Modulo albero a camme: plastica anziché metallo
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Modulo albero a camme: plastica anziché metallo

Il nuovo prodotto promette vantaggi in termini di peso, costi ed ecologia

Insieme agli esperti di Mahle e Daimler, i ricercatori dell'Istituto Fraunhofer hanno creato un nuovo materiale per gli alloggiamenti in cui sono installati gli alberi a camme. Secondo gli esperti, questo porterà molti vantaggi.

Chi ha detto che i giorni di un motore a combustione interna sono contati? Se tieni traccia di quante innovazioni continuano a essere sviluppate per la classica forma di movimento, scoprirai facilmente che questa tesi costante è esagerata, se non erroneamente detta. I gruppi di ricerca introducono costantemente nuove soluzioni che rendono i motori a benzina, diesel e gas più potenti, economici e spesso allo stesso tempo.

Rinforzato con resina sintetica anziché alluminio.

Questo è esattamente ciò che fanno gli scienziati del Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT). Insieme agli specialisti di Daimler, Mahle e altri fornitori di componenti per l'industria automobilistica, hanno sviluppato un nuovo tipo di modulo albero a camme, che consiste in plastica anziché in leghe leggere. Il modulo è un componente importante del percorso dell'azionamento, quindi la stabilità è il requisito più importante per i progettisti. Tuttavia, gli specialisti Fraunhofer utilizzano un polimero termoindurente ad alta resistenza (resine sintetiche), rinforzato con fibre, anziché alluminio come materiale per il modulo, che funge da alloggiamento per albero a camme.

Gli autori dello sviluppo sostengono che questo porterà diversi vantaggi allo stesso tempo. Da un lato, in termini di peso: "Il modulo dell'albero a camme si trova nella testata, cioè di solito in cima al percorso di trasmissione", spiega Thomas Sorg, scienziato presso il Fraunhofer Institute. Qui, il risparmio di peso è particolarmente consigliabile perché consente di ridurre il baricentro della vettura. " Ma questo è positivo non solo per la dinamica della strada. La perdita di peso è in definitiva uno dei metodi più efficaci per ridurre le emissioni di CO2 delle automobili.

Vantaggi economici e climatici

Sebbene la parte sviluppata nell'istituto sia più leggera del modulo con albero a camme in alluminio, i suoi creatori affermano che è estremamente resistente alle alte temperature e ai carichi meccanici e chimici, ad esempio causati da oli motore e refrigeranti sintetici. Acusticamente, il nuovo sviluppo ha anche dei vantaggi. Poiché la plastica si comporta come isolante acustico, "il comportamento acustico del modulo albero a camme può essere ottimizzato molto bene", spiega Sorg.

Tuttavia, il più grande vantaggio può essere i costi bassi. Dopo la fusione, le parti in alluminio devono subire una finitura costosa e la loro durata è limitata. Per fare un confronto, il costo della lavorazione aggiuntiva di materiali termoindurenti rinforzati con fibre è relativamente piccolo. Il loro design monolitico consente di pre-elaborare la parte in fabbrica, dove può essere installata sul motore con pochi movimenti della mano. Inoltre, l'ICT Fraunhofer promette una longevità significativamente maggiore per il suo nuovo sviluppo.

Alla fine, ci saranno anche benefici per il clima. Poiché la produzione di alluminio consuma molta energia, l'impronta di carbonio del modulo albero a camme a fibra ottica Durometer dovrebbe essere significativamente più piccola.

conclusione

Al momento, il modulo dell'albero a camme dell'Istituto di ICT. Fraunhofer è ancora allo stadio di un modello dimostrativo funzionante. Sul banco prova motore, il pezzo è stato testato per 600 ore. "Siamo molto soddisfatti del prototipo funzionante e dei risultati dei test", ha affermato Catherine Schindele, project manager di Mahle. Tuttavia, finora i partner non hanno discusso il tema delle condizioni alle quali è possibile pianificare l'applicazione seriale dello sviluppo.

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