Motori in carbonio

[nissanGTR]

Il motore è l'elemento più pesante di un auto.
I suoi componenti interni sono soggetti a fortissime accelerazioni e decelerazioni, ragion per cui una riduzione delle masse non sospese comporterebbe un'aumento esponenziale delle prestazioni e una riduzione dei consumi.

è possibile che non facciano pistoni in carbonio?

[Regazzoni]

Pistoni non credo proprio.
Il carbonio, a farla semplice, è plastica mista a carbone: brucia molto bene.

Per le bielle, penso che qualcuno abbia già provato a fare qualcosa.

C'è però da vedere se le dimensioni di un elemento di quel genere in composito di carbonio risulti poi sufficientemente compatto nelle dimensioni. Per non parlare dei momenti di inerzia.

Non c'è solo la leggerezza.

[nissanGTR]

beh per quanto riguarda la temperatura bisogna tener presente che legando il composito (appunto composto di più materiali) con certi elementi si riescono a sopportare temperature notevoli, come fanno i freni delle F1 o gli scudi termici delle navicelle spaziali, più che altro è la lavorazione che mi sembra difficile...ma forse in futuro vedremo qualcosa

[Regazzoni]

beh per quanto riguarda la temperatura bisogna tener presente che legando il composito (appunto composto di più materiali) con certi elementi si riescono a sopportare temperature notevoli, come fanno i freni delle F1 o gli scudi termici delle navicelle spaziali, più che altro è la lavorazione che mi sembra difficile...ma forse in futuro vedremo qualcosa

I freni delle F1 sono un sinterizzato di carbonio e materiali ceramici.
Non hanno proprietà strutturali e di leggerezza nemmeno lontanamente paragonabili con quelle del composito resina/fibra di carbonio.

Idem per le piastrelle ceramiche protettive dello shuttle: vengono chiamate piastrelle anche per darne un idea del peso specifico.
E sono dannatamente fragili.

[jeby]

Infatti... Giusto per completezza: se parli di composito "aeronautico", si parla di resina epossidica pià fibra di grafite. La resina è un polimero termo indurente ma, una volta reticolato, superate certe temperature si va in pirolisi... ovvero brucia...

[nissanGTR]

si mi sono informato... per quanto riguarda i freni il peso specifico di un comune disco in ghisa è 7,4kg/dm3
i freni porsche in carboceramica pesano la metà; circa 3,7
ma il mio riferimento era fatto ai pistoni, e l'alluminio (materiale delle F1) pesa solo 2,6...

ad ogni modo penso che in futuro qualcosa si muoverà
sarebbe troppo appagante un motore interamente in carbonio, oltre a non pesare niente potrebbe facilmente allungare a regimi 2-3000giri superiori al suo pari in alluminio

[jeby]

no, non credo proprio che qualcosa si muoverà. I compositi non sono fatti per quel genere di applicazioni, vanno cercati altri materiali.
Senza considerare che i compositi sono altamente inquinanti e difficili da smaltire, oltre che completamente inadatti alla produzione in grande serie.

[EC2277]

si mi sono informato... per quanto riguarda i freni il peso specifico di un comune disco in ghisa è 7,4kg/dm3
i freni porsche in carboceramica pesano la metà; circa 3,7
ma il mio riferimento era fatto ai pistoni, e l'alluminio (materiale delle F1) pesa solo 2,6...

ad ogni modo penso che in futuro qualcosa si muoverà
sarebbe troppo appagante un motore interamente in carbonio, oltre a non pesare niente potrebbe facilmente allungare a regimi 2-3000giri superiori al suo pari in alluminio

Prima di tirare fuori l'esempio dei freni in carbonio dovresti verificare a quale temperatura lavorano, per per quanto tempo la raggiungono e confrontare tali dati con quelli relativi ai pistoni.
Inoltre devi sapere che le fibre di carbonio, come tutti i materiali compositi, hanno un buon comportamento meccanico solo se sottopposte a trazione mentre si dimostrano decisamente inefficienti a compressione, taglio, torzione e flessione tant'è che, se vengono impiegate in componenti destinati a lavorare sotto quest'ultime caratteristiche di sollecitazione, è necessario orientare le fibre in modo da riottenere uno stato di tensione di trazione e, se ciò non è possibile, bisogna disporre le fibre incrociandole in modo da avere una sorta di stuoia capace di reggere ai carichi applicati; sempre che i fenomeni di deformazione differenziata insorgenti tra le varie fibre non comportino l'autodistruzione della "stuoia" stessa.

[Giò]

Una volta si parlava di motori ceramici
gli obiettivi erano migliorare il rendimento
grazie a temperature d'uso più elevate
ed eliminazione del circuito di raffreddamento.
Credo che il limite sia la fragilità e la possibilità di farlo in grandi numeri a prezzi accettabili. poi bisogna vedere anche i nox a temperature elevate
http://ulisse.polito.it/matdid/1ing_...20avanzati.pdf

In the early 1980s, Toyota researched production of an adiabatic ceramic engine which can run at a temperature of over 6000 °F (3300 °C). Ceramic engines do not require a cooling system and hence allow a major weight reduction and therefore greater fuel efficiency. Fuel efficiency of the engine is also higher at high temperature, as shown by Carnot's theorem. In a conventional metallic engine, much of the energy released from the fuel must be dissipated as waste heat in order to prevent a meltdown of the metallic parts. Despite all of these desirable properties, such engines are not in production because the manufacturing of ceramic parts in the requisite precision and durability is difficult. Imperfection in the ceramic leads to cracks, which can lead to potentially dangerous equipment failure. Such engines are possible in laboratory settings, but mass-production is not feasible with current technology.

[nunoHGT]

Aprofito per fare una domanda , o visto su certe moto la fibra di carbono che e diventata gialla/marrone per causa del caldo , mah 'e una cosa normale ?