Domanda tecnica per...ignorante

[aspes]

guidopiano (e falco in post precedente)) ha perfettamente ragione ,ho tralasciato perche' ininfluente per il quesito.
Per rispondere a bassman...hai spiegato in maniera un po' strana ma le cose stanno esattamente cosi' fino al limite in cui il riempimento e' massimo (manetta tutta aperta.
Il gruppo cilindro pistone e' esattamente una siringa.
Al massimo se ha la capacita' di un litro potra' contenere un litro di miscela combustibile.
Il tutto tralasciando questioni di inerzia dei flussi, aspirazioni con incrocio, sovralimentazioni e complicazioni varie ma semplificando a un ciclo tipo "scuola guida" che nella pratica non esiste con fasi cosi' nettamente separate se no le prestazioni sarebbero ridicole.
In parzializzato impedisci al motore di aspirare la sua piena capacita', limitandone le prestazioni a quanto ti serve.Il carburatore o corpo farfallato in pratica e' un "rubinetto".

[Bassman]

Grazie Aspes....

La mia vita acquista finalmente un significato....

[timotyowen]

Grazie Aspes per l'esauriente risposta. Certo che per seguirti nel ragionamento ci ho messo un po' e con emozione ... mi sono ricordato quando sedevo nei banchi scolastici e il prof ci insegnava fisica... (un secolo fa).
Guidopiano, non ho messo il punto 5 perché non influiva sull'argomento accelerazione.

[guidopiano]

bhe bhe !! ... non influisce ... mha !! non so

e che dire di come reagisce un motore a scoppio quando tu acceleri peró hai una marcia lunga e sei in salita !..... ce l'hai l'aumento dei giri motore ?? .... credo pochi !!

questo per dire che quello descritto da te e richiesta del perché é comunque un concerto di situazioni compresa la fase di scarico

comunque grazie a te che hai aperto la discussione e ad aspes che ha dato lezione ora siamo un po tutti meno ignoranti ..... grazie !!

[Rado]

Il motore in accelerazione è più un cane a cui togli la museruola o un asino sotto la frusta? Il teorema del prof. Sappilo afferma "la prima che hai detto".

Come intuito da Brassman e confermato da Aspes, le farfalle o ghigliottine che aprono sollevano la museruola, nel senso che la capacità di aspirazione di miscela fresca aria/benzina è sempre maggiore di quella consentita dalla stessa museruola/farfalla o ghigliottina di carburatore. Cioè l'acceleratore è un aggeggio che toglie un freno al motore lasciando che entri ed esploda liberamente più miscela.
Ma perchè questo accade ho l'impressione che non sia stato spiegato, e che la spiegazione sia molto complessa. L'inerzia /coppia resistente costante (o meno, come in salita) è uno degli ingredienti della formula. Credo che la risposta abbia a che fare col fatto che tutte le misurazioni di coppia e potenza si fanno a gas aperto, cioè con il massimo di depressione /aspirazione / combustione /esplosione che il motore può dare. La museruola dunque serve per addomesticare il motore, e se questo accelera è perchè ha sempre più sete di quanto sta bevendo, tranne che al regime max.

(E non rileggo quanto scritto altrimenti non lo capisco più )

[rasù]

io direi l'asino sotto la frusta.... in salita se sta già dando tutto quello che può dare, hai voglia a frustare

[aspes]

Originariamente inviata da guidopiano

e che dire di come reagisce un motore a scoppio quando tu acceleri peró hai una marcia lunga e sei in salita !..... ce l'hai l'aumento dei giri motore ?? .... credo pochi !!

la formula ovviamente spiega pure quello. Finche' la coppia motrice e' superiore a quella resistente ho accelerazione, quando le due si equivalgono ho velocita' costante, quando quella resistente e' superiore ho decelerazione.
Ma vediamo la salita.
Se ho ancora margine di gas posso lo stesso accelerare ma ovviamente meno , finche' la coppia motrice prevale ma.......
Supponiamo di essere a manetta cosi' ci togliamo la variabile del gas.
Incontriamo una salita. Ovviamente a questo punto la coppia resistente aumenta ma quella motrice no, non abbiamo margine.
Sapete bene che i motori (normali) hanno la coppia massima a regime intermedio, quindi la moto calera' di giri causa salita, ma la coppia motrice aumenta perche' si va verso i giri di copppia massima. Si trovera' un altro punto di equilibrio non appena la coppia motrice sara' aumentata (spostandosi verso la curva piu' piena) e pareggera' di nuovo la forza resistente.
Quindi sei a 200 km/h, incontri la pendenza, non puoi far niente perche' sei a manetta, la moto perde giri e si stabilizza a 150 km.
Andiamo oltre, la salita aumenta ancora, i giri calano ancora, purtroppo cosi' tanto che si va in zone dove la coppia motrice e' cosi' scarsa da non compensare quella resistente. Non possiamo fare niente , la moto rallenta fino a fermarsi. Oppure......scaliamo una marcia.
COsa e' il cambio? e' l'equivalente di un trasformatore per la corrente elettrica.
Per la corrente potenza = tensione x corrente, il trasformatore non crea potenza, ma altera i rapporti dei due fattori, se moltiplico per 10 la tensione divido per 10 la corrente e la potenza resta invariata.
Il cambio e' identico. Potenza = coppia x giri
Se io attacco una ruota dentata da 20 denti a una da 40 quella di 40 avra' diametro doppio e quindi spinta sul bordo dal dente di quella da 20 avra' coppia doppia perche' ha braccio (il diametro) doppio. Ma fa meta' giri.
Quindi se io scalo una marcia avro' una coppia motrice nettamente superiore (del rapporto dei denti) che mi fara' fronteggiare la salita piu' ripida perche' di nuovo nella formula coppia motrice sara' maggiore a coppia resistente. Ovviamente a velocita' minore.
quello che constatiamo tutti i giorni.
Salita piu' ripida si scala una marcia, ce la faccio ma a velocita' inferiore.
Si vuole accelerare forte in pianura? si scala una marcia lo stesso, in modo da avere un surplus di coppia motrice rispetto a quella resistente e maggior accelerazione. La formula vale sempre. Anche per l'uomo in bici.
L'uomo in bici e' un pessimo motore perche' ha un arco di erogazione strettissimo, la cadenza di pedalata se lenta lo manda in affanno, se veloce frulla a vuoto. Quindi il motore uomo ha un arco di erogazione stretto, diciamo 60 pedalate al minuto poco piu' o poco meno.
E ovviamente le bici hanno millemarce per riuscire a trovarne sempre una giusta per erogare la coppia massima dall'uomo conservando la sua cadenza di pedalata.

[rasù]

Incontriamo una salita. Ovviamente a questo punto la coppia resistente aumenta ma quella motrice no, non abbiamo margine.
Sapete bene che i motori (normali) hanno la coppia massima a regime intermedio, quindi la moto calera' di giri causa salita, ma la coppia motrice aumenta perche' si va verso i giri di copppia massima. Si trovera' un altro punto di equilibrio non appena la coppia motrice sara' aumentata (spostandosi verso la curva piu' piena) e pareggera' di nuovo la forza resistente.

uhm... su questo non sono così convinto

[aspes]

Originariamente inviata da Rado

Cioè l'acceleratore è un aggeggio che toglie un freno al motore lasciando che entri ed esploda liberamente più miscela.
Ma perchè questo accade ho l'impressione che non sia stato spiegato, e che la spiegazione sia molto complessa. L'inerzia /coppia resistente costante (o meno, come in salita) è uno degli ingredienti della formula. Credo che la risposta abbia a che fare col fatto che tutte le misurazioni di coppia e potenza si fanno a gas aperto, cioè con il massimo di depressione /aspirazione / combustione /esplosione che il motore può dare.

qui e' stato spiegato e la spiegazione e' relativamente banale. La formula vale sempre, anche a gas parzializzato. Il fatto che le misurazioni vengano fatte a gas tutto aperto e' per praticita' e confrontare valori assoluti, ma ovviamente potresti disegnare una curva di coppia epotenza a qualunque apertura di gas, verrebbero piu' basse di quella a manetta e pure con andamento un po' differente.Ovviamente possiamo accelerare anche a gas parzializzato e la formula ti ritorna che avendo meno coppia motrice si accelera meno violentemente, cosa che vediamo ogni giorno.
Quindi nesusna spiegaizone complessa, anzi e' molto banale, piu' miscela entra piu' vigoroso lo scoppio piu' coppia disponibile perche' superiore la forza sul pistone. Giustamente la farfalla limita l'afflusso rispetto al massimo possibile. E' appunto un rubinetto "dosatore". Forse che il rubinetto del lavello fa una cosa cosi' diversa (banalizzando)?

[aspes]

Originariamente inviata da rasù

uhm... su questo non sono così convinto

se hai un motore con la coppia massima corrispondente al regime di potenza massima come i 2T da corsa hai ragione, sono intrinsecamente instabili e appena perdono 2 giri devi scalare. Ma per un motor enormale e' cosi', oppure mi dirai che con una moto normale devi scalare obbligatoriamente se incontri una blanda salita? non direi proprio. La velocita' cala un po' e poi si stabilizza a regime inferiore.

[rasù]

yes, noi parliamo di coppia, ma è la potenza (coppia x giri) che consente ad un mezzo di avanzare ad un certa velocità. quando imbocchi una salita aumentano le resistenze (attriti+gravità) ed il motore inizia a calare di giri, il regime si avvicina forse al punto di coppia massima ma la sua potenza cala comunque per via del calo di giri.
Ora, rallentando, cala anche la resistenza che si oppone al procedere della moto. Se questa resistenza cala più velocemente del calo di potenza legato alla riduzione dei giri, si trova un nuovo punto di equilibrio e la moto procede in salita ad una nuova, minore velocità.
Se invece la potenza cala più velocemente del calo delle resistenze, o scali le marce o ti fermi.

[aspes]

potenza e coppia son sempre legate dai giri. Piu' potenza vuol dire poter fare una prestazione massima superiore (con la rapportatura opportuna). Ma quello che ti accelera e' la coppia e se tu hai la coppia massima (praticamente sempre) a regime intermedio trovi di sicuro un nuovo punto di lavoro, proprio perche' oltretutto cala la coppia resistente (ma anche restasse uguale). Si ragiona in coppia e non in potenza perche' si prescinde dalla prestazione assoluta.Potrei scrivere la stessa formula in funzione della potenza ma sarebbe inutile perche' tanto coppia motrice e coppia resistente sono in antagonismo "agli stessi giri".
E ovviamente fissati i giri un motore con tot coppia ha tot potenza a quei giri. Insomma e' la stessa cosa fissati i giri ragionare di una o altra.

[aspes]

tra l'altro rasu', peccato che non posso farti un banalissimo grafichetto come quelli che feci per mototecnica tanti anni fa, ma siccome non sei nato ieri provo a descrivertelo.
Immagina di disegnare una curva di coppia, la tipica campana di un motore normale.
Che faccia il massimo a meta' giri e poi cali. Una tetta insomma...
Poi immagina una curva di coppia resistente, una tipica esponenziale che parte da zero. Questa incrocia quella motrice nella zona discendente della campana, perche' siamo a manetta , ok?
A questo punto la salita la rappresenti come uno spostamento verso l'alto della coppia resistente , ma uguale a se stessa. Il nuovo punto di incrocio sara' un po' a sinistra, a regime inferiore e velocita' inferiore. ma c'e' di sicuro.
Se alzi ancora la coppia resistente prima o dopo non incroci piu' e allora devi alzare parallela a se stessa la motrice scalando marcia. Se prendi una matita lo verifichi da solo in un minuto.

[jocanguro]

Grande ASPES !!!!!!

Qui se continui cosi cominciamo a farti domande anche su economia, istruzione, notariato, impianti di riscaldamento .... (su quest'ultima ho qualche sassolino nelle scarpe ...)

[rasù]

sì, ma l'esistenza di un ulteriore punto di incrocio non dipende dalla forma a campana della curva di coppia ma dal suo crescere meno rispetto alla esponenziale della coppia resistente.
in parole povere, si può ritrovare un punto di equilibrio anche con una curva di coppia tutta in salita, senza forma a campana, perché il dato fondamentale è il calo della coppia resistente al calare dei giri. è questo che non condivido della tua spiegazione:

Si trovera' un altro punto di equilibrio non appena la coppia motrice sara' aumentata (spostandosi verso la curva piu' piena) e pareggera' di nuovo la forza resistente.

[Rado]

Originariamente inviata da aspes

nesusna spiegaizone complessa, anzi e' molto banale, piu' miscela entra piu' vigoroso lo scoppio piu' coppia disponibile perche' superiore la forza sul pistone.

si ma la domanda era "perchè entra più miscela?" (e quindi "perchè accelera?"). La miscela risucchiata quando ruoti il gas e apri la ghigliottina è sempre maggiore di quella necessaria alle diverse velocità costanti, altrimenti non si avrebbe accelerazione e si ricadrebbe nel paradosso di Achille e la tartaruga, appunto dedicato all'accelerazione: è lo stesso concetto applicato non alla distanza, ma alla quantità di benzina in più che eroghi PRIMA di ottenere l'accelerazione. Ne consegue che in accelerazione c'è by definition una percentuale di benzina/miscela incombusta, che si aggiunge a quella (minima) già presente a velocità costante. E' il concetto di anticipo incrementale applicato alla combustione che porta a questo spreco.
Io che sull'enduro ho un carburatore con pompa di ripresa (Kehin) so che più rapidamente accelero, più la moto balza in avanti e più aumenta la benzina incombusta (ed eventuale fumosità di scarico +/- percepibile e odorabile). E' uno dei motivi per cui i motori a combustione sono meno efficienti di quelli elettrici. L'accelerazione si basa su uno "spreco controllato" di miscela comburente: grazie a questo spreco, ottenuto con la taratura del carburatore che "anticipa", la velocità aumenta.
Con l'iniezione elettronica l'accelerazione viene gestita in modo più efficiente e preciso, ma il discorso resta concettualmente lo stesso e il lavoro meccanico della eventuale pompa di ripresa viene svolto dalla centralina, che tiene conto anche della velocità di rotazione della manopola.

Nel dare risposte tecnico-divulgative (sempre apprezzate!) bisognerebbe evitare le tautologie delle barzellette sugli economisti, che quando gli chiedi come si apre una scatoletta di tonno ti scrivono una formula che prevede la presenza dell'apriscatole y Certo con l'apriscatole y apriamo la scatoletta x e risolviamo l'equazione, ma la spiegazione è più complessa...

[mototarta]

Bellissimo thread, è un piacere leggervi !

[aspes]

ci ho messo 4 tentativi a capire quanto scrivi e se mi permetti non sono daccordo.
Innanzitutto il carburatore e' un elemento passivo, un carburatore normalissimo, senza pompa di ripresa risponde alla depressione fatta dal motore facendo transitare aria aspirata quanta gli e' consentito dall'apertura farfalla.La medesima depressione aspira il carburante.Non e' detto assolutamente che ci sia un surplus e incombusti.
L'iniezione invece inietta carbuarante in pressione ma in proporzione all'aria aspirata e anche qui pertanto reagisce e basta. Se poi si vuole mettere una pompa di ripresa o iniezione con effetto pompa di ripresa liberissimi, ma a me risulta che accelera anche il ciao con il dellorto 12/10 che e' il carburatore piu' scemo che esiste. Inoltre tale accelerazione dura per tutto il tempo in cui la coppia motrice e' superiore a quella resistente. O vorrai dirmi che se tu a 70 km/h spalanchi la manetta e la lasci aperta in sesta con una moto da 300 allora la carburazione e' in transitorio da pompa di ripresa con tanto di incombusti per il tempo da 70 a 300?

[aspes]

Originariamente inviata da rasù

sì, ma l'esistenza di un ulteriore punto di incrocio non dipende dalla forma a campana della curva di coppia ma dal suo crescere meno rispetto alla esponenziale della coppia resistente.
in parole povere, si può ritrovare un punto di equilibrio anche con una curva di coppia tutta in salita, senza forma a campana, perché il dato fondamentale è il calo della coppia resistente al calare dei giri. è questo che non condivido della tua spiegazione:

ho capito il tuo ragionamento e ho immaginato i disegnini.
TI darei ragione ma qui bisogna raffinare. Bisogna vedere come e' fatta sta coppia resistente. Perche' se siamo ad altissima velocita' e la componente aerodinamica e' forte allora una piccola pendenza puo' causare un calo di giri che anche il motore a coppia acuta (quella solo crescente di un motore da corsa tiratissimo) puo' compensare per un po'.
Perche' il calo della componente aerodinamica e' piu' importante dell'aggravio della lieve pendenza.QUindi la coppia resistente TOTALE cala e anche se cala quella motrice trovo un punto di equilibrio.
Ma se siamo a bassa velocita' dove l'aerodinamica conta poco e la salita diventa un po' consistente la coppia resistente TOTALE aumenta ben piu' anche se la velocita' e' piu' bassa e senza "curva di coppia a campana" sei fregato molto rapidamente.
Credo che tu sarai daccordo. Mi hai dato spunto per raffinare un ragionamento su cui non mi ero mai soffermato.
E del resto se sui 50 da gp erano arrivati a 12 marce un motivo c'e'.

[Rado]

Originariamente inviata da aspes

ci ho messo 4 tentativi a capire quanto scrivi e se mi permetti non sono daccordo.
Innanzitutto il carburatore e' un elemento passivo, un carburatore normalissimo, senza pompa di ripresa risponde alla depressione fatta dal motore facendo transitare aria aspirata quanta gli e' consentito dall'apertura farfalla.La medesima depressione aspira il carburante.Non e' detto assolutamente che ci sia un surplus e incombusti.
L'iniezione invece inietta carbuarante in pressione ma in proporzione all'aria aspirata e anche qui pertanto reagisce e basta. Se poi si vuole mettere una pompa di ripresa o iniezione con effetto pompa di ripresa liberissimi, ma a me risulta che accelera anche il ciao con il dellorto 12/10 che e' il carburatore piu' scemo che esiste. Inoltre tale accelerazione dura per tutto il tempo in cui la coppia motrice e' superiore a quella resistente. O vorrai dirmi che se tu a 70 km/h spalanchi la manetta e la lasci aperta in sesta con una moto da 300 allora la carburazione e' in transitorio da pompa di ripresa con tanto di incombusti per il tempo da 70 a 300?

Ah ah chiedo scusa se non riesco a farmi capire alla prima lettura, ho scritto e scrivo di getto perchè sono in un forum e poi non essendo un tecnico, ma solo un amatore curioso, non ho una reputazione da giocarmi . Tu dici che l'accelerazione dura finchè la coppia motrice è superiore alla coppia resistente: questo è incontestabile, ma (scusami) anche nel senso che è ovvio. Diciamo per semplificare che la massima coppia motrice si ha col gas tutto aperto, quindi col massimo flusso di miscela aria/benzina. L'accelerazione è data dal flusso incrementale di miscela fino a raggiungere tale massimo. A tale flusso incrementale corrisponde una curva di velocità crescenti: 10, 11, 12 ...40, 50, 60 kmh. Per passare da un punto all'altro della curva occorre più energia/miscela di quella che serve per mantenere la corrispondente velocità costante. Ovvero per passare da 40 a 50 kmh occorre una coppia motrice maggiore di quella che serve per mantenere i 50 kmh costanti. Questa quota di miscela incrementale, da quanto avevo letto, diminuisce il rendimento termico del motore con una quota maggiore di incombusti, perchè è difficilissimo, all'atto pratico impossibile, avere una perfetta combustione o dosaggio della miscela in fase di accelerazione: se ne da sempre in più, e la capacità di combustione ha per definizione un leggero ritardo rispetto a tale miscela incrementale. Infatti tutte le prove o gare di basso consumo avvengono o a velocità costante, o con le più dolci accelerazioni possibili. Se invece vuoi prestazioni allora accetti un minor rendimento e magari ci metti una pompa di ripresa (che schizza letteralmente una fontanella di benzina alta un metro, visto sul carburatore del mio Ktm enduro), o l'equivalente in un impianto centralina /iniezione.
Il mio discorso era semplicemente rivolto a sottolineare il meccanismo di accelerazione nei motori a combustione, e il fatto che l'aumento di coppia motrice è ottenuto liberando i condotti e i flussi di miscela energetica in un modo abbastanza "barbaro" e inefficiente rispetto ai motori elettrici. Quando questi avranno autonomia e velocità di carica adeguati non ci saranno più motori a combustione, se non per passione romantica, come gli orologi a bilanciere.

[PATERNATALIS]

Apri il gas, aumentano la benza e l 'ossigeno che entrano nella camera di scoppio, aumenta la quantita di energia chimica che si trasforma in energia cinetica. Va bene?

https://www.youtube.com/watch?v=pLQCzfzKsYs

Qui di energia chimica ne hanno a pacchi, 13,6 tonnellate al secondo di ossigeno liquido e cherosene.....

[aspes]

purtroppo , scusami se insisto, mi pare che non ci capiamo. Queste affermazioni:

L'accelerazione è data dal flusso incrementale di miscela fino a raggiungere tale massimo. A tale flusso incrementale corrisponde una curva di velocità crescenti: 10, 11, 12 ...40, 50, 60 kmh. Per passare da un punto all'altro della curva occorre più energia/miscela di quella che serve per mantenere la corrispondente velocità costante. Ovvero per passare da 40 a 50 kmh occorre una coppia motrice maggiore di quella che serve per mantenere i 50 kmh costanti.

non sono corrette. A 50 km/h occorre esattamente la stessa coppia motrice per tenerla costante come per passarci dai 40 o anche dai 30.
La coppia motrice eguaglia quella resistente a velocita' costante. Quindi se sono a 40 km/h e voglio arrivare a 50 km/h devo aprire quel tanto da applicare la coppia necessaria per andare a 50, ma se sono a 40 essa sara' superiore a quella necessaria per andare a 40 e quindi la moto si portera' a eguagliare dolcemente quella necessaria per andare a 50. Scusa se divento pedante.
Diciamo che piuttosto nessuno e' capace se e' a 40 a dosare il gas per arrivare con precisione assoluta per esempio a 80, ma invece normalmente aprira' di piu' per arrivarci presto, e quando sara' a 80 parzializzera'. In pratica l'uomo invece che fare un regolatore perfetto che va a sfiorare il valore desiderato dolcemente , da' un surplus, e crea un overshoot per cui quando arriva a 80 parzializza per non superarli di slancio. Spero si capisca .

[gigibi]

rispetto ai motori elettrici. Quando questi avranno autonomia e velocità di carica adeguati non ci saranno più motori a combustione, se non per passione romantica, come gli orologi a bilanciere. (cit. Rado)

Inizio OT
Naaaaaa, il mio motore deve fare brum brum, mica ffssssssssssss!
Fine OT

[gigibi]

se non per passione romantica, come gli orologi a bilanciere. (cit.Rado)

OT durante la ricreazione di termodinamica:
Fa un po' specie detto da uno col tuo Nick
http://www.rado.com/en/

[aspes]

per chiudere con Rado, che se no il discorso diventa stucchevole, propongo un esempio pratico per far capire cosa intendo.

supponiamo che con un mezzo qualunque per andare a 50 km/h bastino 30 Nm perche' tra aerodinamica e cazzi vari la coppia resistente e' 30Nm.
QUindi se la motrice e' 30Nm vado a 50 fissi.
Supponiamo che per andare a 100 con lo stesso mezzo ne servano 80 Nm

Benissimo, sono a 50 allora, apro il gas quel tanto da far dare al motore 80Nm e la coppia motrice sara' 80 contro una resistente di 30 , quindi accelero e anche bene.
La motrice resta 80 e la resistente cresce mentre accelero causa aerodinamica, 40-50-60Nm e oltre
ovviamente l'accelerazione si fa piu' blanda finche non arrivo dolcemente ai 100 km/h (la velocita' massima con quella apertura di gas)coppia motrice 80 e coppia resistente 80.
Nella realta' siccome ho del surplus, e non sono in grado di regolare finemente e inoltre mi rompo le balle , apro per fargliene dare 120Nm , l'accelerazione e' piu' vigorosa e quando arrivo ai 100 km/h prefissati parzializzo se no li supero di slancio. Guidiamo tutti cosi'.E questo probabilmente porta al ragionamento di Rado.
Solo in una situazione faremmo "l'appoggio dolce teorico", ovvero se apro tutto fino alla velocita' massima.