Il prodotto modellato è un turbocompressore di derivazione Garrett utilizzato per la sovralimentazione dei motori automobilistici. Il sistema è composto essenzialmente da una turbina messa in rotazione dai gas di scarico del motore(convogliati attraverso una voluta a chiocciola);il moto della turbina viene trasferito, tramite un albero collegato ad essa,alla girante del compressore contenuta in una seconda voluta a chiocciola. La girante conferisce pressione all’aria destinata all’aspirazione del motore. Questi componenti sono mantenuti insieme dal corpo macchina. Inoltre il meccanismo è dotato di valvola Wastegate,che permette, attraverso una serie di leveraggi, di “bypassare” i gas combusti che mettono in rotazione la turbina verso l’esterno,in caso di elevata pressione alla mandata.

Per poter modellare il meccanismo,si è partiti con il ricavare le dimensioni direttamente dall’oggetto reale. All’inizio è stato creato il corpo centrale,tramite protusioni e scavi. Inoltre è stato necessario un scavo di loft per la realizzazione dei canali interni di scorrimento dell’olio di lubrificazione (in quanto leggermente conici per facilitare in una ipotetica realizzazione per fusione lo sformo delle anime “a perdere” necessarie a realizzarli ). Per questi canali,essendo simmetrici,è stata fatta la copia speculare. Successivamente sono state realizzate le volute a chiocciola. Si è fatto uso di protusioni e scavi di scorrimento a singolo percorso e a sezioni multiple per la realizzazione della  voluta del compressore; inoltre sono stati molto utili i comandi di protusione e scavo di loft  per modellare l'imbocco convergente della turbina.

La parte più impegnativa è risultata la modellazione delle giranti. In entrambe si è partiti dapprima con la costruzione del solido di base(simile ad un tronco di cono convesso), in seguito sono state realizzate le pale per mezzo di protusioni di scorrimento sfruttando gli schizzi precedentemente realizzati. I componenti quali  viti,dadi,anelli di sicurezza,sono quelli unificati,dunque le loro dimensioni sono state prese dalle tabelle di unificazione. La loro modellazione non ha comportato rilevanti problemi. Una volta modellati tutti i pezzi,sono stati messi insieme nell’ambiente Assembly. Qui si è partiti posizionando dapprima il corpo macchina,poi gli anelli elastici e le bronzine ed in seguito è stato inserito l’albero. Successivamente sono state posizionate le giranti e mano a mano tutti gli altri componenti precedentemente realizzati,procedendo verso le parti più esterne. Per la maggior parte degli elementi è stata utilizzata la relazione di “allineamento assiale” e "accoppiamento di superfici". Si è fatto anche uso del comando "campitura" per il montaggio delle viti,questo è stato possibile poiché in fase di modellazione (in part) delle rispettive sedi si era fatto uso della "campitura". Riguardo la creazione dell’esploso,esso è stato dapprima creato automaticamente dal sistema,ma purtroppo qualche pezzo è risultato fuori posto;è stata quindi modificata la disposizione dei pezzi,in modo da rendere l’assieme più comprensibile.

Difficoltà incontrate

utilizzare una “Protusione di loft”,ma questo comando non ha dato buoni esiti,anche perché il profilo delle pale si presentava curvilineo. In seguito il problema è stato risolto proiettando il profilo della pala alla base della girante,tramite il comando “proiezione curva”;in seguito sono stati creati i profili che definiscono la geometria della pala;infine è stata effettuata una protusione di scorrimento imponendo a questi profili di seguire la traiettoria del profilo palare alla base della girante. Il risultato ottenuto è molto fedele al componente reale, come si può vedere dall’immagine.

Un’altra difficoltà si è incontrata al momento dell’attribuzione del movimento in ambiente”motion” e riguarda il leveraggio connesso alla valvola Wastegate. Infatti,si è verificato un problema relativo alla leva che sostiene il piattello,la quale,aprendosi,costringe lo stelo dello stantuffo della valvola ad un disallineamento rispetto alla carcassa della valvola,andando in conflitto col vincolo di coassialità. Per ovviare a ciò,è stato inserito uno snodo sullo stelo dello stantuffo all’uscita della valvola. Grazie a questa modifica è stato possibile dare il movimento desiderato. (Nel turbocompressore reale questo inconveniente non si verificava grazie all’utilizzo di opportune tolleranze di lavorazione che consentono così  quel minimo gioco necessario a garantire lo spostamento  assiale).

Applicazioni complementari

Per poter simulare cosa avviene nell’oggetto modellato,è stata utilizzata l’applicazione “Simply Motion” presente in Solid Edge.Per il tipo di simulazione ricercata,questa è stata sufficiente.La simulazione ha riguardato l’albero con le giranti e in più tutto il leveraggio della valvola Wastegate. L’albero è stato vincolato al corpo (vincolato a terra) tramite un giunto rigirato,mentre tutti i componenti calettati sull’albero (giranti e dadi) che devono muoversi solidalmente ad esso,sono stati fissati attraverso giunti fissi.

Per il movimento del leveraggio,si è partiti con l’inserire un giunto traslabile tra stantuffo e carcassa della valvola Wastegate e successivamente si è inserito ad ogni snodo del leveraggio un giunto rigirato come movimento libero. In questo modo,assegnando un moto "armonico" allo stantuffo,tutte le altre parti assecondano il moto di quest’ultimo. Nel movimento si è dovuto omettere quello della membrana presente nella valvola Wastegate e della molla sottostante (organi che modificano la loro forma durante il funzionamento), in quanto il sistema non è in grado di simulare la deformazione di solidi.