Coordinatore del progetto : Prof. Ing. Ignazio ArenaTeam : Docenti e classi 4A e 4B del Corso di Meccanica Collaborazione Tecnica : “ PLAN BY LANCIERI ” RACING DIVISION

Programma QUADRIFOGLIO GO – KART PROSSIMAMENTE A … METANO !

GoKart e Ambiente!

FASI INIZIALI DEI LAVORIserbatoio, impianto a metano, motore.

PRINCIPI DI MECCANICAPRINCIPI DI MECCANICAE ASPETTI TECNICIE ASPETTI TECNICI

Studio delle metodologie di Studio delle metodologie di assemblaggio di un assemblaggio di un

Go KartGo Kart

VERIFICA CARICHI E ASSETTO

MOTORE

L’attuale motorizzazione è un motore a 4T modello Honda 200 cc di derivazione industriale, è dotato di frizione centrifuga,

montato su un telaio da corsa della Tony Kart.

Il motore eroga una potenza di oltre circa 7 CV con carburatore a farfalla da 24 mm, con regime di rotazione prossimi ai 3600

g/m.

La potenza a disposizione, ed il peso in ordine di marcia: kart + pilota, risulta pari a circa 110÷120Kg, permettendo al veicolo

delle prestazioni discrete, sia nelle accelerazioni che nei lunghi tratti.

Lo scopo di questo progetto, presenta diversi vantaggi sotto l’aspetto ambientale:

- utilizzo di un combustibile , il metano, attualmente è il combustibile più ecologico presente sul mercato:

- nella combustione non produce polveri fini

- non emette composti e derivati di zolfo

- bruciando completamente con estrema facilità già in fase completamente gassosa, non emette monossido di carbonio

- rispetto al Gpl ed agli altri idrocarburi in genere, produce circa il 25% in meno di anidride carbonica, emette pochissimi ossidi di

azoto.

- il motore risulta meno rumoroso.

Il Carburatore

Il carburatore e le sue regolazioni di messa a punto, sono tra gli argomenti di maggior discussione tra i piloti di kart. Questo importantissimo elemento è il responsabile della corretta miscela aria-benzina introdotta nel nostro motoreStiamo parlando di RAPPORTO STECHIOMETRICO.Si tratta del rapporto che ci deve essere appunto tra la quantità di aria e la quantità di benzina, in modo da avere una combustione ottimale.Il giusto valore STECHIOMETRICO per avere una miscela benzina aria ottimale e per far si che si sviluppino una grande quantità di gas in pochissimo tempo, è di 15 parti di ARIA ed 1 di BENZINA.Ma passiamo ad esaminare il carburatore nel dettaglio, in modo di capire in seguito come intervenire da soli alla nostra carburazione.Diciamo prima di tutto, che i carburatori usati nella classe 100,sono differenti da quelli usati nella classe 125... anche se il lavoro che svolgono è lo stesso,quello che cambia sono la complessità dei vari circuiti di PASSAGGIO e gli elementi di taratura,e di conseguenza,la possibilità di intervenire nelle varie fasi di apertura dell'acceleratore

CORONA

La corona a 29 denti è l' elemento della trasmissione solidale con l'assale che riceve il moto dalla catena a

sua volta collegata al pignone.

Il rapporto varia in base alla scelta corona-pignone, e deve essere regolato in base alla conformazione della

pista e deve permettere di arrivare al limite proprio al termine dei tratti più veloci.

Pignone

Il pignone è la ruota dentata di minori dimensioni delle due collegate per mezzo della catena, Il numero dei denti è di 14.

Il pignone è l’elemento più resistente della trasmissione e va sostituito solamente in seguito alla sua rottura.

Per la sostituzione si deve prima svitare il dado tenendo fermo il motore magari con un pappagallo ed agire con un

estrattore.

Questa operazione è piuttosto delicata, e bisogna fare attenzione a non danneggiare l'albero motore.

CALCOLO DELLA VELOCITÀ

Per il calcolo della velocità di un kart a presa diretta ci si avvale della seguente formula:

V=( np/Nc ) x ( Cr ) x ( nm ) x ( 0,06 ) km/h

esplicitando, si ottiene:

np = numero dei denti del pignoneNc = numero dei denti della coronaCr = circonferenza della ruota posteriore pari a 0,865nm = numero dei giri del motore0,06 = fattore di conversione per trasformare la velocità in km/h

AUTONOMIA CON IL METANO

• L’autonomia è stata stimata considerando che:

• 1,00 kg. di metano corrisponde a circa 1,7 litri di benzina e che il coefficiente di percorrenza Metano/Benzina vale 0,3.

• Si valuta che l’autonomia è di circa 100÷110 km.

Studio del go kart a metano•Il modello A01, “Go Kart a metano, completamente studiato e sviluppato dagli allievi sui banchi di scuola prima e realizzato dopo nei Laboratori di Macchine a Fluido e Tecnologia Meccanica dell’ITIS Alberghetti di Imola.

•Il veicolo più ecologico nella sua categoria è il frutto di un’idea degli allievi delle classi 4A e 4B della sezione Meccanica con il coordinamento dell’ing. Ignazio Arena, è stato presentato all’esposizione della Fiera Motor & Show Spring 2010 di Faenza.

•Dopo i primi “ruggiti effettuati nel piazzale interno all’istituto il “team” si è dichiarato soddisfatto e fiducioso di ben figurare nello sviluppo del veicolo. Gli allievi hanno accettato con entusiasmo questa opportunità, come ha riferito il coordinatore del progetto Ing. Arena, nell’articolo pubblicato nel giornale L’Informatore, Cronaca di Imola Nov. 2009. Il cimentarsi in una simile avventura, inizialmente è stato impegnativo ma anche entusiasmante sia per gli allievi che per i Docenti coinvolti nel progetto.

•Attualmente il prototipo è dotato di un motore a 4T Honda 200cc, alimentato a metano con l’obbiettivo di realizzarne un veicolo “ecologico”.

DESCRIZIONE E COSTRUZIONE DELL’ IMPIANTO A GAS METANO

L’impianto a metano, per motivi di sicurezza, è stato realizzato utilizzando “materiale commerciale”omologato e collaudato.

L'impianto a gas con riduttore di pressione, è un sistema utilizzato per trasformare il motore da benzina a metano. Gli elementi dell’impianto sono tre:

- il serbatoio - il riduttore - il miscelatore

IMPIANTO A METANO

• Il metano esce dal serbatoio tramite l'apposita valvola e si dirige riduttore attraverso una tubazione ad alta

pressione alla quale è collegato anche il sistema di rifornimento.

• Nel riduttore il metano entra e subisce una riduzione di pressione che lo porta da 250 bar alla pressione di

alimentazione del motore; successivamente il metano raggiunge il miscelatore aria/carburante che, posto sul

condotto di aspirazione, svolge la funzione di dosare in maniera ottimale la miscela stessa. I consumi e

l’emissioni del flusso di gas variano proporzionalmente alla richiesta del motore rappresentata dalla

depressione che si genera nel dispositivo di miscelazione.

• Nella versione attuale modello A01, il passaggio da benzina a metano avviene manualmente, mentre nella

successiva versione, verrà installata una nuova motorizzazione 15CV, il passaggio da benzina e metano verrà

comandata attraverso l’utilizzo di un 'elettrovalvola. Un commutatore/indicatore consente l'avviamento da

benzina con passaggio automatico a gas tramite l'attivazione dell'elettrovalvola.

Percorso verso il motore

• Dal riduttore il gas è diretto, attraverso il condotto in gomma rinforzata, al miscelatore

e quindi al collettore di aspirazione.

• Prima di giungere a destinazione, esistono una serie di componenti aggiuntivi atti alla

corretta dosatura del carburante e al buon funzionamento del motore.

• Con l'alimentazione a gas inserita, viene esclusa l’alimentazione a benzina.

Dal serbatoio al riduttore

All'uscita della bombola è posta una valvola di sicurezza a garanzia del controllo delle fughe di gas.

Dalla valvola sul serbatoio (che in caso di avaria può' essere chiusa anche manualmente), il gas passa attraverso la

tubazione in rame, che garantisce tenuta all'alta pressione e sufficiente elasticità, arrivando al "cuore"

dell'impianto ovvero il riduttore.

All'interno dello stesso apparecchio, il gas subisce una brusca riduzione di pressione passando dai 250 bar iniziali

alla pressione di alimentazione del propulsore.

•

IL SERBATOIO

- Il serbatoio è una bombola è realizzata in acciaio ad alta resistenza. La capacità è di 20 litri, peso circa 15 kg.

Per motivi di sicurezza è stata scelta un tipo di bombola commerciale è collaudata secondo la vigente normativa.

- La bombola è stata installata sulla fiancata sinistra del Go Kart per equilibrare il peso del motore, in modo da avere una distribuzione dei pesi tale da non alterare l’assetto.

- Particolarmente è stato curato il fissaggio della bombola stessa, con componenti avente caratteristiche di resistenza meccaniche notevoli.

• RIDUTTORE

Dispositivo che riduce la pressione del metano consentendo un regolare flusso di gas ad ogni richiesta del motore. I

tre stadi di riduzione del metano gli consentono stabilità sia alle alte che alle basse pressioni.

Sul primo stadio è presente una valvola di sicurezza ed una valvola di bassa pressione collocata a monte del terzo

stadio. Il flusso di gas necessario per il minimo del motore viene attivato tramite il condotto gas del flusso

principale e comandato dalla depressione generata dal motore.

FINE DEI LAVORI !!!

GoKart e Ambiente!