Diesel vs Benzina [56k warning]

[aceto876]

Il diesel ha una erogazione migliore solo se facciamo il
confronto a pari numero di giri. Mentre è evidente che in assoluto
l'erogazione migliore è quella del benzina.



Immagino che finora ci siano state almeno un migliaio di tread su
questo argomento: il confronto tra le prestazioni dei motori a
ciclo diesel e quelli a ciclo otto. Dato che anche a me viene rivolta
molto spesso la domanda su quale sia il migliore, mi sono posto
una serie di domande per trovare una mia risposta a quella principale.
E da buon ingegnere la miarisposta è: dipende.
Adesso spiegherò bene cosa intendo dire, facendo anche dei
calcoli concreti in modo che si parli di qualcosa di tangibile.
Incominciamo con la fisica del problema, che già da sola mostra
alcuni importanti risvolti su cui c'è molta confusione.

Quando siamo su di una vettura in movimento le prestazioni che
noi avvertiamo come spinta del motore si possono ricondurre
quantitativamente all'accelerazione, intesa come tasso di
variazione della velocità del veicolo nell'unità di tempo.
La nota legge della dinamica F=m*a ci dice che la forza che
spinge la vettura è proporzionale alla sua accelerazione
attraverso la massa del veicolo stesso. Riscrivendola per
videnziare l'accelerazione che è quello che a noi interessa
otteniamo

F
--- = a
m

Anche la forza F che spinge la vettura può essere ricavata da una
semplicissima e generalissima formula della fisica nota a tutti:
P=F*v, cioè la potenza è uguale al prodotto tra la forza
che spinge la vettura e la velocità a cui la vettura si sposta. La
potenza che consideriamo è quella disponibile alle ruote.
Trascurando le perdite dovute agli attriti della trasmissione
questa potenza alle ruote è la potenza che viene fornita dal
motore, a cui va poi sottratta la potenza assorbita
dall'avanzamento della vettura. Mettiamo anche qui in evidenza il
termine che ci interessa, cioè la forza

P
--- =a
v

Sostituiamo questo valore della forza nella formula dell'accelerazione e otteniamo

P
----- = a
v*m

Questa è la formula che ci interessa e che mostra subito la prima
cosa su cui tantissima gente fa confusione: la
coppia del motore non ha alcuna influenza diretta sulle
prestazioni delle automobili. E' la sola potenza che il motore è in
grado di fornire a quella velocità della vettura a determinare
l'accelerazione. Il valore di coppia entra solo per via
indiretta come fattore della potenza.

Adesso mostrerò con un esempio numerico questo fatto.
Consideriamo una bella station wagon da famiglia (ho scelto
questo tipo di auto perchè avevo sotto mano dei dati comodi) su
cui si possono montare in alternativa o un diesel o un benzina,
entrambi di 1800-2000cc della potenza di 100kW. Riporto qui le
caratteristiche di erogazione per entrambi i propulsori.


Figura1: diagramma delle caratteristiche dei motori così come lo si trova sulle riviste




Inoltre bisogna considerare le masse delle due vetture in ordine
di marcia con guidatore

massa benzina 1600kg

massa diesel 1650kg

A questo punto ci serve anche il dato relativo alla velocità
massima raggiungibile dalla vettura, il quale ci servirà per
calcolare i rapporti della trasmissione. Dalle leggi della dinamica
del veicolo sappiamo che, con ottima approssimazione, la
potenza assorbita dall'avanzamento del veicolo a velocità
costante a causa della resistenza aerodinamica e di rotolamento è

P(assorbita)=A*v^3 + B*v

dove v è la velocità del veicolo, A e B sono due coefficienti
sperimentali che dipendono appunto da rotolamento e
aerodinamica.
La velocità massima si avrà quando tutta la potenza del
motore sarà assorbita dall'avanzamento

P(max)=A*vmax^3 + B*vmax

da questa formula ricaviamo la massima velocità raggiungibile
dall'auto con un motore di 100kW, che nel nosto caso è

vmax = 206km/h

Con questo dato possiamo calcolare il rapporto di trasmissione
corrispondente alla V marcia, in modo tale che a 206km/h il
motore sia al regime di potenza massima.

Il rapporto della I marcia invece si calcola usualmente per fare in
modo che l'auto viaggi a circa 7km/h con il motore a
1000giri/min. Questo per consentire la marcia in colonna a
bassa velocità senza dover continuamente sfrizionare.
Gli altri rapporti li calcoliamo in modo che siano equispaziati.

Adesso che abbiamo dimensionato i rapporti della trasmissione
possiamo calcolare la forza che le due vetture possono mettere,
almeno in via teorica, a terra alle varie velocità di marcia


Figura2: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a benzina.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 100% e cambia marcia al massimo dei giri





Figura3: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a diesel.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 100% e cambia marcia al massimo dei giri




Se si guarda a questi diagrammi si vede che l'andamento della
forza ha una forma uguale alla curva di coppia in ogni rapporto.
Quindi una influenza della curva di coppia sulle prestazioni c'è.
Ma conta solo la forma della curva, il valore in Nm
(o kgm se siete tradizionalisti) non ha la minima influenza.
E questo lo si vede bene sovrapponendo i due diagrammi della
forza massima disponibile.


Figura4: diagramma forza velocità di entrambi i motori. Mostra quanta forza mettono a disposizione i motori ad ogni velocità.Entrambi i guidatori viaggiano col gas al 100% e cambiano marcia al massimo dei giri

[aceto876]

Le curve sono in pratica sempre sovrapposte, tranne nel
primo tratto corrispondente alla prima marcia.Questo è dovuto al
fatto che la prima del motore diesel è molto corta per consentire
la vi viaggiare a basse velocità, e questo si riflette sulla forza
disponibile. Ma tale forza non è utilizzabile in quanto supera
abbondantemente il limite di aderenza delle ruote. Se guardiamo
infatti alle accelerazioni massime realizzabili le curve sono
sovrapposte a tutte le velocità


Figura5: diagramma accelerazione velocità. Mostra quale accelerazione la vettura ha al variare della velocità.Entrambi i conducenti guidano con gas al 100% e cambiano marcia al regime massimo possibile



il taglio a 5 m/s^2 (cioè circa 0,5g) è appunto legato al
pattinamento, tenendo conto del fatto che abbiamo 2 ruote
motrici, del trasferimento di carico in accelerazione, dell'aderenza
delle ruote stesse. L'andamento delle accelerazioni determina un
andamento delle velocità nel tempo di questo tipo.


Figura6: diagramma velocità tempo.Mostra la progressione della velocità nel tempo.Entrambi i conducenti guidano con gas al 100% e cambiano marcia al regime massimo possibile



Questa figura rappresenta l'andamento della velocità delle due
vetture in caso di sfruttamento delle prestazioni massime.
Il fatto che ad esempio il tempo 0-100 sia di soli 8 secondi è
dovuto al fatto che andrebbero sommati anche i tempi morti delle
camiate, che sono almeno un paio di secondi. Quindi ad occhio e
croce numericante tutto fila e rispetta quelli che sono i rilevamenti
sperimentali. In conclusione le prestazioni massime sono
assolutamente identiche. E questo concorda con quanto detto
all'inizio, cioè che le prestazioni dipendono solo dalla potenza,
cosa in cui i due motori si equivalgono.

Ma allora perchè sembra evidente a tutti che il diesel abbia
una spinta superiore nell'uso su strada? Anche questo è
spiegabile e non è sbagliato. Nell'uso comune di tutti i giorni
non si guida infatti cercando le massime prestazioni della
vettura, ma, ragionevolmente, le accelerazioni vengono
effettuate con gas parzializzato e cambiando rapporto ad
orecchio, tenendo il motore entro i 3000giri/min. Se
guardiamo l'andamento della forza disponibile nei vari rapporti


Figura7: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a benzina.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 50% e cambia marcia a 3000giri





Figura8: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a diesel.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 50% e cambia marcia a 3000giri

[aceto876]

si trova che l'accelerazione della vettura diesel è nettamente
superiore a parità di gas dato dal guidatore, come si vede qui
sotto


Figura9 :diagramma accelerazione velocità. Mostra quale accelerazione la vettura ha al variare della velocità.Entrambi i conducenti guidano con gas al 50% e cambiano marcia a 3000giri/min





Figura10:diagramma velocità tempo.Mostra la progressione della velocità nel tempo.Entrambi i conducenti guidano con gas al 50% e cambiano marcia a 3000giri/min




O in altre parole il guidatore diesel deve premere meno
l'acceleratore di quello benzina per avere la stessa accelerazione.
Le figure sotto mostrano che le accelerazioni (fig 11) e le progressioni (fig 12) delle velocità sono simili per il benzina col
gas all'80% e il diesel col gas al 50%


Figura11:diagramma accelerazione velocità. Mostra quale accelerazione la vettura ha al variare della velocità.Il conducente diesel ha il gas al 50%,il conducente benzina ha il gas all'80%.Entrambi cambiano marcia a 3000giri/min





Figura12:diagramma velocità tempo.Mostra la progressione della velocità nel tempo.Il conducente diesel ha il gas al 50%,il conducente benzina ha il gas all'80%.Entrambi cambiano marcia a 3000giri/min




Ho quidi mostrato numericamente la sensazione di grande vigore
del diesel. Ma come concilamo questo fatto con l'affermazione
precedente che le prestazioni non dipendono dal valore di
coppia? Questo esempio sembra appunto mostrare chiaramente
che il diesel va forte perchè ha tanta coppia in basso.

Questa è una contraddizione apparente, che dipende
dal fatto che nell'esempio dell'uso normale i due motori sono
usati in condizioni fortemente diverse.
Infatti il range di regimi utilizzati è solo numericamente lo stesso
per entrambi, cioè tra 2000 e 3000 giri al minuto. Range
che è considerato medio basso dalla maggior parte dei guidatori.
Questo corrisponde a verità nel caso del motore a benzina,
in quanto sono regimi tra il 33 e il 50% del regime di massima
potenza. Per il diesel invece corrisponde a un range
tra il 50 e il 75% del regime di massima potenza.
Quindi si tratta per il diesel di regimi medio alti
in cui la POTENZA disponibile è molto elevata,
mentre invece il motore a benzina è al di sotto dei regimi dove si
esprime al meglio.

[aceto876]

Se facciamo una prova in condizioni simili, dovremmo
prendere dei regimi medio alti anche per il motore a ciclo otto,
cioè tra i 3000 e i 4500 giri al minuto, i quali sono equivalenti
ai 2000-3000 giri per il diesel. Dalle figure sotto, specie la15 e la
16, si vede che le prestazioni tornano ad essere del tutto
confrontabili


Figura13: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a benzina.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 50% e cambia marcia a 4500giri (75% del regime di potenza massima)






Figura14diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a diesel.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 50% e cambia marcia a 3000giri (75% del regime di potenza massima)






Figura15diagramma accelerazione velocità. Mostra quale accelerazione la vettura ha al variare della velocità.Entrambi i conducenti guidano con gas al 50% e cambiano rapporto al 75% del regime di potenza massima





Figura16: diagramma velocità tempo.Mostra la progressione della velocità nel tempo.Entrambi i conducenti guidano con gas al 50% e cambiano rapporto al 75% del regime di potenza massima

[aceto876]

Se invece facciamo una prova simile a regimi medio bassi,
ossia il 35-50% del regime di potenza massima, per entrabi (cioè
2000-3000 il benzina e 1350-2000 il diesel) e gas al 50%


Figura17: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a benzina.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 50% e cambia marcia a 3000giri (50% del regime di potenza massima)





Figura18: diagramma forza velocità nelle varie marce del motore a diesel.Mostra per ogni rapporto del cambio quale forza sia disponibile per spingere la vettura.La linea che li congiunge rappresenta l'andamento delle forze che vengono usate dal guidatore in queste condizioni.Il guidatore viaggia col gas al 50% e cambia marcia a 2000giri (50% del regime di potenza massima)





Figura19: diagramma accelerazione velocità. Mostra quale accelerazione la vettura ha al variare della velocità.Entrambi i conducenti guidano con gas al 50% e cambiano marcia al 50% del regime di potanza massima





Figura20: diagramma velocità tempo.Mostra la progressione della velocità nel tempo.Entrambi i conducenti guidano con gas al 50% e cambiano marcia al 50% del regime di potanza massima

[aceto876]

In questo caso invece è il diesel ad essere pesantemente
svantaggiato dal fatto che il turbo entra a regimi superiori al 50%
e quindi a regimi medio bassi il motore è asfitico. La cosa è
evidentissima se guardiamo le curve di potenza correttamente
adimensionalizzate rispetto al regime di potenza massima.


Figura21: Curve di potenza tracciate relativamente al regime di potenza massima




A questo punto, guardando la figura 21, trovo che sia
assolutamente sbagliato parlare di erogazione migliore per il
diesel, in quanto quella del motore a ciclo otto è evidentemente o
alla pari (ai regimi medio-alti) o nettamente sopra (regimi medio-bassi).

L'equivoco in conclusione nasce dal fatto che il confronto di
solito è fatto in condizioni impari ed estremamente favorevoli alla
supremazia del diesel. Con questo non sto dicendo che il diesel
sia un pessimo motore, anzi. Il diesel appare superiore nell'uso
comune in quanto dà il meglio di sè proprio in quelle condizioni,
mentre il motore a benzina è lontano dalla zona migliore.

In altre parole il diesel ha una erogazione
migliore se facciamo il confronto a pari numero di giri. Mentre è
evidente che in assoluto l'erogazione migliore è quella del benzina.
Infatti il motore a benzina, oltre ad avere una curva
di potenza più sostenuta ai regimi bassi (cioè entro il 50% del
regime di potenza massima) come mostrato nella figura 21, ha
anche una maggiore estensione delle curve stesse

benzina:

nmax
-------- = 8
nmin


diesel:

nmax
-------- = 6
nmin


Spero di avere illustrato la mia posizione in modo comprensibile, e
di aver aiutato anche voi a vedere la mia idea che è un po'
diversa dalle solite

Nota finale: le curve presentate sono state calcolate con un noto
foglio di calcolo partendo dalle curve in figura 1 .

Non faccio nessun riferimento ai consumi, dove il diesel eccelle
senza dubbio. Ma d'altra parte questo è al di fuori di ogni dubbio,
e non penso che la mia opinione possa essere innovativa. Ditemi
che ne pensate di tutta la faccenda.

[PHCV]

Solo una parola.... complimenti...... dopo me lo leggo con calma...ciao!


PHCV

[Goldrake_xyz]

Alcune imprecisioni :

il turbo sul diesel comincia a spingere anche già dal minimo,
a differenza dei turbo benzina.

Non è detto che la marcia più alta porta automaticamente
la velocità massima alla potenza massima, questa è
una scelta del progettista.

In ogni modo, come ben sai, la curva della potenza massima
non è altro che la coppia max moltiplicato x il numero di giri,
(scusami se non ti faccio la dimostrazione..)

la potenza del diesel in ogni modo oltre i 4000 g/m
crolla inesorabilmente, laddove invece il motore a benzina
può ancora dare accelerazione fino ai 6000 g/m

Comunque è il motore Diesel che ha più potenza ai regimi
medio bassi e non il motore a benzina






Good Luck !

[aceto876]

Originariamente inviato da Goldrake_xyz
Alcune imprecisioni :

il turbo sul diesel comincia a spingere anche già dal minimo,
a differenza dei turbo benzina.

E come spieghi la bassa coppia che il diesel ha fino a 2000 giri per poi aumentare di colpo?I diesel senza turbo non hanno questo comportamento, ma hanno una curva omogenea come quella dei motori otto....

Originariamente inviato da Goldrake_xyz
Non è detto che la marcia più alta porta automaticamente
la velocità massima alla potenza massima, questa è
una scelta del progettista.

Ma infatti non ho detto che sia obbligatorio. Il mio è solo un esempio numerico. E per tanto dovevo fare delle scelte di criteri omogenei e verosimili. Anche nel caso in cui il rapporto più lungo sia scelto secondo criteri diversi, non mi risulta che ci siano differenze drammatiche. Quindi a mio giudizio ritengo la mia scelta buona. Come dici tu non è un criterio rigido, ma comunque è il criterio base a cui poi si appliacano delle varianti

Originariamente inviato da Goldrake_xyz
In ogni modo, come ben sai, la curva della potenza massima
non è altro che la coppia max moltiplicato x il numero di giri,
(scusami se non ti faccio la dimostrazione..)

Certo e l'ho anche sottolineato. Ma la sua presenza è indiretta. Io ho cercato appunto di mostrare che il valore numerico assoluto della coppia non influenza le prestazioni. Ossia avere 300Nm a 2000 giri è del tutto eqivalente ad avere 200Nm a 3000. Quello che conta è che la potenza nelle due situazioni è la stessa e di conseguenza le prestazioni effettive.
La forma della curva di coppia invece è importante. Averla "piena" significa avere una spinta omogenea a tutti regimi.

Originariamente inviato da Goldrake_xyz
la potenza del diesel in ogni modo oltre i 4000 g/m
crolla inesorabilmente, laddove invece il motore a benzina
può ancora dare accelerazione fino ai 6000 g/m

Sono d'accordo. Quello che ho cercato di trasmettere è che, dal punto di vista dei due motori, i 4000 giri del motore diesel sono da comparare con i 6000giri del motore otto. Cioè andare a 4000 col diesel è come andare a 6000 col benzina. Bisognerebbe guardare cioè non il numero dei giri in assoluto, ma il numero di giri relativamente al "fondoscala", rappresentato dal regime di potenza massima. Noi ingegneri abbiamo il vizio di pensare alle cose adimensionalizzandole.....

Originariamente inviato da Goldrake_xyz
Comunque è il motore Diesel che ha più potenza ai regimi
medio bassi e non il motore a benzina

Come ho detto nella mia trattazione, quello che dici tu è vero se consideri basso per un diesel tra i 2000 e i 3000 giri. Ma per un motore che arriva a 4000 non è così basso, anzi. Sei ben sopra la metà. Io questi li chiamo medio alti. Come per il motore a benzina sono medioalti tra 3000 e 4500.

Originariamente inviato da Goldrake_xyz
Good Luck !

Speriamo che la fortuna mi assista sempre. E mi auguro di avere chiarito un po' i miei concetti. Lungi da me pretendere di avere il vangelo del motore. Quello che mi auguro è di stimolare discussioni costruttive. E il tuo intervento lo è

[alimatteo86]

chiarissimo


complimenti

[jumpermax]

Originariamente inviato da aceto876
E come spieghi la bassa coppia che il diesel ha fino a 2000 giri per poi aumentare di colpo?I diesel senza turbo non hanno questo comportamento, ma hanno una curva omogenea come quella dei motori otto....

Più che sotto i 2000 direi sotto i 1700 circa ed è dovuto al fatto che il turbocompressore attacca a quel punto...

Certo e l'ho anche sottolineato. Ma la sua presenza è indiretta. Io ho cercato appunto di mostrare che il valore numerico assoluto della coppia non influenza le prestazioni. Ossia avere 300Nm a 2000 giri è del tutto eqivalente ad avere 200Nm a 3000. Quello che conta è che la potenza nelle due situazioni è la stessa e di conseguenza le prestazioni effettive.
La forma della curva di coppia invece è importante. Averla "piena" significa avere una spinta omogenea a tutti regimi.

Mmmh questa è la parte del discorso che mi convince meno. Il discorso che fai trascura completamente l'inerzia del motore, ossia la capacità di opporsi alle variazioni di carico.

Sono d'accordo. Quello che ho cercato di trasmettere è che, dal punto di vista dei due motori, i 4000 giri del motore diesel sono da comparare con i 6000giri del motore otto. Cioè andare a 4000 col diesel è come andare a 6000 col benzina. Bisognerebbe guardare cioè non il numero dei giri in assoluto, ma il numero di giri relativamente al "fondoscala", rappresentato dal regime di potenza massima. Noi ingegneri abbiamo il vizio di pensare alle cose adimensionalizzandole.....

Alla fine è questo il nodo della questione imho...

[Athlon]

OTTIMO LAVORO

[aceto876]

Originariamente inviato da jumpermax
Mmmh questa è la parte del discorso che mi convince meno. Il discorso che fai trascura completamente l'inerzia del motore, ossia la capacità di opporsi alle variazioni di carico.

Mi sembra una critica interessante. Intendi di considerare il momento d'inerzia del motore?Spiega meglio cosa intendi.

Originariamente inviato da jumpermax
Alla fine è questo il nodo della questione imho...

Ma quale? Che benzina e diesel andrebbero confrontati in condizioni pari o che il problema è mioche mi ostino ad adimensionalizzare tutto?

[jumpermax]

Originariamente inviato da aceto876
Mi sembra una critica interessante. Intendi di considerare il momento d'inerzia del motore?Spiega meglio cosa intendi.

I componenti in movimento del motore, volano pistoni e trasmissione danno un'inerzia allo stesso che si oppone sia alle variazioni improvvise di carico che anche alle accelerazioni dello stesso (così come alle decelerazioni del resto). Esempio classico è il motore del trattore che viaggia a regimi bassi ma ha i pistoni con la corsa molto lunga (oltre che pesanti) ed un volano di dimensioni notevoli... in questo modo il motore riesce agevolmente a contrastare le variazioni di coppia e non rischia di spegnersi. Insomma non è solo la coppia a dare l'accelerazione ma tutta la dinamica del motore. Un motore progettato per accelerare in fretta avrà un'inerzia scarsa, pistoni con corsa breve e molto larghi in grado tra l'altro di arrivare ad alti regimi di rotazione.

Ma quale? Che benzina e diesel andrebbero confrontati in condizioni pari o che il problema è mioche mi ostino ad adimensionalizzare tutto?

Che è più una questione di regimi sfruttabili del motore che di altro.
Il benzina con 2000 giri da una spinta più sfruttabile del diesel, che infatti funziona meglio con cambi più frazionati (6 marce)

[aceto876]

Il grande puffo ha sempre ragione. Bisognerebbe introdurre il momento d'inerzia del motore, che può essere poi trasformato in una massa traslante aggiuntiva all'inerzia del veicolo passando per i vari rapporti del cambio.
Stamattina ci ho pensato un attimo. I turbodiesel del giorno d'oggi non sono più così pachidermici come lo erano una volta. Nel senso che hanno una costruzione molto più leggera, anche in virtù del fatto che sono calcolati per chilometraggi tutto sommato paragonabili a quelli di un motore a benzina. Quindi non sono più così sovradimensionati come un tempo ( cosa che faceva del diesel un motore indistruttibile ). I maggiori carichi di pressione li rendono comunque un poì "più pesanti" come costruzione e quindi come inerzia rispetto al motore otto.
Dato che però il diesel spinge rapporti in assoluto più lunghi, diciamo anche del 50% a causa della differenza dei giri massimi, la differenza di massa inerziale equivalente complessiva non credo sia così grande. O in ogni caso questo fatto dei rapporti lunghi fa sì che il problema sia più ridotto, e che il mio "modello" semplificato non sia così approssimato da essere non significativo.
Ti metto i rapporti del cambio che mi sono venuti fuori.



Penso che le differenze maggiori si avrebbero nei primi 2 rapporti che sono molto simili tra benzina e diesel. Ma forse solo in prima. Perchè in un caso reale la seconda marcia del diesel sarebbe più lunga in modo da poter poi arrivare ai classici 100km/h in terza (evitando cioè un cambio marcia e quindi di aggiungere un secondo al tempo 0-100)

Se hai sotto mano dei valori plausibili di momento d'inerzia per i due casi proverò, quando avrò tempo, ad aggiungerli.Così vediamo che salta fuori.

[jumpermax]

Originariamente inviato da aceto876
Il grande puffo ha sempre ragione. Bisognerebbe introdurre il momento d'inerzia del motore, che può essere poi trasformato in una massa traslante aggiuntiva all'inerzia del veicolo passando per i vari rapporti del cambio.
Stamattina ci ho pensato un attimo. I turbodiesel del giorno d'oggi non sono più così pachidermici come lo erano una volta. Nel senso che hanno una costruzione molto più leggera, anche in virtù del fatto che sono calcolati per chilometraggi tutto sommato paragonabili a quelli di un motore a benzina. Quindi non sono più così sovradimensionati come un tempo ( cosa che faceva del diesel un motore indistruttibile ). I maggiori carichi di pressione li rendono comunque un poì "più pesanti" come costruzione e quindi come inerzia rispetto al motore otto.
Dato che però il diesel spinge rapporti in assoluto più lunghi, diciamo anche del 50% a causa della differenza dei giri massimi, la differenza di massa inerziale equivalente complessiva non credo sia così grande. O in ogni caso questo fatto dei rapporti lunghi fa sì che il problema sia più ridotto, e che il mio "modello" semplificato non sia così approssimato da essere non significativo.
Ti metto i rapporti del cambio che mi sono venuti fuori.



Penso che le differenze maggiori si avrebbero nei primi 2 rapporti che sono molto vicini. Ma forse solo in prima. Perchè in un caso reale la seconda marcia del diesel sarebbe più lunga in modo da poter poi arrivare ai classici 100km/h in terza (evitando cioè un cambio marcia e quindi di aggiungere un secondo al tempo 0-100)

Se hai sotto mano dei valori plausibili di momento d'inerzia per i due casi proverò, quando avrò tempo, ad aggiungerli.Così vediamo che salta fuori.

io farei anche un'analisi estrema se ti riesce.... un bel trattore e una macchina a parità di potenza....

[aceto876]

Originariamente inviato da jumpermax
io farei anche un'analisi estrema se ti riesce.... un bel trattore e una macchina a parità di potenza....

Ecco lo sapevo. Mi prendi in giro. Un buon grande puffo non dovrebbe
D'altra parte me lo merito perchè mi rendo conto di avere scritto in modo un tantino saccente e accademico per un forum. Chiedo scusa. Ho un po' modificato le parti più fastidiose e ho tolto il grassetto.

[jumpermax]

Originariamente inviato da aceto876
Ecco lo sapevo. Mi prendi in giro. Un buon grande puffo non dovrebbe
D'altra parte me lo merito perchè mi rendo conto di avere scritto in modo un tantino saccente e accademico per un forum. Chiedo scusa. Ho un po' modificato le parti più fastidiose e ho tolto il grassetto.

Guarda che io ero serio.... non cercare scuse per non faticare...

[aceto876]

Ho provato a cercare qualcosa sul momento d'inerzia dei due motori. Ma dati "pronti" non ne ho trovati. Quindi ho cercato di stimare le due grandezze con qualche formulina Ho trovato questa



il calcolo va effettuato nelle condizioni più irregolari, cioè ai bassi giri e a pieno carico. Siccome però la coppia al minimo ce l'ha più alta il motore a benzina, finisce ad essere lui quello più "irregolare" e quindi è lui a richiedere un momento d'inerzia più elevato. Quindi dato che ha pure i rapporti più corti, la massa inerziale equivalente risulta più alta per il benzina che per il diesel.



Dato che la cosa mi pare strana, non mi metto a fare altri calcoli.
Comunque guardando la formula è ovvio che dovesse venire così.
A parità di irregolarità del ciclo (e non ho ragone di credere che sia radicalmente diverso questo valore) il numeratore è direttamente proporzionale alla coppia del motore.
Probabilmente c'è qualche altro criterio. Oppure i due cicli hanno irregolarità estremamente diverse e questo ragguaglia il tutto.
Se avete notizie di queste robe, postate.


Una cosa è certa, se J è nell'ordine di 0,15 Nms^2 come risulta a me, jumper aveva troppa ragione nel dire che l'inerzia del motore è influente.

[aceto876]

Ho aggiunto l'inerzia del motore. Se 0,15Nms^2 è una grandezza
plausibile, questa non influenza granchè le prestazioni.Le curve
sono assolutamente sovrapposte.
Metto qui il caso delle cambiate a 3000 giri per entrambe, perchè
è quello in cui benzina e diesel hanno andamenti distinti.
Altrimenti con 4 curve sovrapposte non si vede niente