Fondata nel 1952, la Nihon University Engine Association ha iniziato come club specializzato nella ricerca automobilistica e ha collaborato con i principali produttori automobilistici durante i suoi primi anni. Gli anni '80 hanno segnato un passaggio verso gli sport motoristici competitivi. L'associazione ha iniziato a partecipare alle sfide eco-miglio, le competizioni per vedere chi poteva viaggiare più lontano con un singolo litro di benzina, insieme agli eventi di rally dei volontari. Entro il 2000 e il 2001, avevano puntato più in alto, competendo con la prestigiosa Formula SAE statunitense con la fabbricazione personalizzata di cowl e la costruzione di telai in alluminio.

Oggi, nell’ambito dell’iniziativa di progetto per studenti “Future Doctor Workshop” dell’università, l’Associazione Motori gode di supporto istituzionale, compresi finanziamenti e spazio di lavoro dedicato. Questo supporto ha consentito loro di competere in ogni evento giapponese di Formula Studente sin dal concorso inaugurale del 2003, un'impresa conseguita solo da una manciata di squadre universitarie. In questo articolo, ci siede con Mr. Iki della Nihon University Engine Association per scoprire come Flir T540 sta aiutando il suo team a raggiungere classifiche più elevate nello sviluppo di auto da corsa.

Mr. Iki della Nihon University Engine Association

L'importanza dell'esperienza edile e della raccolta di dati con test di guida reali di macchine sviluppate

Il percorso della Nihon University Engine Association non è sempre stato fluido. Per anni, hanno avuto difficoltà a posizionare le classifiche intorno al 50° posto. Tuttavia, una revisione completa del progetto ha trasformato le loro prestazioni. Recenti competizioni li hanno visti costantemente conquistare la top 20, con finiture impressionanti al 19°, 26° e 16° posto. Questa svolta deriva dal rafforzamento dell'unità del team e dal prezioso supporto degli ex studenti. Anche durante la pandemia di COVID, quando molti programmi sono svaniti, hanno mantenuto il loro vantaggio tecnico e lo spirito competitivo.

“Il passaggio al livello Elite richiede un impegno totale per lo sviluppo di auto da corsa e l’ingegneria dei componenti, oltre a un ampio test di guida”, spiega Mr. Iki. 

Il divario tra le scuole di alto e medio livello spesso si riduce per tenere traccia del tempo. Semplicemente non esiste un sostituto all'esperienza reale e all'accumulo di dati. L'attuale vettura da corsa della squadra riflette il suo approccio ambizioso: è dotata di un sofisticato sistema di sospensioni (POU) progettato per controllare il rollio del telaio, abbinato a una messa a punto del motore ad alta potenza che spinge oltre i limiti delle prestazioni. 

Il telaio delle auto da corsa della Engine Association.

Uno dei vantaggi che il team aveva è stato l'accesso a una termocamera professionale Flir T540 con risoluzione 464 × 348. Inizialmente, Mr. Iki ha pianificato di utilizzare Flir T540 per l’analisi della temperatura degli pneumatici, in particolare per ottimizzare gli angoli di camber (Foto 3) e il monitoraggio del sistema frenante. Tuttavia, presto ha scoperto il valore inaspettato della termocamera nelle applicazioni di messa a punto del motore. 

Pneumatici posteriori destro (sopra) e anteriore sinistro (sotto) mostrati prima e dopo la guida.

Una distribuzione uniforme del calore indica una configurazione correttamente ottimizzata.

Concentrarsi sulla relazione tra le variazioni di temperatura dell’impianto di scarico e dell’uscita di alimentazione - Analisi video dell’impianto di scarico

“I veicoli di produzione sono progettati con margini di sicurezza per le condizioni di guida quotidiane, ma i motori delle auto da corsa operano secondo principi completamente diversi. Le prestazioni sono tutto", spiega Mr. Iki. “Il miglioramento dei tempi di combustione della miscela aria-carburante può aumentare la potenza, ma se impostato troppo presto, può causare colpi, che nel peggiore dei casi possono portare a guasti del motore. D'altra parte, se la temporizzazione della combustione è troppo conservativa, l'energia viene sprecata come calore piuttosto che convertita in energia utilizzabile. Gli effetti delle regolazioni dei tempi di accensione possono essere visti come valori numerici sulla curva di potenza di un dinamometro dello chassis. Tuttavia, quando abbiamo analizzato le riprese video delle variazioni di temperatura nel sistema di scarico e le abbiamo confrontate con i dati di potenza, i risultati si sono adattati perfettamente alla curva di potenza".

Termocamera professionale Flir T540

Flir T540 è una termocamera ad alte prestazioni progettata per la ricerca e lo sviluppo avanzati, ma se abbinata al software di analisi semplificato Thermal Studio Pro, consente ai team di ottenere risultati di misurazione in modo rapido e intuitivo direttamente in loco.

Guardando al futuro, la Engine Association prevede di sviluppare una coppa dell’olio personalizzata per abbassare il baricentro dell’auto. In questa fase, Flir T540 svolgerà anche un ruolo chiave nel verificare se le prestazioni di raffreddamento del motore sono sufficienti.

Temperatura del collettore del silenziatore, regolazione della temporizzazione pre- e post-accensione.

Una volta regolata la fasatura di accensione, la temperatura del collettore del silenziatore è diminuita, indicando che i gas di scarico venivano convertiti in modo più efficace in potenza utilizzabile.

Dati di temperatura del silenziatore e di temperatura della serie temporale del collettore.

Il Sig. Iki ha osservato che Flir T540 è utile non solo per la messa a punto del motore, ma anche per valutare le prestazioni di dissipazione del calore. Confrontando le immagini termiche della superficie del silenziatore prima e dopo l'applicazione dell'HDP, un rivestimento ad alte prestazioni progettato per aumentare l'area superficiale e migliorare la dissipazione del calore, l'efficacia del rivestimento è stata chiaramente dimostrata utilizzando Flir T540. 

Silenziatore prima e dopo il rivestimento HDP.

Le temperature sono state misurate dopo carichi di guida identici. Un aumento di circa 8 °C della temperatura di dissipazione del calore è stato osservato nell'area della maglia dopo l'applicazione del rivestimento.