Consumi in rapporto a cilindrata/potenza sfruttata

[Мир]

Parto dal presupposto che all'utilizzatore finale importi se la macchina, nel suo complesso, comsumi poco o tanto, a prescindere dalla cilindrata. Il consumo, IMHO, è proprio la quantità di carburante bruciata per effettuare del lavoro, e spostare una certa massa dalla posizione A alla B, ed all'utilizzatore finale poco importa quanta di questa energia è persa in attrito, calore, o spostamento di massa dei pistoni. L'ideale, termodinamicamente parlando, sarebbe trovare un ciclo di combustione reversibile, ma sappiamo che così non è. Poi, non nego che in un futuro più o meno prossimo si possa giungere tramite al downsizing a motori estremamente efficienti per far muovere una massa di 1600 Kg. Ma per ora ci sono ancora troppi fattori da ottimizzare/migliorare (per es. le emissioni di gas nocivi), proprio a causa dell'irreversibilità termodinamica (in cui l'energia consumata dipende dal cammino percorso), che rendono la ricetta del downsizing non univoca.

Per esempio, nulla vieta che la geometria di un pistone di una cilindrata da 2200 cc sia più adatta ad ottimizzare la resa energetica di quella di un pistone di un 1300 cc (p.es il Wankel con elevatissima potenza e consumi...), e che tale geometria non sia facilmente riproducibile su cilindrata inferiore. Quanto questo fattore influisca rispetto alla riduzione di massa non è facilmente quantificabile. Così come non è prevedebile se in futuro più o meno prossimo si riesca ad arrivare ad una lega estremamente leggera e resistente tanto da rendere minimo e svincolarsi dal fattore legato alla massa.

L'unica maniera per valutare i singoli fattori sarebbe quella di renderli indipendenti l'uno dall'altro, ma per ora non è fattibile.

E' chiaro che le masse in movimento giocano un rulo importante, ma alla fine conta la sommatoria (o il prodotto) dei fattori in gioco. Quale è il fattore più importante sul quale intervenire? Ripeto, non è un caso che il CX-5 sul quale è montato un 2.2 diesel, sia uno dei SUV a minor consumo attualmente in giro. (Ovviamente il consumo dipende anche dal proprio personale stile di guida.)

[xberi]

semplificherebbe il discorso se si paragonassero due 4cilindri, da 1600 e 2000 cm3.

[Мир]

Salve, ho un grande dubbio/curiosità, spero sappiate rispondermi

Ho due auto, due serie 3 turbodiesel (per esempio), una 2000cc e una 3000cc, con potenze massime rispettavemnte di 184 cv e 258 cv.

Ipotizziamo di fare un tragitto con tutte e due alle stesse velocità e con le stesse accelerazioni/decelerazioni, utilizzando quindi la stessa potenza (nelle varie situazioni) con tutti e due i motori.

Perchè il 3.0 consumerebbe di più , pur avendo sfruttato la stessa identica potenza ? E' solo una questione di maggiori attriti e peso o c'è "qualcos'altro"? Davvero questi due fattori influenzano così tanto i consumi ?

Spero di essere stato chiaro (ma dubito )

Riprovo, quotando il messaggio originale. Non e' una questione di potenza, ma di percorso termodinamico (irreversibile) seguito per raggiungere la destinazione.

Per semplificare, proviamo ad ipotizzare il tragitto A --> B.

Nel caso reversibile non importa il "percorso" seguito, ma solo i punti di partenza e destinazione. Il caso reversibile e' il piu' efficiente a minor costo, per cui anche se vi sono montagne e valli tra A e B, il consumo e' uguale a quello che si avrebbe facendo un qualsiasi altro percorso, compreso quello in pianura (concetto di entropia termodinamica, la cui variazione, nel caso reversibile, e' sempre uguiale a zero) e non dipende dalla cilindrata.

I motori, sfortunatamente, viaggiano tutti con la modalita' termodinamica irreversibile. Vale a dire che il consumo dipende dal percorso seguito, per cui se vi sono valli e montagne tra A e B di solito (ma non e' detto) si consuma di piu' che non andare in pianura (variazione di entropia sempre maggiore di zero).

Ora estendiamo il concetto di percorso, da quello puramente stradale ad uno termodinamico.

Il percorso termodinamico irreversibile dipende da mille fattori, non solo dal percorso stradale, ma anche e soprattutto da come avviene la combustione, a come girano i pistoni, alla temperatura di uscita dei gas, etc...etc... ed in genere non e' noto ne' calcolabile a priori. Vale a dire che un certo motore potrebbe consumare di meno "in salita" (termodinamica) e di piu' in discesa (termodinamica) di un altro, ma alla fine conta la sommatoria.

Il fattore massa certamente influenza, giacche' il percorso termodinamico reversibile dipende dalla massa spostata (tramite il concetto di lavoro). Quindi agire sul fattore massa sicuramente porta a miglioramenti.

Ogni motore ha una sua caratteristica di aumento di entropia (e quindi, semplificando, di irreversibilita') che varia al variare di come si pigia l'acceleratore, se si va in salita o in discesa, etc....etc...

Per cui non e' detto che una cilindrata inferiore garantisca un consumo minore. Tanto piu' un motore si avvicina al comportamento reversibile tanto piu' consumera' di meno.

Alle leggi della termodinamica non vi sono eccezioni.

HTH,

Мир

[mydog]

Si ma alla fine è soprattutto una questione di rendimento volumetrico: il motore di cubatura maggiore o di potenza maggiore in genere è quello che alle basse velocità viene fatto funzionare con rapporti del cambio che favoriscono le prestazioni.

In queste condizioni il motore funziona con un livello di riempimento cilindro, in rapporto a quello che potrebbe essere, molto più basso rispetto a quello di potenza minore. Questo genera una significativa perdita di rendimento termodinamico che fa aumentare i consumi.

[Мир]

In linea di principio potresti aver ragione, ma... ma..

Basta usare correttamente il cambio ...e le cose cambiano!

E dipende dalla velocita' alla quale si vuol andare...

Poi e' vero che in genere ed in pratica alta cilindrata significa maggior consumo, ma questa regola, specialmente negli ultimi anni, non e' sempre rispettata...