirazione pompa originale
• Semplice adattamento dalla versione automobilistica:
Lubrificazione a carter secco
Turbo
• Inserimento di un prelievo in volo rovescio:
Lubrificazione a carter secco
Carter Riduttore dell’elica
Modifiche effettuate:
• Collegamento Carter
Riduttore-Coppa
• Collegamento Carter
Riduttore-Coperchio Valvole
Lubrificazione a carter secco
Ausiliari
Componenti commerciali inseriti nell’impianto di lubrificazione
acrobatico:
Pompa ad ingranaggi secondaria elettrica
Valvola Tre Vie (per evitare l’installazione di due pompe
secondarie)
Separatore olio-aria
Lubrificazione a carter secco
Principi di funzionamento
Lubrificazione a carter secco
Principi di funzionamento
Il percorso dell’olio varia a seconda dell’assetto di volo:
• Volo Normale
• Volo Rovescio
Lubrificazione a carter secco
Principi di funzionamento
Nel volo in assetto normale l’olio viene recuperato dalla coppa,
mediante l’ausilio della pompa ad ingranaggi secondaria.
Lubrificazione a carter secco
Principi di funzionamento
Nel volo rovescio l’olio viene recuperato dal coperchio valvole,
mediante l’ausilio della pompa ad ingranaggi secondaria.
Lubrificazione a carter secco
Principi di funzionamento
Il Degasamento dell’olio viene effettuato attraverso il prelievo
dei vapori nel serbatoio i quali verranno mandati in un separatore
olio-aria.
Conclusioni
E’ stato possibile realizzare una tipologia di impianto
di lubrificazione per la versione acrobatica del motore
Fiat 1.9 JTD, con un aumento di peso di 2.2 kg:
Serbatoio
2.6 kg
Coppa (carter secco – carter umido)
(2.4 – 4.2) kg
Coperchio Valvole (carter secco – carter umido)
(1.3 – 1.9) kg
Ausiliari
TOTALE
2 kg
+ 2.2 kg
Sviluppi Futuri
• Lubrificazione delle punterie
• Pompa di recupero per l’olio dal turbo
• Pompa di recupero dal coperchio valvole
• Calettamento delle pompe al riduttore dell’elica