Per i diesel meglio la ghisa o l'alluminio?

[modus72]

La ghisa inoltre, in virtù dei suoi maggiori peso specifico ed elasticità, assorbe meglio le vibrazioni e il rumore del motore.
In ogni caso, per quello che ne so io, più che l'alluminio sembra che il futuro del diesel si orienti più sui basamenti in ghisa vermicolare (credo sia addizionata di fibre di carbonio), che a fronte di un peso di poco superiore all'equivalente di alluminio, offre gli stessi vantaggi della ghisa normale.
Il basamento del relativamente nuovo motore Renault tre litri dci che equipaggia le Infiniti è costruito con quel materiale, assieme a parecchi motori Audi.

Sì.
E' anche vero che l'evoluzione dei diesel per l'Euro6, perlomeno quella mostrata dai jap, mostra come la riduzione dell'RC a valori che si avvicinano a quelli dei benzina e le strategie d'iniezione che tendono sempre più a spalmare la combustione nel tempo, riducano i picchi di pressione all'interno del cilindro che son la causa del rumore da trattore e della necessità di irrobustire i componenti dei diesel, dai pistoni agli alberi motore passando per i basamenti. Quindi non son più necessari come un tempo materiali come la ghisa, estremamente resistenti... Chi quindi ha knowhow nel campo delle leghe leggere spesso considera l'alluminio anche per i diesel. Che, fra le altre cose, quand'è della stessa tipologia della testata regala la possibilità di creare un motore che si scaldi e dilati uniformemente, con maggior affidabilità per la tenuta della testata.

 

[Nevermore80]

Che, fra le altre cose, quand'è della stessa tipologia della testata regala la possibilità di creare un motore che si scaldi e dilati uniformemente, con maggior affidabilità per la tenuta della testata.

D'accordo, ma, seppur il coefficiente di dilatazione dell'alluminio è 23 (o 25, non ricordo) volte superiore a quello della ghisa, bisogna comunque considerare le misure in gioco...le differenze di dilatazione (in termini assoluti) sono meno evidenti di quanto possa sembrare.

 

[elancia]

La ghisa inoltre, in virtù dei suoi maggiori peso specifico ed elasticità, assorbe meglio le vibrazioni e il rumore del motore.
In ogni caso, per quello che ne so io, più che l'alluminio sembra che il futuro del diesel si orienti più sui basamenti in ghisa vermicolare (credo sia addizionata di fibre di carbonio), che a fronte di un peso di poco superiore all'equivalente di alluminio, offre gli stessi vantaggi della ghisa normale.
Il basamento del relativamente nuovo motore Renault tre litri dci che equipaggia le Infiniti è costruito con quel materiale, assieme a parecchi motori Audi.

Sì.
E' anche vero che l'evoluzione dei diesel per l'Euro6, perlomeno quella mostrata dai jap, mostra come la riduzione dell'RC a valori che si avvicinano a quelli dei benzina e le strategie d'iniezione che tendono sempre più a spalmare la combustione nel tempo, riducano i picchi di pressione all'interno del cilindro che son la causa del rumore da trattore e della necessità di irrobustire i componenti dei diesel, dai pistoni agli alberi motore passando per i basamenti. Quindi non son più necessari come un tempo materiali come la ghisa, estremamente resistenti... Chi quindi ha knowhow nel campo delle leghe leggere spesso considera l'alluminio anche per i diesel. Che, fra le altre cose, quand'è della stessa tipologia della testata regala la possibilità di creare un motore che si scaldi e dilati uniformemente, con maggior affidabilità per la tenuta della testata.

Ecco: "uniformemente", questo è un concetto importante. Bravo che lo hai messo in evidenza!

 

[Jambana]

In estrema sintesi,
i vantaggi del basamento in alluminio risiedono nella leggerezza e nella maggiore conducibilità termica (riscaldamento più rapido ma, per contro, raffreddamento più rapido).
Tuttavia, vista la minor resistenza dell'alluminio rispetto alla ghisa, è necessario utilizzare una quantità di materiale maggiore. A maggior ragione nel caso di sollecitazioni importanti, come accade nei Diesel.

Da non sottovalutare che le dilatazioni termiche della ghisa vermicolare sono inferiori a quelle dell'alluminio. Quindi si possono "assemblare" le parti con giochi di accoppiamento minori, con tutti i vantaggi che ne derivano in termini di perdite.

Non sono così certo che abbia "la resistenza della ghisa".
Diciamo che, trattandosi di un diesel con rapporto di compressione abbastanza basso (16:1 se non vado errato), le sollecitazioni non sono proibitive per l'alluminio.

Il peso risparmiato, rispetto alla concorrenza che si aggira sui 2 litri di cilindrata, è comunque recuperato dal maggior peso di camicie (queste si in ghisa, per forza di cose), bielle e pistoni...

Scusami, ma stai scrivendo un sacco di inesattezze.

Già il fatto che tu dica che "per forza di cose" le camicie debbano essere in ghisa, fa capire il tuo punto di vista sbagliato.

Nel motore Honda (che se non sbaglio è stato il primo ad essere costruito interamente in alluminio), le camicie NON sono in ghisa, ma in alluminio e realizzate con sistema di fusione closed deck "sospese" nel basamento.

Gli spessori sono bassissimi (3mm di distanza tra la superficie interna dei cilindri contigui).

Inoltre, il sistema di costruzione con fusione semisolida dell'alluminio (anche questa una prima mondiale) permette di avere una resistenza meccanica maggiore del materiale.

Il rapporto di compressione basso non è per una questione di resistenza, ma per avere minori vibrazioni e rumorosità, infatti in questi settori il motore Honda eccelle rispetto alla concorrenza (che non è solo a due litri, i motori Toyota e Mazda, cioè la concorrenza giapponese al tempo, erano dei 2.2).

Questo video spiega bene tutte le caratteristiche e le peculiarità del motore Honda (il primo i-ctdi) che data ormai di 10 anni.

http://world.honda.com/news/2003/4030226_1/video/index.html

 

[modus72]

Che, fra le altre cose, quand'è della stessa tipologia della testata regala la possibilità di creare un motore che si scaldi e dilati uniformemente, con maggior affidabilità per la tenuta della testata.

D'accordo, ma, seppur il coefficiente di dilatazione dell'alluminio è 23 (o 25, non ricordo) volte superiore a quello della ghisa, bisogna comunque considerare le misure in gioco...le differenze di dilatazione (in termini assoluti) sono meno evidenti di quanto possa sembrare.

No beh, le dilatazioni ci sono tutte ma vengono compensate in sede di progetto (parlo dei basamenti in ghisa...).
Che le dilatazioni siano importanti lo dimostra la storia del serie K Rover, peraltro tutto in alluminio, ma con una pessima progettazione dei flussi di liquido dentro al motore (e anche fuori, nelle MG a motore posteriore...) che, provocando rapidi sbalzi di temperatura, causavano letteralmente delle torsioni fra testata e basamento open deck con la guarnizione testa che dopo un pò salutava.. Questo in aggiunta al maldestro utilizzo di collettori d'aspirazione in materiale plastico che includevano il passaggio di condotti di liquido, che neanche troppo alla lunga cominciavano a perdere verso il primo cilindro...

 

[Nevermore80]

Scusami, ma stai scrivendo un sacco di inesattezze.

Scusami, ma non hai letto attentamente.

Ok sul discorso delle camicie (onestamente, credevo fossero in ghisa).

Per quanto riguarda il rapporto di compressione, ti faccio notare che non ho mai detto che sia stato mantenuto basso per ragioni di scarsa resistenza. Ho semplicemente affermato che un basso rapporto di compressione (cercato per altri motivi - ad esempio la minor produzione di NOx) "aiuta" la minor resistenza dell'alluminio.

Per ultimo, la fusione semisolida consente di eliminare difetti di criccatura. La resistenza rimane comunque inferiore alla ghisa.

 

[Nevermore80]

Che le dilatazioni siano importanti lo dimostra la storia del serie K Rover, peraltro tutto in alluminio, ma con una pessima progettazione dei flussi di liquido dentro al motore (e anche fuori, nelle MG a motore posteriore...) che, provocando rapidi sbalzi di temperatura, causavano letteralmente delle torsioni fra testata e basamento open deck con la guarnizione testa che dopo un pò salutava.. Questo in aggiunta al maldestro utilizzo di collettori d'aspirazione in materiale plastico che includevano il passaggio di condotti di liquido, che neanche troppo alla lunga cominciavano a perdere verso il primo cilindro...

Il "K" Rover è effettivamente un esempio eclatante...ma, converrai, anche un po' "limite".
Mi piacerebbe riportare l'opinione di un mio amico (ex possessore di una 214) al riguardo, dopo l'ennesimo rifacimento della testata...ma temo una censura.

 

[Jambana]

Scusami, ma stai scrivendo un sacco di inesattezze.

Scusami, ma non hai letto attentamente.

Ok sul discorso delle camicie (onestamente, credevo fossero in ghisa).

Per quanto riguarda il rapporto di compressione, ti faccio notare che non ho mai detto che sia stato mantenuto basso per ragioni di scarsa resistenza. Ho semplicemente affermato che un basso rapporto di compressione (cercato per altri motivi - ad esempio la minor produzione di Nox) "aiuta" la minor resistenza dell'alluminio.

Per ultimo, la fuzione semisolida consente di eliminare difetti di criccatura. La resistenza rimane comunque inferiore alla ghisa.

Dai, il tuo discorso collegava il rapporto di compressione alla resistenza dell'alluminio. Non nascondiamoci dietro giochi di parole.

In più, è un ragionamento che mi pare opinabile, proprio perchè anche l'accoppiamento basamento in ghisa-testata in alluminio può patire elevati rapporti di compressione.

Per quanto riguarda l'assenza di criccature, l'eliminazione di difetti di criccatura permette di diminuire i coefficienti di sicurezza nel calcolo delle sollecitazioni, quindi virtualmente di utilizzare una resistenza di progetto maggiore nel materiale

 

[renatom]

Che, fra le altre cose, quand'è della stessa tipologia della testata regala la possibilità di creare un motore che si scaldi e dilati uniformemente, con maggior affidabilità per la tenuta della testata.

D'accordo, ma, seppur il coefficiente di dilatazione dell'alluminio è 23 (o 25, non ricordo) volte superiore a quello della ghisa, bisogna comunque considerare le misure in gioco...le differenze di dilatazione (in termini assoluti) sono meno evidenti di quanto possa sembrare.

.
E' poco più doppio: 0,000024 contro 0,000011.

 

[eta*beta]

preferisco i diesel in ghisa e non troppo spinti, diciamo 50/55 kW/litro e ben disposti a girare in basso con buona schiena

i benzina invece in alluminio, se possibile con iniezione diretta aspirati, meglio se con fasatura variabile o al massimo turbosoftmamoltosoft

Esiste un oggetto chiamato i-CTDI Honda, che fu progettato interamente in alluminio, con sistema a pressofusione semisolida per aumentarne la resistenza rispetto a fusione ad alte temp, e con spessori consoni.
Aveva la resistenza della Ghisa ma i vantaggi dell'Alluminio, essendo leggero e dotato di migliori proprietà termiche (scaldava meno, entrava pima in temperatura e si raffreddava prima).

costa e non ne vedo la necessità in un diesel che lavora per parecchi minuti (ore) consecutivi a regime costante

poi se uno vuole comprarsi un 2.2 per muovere una segmento C cui basterebbe ed avanzerebbe un 1.6 affari suoi

Io la vedo eccome... costa, sì, infatti... :lol:
Se uno può comprarsi a 20.000 euro un 2.2 con consumi da 1.6 per muovere (meglio) una seg.C sono proprio affari suoi!

Comunque non volevo offendere il tuo pensiero, solo riportare un'osservazione segnalando qualcosa che conosco e apprezzo... cosa che evidentemente non condivido con molti (anche forse perchè non conoscono o non hanno guidato tale motore, nato nel 2001).

a casa mia 20k? non sono pochi per una segmento C, non conti anche costi di RC (con i cv fiscali) e manutenzione etcetc

globalmente io sarò anche arretrato, ma in tanti si stupiscono dei miei kmaggi annui e per ogni auto posseduta, nonchè delle medie orarie e di consumo, e dei costi che riesco a contenere

ognuno faccia poi come crede

Prov. MO, prima classe:

RCA + kasko totale + tutti i rischi diversi: 1.200 euro l'anno.

C'è da dire che di kasko pago solo 280 euro perchè l'auto ormai "vale" poco.

Edit: siamo sui 1.250 euro l'anno.

Da CDB 5.5 lt/100km con w.e in montagna e perlopiù extraurbane.

141.000 km e gira come nuovo, mai nulla. (SGRAT!)

pari condizioni in AL, costi dimezzati e percorenze raddoppiate per me (e 4.6cl/km con tantissima autostrada)

nonchè 13k? per una segmento D SW seminuova

 

[Nevermore80]

Che, fra le altre cose, quand'è della stessa tipologia della testata regala la possibilità di creare un motore che si scaldi e dilati uniformemente, con maggior affidabilità per la tenuta della testata.

D'accordo, ma, seppur il coefficiente di dilatazione dell'alluminio è 23 (o 25, non ricordo) volte superiore a quello della ghisa, bisogna comunque considerare le misure in gioco...le differenze di dilatazione (in termini assoluti) sono meno evidenti di quanto possa sembrare.

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E' poco più doppio: 0,000024 contro 0,000011.

Scusami, mi sono accorto ora che prima, in fase di "digitazione veloce", ho dimenticato la virgola tra il primo ed il secondo numero... grazie per la precisazione!

 

[renatom]

Un aspetto che mi pare che non sia venuto fuori è che l'alluminio si lavora con velocità di taglio maggiori quindi le lavorazioni alla macchina utensile sono più veloci ed economiche.

Certo, poi, quando hai una filettatura da 5 o da 6 sull'alluminio, se non ci metti un heli-coil, devi stare mooolto attento ogni volta che la smonti.

 

[modus72]

Nel motore Honda (che se non sbaglio è stato il primo ad essere costruito interamente in alluminio), le camicie NON sono in ghisa, ma in alluminio e realizzate con sistema di fusione closed deck "sospese" nel basamento.

Gli spessori sono bassissimi (3mm di distanza tra la superficie interna dei cilindri contigui).

Inoltre, il sistema di costruzione con fusione semisolida dell'alluminio (anche questa una prima mondiale) permette di avere una resistenza meccanica maggiore del materiale.

Il rapporto di compressione basso non è per una questione di resistenza, ma per avere minori vibrazioni e rumorosità, infatti in questi settori il motore Honda eccelle rispetto alla concorrenza (che non è solo a due litri, i motori Toyota e Mazda, cioè la concorrenza giapponese al tempo, erano dei 2.2).

Questo video spiega bene tutte le caratteristiche e le peculiarità del motore Honda (il primo i-ctdi) che data ormai di 10 anni.

http://world.honda.com/news/2003/4030226_1/video/index.html

Il 1.6 abbandona la costruzione closed deck come pure i contralberi. RC 16:1, EGR a bassa pressione (come il Renault), olio 0W20 quindi scorrevolissimo (mi par sia usato solo dalle HSD), coppa in alluminio e CR a 1800bar...

 

[Nevermore80]

Dai, il tuo discorso collegava il rapporto di compressione alla resistenza dell'alluminio. Non nascondiamoci dietro giochi di parole.

In più, è un ragionamento che mi pare opinabile, proprio perchè anche l'accoppiamento basamento in ghisa-testata in alluminio può patire elevati rapporti di compressione.

Per quanto riguarda l'assenza di criccature, l'eliminazione di difetti di criccatura permette di diminuire i coefficienti di sicurezza nel calcolo delle sollecitazioni, quindi virtualmente di utilizzare una resistenza di progetto maggiore nel materiale

Alt.
Non mi nascondo dietro nessun gioco di parole.
Ribadisco di non aver mai detto che Honda ha previsto un RC basso per poter realizzare un basamento in alluminio.
Semplicemente, è meno problematico realizzare un basamento in alluminio ove si abbia a che fare con un RC basso (cercato, spero sia chiaro, per altri motivi).

Non mi risultano poi particolari "patimenti" in caso di elevato RC per accoppiamenti ghisa-alluminio.

 

[elancia]

preferisco i diesel in ghisa e non troppo spinti, diciamo 50/55 kW/litro e ben disposti a girare in basso con buona schiena

i benzina invece in alluminio, se possibile con iniezione diretta aspirati, meglio se con fasatura variabile o al massimo turbosoftmamoltosoft

Esiste un oggetto chiamato i-CTDI Honda, che fu progettato interamente in alluminio, con sistema a pressofusione semisolida per aumentarne la resistenza rispetto a fusione ad alte temp, e con spessori consoni.
Aveva la resistenza della Ghisa ma i vantaggi dell'Alluminio, essendo leggero e dotato di migliori proprietà termiche (scaldava meno, entrava pima in temperatura e si raffreddava prima).

costa e non ne vedo la necessità in un diesel che lavora per parecchi minuti (ore) consecutivi a regime costante

poi se uno vuole comprarsi un 2.2 per muovere una segmento C cui basterebbe ed avanzerebbe un 1.6 affari suoi

Io la vedo eccome... costa, sì, infatti... :lol:
Se uno può comprarsi a 20.000 euro un 2.2 con consumi da 1.6 per muovere (meglio) una seg.C sono proprio affari suoi!

Comunque non volevo offendere il tuo pensiero, solo riportare un'osservazione segnalando qualcosa che conosco e apprezzo... cosa che evidentemente non condivido con molti (anche forse perchè non conoscono o non hanno guidato tale motore, nato nel 2001).

a casa mia 20k? non sono pochi per una segmento C, non conti anche costi di RC (con i cv fiscali) e manutenzione etcetc

globalmente io sarò anche arretrato, ma in tanti si stupiscono dei miei kmaggi annui e per ogni auto posseduta, nonchè delle medie orarie e di consumo, e dei costi che riesco a contenere

ognuno faccia poi come crede

Prov. MO, prima classe:

RCA + kasko totale + tutti i rischi diversi: 1.200 euro l'anno.

C'è da dire che di kasko pago solo 280 euro perchè l'auto ormai "vale" poco.

Edit: siamo sui 1.250 euro l'anno.

Da CDB 5.5 lt/100km con w.e in montagna e perlopiù extraurbane.

141.000 km e gira come nuovo, mai nulla. (SGRAT!)

pari condizioni in AL, costi dimezzati e percorenze raddoppiate per me (e 4.6cl/km con tantissima autostrada)

nonchè 13k? per una segmento D SW seminuova

e quindi? :lol: