GoKart a Metano

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Itis-Ipia "E. Alberghetti" di Imola (BO)

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Programma QUADRIFOGLIO GO KART PROSSIMAMENTE A METANO !

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

GoKart e Ambiente !

FASI INIZIALI DEI LAVORI serbatoio, impianto a metano, motore.

PRINCIPI DI MECCANICA E ASPETTI TECNICI

Studio delle metodologie di assemblaggio di un Go Kart

VERIFICA CARICHI E ASSETTO

MOTORELattuale motorizzazione un motore a 4T modello Honda 200 cc di derivazione industriale, 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 110120Kg, permettendo al veicolo delle prestazioni discrete, sia nelle accelerazioni che nei lunghi tratti. Lo scopo di questo progetto, presenta diversi vantaggi sotto laspetto ambientale: - utilizzo di un combustibile , il metano, attualmente il combustibile pi ecologico presente sul mercato: - nella combustione non produce polveri fini - non emette composti e derivati di zolfo - bruciando completamente con estrema facilit gi 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 CarburatoreIl carburatore e le sue regolazioni di messa a punto, sono tra gli argomenti di maggior discussione tra i piloti di kart. Questo importantissimo elemento il responsabile della corretta miscela aria-benzina introdotta nel nostro motore Stiamo parlando di RAPPORTO STECHIOMETRICO. Si tratta del rapporto che ci deve essere appunto tra la quantit di aria e la quantit 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 quantit di gas in pochissimo tempo, 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 lo stesso,quello che cambia sono la complessit dei vari circuiti di PASSAGGIO e gli elementi di taratura,e di conseguenza,la possibilit di intervenire nelle varie fasi di apertura dell'acceleratore

CORONA

La corona a 29 denti 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 pi veloci.

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

Il pignone lelemento pi 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 piuttosto delicata, e bisogna fare attenzione a non danneggiare l'albero motore.

CALCOLO DELLA VELOCITPer il calcolo della velocit 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 pignone Nc = numero dei denti della corona Cr = circonferenza della ruota posteriore pari a 0,865 nm = numero dei giri del motore 0,06 = fattore di conversione per trasformare la velocit in km/h

AUTONOMIA CON IL METANO Lautonomia 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 lautonomia di circa 100110 km.

Studio del go kart a metanoIl 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 dellITIS Alberghetti di Imola. Il veicolo pi ecologico nella sua categoria il frutto di unidea degli allievi delle classi 4A e 4B della sezione Meccanica con il coordinamento delling. Ignazio Arena, stato presentato allesposizione della Fiera Motor & Show Spring 2010 di Faenza. Dopo i primi ruggiti effettuati nel piazzale interno allistituto il team si dichiarato soddisfatto e fiducioso di ben figurare nello sviluppo del veicolo. Gli allievi hanno accettato con entusiasmo questa opportunit, come ha riferito il coordinatore del progetto Ing. Arena, nellarticolo pubblicato nel giornale LInformatore, Cronaca di Imola Nov. 2009. Il cimentarsi in una simile avventura, inizialmente stato impegnativo ma anche entusiasmante sia per gli allievi che per i Docenti coinvolti nel progetto. Attualmente il prototipo dotato di un motore a 4T Honda 200cc, alimentato a metano con lobbiettivo di realizzarne un veicolo ecologico.

DESCRIZIONE E COSTRUZIONE DELL IMPIANTO A GAS METANO

Limpianto a metano, per motivi di sicurezza, stato realizzato utilizzando materiale commerciale omologato e collaudato.L'impianto a gas con riduttore di pressione, un sistema utilizzato per trasformare il motore da benzina a metano. Gli elementi dellimpianto 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 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 lemissioni 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, verr installata una nuova motorizzazione 15CV, il passaggio da benzina e metano verr comandata attraverso lutilizzo 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 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 lalimentazione a benzina.

Dal serbatoio al riduttoreAll'uscita della bombola posta una valvola di sicurezza a garanzia del controllo delle fughe di gas. Dalla valvola sul serbatoio (che in caso di avaria pu' essere chiusa anche manualmente), il gas passa attraverso la tubazione in rame, che garantisce tenuta all'alta pressione e sufficiente elasticit, 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 una bombola realizzata in acciaio ad alta resistenza. La capacit di 20 litri, peso circa 15 kg. Per motivi di sicurezza stata scelta un tipo di bombola commerciale collaudata secondo la vigente normativa.

- La bombola 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 lassetto.

- Particolarmente 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 stabilit sia alle alte che alle basse pressioni.

Sul primo stadio 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 !!!

Go

Ka rt

eA mb ien te!