Progettazione di una metodologia per la valutazione dell'irregolarità del moto valvola su motori ad alte prestazioni

The objective of this thesis is to study and analytically analyze the correlation existing between a possible irregular rotation of a camshaft and the related kinematic parameters of the valves moved, in high-performance engines with desmodromic distribution. The study was born from studies and measurements made by the measurement department of Università Politecnica delle Marche on Ducati engine cylinder heads with a specific test bench, which revealed recurrent irregular behavior in rotation of the camshaft at high engine speeds (18000 rpm). The study begins from here: after a careful analysis of of the camshaft motion, the possible causes of this irregularity were sought, analyzing (as far as possible in based on the policy of the company) various technical aspects of the overall engine architecture. A code was subsequently implemented in MATLAB: starting from this data, it analyzes and calculates displacement, speed and acceleration of the valve and compares them with the same parameters as in the nominal case. Finally, an analysis of the results obtained is carried out to understand how valve motion irregularity may in some way influence the performance or safe life of certain components. Upon indication of the Company, the data and graphs representing the main characteristics of this thesis project, are not presented in absolute value, as they constitute sensitive data that cannot be published.

L’obiettivo di questa tesi è quello di studiare ed analizzare in maniera analitica la correlazione esistente tra una possibile rotazione irregolare di un albero a camme ed i relativi parametri cinematici delle valvole da esso movimentate, all’interno di motori ad alte prestazioni con distribuzione desmodromica. Lo studio è nato sulla scia di studi e misurazioni fatte dal dipartimento di misure dell’Università Politecnica delle Marche su testate motore Ducati attraverso un apposito banco prova, da cui è emerso un ricorrente comportamento irregolare nella rotazione dell’albero a camme ad altissimi regimi di rotazione motore (18000 rpm). Da qui ha inizio lo studio: dopo un’attenta analisi del moto di rotazione dell’albero a camme, si sono ricercate le possibili cause di questa irregolarità, analizzando (fin dove possibile in base alla politica dell’azienda che ha commissionato lo studio) diversi aspetti tecnici dell’architettura complessiva del motore. Successivamente è stato implementato un codice MATLAB che, partendo da questo dato, analizza e calcola alzata, velocità ed accelerazione della valvola e li confronta con gli stessi parametri del caso nominale. Viene fatta infine un’analisi dei risultati ottenuti, per capire come l’irregolarità del moto rotatorio possa condizionare in qualche modo la performance o la vita in sicurezza di certi componenti. Su indicazione dell’azienda, i dati e i grafici che rappresentano le caratteristiche salienti di questo progetto di tesi, non sono presentati in valore assoluto, in quanto costituiscono dati sensibili che non possono essere pubblicati.