Progettazione testa 120cc Ø54mm

Gruppo termico, albero motore, impianto di scarico, elettronica

Progettazione testa 120cc Ø54mm

Messaggioda MacGyver » 30/09/2018, 12:24

Ciao a tutti, vorrei trattare con voi in maniera tecnica l'argomento testa motore, perché avrei bisogno di vostri consigli e suggerimenti per la realizzazione di una testa fatta ad hoc per il gruppo termico 120cc che ho intenzione di installare.

Partiamo da regole generali relative ai motori 2 tempi riguardanti la testa:
L'area della banda di squish varia fra il 40% e il 55% dell'area totale ma raramente si supera il 50%, più è larga e maggiore sarà la coppia, più è stretta = più allungo; negli scooter, dato che non hanno le marce, si tende ad avere una banda di squish abbastanza ridotta.

Inclinazione di essa generalmente è fra 1° e 2° in più rispetto alla inclinazione del cielo del pistone, se la banda di squish è ridotta, bisogna stare contenuti con la divergenza (può anche essere 0°, cioè parallela).

L'altezza squish varia fra gli 0.0125 e 0.020mm per ogni millimetro di corsa del motore, oppure sta attorno al 2% dell’alesaggio.

La raggiatura fra la banda di squish e camera di combustione deve essere a spigolo vivo per garantire la massima turbolenza, può essere leggermente raggiata se si vuole favorire il raffreddamento, a discapito delle prestazioni ovviamente.

Il volume della camera di combustione (V1) si può rilevare versando un liquido (solitamente una miscela di 50% benzina e 50% olio) nella camera di combustione attraverso il foro candela, con il pistone ovviamente al punto morto superiore. Introdurre il liquido tramite una buretta o una siringa graduata riempiendo tutta la camera di combustione fino all'orlo superiore del foro candela e prendere nota della quantità di liquido che è stato introdotto. Tenere conto che il volume del foro candela è di circa 2.4cc per quelle a filetto lungo (19mm) o 1.6cc per le candele a filetto corto (12,7mm), questo volume dovrà essere sottratto al volume totale rilevato. Una volta che si ha questo valore, si può calcolare il Rapporto di Compressione con la semplice formula (V1 + V2) / V1 = RdC , dove V1 è il volume camera combustione , mentre V2 è il volume del cilindro, ossia la cilindrata.


Premesso questo, passiamo al motore che vorrei trattare, il Ø54mm abbinato ad albero corsa 52.6mm con lunghezza biella 92.5mm , il quale ha una cilindrata effettiva di 120.46cc.
Partiamo dall'area di squish, essendo un Ø54mm, l'area totale è di 2290 millimetri quadrati. Qui sotto ho calcolato la larghezza delle bande di squish in base alla percentuale rispetto alla area totale che si preferisce utilizzare:
banda al 40% = larghezza 6.1mm (minimo)
banda al 45% = larghezza 7mm
banda al 50% = larghezza 7.9mm
banda al 55% = larghezza 8.9mm (evitare di superare)

Per l'inclinazione della banda di squish, ovviamente bisogna fare riferimento al tipo di cielo del pistone che si utilizza. Il pistone che mi hanno fornito assieme al cilindro TWH ha una bombatura con raggio di 123mm, e di conseguenza ho calcolato che una angolazione ottimale sta attorno ai 12°.

Per l'altezza di squish il discorso è un po' più ampio; se dovessimo seguire le regole generali, ossia che varia fra gli 0.0125 e 0.020mm per ogni millimetro di corsa del motore, otterremo rispettivamente uno squish fra i 0.65 e i 1.05mm, io possiedo una Cagiva Mito 125 e ho squish 0.8mm che è considerato ottimale per quel tipo di motore, però bisogna tener conto che ha il raffreddamento a liquido, mentre qua stiamo trattando un gruppo termico raffreddato ad aria, quindi meglio non esagerare e stare un po' più alti stando attorno al millimetro. Andare sopra gli 1.2 mm su un motore di questa cilindrata credo sia controproducente in quanto vanificherebbe l'effetto “squish” appunto. Se ci sono problemi di surriscaldamento si può sempre raggiare leggermente lo spigolo fra banda di squish e camera di combustione.

Il volume della camera di combustione è forse il parametro più complicato da calcolare “a banco”, soprattutto se il cielo del pistone non è piatto come un questo caso. Qua bisogna giocare con la raggiatura e l'altezza della cupola della testa fino ad ottenere il risultato desiderato. Facciamo esempio che per un motore di questa cilindrata (120cc) volessimo avere un rapporto di compressione di 13 : 1 , per ottenerlo dovremmo avere un volume di camera di combustione pari a 10cc (foro candela escluso). A questo valore aggiungiamo il volume del foro candela, che nel caso di candela a filetto corto è di circa 1.6cc , nel caso di filetto lungo è di circa 2.4cc .

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Re: Progettazione testa 120cc Ø54mm

Messaggioda MacGyver » 30/09/2018, 12:31

La mia richiesta è: in base alle vostre esperienze col 120cc, che consigli avreste da dare a riguardo? Possiamo progettare insieme la testa ottimale, e nel frattempo aggiorno il disegno con le quote corrette.
Ah, ovviamente la candela la preferirei disposta in posizione centrale.
Grazie a chiunque sarà disposto a collaborare ;)
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