Il caldo e il rendimento dei motori

[MarioG75]

Teoricamente dovrebbe essere il contrario.

[cts]

Infatti, ero convinto anche io di questo...

[Mix]

Beh, su questi specifici temi ho qualcosa da raccontarvi.

...le temperature più altre comportano una maggiore efficienza del motore?

Nella pratica, cio' e' indubbio; anch'io d'estate registro consumi assolutamente inferiori a quelli invernali.

Le motivazioni:
- nei motori ad iniezione, la sonda lambda si scalda prima ed inizia molto prima a correggere la carburazione, precentemente fissata su valori predeterminati e, probabilmente, tendenti ad un minor rapporto stechiometrico (minor aria in rapporto al carburante).
- minor attrito per sbattimento. Ce lo insegna il nuovo motore Piaggio 328 cc., nel quale la lubrificazione e' mirata ad alcuni componenti e non c'e' piu' una coppa dell'olio nel quale il manovellismo perennemente si immerge.
Ma dove la coppa dell'olio classica c'e', la maggior viscosita' del lubrificante freddo e' un ostacolo al movimento interno.
- l'aspirazione di aria piu' calda rispetto all'inverno, consente d'estate di raggiungere temperature di combustione piu' alte. Lo chiarisce un documento tecnico che letto qualche settimana fa, nel quale si citava il ricircolo dei gas combusti come un modo per innalzare la suddetta temperatura di combustione, nonostante l'utilizzo dei gas di scarico. Quindi l'immissione in aspirazione di una piccola quantita' d'aria calda e' positiva.

Se invece consideriamo l'erogazione di potenza, meglio aspirare aria fredda che calda; infatti, l'aria a temperatura piu' bassa e' anche piu' densa, dalla quale si ottiene un miglior riempimento della camera di scoppio.
Il famoso intercooler, quello installato nei motori sovralimentati, ha esattamente questo compito: raffreddare l'aria compressa che, per effetto della legge dei gas (P*V=R*T) e del transito nella turbina, si surriscalda.

Sintetizzando, d'estate il motore peggiora il riempimento ma riduce gli attriti, erogando un po' meno potenza e consumando un po' meno.

...quella discussione sui consumi influenzati dalle temperature esterne non riesco ancora a trovarla

Neppure io sono in grado di reperire i trattati tecnici letti nel corso degli anni, perche' non avrei mai immaginato di poterli condividere...

Per l'abbigliamento: pantaloni svolazzanti, magliette traforate e foulard vari non solo frenano le prestazioni velocistiche (cosa facile da intuire) ma influenzano anche i consumi, anche se in misura ovviamente quasi trascurabile.

E' concettualmente corretto: il foulard svolazzante ricava il suo movimento (anche se non e' immediatamente comprensibile) sottraendo potenza al motore. Per fortuna la massa in movimento e' esigua, quindi l'assorbimento di potenza e' ridottissimo.

Consideriamo che uno scooter o una moto, grazie alla loro ridotta sezione frontale, dovrebbero raggiungere velocita' molto elevate. Tuttavia l'aerodinamica e' spesso vicina a quella del solido sfera (CX= 0,5) per cui l'efficienza di un'autovettura risulta, proporzionata alla sezione, di gran lunga migliore.

Ma se potessimo migliorare il CX di una moto, otterremmo risultati strabilianti. Lo sapevano anche i tedeschi della NSU negli anni '50:



Con soli 40 HP questa Rennmax 250 raggiungeva i 220 Km/h, pensate quindi ai 160 Km/h di un Satelis 500 (sempre 40 HP), uno scooter che vanta comunque un CX molto buono per un mezzo a due ruote, pari a 0,41.

Un altro esemplare di questa NSU, dotata di un motore da 110 HP, tocco' i 340 Km/h...

[Raffo_Style]

Che figata!

[MarioG75]

Pure a me le carenature ad uovo sono sempre piaciute, ma da non dimenticare sono i risultati che hanno ottenuto le moto italiane in quegli anni, tanto da far fare a Gilera e Guzzi un annuncio che riassumerei così: abbiamo vinto di tutto, non ha senso continuare a correre...

[Raffo_Style]

abbiamo vinto di tutto, non ha senso continuare a correre...

Mitica questa frase!

[cts]

Purtroppo quella discussione sui consumi influenzati dalle temperature esterne non riesco ancora a trovarla, altrimenti vi posterei il link.

Ecco che cosa succede a non tenere a freno l'Off Topic: troppe discussioni e vi confermo che quella discussione è stata purtroppo cancellata, mi spiace.

Comunque, se il rendimento dei motori è migliore con il caldo, vi ricordo che il pieno al distributore di benzina è meglio farlo la mattina prestissimo, quando la temperatura fredda permette di mettere nel serbatoio una quantità lievemente maggiore a parità di prezzo al litro (densità).

[cts]

Da Motosprint 47/2021 del 23 novembre 2021.

QUANDO L’ARIA È DENSA, AUMENTA LA POTENZA
ALCUNI Gran Premi si svolgono su circuiti che si trovano in zone dove le condizioni ambientali sono particolari.
Per esempio, un’altitudine notevolmente maggiore di quella della maggior parte degli altri.
Addirittura, mi sembra che il GP del Messico (auto) si corra a oltre 2000 metri di quota.
Di conseguenza le prestazioni dei motori peggiorino, perché l’aria è più rarefatta rispetto alle altitudini inferiori (non più di qualche centinaio di metri sopra il livello del mare).
D’altro canto, è noto che in quota la temperatura diminuisce e questo dovrebbe avere l’effetto opposto.
Insomma dovrebbe compensare in larga misura l’effetto dell’altitudine maggiore.
Può dirmi cortesemente come stanno le cose?
Giorgio Martinelli

Risposta di Massimo Clarke.

CIÒ CHE CONTA ai fini della potenza è la densità dell’aria immessa nei cilindri.
Se essa aumenta ogni unità di volume contiene una maggiore massa ovvero un maggiore numero di molecole.
Nei cilindri del motore entra sempre lo stesso volume di aria ma la massa è diversa!
È chiaro che una superiore quantità di ossigeno consente di bruciare più carburante e quindi di liberare una maggiore quantità di energia ad ogni ciclo.
Le fasi utili diventano cioè più “vigorose”; cresce la pressione media effettiva e con essa la potenza erogata dal motore.
Con la sovralimentazione la potenza aumenta perché al motore viene inviata aria più densa.
Il contrario avviene ovviamente se nei cilindri entra aria con una minore densità.
Ciò può accadere per due motivi: minore pressione ambiente e/o temperatura più elevata.
Quando si sale di quota mano a mano la densità dell’aria diminuisce. Pure la temperatura diventa via via minore ma, fino a che l’altitudine non aumenta davvero molto, non è detto che lo faccia sempre e in egual misura.
D’estate in molti valichi appenninici la temperatura è comunque elevata e varia ben poco rispetto a quella a fondo valle. Comunque, per valutare le variazioni di potenza si utilizzano di norma i valori di riferimento, riportati in apposite tabelle.
Al livello del mare le condizioni standard sono 1013 mbar e (in genere) 15 °C.
Ogni 1000 metri di aumento dell’altitudine determinano una diminuzione della potenza dell’ordine del 10%. Una riduzione della temperatura è vantaggiosa (se scende di 10 °C la potenza aumenta dell’1,5-2%) ma compensa poco il calo di prestazioni
derivante dall’aumento di quota.
A 2000 metri se la temperatura fosse eguale a quella a quota zero la diminuzione di potenza sarebbe del 20% circa.
Con una temperatura di 0 °C la diminuzione risulta invece dell’ordine del 17-18%.