solo un esempio semplice e pratico: tutti i motori moderni hanno la pompa dell'olio per la lubrificazione, e questa assorbe potenza (non poca) e visto che la lubrificazione deve essere "a regime" già a velocita del motore molto basse (2000 g/min) vuol dire che al regime di potenza massima la pompa assorbe molta potenza, che viene sprecata dalla valvola di sovrapressione (una volta raggiunta la pressione di esercizo si apre una valvola che scarica olio direttamente nella coppa evitando di far crescere troppo questo valore)
quindi, già a partire da regimi molto bassi si spreca energia, che in un motore raffreddato aria+olio potrebbe essere utilizzata in modo profiquo utilizzando le eccedenze di portata per raffreddare il motore, e permetterebbe di non avere la pompa dell'acqua, che è un'altra fonte di assorbimento di potenza

ma infatti è proprio questo il punto su cui non ci troviamo
sia la richiesta di lubrificante del motore che la capacità di inviarlo della pompa crescono con il crescere del numero di giri, in modo lineare

ma dal momento che già dai bassi regimi il lavoro svolto dalla pompa è superiore a quanto richiesto dal motore per ovvi motivi di sicurezza rappresentando su un grafico la richiesta di lubrificante e le prestazioni della pompa dove X sarà il valore del numero di giri, e Y la portata e la quantità richiesta di olio le due rette non potranno che essere divergenti;
questo vuol dire che, dopo aver assicurato la necessaria lubrificazione al motore è sempre disponibile una quantità di lavoro (free) che si potrebbe usare per il raffreddamento del motore

ovviamente maggiore sarà la velocità di rotazione, maggiore dovrà essere la pressione e portata dell' olio per consentire il galleggiamento della camma per contrastare forze maggiori

senza contare che le valvole di sovrapressione non sono altro che dei tappi chiusi con una molla, quindi se per ipotesi si aprono a 2 bar di pressione, tale pressione sarà la medesima che si potrà avere in tutto il circuito sia a 3000 che a 9000 giri

da quel poco che ne so io le cose non sono proprio come hai indicato

al punto 1, ti avevo indicato 2 grandezze per l'asse Y, portata (della pompa) e richiesta (dell'impianto) quindi le 2 rette ci sono e logicamente hanno in comune il valore di X, il numero di giri, altrimenti il confronto non sarebbe possibile

la citazione dopo il punto 1 è tua, non mia, e infatti non posso condividerla, perchè il carico tra la camme e la valvola è dato dalla molla (ad eccezione del desmo) i valori i gioco sono nell'ordine di 80N/mm e possono variare in modo molto limitato per l'effetto di inerzia della valvola che pesa pochi grammi), quindi il carico a 2000 giri è simile a quello che si ha a 10.000
(questo, per ammissione dei tecnici ducati è il grande vantaggio del desmo, che nei regimi intermedi assorbe molta meno potenza di un sistema a molla o pneumatico)
gli accoppiamenti degli organi in rotazione con i supporti (tipo albero-bronzine) hanno tolleranze calibrate per far si che l'olio riesca a formare il meato (il velo che divide le tue parti in gioco) ma che non fuoriesca troppo
il supporre, come nel tuo grafico, che la potata e la richiesta siano parallele vorrebbe dire che agli alti giri ci dovrebbe essere un gioco necessario a far passare una quantità maggiore di lubrificante, mentre ai bassi giri tale gioco dovrebbe ridursi per dar modo alla quantità minore di creare il famoso velo, ma questo non è tecnicamente possibile
(nel caso di cuscinetti a sfera, dove usati, questo non è possibile, quindi si ricorre a fori calibrati a monte del cuscinetto per evitare l'eccessiva dispersione di lubrificante)

poi manca una variabile fondamentale in questa analisi, che era trascurata per semplicità, ma visto che il dialogo sta piacevolmente acquisendo spessore è giusto introdurla:
la pressione sugli organi in rotazione varia al variare del carico, anche a regimi identici
nel senso, se tieni il motore a 5000 con un filo di gas (veicolo scarico in pianura con rapporto basso) hai un determinato valore di pressione su testa e piede di biella
se invece a 5000 giri sei in salita con il passeggero e magari con un rapporto piu' lungo, per mantenere questo regime dovrai aprire di piu' il gas, chiedere maggiore potenza e per far questo aumenti la pressione dei pistoni sulle bielle, ora, nel tuo schema, come vai a compensare questo?
visto e considerato che la portata della pompa varia solo con il variare del numero di giri avresti un problema irrisolvibile

quindi, la via che si segue è di valutare in sede di progetto qual'è la quantità di lubrificante massima richiesta dal motore nelle condizioni piu' gravose e far si di garantirla su tutto il range di utilizzo

riguardo allo snervamento della molla della valvola di sovrapressione è solo un problema di dimensionamento, quindi del tutto estraneo al contesto (nel senso che se progettata correttamente il problema non si pone)
quindi l'unica soluzione ammissibile con questi parametri è questa:

immagini visibili ai soli utenti registrati

pian piano ci stiamo avvicinando ad una zona di convergenza:

le dilatazioni termiche non possono essere inserite nella considerazione, in quanto non è possibile avere differenti set up, uno per quando il motore è freddo, l'altro per quando è nelle corrette temperatore di funzionamento, semplicemente si calcola il tutto per le temperature di funzionamento, e verificando che prima di giungere a queste il motore non abbia problemi di attriti;

qualche anno fa alcuni ingegneri hanno stimato che il 35-40% dell'usura totale di un motore si ha nei primi minuti di funzionamento quando appunto lavora fuori range, ed infatti la ricerca è indirizzata anche a trovare materiali con coefficenti di dilatazione termica sempre minori, per limitare il problema e da questo si capisce quanto male fa partire a freddo tirando subito

il riferimento ai motori ducati era per rispondere al tuo esempio di qualche msg fa dove giustamente facevi notare che nei desmo piu' recenti gli alberi a cammes girano direttamente sulla testa, ma mancando le molle delle valvole il carico su questi appoggi è molto inferiore rispetto ad una distribuzione normale

anni fa un costruttore di auto aveva provato una soluzione simile (non ricordo se era ford o opel) e nonostante il motore automobilistico abbia regimi e carichi inferiori hanno dovuto fare una grossa campagna di richiamo

la zona di sicurezza è una buona idea, pero' non è costante quindi pone delle incognite

la soluzione della valvola di sfiato è una di quelle genialità che a volte passano inosservate, perchè è semplicissima da realizzare e come funzionamento, molto economica e in virtù di questo, sovradimensionandola è praticamente eterna (non so chi l'abbia inventata, ma ha fatto una grande cosa)

il fatto di tarare l'impianto di lubrificazione in modo che raggiunga subito la massima pressione di esercizio è il modo piu' semplice per mettersi al riparo da ogni problema, a scapito è vero di un po' di potenza persa ma avere un'eventuale scarsa lubrificazione, anche se in un range limitato rende inaccettabile il rischio per le conseguenze che potrebbe avere

a questo punto, che dici, puo' tornare utile l'idea di sfruttare il lavoro in eccesso della pompa dell'olio per refrigerare il motore, considerandolo un surplus gratuito?

mmm dai che quasi ci siamo!!!

per l'angolo della retta che rappresenta la crescita della pressione dell'olio puo' essere scelto è vero, ma tenendo con 2 punti cardine: il primo è il punto di partenza, cioè 0 giri e 0 bar di pressione il secondo è il punto dove questa retta intercetta quella del valore minimo richiesto per il corretto funzionamento
nel grafico che avevo postato, se noti, trattandosi di un'esempio, c'è un'errore, e cioè prolungando la retta a 0 giri avresti una pressione superiore a zero, questo vuol dire che per avere una pressione accettabile ai bassi giri siamo per forza costretti ad accettare un valore massimo molto elevato, piu' si abbassa il valore massimo piu' la pressione ottimale sarà raggiunta ad un regime elevato in quanto la pressione erogata è direttamente proporzionale al numero di giri del motore

nei motori usati sulle pit bike del campionato italiano, che di base sono un vecchio pregetto honda degli anni 70 o 80 è stato aggiunto il radiatore dell'olio captando il flusso quando arriva alla testa prima che ne lubrifichi i componenti senza alcuna altra modifica, e testimonia un po' la grande adattabilità del circuito idraulico

è vero che il sistema aumenterebbe il lavoro assorbito dalla pompa dell'olio, ma credo che ciò sarebbe molto piu' limitato rispetto a quello che assorbirebbe tutto quanto necessario a realizzare un raffreddamento a liquido vero e proprio
io questa soluzione la vedo principalmente per motori monocilindrici da scooter o a marce al max di 250cc di dilindrata, partendo da una base raffreddata ad aria

bè...scusa ma trovo un po' troppo tirata la prima parte del tuo messaggio
il fatto che la curva di pressione non cresca in modo lineare è anche vero, ma parliamo di valori che differiscono in modo non significativo dalla retta ipotizzata
anzi, ti cito il testo di giuseppe bocchi "motori a 4 tempi", pagina 527
"... contrariamente a quanto si verifica per le pompe a lobi, alle elevate velocità di rotazione il rendimento volumetrico delle pompe a ingranaggi diminuisce per effetto della forza centrifuga che aumenta le fughe d'olio tra le teste dei denti e la carcassa."

notoriamente, nei motori motociclistici si utilizzano solo pompe a lobi, in quanto perchè a parità di prestazioni sono sensibilmente piu' piccole, quindi, la cosa è come dicevo io, le pompe a lobi aumentano in modo pressochè lineare

e il fatto di tararla in modo che ai bassi giri raggiunga la pressione minima di esercizio garantisce che tale pressione è ampiamente garantita per tutto l'arco di utilizzo successivo, e questo non perchè o dico io, ma semplicemente perchè tutti i motori con un minimo di livello tecnologico funzionano in questo modo;

non esistono solo le competizioni, anzi, le competizioni rappresentano la minima parte dei motori prodotti (anche se rappresentano il massimo campo di sviluppo)

riguardo la maggior difficoltà costruttiva non è così, in quanto il circuito dell'olio spesso sfrutta dei passaggi già esistenti (in molti motori l'olio viene portato dal basamento alla testata sfruttando uno dei prigionieri che fissano il gruppo termico) oppure si realizzano passaggi realizzati forando le fusioni di alluminio o forando l'albero motore;
tutti i passaggi del raffreddamento ad acqua vanno realizzati in fusione, posizionando le anime che poi dovranno essere rimosse una volta colato il metallo fuso ed è sicuramente piu' dispendioso e complicato

utilizzare invece quando di norma viene sprecato dallo sfiato è il modo piu' semplice per implementare il raffreddamento senza aumentare eccessivamente la complessità del motore e aumentare l'assorbimento di potenza che una pompa aggiuntiva darebbe(quella dell'acqua), potrebbe essere un'ideale via di mezzo tra un motore molto sofisticato (e costoso) e uno semplice ma poco performante

probabilmente ora dirai come mai non lo hanno fatto prima, la risposta è semplice
17/18 anni fa la fiat ha presentato la croma 1.9 TD ID, diesel con iniezione diretta meccanica, una tecnologia già esistente, ma utilizzata solo cui camion e veicoli pesanti in genere, e molti commentarono in modo un po' sarcastico, del tipo il trattore o il tir da passeggio.....
la tua filosofia a quel tempo avrebbe sollevato le stesse eccezioni, perchè usare l'iniezione diretta quando tutti usano quella a precamera?
bè, a quel tempo i 2.000 turbodiesel avevano 80/82cv, ora il doppio con il common rail che è lo sviluppo di quella tipologia di alimentazione, è solo progresso, nulla piu', ma se nessuno cambia mai nulla niente mai progredirà

la scelta del sistema di raffreddamento non dipende dalla cilindrata, o comunque non solo