Temperatura del pistone e carichi sulla biella nei motori a combustione

Telemetria senza contatto e senza batteria per misure in movimento su pistone, biella e valvole

Nello sviluppo dei motori a combustione le temperature e i carichi sugli organi in movimento decidono il dimensionamento di pistone, biella e valvole, la scelta di materiali e rivestimenti e la lubrificazione. Sono anche le grandezze più difficili da misurare, perché i componenti si muovono di moto alternato o rotatorio e non ammettono cavi. La misura della temperatura del pistone e dei carichi sulla biella con la telemetria porta il dato fuori dal motore senza contatto, nei diversi scenari di carico.

Sul pistone si installano termocoppie in più punti significativi: l'elettronica di acquisizione le campiona a ogni corsa e trasmette i valori senza contatto e senza batteria a un'unità di valutazione fissa, restituendo la distribuzione della temperatura per ciascuno scenario di carico. Sulla biella gli estensimetri rilevano la forza dei gas, gli sforzi di trazione e compressione nel fusto e nel raccordo verso l'occhio grande, il carico di punta, l'ovalizzazione di testa e occhio, le forze trasversali e la flessione. Nel cuscinetto di biella si misura la temperatura, per valutare i limiti termici e ottimizzare materiali, rivestimenti e lubrificanti.

Le valvole si strumentano con un sensore da 2 g integrato nel disco, che ne misura la temperatura; sullo stelo si rileva la forza, sia la trazione in chiusura sia la flessione dovuta a deformazioni della testata o a errori di coassialità. Tutti i segnali passano attraverso la telemetria per alberi rotanti, che alimenta l'elettronica sul componente in movimento e ne riceve i dati da un'antenna fissa.

Disporre di temperature e carichi misurati sugli organi del motore permette di validare i modelli di calcolo, individuare i punti termicamente più sollecitati e verificare le scelte di materiali e lubrificazione prima delle prove di durata. Le misure telemetriche completano quelle di spostamento e vibrazione al banco descritte nell'analisi sui motori a combustione.

 

Soluzioni di telemetria pronte all'uso per la trasmissione contactless del segnale da sensori montati su alberi, ruote e rotori. Configurazioni già validate con installazione rapida e tempi di consegna brevi. Adatte a banchi prova, R&D, automotive, aerospaziale, ferroviario, navale e turbine eoliche, supportano ponti estensimetrici, sensori di temperatura, accelerometri e segnali analogici generici.

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