di  -  lunedì 19 luglio 2010

Scusandomi con tutti i lettori per l’assenza della scorsa settimana del consueto post della nostra rubrica Energia e Futuro dovuto ad impedimenti personali, torniamo quest’oggi con una nuova puntata nel mondo dei Motori a Combustione Interna, approfondendo il discorso iniziato nei due precedenti post (1 e 2).

In particolare parleremo delle caratteristiche generali dei motori, delle varie tipologie e delle emissioni inquinanti tipiche dei motori, andando poi nelle successive “puntate” ad approfondire ogni singolo tema.

MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA – COME SONO FATTI?

I MCI presentano delle caratteristiche in gran parte comuni ai modelli pionieristici nati circa 150 anni fa, anche se nella realtà molti cambiamenti sono avvenuti, non sempre evidenti, ma comunque importanti.

Un moderno motore è costituito da uno o più cilindri chiusi ad una estremità dalla camera di combustione, dotata di opportune aperture per permettere l’ingresso della carica fresca e la fuoriuscita dei prodotti della combustione.

All’interno dei cilindri scorrono i pistoni, i quali vengono spinti dall’espansione dei gas durante la combustione e cedono tale energia ad un meccanismo che trasforma il moto alternato del pistone in un moto rotatorio.

Un’immagine della coppia Pistone – Biella illustra meglio di mille parole ciò di cui stiamo parlando:

Tale trasformazione oggi viene eseguita mediante un meccanismo “biella-manovella“, mentre nei primi prototipi si utilizzavano dei sistemi lineari composti da un’asta dentata ed una ruota dentata che ingranava durante la fase di espansione per poi venire disimpegnata durante il moto di ritorno del pistone.

L’immissione della carica e l’espulsione dei gas combusti avviene oggi unicamente mediante le valvole “a fungo” (Poppet Valves), mentre in passato si è assistito a soluzioni particolari, ed in certi casi riprese in considerazione, come ad esempio le valvole a fodero (Sleeve Valves).

Uno schema molto semplificato del motore, dove si individuano il pistone, la biella e l’albero motore, oltre che le valvole e le camme che azionano le stesse è il seguente:

Altri cambiamenti sono avvenuti, ad esempio sul sistema di preparazione della carica e di iniezione permettendo di migliorare le prestazioni dei motori pur rimanendo ancorati ai concetti di base sui quali sono nati, ma tutto ciò esula da questo post in quanto spingerebbe ad un approfondimento tecnico che richiederebbe troppo spazio.

CLASSIFICAZIONE DEI MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA E COMBUSTIBILI

Limitandoci ai soli motori alternativi (ovvero quelli dove l’organo responsabile della trasformazione dell’energia chimica del combustibile in energia meccanica si muove di moto rettilineo alternato) si può operare una classificazione degli stessi in base a vari parametri, ad esempio:

  • Numero di fasi svolte in un giro completo dell’albero motore
  • Tipo di combustibile impiegato
  • Modalità di accensione della carica

La prima classificazione permette di suddividere i motori in 2 e 4 tempi, i quali ultimi risultano essere gli unici impiegati nella trazione stradale ad eccezione dei piccoli motori (in genere di cilindrata non oltre i 250cc) per i motoveicoli.

Il tipo di combustibile impiegato non rappresenta una grande caratteristica distintiva in quanto la successiva classificazione (per modalità di accensione della carica) racchiude implicitamente alcune caratteristiche che i combustibili utilizzati per le varie tipologie devono possedere.

Con questa classificazione si possono suddividere i motori in:

  • Accensione Comandata
  • Accensione Spontanea

I motori ad accensione comandata non sono nient’altro che i motori a Ciclo Otto (comunemente chiamati “a benzina”) mentre i motori ad accensione spontanea sono i motori a Ciclo Diesel.

I combustibili che possono venire utilizzati in ciascuno dei due tipi devono rispettare delle caratteristiche che rendono perfetto un combustibile per un particolare tipo di motore e completamente inadatto per l’altro.

Benzine, combustibili a base alcoolica come l’etanolo ed il metanolo (il primo molto utilizzato in Brasile perché producibile dalla canna da zucchero, abbondante in quei territori) ed il gas naturale (o prodotto da processi di sintesi) sono combustibili adatti ad un impiego nei motori a ciclo Otto in quanto caratterizzati da un “numero di Ottano” (ovvero la capacità di resistere a forti compressioni senza auto accendersi) elevato, mentre combustibili quali il Gasolio (che comunemente chiamiamo “Diesel”) e tutti gli oli combustibili di varia natura per autotrazione (Biodiesel ecc) sono adatti all’impiego nei motori a ciclo Diesel in quanto presentano una bassa resistenza all’autoaccensione mediante compressione (misurata dal parametro “numero di Cetano“).

EMISSIONI INQUINANTI E NORMATIVE

Le emissioni inquinanti nei motori dipendono strettamente da due fattori:

  • Caratteristiche del Combustibile
  • Andamento della fase di Combustione

Ogni combustibile è costituito in prevalenza da atomi di idrogeno e carbonio, in numero per molecola variabile, e la combustione di una molecola di combustibile genererà (in caso di combustione perfetta) come prodotti anidride carbonica e vapore acqueo in misura proporzionale al contenuto delle sue specie componenti nei reagenti, come già visto in occasione di precedenti post sugli impianti termoelettrici.

Eventuali altre sostanze presenti nel combustibile possono originare eventuali prodotti di combustione indesiderati, ma alcuni dei più noti non hanno origine principale nel combustibile, bensì nello sviluppo della fase di combustione, fortemente differente tra motori Otto e Diesel, anche se di queste differenze ne parleremo nei post dedicati ad ognuno di essi.

Oltre a considerare la composizione del combustibile, è importante valutare come si sviluppa la combustione, in quanto questo importante processo presenta forme differenti in funzione di alcuni parametri, rendendo più o meno evidente la produzione di certi inquinanti.

Le emissioni dei MCI sono costituite essenzialmente da:

  • CO2 – anidride carbonica
  • CO – monossido di carbonio, dovuto ad una combustione non completa
  • HC – idrocarburi incombusti, dovuti ad una combustione non completa
  • NOx – ossidi d’azoto, dovuti alle elevate temperature durante la combustione
  • Particolato – presente in misura sensibile solo nei Diesel, dovuto sia a caratteristiche del combustibile che a caratteristiche della combustione

Da molti anni ormai esistono norme sempre più severe che pongono un limite alle emissioni, ed a tal riguardo si può fare riferimento alle normative EURO giunte alla EURO5 per quanto riguarda l’Europa, mentre analoghe normative sono presenti negli USA ed in Giappone, pur se con valori di riferimento differenti ma sempre nello stesso ordine di grandezza delle norme EURO.

Tali normative prevedono che ogni motore rispetti i livelli stabiliti nell’ambito di un test standard che prevede una serie di accelerazioni, decelerazioni e marcia a regime costante svolto in condizioni ambientali controllate.

Tali normative vengono rispettate nell’ambito di prova stabilito, ma al di fuori delle condizioni di test difficilmente i motori rispetteranno i limiti di emissione, e le cause di questo sono molteplici ed in parte da imputare a chi poi guiderà il veicolo in quanto il corretto funzionamento del motore richiede che l’utilizzatore adotti uno stile di guida ottimale, in assenza del quale risultano vanificati molti sforzi per limitare effettivamente le emissioni.

Per oggi il post si conclude qui, il tema delle emissioni verrà ripreso nei prossimi post, dove verranno illustrati anche i problemi reali insiti nelle tecnologie per la riduzione delle emissioni.

Vi aspetto lunedì prossimo, come sempre su AppuntiDigitali e sulla rubrica Energia e Futuro.

49 Commenti »

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  • # 1
    TheKaneB
     scrive: 

    a quando un articolo sui motori di tipo Wankel (quelli montati sulle Mazda RX-8)? ^_^

  • # 2
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ TheKaneB

    Arriverà…promesso ;-)

  • # 3
    Filippo1974
     scrive: 

    La consuetudine che vede la benzina come sinonimo di motori ad accensione comandata, e il gasolio associato ai motori ad accensione spontanea probabilmente è destinato a cadere. La Mercedes ha allo studio (ormai da diverso tempo) un propulsore a benzina che, grazie ad una gestione particolarmente raffinata, è in grado volutamente di funzionare, in determinate condizioni, con accensione spontanea.

    http://www.autoblog.it/post/9410/mercedes-a-francoforte-un-motore-a-benzina-che-funziona-come-un-diesel

    Dato che l’articolo risale al 2007, non so se la notizia si sia “arenata” perché in fin dei conti questo affare non funziona così bene. L’idea comunque di costruire propulsori in grado di funzionare con entrambi i cicli (Otto e Diesel) non è poi una novità, pensando che in America esistevano motori (per uso agricolo, principalmente) che si avviavano a benzina (accensione comandata) e una volta in moto, passavano all’alimentazione a gasolio (accensione spontanea).

    Ciao
    Filippo

  • # 4
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ Filippo1974

    La mia era una ovvia semplificazione, che tra l’altro corrisponde esattamente alla situazione esistente sul mercato… quello della Mercedes è qualcosa che conosco bene in quanto si tratta di HCCI, io ho lavorato su un concetto “figlio” di HCCI denominato PPC che ne estende le caratteristiche, ma come detto nei post precedenti, di questi concetti di combustione se ne parlerà prossimamente… quello a cui ti riferisci nella fine del commento invece è il “dual fuel” (in forma diversa da come lo si intende commercialmente oggi)… è una cosa interessante e lo è ancora di più se inquadrata nell’ambito HCCI/PPC… spero di averti incuriosito a continuare a seguire questi post

  • # 5
    alessiodp
     scrive: 

    avrei una domanda all’intervista.
    ho un vecchio motore diesel che aziona un generatore elettrico da 10kw, il motore va come un treno 10 ore filate senza il minimo accenno di cedimento, consuma poco etc etc…il problema è l’accenzione….ossia ci metto un quarto d’ora e piu’ per accenderlo…
    mi hanno consigliato di aggiungere un po’ di kerosene al gasolio per facilitare l’innesco….pensi sia una buona pratica?

  • # 6
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ alessiodp

    Dammi qualche informazione sull’accensione, intendo dire, devi restare 15 minuti ad azionare il motorino di avviamento, oppure si accende ma poi non regge e si spegne… questo problema è presente da sempre oppure no?

    L’aggiunta di kerosene potrebbe dare una mano, ma per trovare il giusto mix devi fare tentativi e poi una volta avviato sarebbe meglio fornire solo gasolio… potresti anche modificare installare un piccolo serbatoio secondario sezionabile, all’avvio fornisci kerosene e gasolio, a motore a regime chiudi il circuito del kerosene… comunque credo che la causa del problema sia da ricercare altrove…

  • # 7
    alessiodp
     scrive: 

    no è proprio l’accenzione, non parte proprio…non avviene l’innesco…
    poi una volta che si è riscaldato…ad un tratto parte e non si spegne piu’…
    in pratica è come se non riuscisse ad accendere il carburante quando è freddo…
    un meccanico mi ha detto che forse bisogna cambiare la pompa…ma essendo un motore datato ha almeno 20 anni non voglio far metterci mano…
    perchè una volta in moto si ferma solo se finisce il gasolio…
    infatti le mattine che in azienda abbiamo bisogno del generatore il primo “caffè” è accendere il motore….poi una volta accesso tra gli applausi…
    si comincia la giornata…

  • # 8
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ alessiodp

    Sicuramente è un motore a precamera, avete verificato le candelette?… vanno sostituite periodicamente, sul discorso pompa non credo che ci siano problemi… un diesel innesca la combustione attraverso l’incremento di temperatura che si sviluppa durante la compressione, ma mentre oggi si inietta il combustibile sul finire della fase di compressione (si comprime solo aria infatti), nei motori a precamera si operava in maniera un pelino differente e si dotavano le precamere di candelette che aiutavano l’innesco della combustione… questa è una spiegazione molto semplificata.

  • # 9
    wolfm01
     scrive: 

    “Particolato – presente in misura sensibile solo nei Diesel, dovuto sia a caratteristiche del combustibile che a caratteristiche della combustione ”

    …e i nostri amministratori pubblici da fine anni ’90 ci fanno sostituire macchine a benzina vecchie con diesel nuovi per ridurre l’inquinamento da PM10!!!

    Quel che è peggio è che non si tratta di malafede, ma di ignoranza!

    E’ vero ora ci sono i filtri FAP che però se non vengono sostituiti e adeguatamente smaltiti prima o poi rilasceranno quanto trattenuto nel corso della loro vita…

  • # 10
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ wolfm01

    Hai centrato uno dei punti che saranno il tema di uno dei post di questa serie… quando parleremo più in dettaglio di normative e sistemi di trattamento dei gas.

    Il FAP in realtà si autorigenera, spiegherò meglio come si forma il particolato quando parlerò dei Diesel, di fatto il FAP quando si “tappa” viene rigenerato in genere facendo bruciare il particolato

  • # 11
    alessiodp
     scrive: 

    si è a precamera….forse sono le candelette…
    ad ogni modo, si è sempre messo in moto…basta insistere…
    la marca è lombardini.
    e se utilizzo il blu diesel invece di quello normale?

  • # 12
    Pluto
     scrive: 

    Oggigiorno si stanno diffondendo sempre di più le macchine con impianto a GPL/metano. Che cosa cambia in questo caso nella combustione? E’ vero che sono meno inquinanti? e in che senso lo sono?

  • # 13
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ alessiodp

    Il bludiesel semplicemente è senza zolfo (ovviamente cosa molto poasitiva, per l’ambiente e per il motore), non credo abbia molto altro di diverso rispetto a quello normale… propendo per le precandelette molto “andate”…

    PS non dimenticare che nel gasolio capita di trovare acqua, un motore che ha già dei problemi di accensione può risentirne ancora di più

  • # 14
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ pluto

    GPL e metano si usano nei motori ad accensione comandata, trattandosi essenzialmente di CnHm (dove n ed m variano in base al tipo di combustibile… metano CH4, GPL è a base di propano C3H8) senza “aggiunte” come nel caso delle benzine, quindi niente aromatici (come il benzene) ed altre “cose strane”… sull’inquinamento è difficile essere precisi… emette CO2, H2O ed NOx, ma grazie ad una maggiore presenza di idrogeno rispetto al carbonio rispetto alla benzina si ha una minore emissione di CO2 rispetto ad un analogo a benzina… ma questa discussione è piuttosto “semplificata” e va presa con la dovuta cautela… nei prossimi post verranno affrontati tanti di questi temi con maggiore dettaglio… quindi seguiteci :-)

  • # 15
    demon77
     scrive: 

    @Simone (Autore del post)

    Mi piacerebbe tanto anche leggere qualcosa sui motori “alternativi” e poco conosciuti, girovagando per la rete si trovano delle soluzioni di una fantasia incredibile!

    Non parlo solo di motori a combustione interna ma nache soluzioni di altro genere come per esmpio il motore di Stirling!

  • # 16
    wolfm01
     scrive: 

    @Pluto

    La formula chimica el metano è CH4, quindi nella combustione si dovrebbe generare solo H2O e CO2 a meno che non ci siano impurità nel combustibile.
    Per il GPL il discorso dovrebbe essere molto simile.

    @Simone

    Ho preso un granchio (anche io sono ignorante), però ho letto che dalla combustione del PM10 intrappolato nel FAP si genera PM2,5 quindi è pur sempre una pezza. Temo che il motore a ciclo diesel non sarà mai un motore “pulito”.

  • # 17
    alessiodp
     scrive: 

    azz acqua nel gasolio?
    e come ci è finita?

  • # 18
    The Solutor
     scrive: 

    GPL e metano si usano nei motori ad accensione comandata,

    Mi risulta che i motori diesel a metano siano tutt’altro che una cosa sperimentale o anticonformista, mi risulta male ?

  • # 19
    Pluto
     scrive: 

    @Simone
    Ok ho fatto troppe domande, vi seguiro.

    @wolfm01
    Mi sembrava di aver letto da qualche infatti che il GPL si traforma solo in H2O e CO2, ma non ne ero sicuro.

  • # 20
    Pluto
     scrive: 

    @The Solutor

    Diesel a metano?

  • # 21
    The Solutor
     scrive: 

    @Pluto

    Si, è quello che ho scritto

  • # 22
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    Non mi aspettavo un così grande numero di commenti mentre ero a pranzo… rispondo senza mettere i singoli riferimenti visto che si può fare un discorso unitario…

    Questione particolato – il particolato dipende in larga parte dal combustibile, combustibili “pesanti” quali gli oli (quindi il gasolio) sono più sensibili alla formazione del particolato, che però si forma se la combustione si sviluppa in forma “diffusiva” (spiegherò meglio nel post sui diesel, altrimenti non finisco più)… la combustione diffusiva è quella tipica del ciclo diesel.
    Per quanto riguarda PM10 e PM2.5 credo che da una parte si ponga una giusta attenzione ad un problema, ma dall’altra si faccia una “demonizzazione”… la combustione delle caldaie a gasolio per il riscaldamento fa ben di peggio… migliorare le cose va bene, ma ingigantire i problemi è sempre sbagliato.

    Questione acqua nel gasolio – è successo e credo che all’origine di questo ci sia qualcuno nella catena tra la raffineria ed il distributore, comunque esistono dei filtri separatori (che in certi casi sono già installati dal costruttore), non credo costino molto ma la vita del motore è maggiormente salvaguardata (spesso un risparmio di 100€ si trasforma in 1000€ di riparazione)

    Questione motori alternativi – di stirling ho parlato in vari post in passato, sempre per la rubrica Energia e Futuro, di Wankel parlerò, se si hanno altre informazioni potete sempre darmi degli spunti…

    Questione Metano-GPL – la combustione dovrebbe generare solo CO2 ed H2O, ma ci sono sempre gli incombusti dovuti alla non completa combustione (CO ed HC) e gli NOx che dipendono dalla temperatura di combustione e che si presentano sempre e comunque se le condizioni termodinamiche sono adatte

    Questione Diesel-Metano – esistono delle soluzioni che permettono di miscelare metano al gasolio ed operare con due combustibili in contemporanea, ma Diesel operanti esclusivamente a Metano necessitano delle candele, e come tali diventano motori ad accensione comandata anche se come “struttura” sono dei Diesel (mi è capitato di testare un motore per la svedese Scania, era a Gas Naturale ed accensione comandata, ma si basava su un motore in origine Diesel come meccanica)

    Spero di avere risposto a tutti, ma ancora di più spero che continuiate a contribuire alla discussione!

  • # 23
    The Solutor
     scrive: 

    grazie x il chiarimento.

  • # 24
    TheKaneB
     scrive: 

    io accendo un lumino in attesa del Wankel ^_^ mi piacerebbe capire quali sono gli ultimi ritrovati della tecnologia per ovviare ai forti sbalzi termici subiti dall’albero motore, come si pensa di ridurre il problema dell’usura delle luci di carico/scarico, il consumo di olio, la forte dispersione termica, ecc…

    Sono argomenti molto interessanti, ma a parte qualche white paper della mazda, e di qualche tesi universitaria tutta teoria e niente pratica, non ho trovato in giro molte informazioni in merito…

    Aspetto fiducioso una risposta, non nei commenti, ma in un futuro articolo! Ciao!

  • # 25
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ TheKaneB

    La mia competenza sul Wankel non è così avanzata, molte questioni sono ancora “insolute” mentre per altre è difficile conoscere i dettagli perché dubito che Mazda spiattelli tutto ai quattro venti… cercherò di scrivere un post (che era già previsto in questa serie dedicata ai MCI) ma sicuramente esistono dei testi dedicati… quindi spero di potere essere esaustivo…

  • # 26
    TheKaneB
     scrive: 

    beh, a giudicare da quello che leggo ne sai sicuramente almeno 100 volte di quanto ne so io (sono un programmatore, di meccanica ne capisco meno di niente!), perciò ben venga anche un articolo non troppo approfondito (che magari stenterei a comprendere appieno) :-)

    thanks!

  • # 27
    Simone Serra (Autore del post)
     scrive: 

    @ TheKaneB

    Diciamo che ci lavoro sui motori (il mio profilo non proprio aggiornato ed “in pillole” è presente nella pagina “Autori”)… però ho dei trascorsi “informatici”… studi secondari alle industriali in informatica e programmazione in C tornata utile molto spesso anche in Ingegneria Meccanica per risolvere tanti problemi…

    Come tematica di ricerca mi occupo proprio di motori a basse emissioni, e quando parlerò di HCCI e PPC parlerò proprio di questo ;-)

  • # 28
    TheKaneB
     scrive: 

    ho letto il tuo profilo :)
    PS: com’è la svezia?

    ok ok… sto trabordando con gli OT… mi fermo :D

  • # 29
    Simone Serra (Autore del post)
     scrive: 

    @ TheKaneB

    Fredda :-P eheheh

    ;-)

    PS se fai ricerca è molto bella, anche Computer Science

  • # 30
    Matador
     scrive: 

    “La prima classificazione permette di suddividere i motori in 2 e 4 tempi, i quali ultimi risultano essere gli unici impiegati nella trazione stradale ad eccezione dei piccoli motori (in genere di cilindrata non oltre i 250cc) per i motoveicoli.”

    Spero che nei prossimi approfondimenti prenderai in considerazione le nuove tecnologie della FIAT come il nuovo Bicilindrico della 500 ed il sistema Multi-Air. Roba molto interessante ^^

    Bello articolo, non vedo l’ora per il prossimo !

  • # 31
    Simone Serra (Autore del post)
     scrive: 

    @ Matador

    Non voglio entrare in particolari soluzioni produttive, ma le idee alla base di queste (come il multiair) spesso nascono come risoluzioni a dei problemi che illustrerò e quindi ci saranno delle spiegazioni a riguardo… devo ammettere che del motore bicilindrico della 500 non mi sono interessato, ora controllo cosa ha di particolare… grazie della dritta

  • # 32
    The Solutor
     scrive: 

    devo ammettere che del motore bicilindrico della 500 non mi sono interessato, ora controllo cosa ha di particolare… grazie della dritta

    Hanno applicato semplicemente le ultime innovazioni made in FIAT ad un bicilindrico da soli 800 cc tirandone fuori 85 cavalli, con una versione da 105 in previsione. Confrontato col motore della mia smart, che sarà anche diesel, ma di cavalli ne ha 41, i numeri parlano da soli.

    Pi bisognera vedere come questo si ripercuoterà sulla durata.

    Giusto per paragone la mia prima auto fu una renault 9 col motore 1100 da 45 cavalli, all’epoca un 1100 fiat ne tirava fuori almeno 60.

    Però io ci ho fatto 380 mila chilometri (la distanza terra luna) senza praticamente averla mai portata dal meccanico, per fare gli stessi KM con una fiat di motori ne servivano 3

  • # 33
    arkanoid
     scrive: 

    Il wankel è un motore anacronistico e imho senza futuro. Adesso che si punta al downsizing ancor di più. Ha troppi problemi, un campo di applicazione limitato alle macchine sportive leggere, che lo rende inadatto ad uno sviluppo costoso per via del mercato che non lo richiede.
    Sono un po’ scettico anche sull’affdabilità del multiair fiat, ma sembra che nessuno se ne preoccupi, forse per una volta hanno fatto uscire una soluzione tecnicamente consistente in un’area critica per l’affidabilità di un 4 tempi come lo è il diagramma di alzata delle valvole.
    Credo però che la strada sia giusta, voglio guidare il bici fiat per togliermi un po’ dello scetticismo di un bici su una vettura, dopo aver conosciuto il tricilindrico triumph sarà una bella lotta, anche perchè credo che l’attuale classe di motori sia destinata un po’ a cambiare. Tre cilindri piccoli assistiti da volumetrico e turbiocompressore che permette di avere lo stesso blocco con potenze molto variabili e pesi contenuti da montare su utilitarie e berline, sei cilindri derivati dalla termica dei tre cilindri per le sportive. O almeno, io punterei su un’economia di scala così. Da un tri intorno ai 900 puoi tirare fuori da 50 a 120 cavalli senza problemi e con quello ci copri dalla polo alla passat base, un 6 cilindri 1800 lo puoi vendere da 150 a 250 cavalli per coprire il resto della gamma, con una grande economia di scala invece di fare 4 motori diversi.

  • # 34
    Ominaru
     scrive: 

    @ alessiodp
    come gia’ detto controlla le candelette di preriscaldamento.
    Io ti consiglio anche di vedere se il filtro del gasolio e’ sporco perche’ immagino che quel motore sia rimasto al freddo e possibilita’ di qualche gelata -> nel gasolio gelato la paraffina tende a sciogliersi intasando il filtro.
    Anche l’ acqua nel gasolio, come detto da Simone Serra (Autore del post), puo’ essere un problema.

    @Simone Serra (Autore del post)
    Non puoi modificare la prima immagine indicando meglio la corsa del pistone?
    Qundo farai l’ integrazione con un altro articolo puoi inserire anche la differenza tra dispositivi FAP e DFP?

  • # 35
    joe.vanni
     scrive: 

    @arkanoid
    Invece ultimamente il wankel sta riservando sorprese: basse emissioni, compatto, brillante, assenza di vibrazioni, bassi consumi (25 km/l) quindi adatto come “range extender” come il motore da 20 Kw della 500 ibrida (che come ibrida consuma l’equivalente di 0.8 litri/100km)
    http://www.greencarcongress.com/2010/05/fev-20100512.html
    Da segnalare anche un innovativo motore diesel a due tempi con rendimenti superiori del 45% di un diesel. Motore OPOC (opposed-piston, opposed-cylinder) previsto in versione 300 HP in un elicottero ibrido (questa applicazione impone affidabilità) con dimezzamento dei consumi.
    http://www.greencarcongress.com/2010/03/ecomotors-20100310.html
    http://www.favstocks.com/eads-to-showcase-hybrid-helicopter-and-algal-aviation-fuel-at-2010-ila-berlin-airshow/0516512/

    Il caso più estremo di sviluppo (ma non parliamo più di combustione interna) è la cella a combustibile SOFC accoppiata a turbina (sistema “ïbrido”) con rendimenti meccanici da capogiro (70%). Attualmente società come Siemens hanno realizzato gruppi di potenza di taglia tra i 100 e 500 KW
    Funziona con metano, gpl, metanolo o idrogeno. Ed emette solo CO2, nessun altro inquinante. Se uso idrogeno ho emissioni zero.
    Al momento è per lo più problema di costo. Ma dato il fermento che c’è in questo campo scommetterei di vedere presto questi apparati, in grado di raddoppiare le percorrenze dei motori attuali, a partire dagli automezzi di grossa taglia. Le SOFC da sole raggiungono rendimenti del 55%. Sono compatte, silenziose e già ora realizzate per taglie da 1 a 10 KW come generatori di corrente

  • # 36
    joe.vanni
     scrive: 

    @ Simone (author)
    Ho letto recentemente il link segnalato
    Le emissioni inquinanti negli impianti di combustione dei rifiuti
    Fa impressione la sfilza di inquinanti che anche a modiche quantità respiriamo.
    Visto che dopo la Campania arrivano altre emergenze rifiuti come Palermo e Lazio
    Mi permetto di segnalare il sistema innovativo ArrowBio adottato a Los Angeles e Sidney

    http://www.ecoblog.it/post/6318/tel-aviv-ecco-la-soluzione-rifiuti-per-la-campania-ma-bertolaso-non-ci-crede

    Sistema biomeccanico a freddo (zero emissioni) che ricicla praticamente tutto, produce metano sufficiente per la rete di trasporto della città e costa metà degli inceneritori: http://arrowbio.com/technology/advantages/

    Ed anche il più casalingo e semplice sistema di Vedelago nel quale però è prevista a monte la separazione della parte organica. Se è vero che a Treviso un bacino di utenza di un milione di persone crea un indotto di 9000 persone, adottato in Italia questo sistema creerebbe 500.000 posti di lavoro, azzerando le emissioni.
    http://www.beppegrillo.it/2010/05/il_centro_di_riciclo_di_vedelago/index.html

    Propongo all`autore vista l’attualità che attirerebbe molto seguito e vista la carenza di informazione indipendente di fare un escursus sui vari metodi di trattamento dei rifiuti e dell’energia in essi contenuta –concetto non sempre chiaro a tutti-, ad esempio partendo dai report della Juniper Consultancy che è la più autorevole società di consulenza nel campo

  • # 37
    joe.vanni
     scrive: 

    @arkanoid
    Invece ultimamente il wankel sta riservando sorprese: basse emissioni, compatto, brillante, assenza di vibrazioni, bassi consumi (25 km/l) quindi adatto come “range extender” come il motore da 20 Kw della 500 ibrida (che come ibrida percorre l’equivalente di 120 Km/litro)
    http://www.greencarcongress.com/2010/05/fev-20100512.html

    Da segnalare anche un innovativo motore diesel a due tempi con rendimenti superiori del 45% di un diesel. Motore OPOC (opposed-piston, opposed-cylinder) previsto in versione 300 HP in un elicottero ibrido (questa applicazione impone affidabilità) con dimezzamento dei consumi.
    http://www.greencarcongress.com/2010/03/ecomotors-20100310.html
    http://www.favstocks.com/eads-to-showcase-hybrid-helicopter-and-algal-aviation-fuel-at-2010-ila-berlin-airshow/0516512/

    Il caso più estremo di sviluppo (ma non parliamo più di combustione interna) è la cella a combustibile SOFC accoppiata a turbina (sistema “ïbrido”) con rendimenti meccanici da capogiro (70%). Attualmente società come Siemens hanno realizzato gruppi di potenza di taglia tra i 100 e 500 KW
    Funziona con metano, gpl, metanolo o idrogeno. Ed emette solo CO2, nessun altro inquinante. Se uso idrogeno ho emissioni zero.
    Al momento è per lo più problema di costo. Ma dato il fermento che c’è in questo campo scommetterei di vedere presto questi apparati, in grado di raddoppiare le percorrenze dei motori attuali, a partire dagli automezzi di grossa taglia. Le SOFC da sole raggiungono rendimenti del 55%. Sono compatte, silenziose e già ora realizzate per taglie da 1 a 10 KW come generatori di corrente

  • # 38
    joe.vanni
     scrive: 

    @arkanoid @TheKaneB
    Invece ultimamente il wankel sta riservando sorprese: basse emissioni, compatto, brillante, assenza di vibrazioni, bassi consumi (25 km/l) quindi adatto come “range extender” come il motore da 20 Kw della 500 ibrida (che come ibrida consuma l’equivalente di 0.8 litri/100km)
    http://www.greencarcongress.com/2010/05/fev-20100512.html

    Da segnalare anche un innovativo motore diesel a due tempi con rendimenti superiori del 45% di un diesel. Motore OPOC (opposed-piston, opposed-cylinder) previsto in versione 300 HP in un elicottero ibrido (questa applicazione impone affidabilità) con dimezzamento dei consumi.
    http://www.greencarcongress.com/2010/03/ecomotors-20100310.html
    http://evworld.com/news.cfm?newsid=23471

    Il caso più estremo di sviluppo (ma non parliamo più di combustione interna) è la cella a combustibile SOFC accoppiata a turbina (sistema “ïbrido”) con rendimenti meccanici da capogiro (70%). Attualmente società come Siemens hanno realizzato gruppi di potenza di taglia tra i 100 e 500 KW
    Funziona con metano, gpl, metanolo o idrogeno. Ed emette solo CO2, nessun altro inquinante. Se uso idrogeno ho emissioni zero.
    Al momento è per lo più problema di costo. Ma dato il fermento che c’è in questo campo scommetterei di vedere presto questi apparati, in grado di raddoppiare le percorrenze dei motori attuali, a partire dagli automezzi di grossa taglia. Le SOFC da sole raggiungono rendimenti del 55%. Sono compatte, silenziose e già ora realizzate per taglie da 1 a 10 KW come generatori di corrente

  • # 39
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ Ominaru

    Modificando l’immagine dovrei aggiungere la camera di combustione per dare l’idea di dove finisce la corsa, altrimenti indicando la corsa questa sembrerebbe un po’ “a caso”… magari nei prossimi post inserisco qualche immagine migliore con l’intera sequenza delle fasi.

    FAP e DFP non hanno differenze così sostanziali, ma ne parlerò comunque nel post dedicato ai Diesel… di motori ne parleremo ancora per un pò…

  • # 40
    AlessioF
     scrive: 

    Io aspetto solo la spiegazione del ciclo Ciclo Atkinson e le differenze con l’otto

  • # 41
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ joe.vanni

    Grazie dei link, darò uno sguardo… magari riprenderò l’argomento “energia dai rifiuti” in post successivi

  • # 42
    vergani umberto
     scrive: 

    Ciao Simone, ti chiedo di chiarirmi un dubbio: riferendomi al grafico raffigurante il lavoro indicato si nota un’area positiva
    a forma di quarto di luna sostenuta da un piedestallo che raffigura il lavoro negativo dovuto alle fasi di aspirazione e scarico; consultando vari testi non ho trovato indicazioni su quanto incide in percentuale l’area negativa ( piedestallo ) sull’area positiva (luna ). Bocchi aggiunge però all’area negativa anche l’area a destra compresa tra la luna e il piedestallo. Confermi ??
    Ciao Vergani Umberto

  • # 43
    Simone Serra (Autore del post)
     scrive: 

    @ Umberto Vergani

    Ciao Umberto, l’incidenza dell’area negativa (il “piedistallo”) si ha solo per i motori aspirati, se segui la curva con una matita vedrai che mentre la “mezzaluna” la percorri in senso orario, il “piedistallo” lo percorri in senso antiorario… nei motori sovralimentati risulterà in senso orario anche quella… per quello che riguarda la sua entità dipende fortemente dal carico del motore, ai bassi carichi in un motore con valvola a farfalla quell’area diventa enorme… diciamo che l’influenza può variare tra qualche % sino al 100% in condizioni di autosostentamento (regime di minimo) quando il motore eroga la potenza strettamente necessaria per restare in moto ma nulla di più.

    Per quello che dici del Bocchi mi sembra un pò strano… c’è una zona di sovrapposizione tra le due curve che può trarre in inganno… avrei bisogno di vedere (o di leggere esattamente cosa dice), ma al momento non ho il suo libro (devo ricordarmene quando sono in ufficio), potrebbe riferirsi a casi specifici.

  • # 44
    vergani umberto
     scrive: 

    Simone grazie della risposta.
    Giuseppe Bocchi a pag 86 di MOTORI A QUATTRO TEMPI scrive esattamente che anche quell’area è lavoro negativo.
    Ciao Vergani Umberto

  • # 45
    vergani umberto
     scrive: 

    Ciao Simone, hai consultato Bocchi ? Ho un altro dubbio da chiarire: il lavoro negativo per aspirazione e scarico va in abbattimento del rendimento termico o di quello meccanico ?
    Ti ringrazio subito per la tua immancabile e cortese risposta.
    Vergani Umberto

  • # 46
    Simone Serra (Autore del post)
     scrive: 

    @ Umberto Vergani

    Ciao Umberto, purtroppo il Bocchi non si trova in biblioteca, se in qualche modo riesci a scannerizzare l’immagine e caricarla su qualche servizio online posso dare un’occhiata.

    Per quanto riguarda il rendimento in realtà si può scorporare il rendimento di pompaggio (vedi Motori ad Alta Potenza Specifica – Ing. Pignone) ed includerlo in esso… di fatto l’influenza dovrebbe essere duplice sia sul meccanico che sul termico, ma molto dipende da come vengono a loro volta definiti i rendimenti (cosa che non è così rigorosa)… infatti per questo è meglio scorporare il ricambio della carica in un termine separato in modo da avere direttamente la possibilità di confrontare i valori di lavoro utile e di pompaggio tra diversi motori

  • # 47
    vergani umberto
     scrive: 

    Ciao Simone,
    non mi è possibile inviarti il disegno del grafico di Bocchi ma posso assicurarti che l’autore,in maniera inequivocabile, afferma che anche quel triangolino a destra compreso tra la “luna” e il
    “piedestallo” rappresenta lavoro perduto.
    La cosa comunque è logica in quanto al punto morto inferiore i gas nel cilindro conservano ancora una pressione che si oppone al ritorno del pistone verso il punto morto superiore, tale pressione avversa persiste poi per tutta la corsa di scarico.
    Grazie per la risposta.
    Vergani Umberto

  • # 48
    Ester
     scrive: 

    Complimenti per il modo in cui vengono trattati gli argomenti…
    mi sto laurando in ingegneria meccanica, e l’ultimo esame che mi resta è “motori a combustione interna”.
    Grazie ai tuoi appunti ho capito tante cose che i prof. danno per scontate..
    grazie ancora ho trovato tutto molto utile!

  • # 49
    Simone Serra (Autore del post)
     scrive: 

    @ Ester

    Ti ringrazio per i complimenti… sono lieto di esserti stato di aiuto, di fatto siamo colleghi… che università?

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