Questi 3D

Sono più leggeri, più robusti e più resistenti al calore, anche a 15.000 giri/min.

Quando si tratta di materiali compositi in carbonio, c’è un futuro luminoso per applicazioni automobilistiche sempre più innovative. Non solo possono essere stampati in 3D, ma sono anche tecnicamente più leggeri, più forti e più resistenti alla fatica dovuta al calore. Tali caratteristiche li rendono teoricamente ideali per l'uso in parti come i freni in carbonio-ceramica. Ma ti fideresti di qualcosa di diverso dal buon vecchio metallo quando si tratta di componenti interni del motore? Potrebbe esserci un futuro per il carbonio composito in un piano di potenza a pistoni con design standard?

Alcuni la pensano così e, in effetti, sono andati lontano per creare queste parti potenzialmente rivoluzionarie per il mercato post-vendita.

Diverse officine meccaniche personalizzate, come Extreme Tuners, si sono rivolte ai social media per anticipare la sua ultima potenziale scoperta ingegneristica: la biella in composito di carbonio, che l'azienda ha progettato per il suo progetto Mitsubishi Lancer Evolution. Le bielle su cui hanno lavorato possono presumibilmente sopportare fino a 3.000 cavalli e una velocità massima di quasi 15.000 giri al minuto, il tutto pesando quasi 10 volte meno delle loro controparti in acciaio e sei volte meno di quelle in alluminio.

La biella è l'asta principale che collega l'albero motore al fondo del pistone in un motore a combustione interna. Poiché collegano l'albero motore principale del motore con la testa del pistone del cilindro, che è ciò che consente al pistone di muoversi su e giù all'interno del cilindro, affrontano molta forza di trazione e stress che agisce su di loro durante l'aspirazione, la compressione, la potenza e colpi di scarico. Di conseguenza, sono spesso realizzati con metalli fusi e leghe per garantire resistenza e dissipazione del calore. Ciò, tuttavia, li rende pesanti e soggetti a guasti nelle applicazioni ad alte prestazioni.

Quindi quali vantaggi offrirebbe una canna in composito di carbonio?

I materiali compositi in carbonio possono essere più leggeri e resistenti della maggior parte delle leghe e dei metalli fusi. Di conseguenza, i motori potrebbero teoricamente trarre grandi benefici dall’uso di tali compositi in situazioni di calore elevato e stress elevato. Rendendoli più leggeri, ciò comporterebbe un aumento significativo della risposta del motore e dell'acceleratore poiché ciò ridurrebbe la quantità di massa alternativa che agisce sull'albero motore e sulla testa del pistone. Potrebbe anche consentire una maggiore potenza, offrendo un enorme vantaggio in termini di prestazioni e persino di risparmio di carburante.

Le bielle in metallo fuso e lega sono già robuste così come sono, ma a seconda di come vengono prodotte, possono comunque guastarsi. Un'alternativa è produrre bielle ricavate dal pieno, il che significa fresarle da un solido blocco di metallo. Tuttavia, è incredibilmente costoso, richiede molta manodopera e tempo.

I materiali compositi in carbonio possono essere resi più resistenti dei metalli normalmente utilizzati, il che potrebbe offrire agli accordatori una maggiore flessibilità quando cercano di spremere più potenza. Con la maggiore forza, teoricamente non dovrebbero preoccuparsi di bombardare il motore inviando una biella attraverso il lato del basamento.

Si dice anche che i materiali compositi in carbonio siano più resistenti al calore, il che potrebbe risolvere alcuni dei problemi legati all’affaticamento del metallo causato dal surriscaldamento. Ecco perché alcune case automobilistiche di fascia alta utilizzano freni in carbonio-ceramica. Non solo sono più resistenti, ma dissipano anche il calore in modo significativamente migliore rispetto ai rotori in acciaio e, quindi, sono più resistenti allo sbiadimento e agli abusi, come la guida su pista.

Gli Extreme Tuner affermano che quelli su cui stanno lavorando hanno una forza nominale fino a 57.363 Newton.

Sebbene i materiali compositi in carbonio siano costosi perché sono ancora relativamente nuovi sul mercato, almeno su scala di produzione di massa, possono essere stampati in 3D. Ciò significa che il costo di realizzazione potrebbe essere ridotto grazie alla facilità di produzione offerta dalla stampa 3D.

Ma ci sono ancora molte domande. Sebbene i materiali compositi di carbonio possano essere più resistenti dei metalli e delle leghe, possono comunque essere soggetti a guasti se non fabbricati correttamente, in modo simile a come alcuni metalli e leghe possono soffrire di problemi di integrità strutturale a causa di una fusione inadeguata o di altre pratiche metallurgiche.