La vita segreta dei pistoni

La fisica legata alle auto è semplicemente follemente impossibile.

Vedi tutte le 1 fotoDavid FreiburgerwriterOct 11, 2012

La fisica legata alle auto è semplicemente follemente impossibile. Spesso siamo stupefatti da tutto ciò che accade anche all’interno di un motore medio.

Considerate un V8 che gira a 6.000 giri al minuto. Il numero di giri al minuto è di 100 giri al secondo. In un motore a quattro tempi, ci vogliono due giri completi (720 gradi dell’albero motore) per accendere tutti i cilindri. Così, su un V8 a 6.000 giri/min, tutti gli otto cilindri sparano 3.000 volte al minuto, o 50 volte al secondo¿ 5 volte ogni decimo di secondo. Ciò significa che tutti gli otto cilindri si accendono ogni 0,02 secondi (cioè 2/100 di secondo). Riesci a capirci qualcosa?

Immaginate quanto velocemente devono muoversi i pistoni per farlo. Diciamo che abbiamo un motore a blocco grande con una tipica corsa dell’albero motore di 4,25 pollici. Il pistone deve percorrere 4,25 pollici quattro volte per completare un ciclo a quattro tempi (da cui il termine), quindi il pistone percorre 17 pollici per ogni ciclo. A 6.000 giri al minuto, sono 850 pollici (quasi 71 piedi!) al secondo, che sono 48 mph. E’ un numero medio di mph; la velocità istantanea del pistone in un dato punto varia, perché il pistone accelera e decelera per tutta la sua corsa su e giù per il cilindro, tanto da arrivare ad un arresto completo al centro superiore e inferiore, per poi invertire quasi istantaneamente la direzione. È un miracolo che i pistoni non esplodano come la Morte Nera ogni volta che si accende il motore.

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Suggerimento matematico

Come calcolare la velocità del pistone in piedi al minuto: giri al minuto x 2 x corsa della manovella in piedi. Per trovare la corsa in piedi, dividerla per 12; ad esempio, 4,250 / 12 = 0,354 piedi.

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