Massimizzare autonomia in miglia

[rob]

Riprendo dall'altro filo.

Supponiamo di dover fare una gara in cui con X litri di gasolio vince chi fa più miglia.
Di come lavori il motore non me ne frega niente è una gara alla fine lo butto via.
Dati: ho le caratteristiche della barca (curva di resistenza all'avanzamento), le curve potenza e consumo specifico del motore, invertitore... tutto uguale per tutti.

Uniche variabili: il regime del motore e il passo dell'elica.

Dove metto le variabili per vincere ?


(non vale imbarcare più gasolio di nascosto nella sentina del Dandi)





.

[oudeis]

:smiley57:vento a favore e spegni

[ghibli4]

Il passo dell'elica.

[rob]

(07-10-2014 19:32)ghibli4 Ha scritto:  Il passo dell'elica.

ah ok, mi sono spiegato male: supponendo che possa agire su giri e passo dell'elica, come li combino assieme ?

Giri al minimo o giù di li', ma come si combina con il passo ?


ps non è un quiz ossia non ho la risposta, personalmente ho fatto un po' di prove e ho qualche idea tratta dai risultati, ma se ci fosse un metodo razionale per trovare un intervallo/ottimo locale, almeno come punto di partenza, sarebbe interessante

[ghibli4]

Per esagerazione, passo enorme e basso numero di giri. Praticamente una sesta marcia.

Il problema è che deve arrivarci.

P.S.: Sto ragionando ad alta voce….

[kermit]

(07-10-2014 19:25)rob Ha scritto:  Riprendo dall'altro filo.

Supponiamo di dover fare una gara in cui con X litri di gasolio vince chi fa più miglia.
Di come lavori il motore non me ne frega niente è una gara alla fine lo butto via.
Dati: ho le caratteristiche della barca (curva di resistenza all'avanzamento), le curve potenza e consumo specifico del motore, invertitore... tutto uguale per tutti.

Uniche variabili: il regime del motore e il passo dell'elica.

Dove metto le variabili per vincere ?


(non vale imbarcare più gasolio di nascosto nella sentina del Dandi)





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Mi sembra di essere tornato a scuola (ist tec. aeronautico) dove studiavamo le velocità caratteristiche della meccanica del volo, quella che cerchi tu noi la chiamiamo Velocità di massima autonomia chilometrica, che è diversa da quella di massima autonomia oraria.

Per un aereo con motore a pistoni o con turbogetto si calcolano in maniera differente ma se gogoli un po puoi prendere in prestito le stesse formule aeronautiche.

Argomento interessante ma ora abbiamo l'FMS che a bordo ce le calcola puntualmente ma sapere come nascono è una cosa importante...se non vuoi mettere il carrello nell'oceano atlantico...

[rob]

(07-10-2014 19:45)kermit Ha scritto:  quella che cerchi tu noi la chiamiamo Velocità di massima autonomia chilometrica, che è diversa da quella di massima autonomia oraria.

grazie Kermit,

googlo un po' poi casomai torno a chiedere

[mimita]

Per un motore a scoppio e' molto più semplice: il regime di rotazione di maggior rendimento di un motore e' quello che corrisponde al regime di coppia massima. A quel regime li' il motore fa più miglia per litro,qui non ci piove. Poi la scelta del passo dell'elica diventa solo,una correlazione e cioè deve essere un'elica che ha il passo ottimizzato perché il motore possa raggiungere il suo regime di rotazione massimo senza cavitare. È questo ,formule a parte si ottiene con grande pratica,prove ed...orecchio !

[rob]

(08-10-2014 14:11)mimita Ha scritto:  Per un motore a scoppio e' molto più semplice: il regime di rotazione di maggior rendimento di un motore e' quello che corrisponde al regime di coppia massima. A quel regime li' il motore fa più miglia per litro,qui non ci piove. Poi la scelta del passo dell'elica diventa solo,una correlazione e cioè deve essere un'elica che ha il passo ottimizzato perché il motore possa raggiungere il suo regime di rotazione massimo senza cavitare. È questo ,formule a parte si ottiene con grande pratica,prove ed...orecchio !

(08-10-2014 01:22)mimita Ha scritto:  Non capisco ! A che regime di giri il tuo motore ha la coppia massima? Non confonderla con il regime massimo di rotazione ! La coppia massima che di solito e' ben al di sotto del regime di rotazione massimo e' il regime di rotazione a cui il motore rende di più e cioè beve meno in rapporto alle miglia fatte,subisce meno sforzi quindi dura di più.

ho copiato anche il messaggio dall'altra parte, stavo rispondendo, cosi' continuiamo qui


ciao Mimita,

assolutamente no, le miglia per litro aumentano quanto più il motore gira piano. Per arrivare alle "miglia/litro" bisogna passare dalla curva di resistenza all'avanzamento della barca che è un V(velocità) elevato a potenza qualcosa, il che significa che ogni aumento di velocità causa un incremento della resistenza (quindi della potenza necessaria) più che proporzionale. Ok per essere più precisi bisognerebbe vedere anche il consumo specifico.

Il che è tutto fuorché irrilevante: con la mia barca ho misurato a 1500 giri faccio 3 miglia a litro, a 2000 giri ne faccio 2.2-2.3, a 2500 (vicino alla coppia massima) ne faccio meno di 2: se vado a 1500 giri faccio almeno il 50% in più di strada rispetto alla coppia massima, sicuro 100%.
Ok non fa bene al motore eccetera eccetera, ma la domanda era "massimizzare l'autonomia".

Potendo agire sul passo, cosa fare ?


bv

[giomax7175]

(08-10-2014 14:22)rob Ha scritto:  

(08-10-2014 14:11)mimita Ha scritto:  Per un motore a scoppio e' molto più semplice: il regime di rotazione di maggior rendimento di un motore e' quello che corrisponde al regime di coppia massima. A quel regime li' il motore fa più miglia per litro,qui non ci piove. Poi la scelta del passo dell'elica diventa solo,una correlazione e cioè deve essere un'elica che ha il passo ottimizzato perché il motore possa raggiungere il suo regime di rotazione massimo senza cavitare. È questo ,formule a parte si ottiene con grande pratica,prove ed...orecchio !

(08-10-2014 01:22)mimita Ha scritto:  Non capisco ! A che regime di giri il tuo motore ha la coppia massima? Non confonderla con il regime massimo di rotazione ! La coppia massima che di solito e' ben al di sotto del regime di rotazione massimo e' il regime di rotazione a cui il motore rende di più e cioè beve meno in rapporto alle miglia fatte,subisce meno sforzi quindi dura di più.

ho copiato anche il messaggio dall'altra parte, stavo rispondendo, cosi' continuiamo qui


ciao Mimita,

assolutamente no, le miglia per litro aumentano quanto più il motore gira piano. Per arrivare alle "miglia/litro" bisogna passare dalla curva di resistenza all'avanzamento della barca che è un V(velocità) elevato a potenza qualcosa, il che significa che ogni aumento di velocità causa un incremento della resistenza (quindi della potenza necessaria) più che proporzionale. Ok per essere più precisi bisognerebbe vedere anche il consumo specifico.

Il che è tutto fuorché irrilevante: con la mia barca ho misurato a 1500 giri faccio 3 miglia a litro, a 2000 giri ne faccio 2.2-2.3, a 2500 (vicino alla coppia massima) ne faccio meno di 2: se vado a 1500 giri faccio almeno il 50% in più di strada rispetto alla coppia massima, sicuro 100%.
Ok non fa bene al motore eccetera eccetera, ma la domanda era "massimizzare l'autonomia".

Potendo agire sul passo, cosa fare ?


bv

Ciao chiedo scusa , non so se ho capito bene , al motore fa piu male girare a 1500 che a 2000 ? io cerco sempre di stare sui 1700-1800 con il mio vetus M4 , faccio male ? non sopporto sentirlo gridare sui 2300

[matteo45]

credo che si siano trascurati i fattori: pulizia della carena, pulizia dell' elica, venti contrari. Immaginiamo che questi fattori siano identici per tutti. Ora, la regola generale, anche se molto sommaria, per il passo elica è quella di avere il massimo passo che possa consentire il raggiungimento dei giri massimi del motore, a carena ed elica pulita e senza vento. La andatura di crociera sarà il venti- venticinque per cento in meno dei giri massimi.
E' vero che più bassa è la velocita, e più bassi sono i giri, più saranno le miglia percorse per litro di carburante. Penso comunque, ma non ne sono sicuro, che, volendo privilegiare il parametro del minore consumo possibile, sarebbe opportuno aumentare il passo dell' elica e in conseguenza diminuire i giri motore. Tuttavia, nel caso in cui si volesse utilizzare tutta la potenza del motore, venti contrari o carena sporca, ciò non sarebbe più possibile.
Perchè, allora non un motore di minore potenza?
Quanto all' andare in crociera ad un numero bassissimo di giri, come avviene spesso per dare un aiutino alla velocità e alle batterie, la pressione dell' olio non potrebbe essere sufficiente. Penso sarebbe meglio non farlo di continuo.
Comunque, se non si ha fretta, con un trenta-quaranta per cento in meno del numero massimo di giri, il motore è più silenzioso e diminuisce il consumo. Certo, si rallenta...

[corradino]

quindi il tempo impiegato a percorrere le miglia inquestione non conta ....
il caso è semplice, abbasso i giri il più possibile e aumento il passo il più possibile...
con più possibile intendo fin quando il motore lo consente senza spegnersi

[kermit]

(08-10-2014 16:04)corradino Ha scritto:  quindi il tempo impiegato a percorrere le miglia inquestione non conta ....
il caso è semplice, abbasso i giri il più possibile e aumento il passo il più possibile...
con più possibile intendo fin quando il motore lo consente senza spegnersi

Aumentare il passo in un motore diesel vuol dire aumentare il consumo a parità di regime. Se aumenti il passo dell'elica aumenta la potenza assorbita e conseguentemente il consumo

[lfabio]

Il problema grosso e' che le curve di consumo sono tutte a pieno carico. In linea meramente teorica, dovresti prendere il massimo carico dove la curva di consumo non fa ancora troppo schifo. La velocita' sara' assolutamente tragica e butti il motore in fretta, ma il consumo 'dovrebbe' essere il migliore possibile. Cosi a naso (ma puramente a naso) dovrebbe convenire tenere il motore poco sopra il minimo e fare prove successive col passo sempre piu caricato per vedere dove sia il minimo in lt/nm.

I giochi sono due: consumare meno kW possibili (= andare piano) ma farlo con il motore in una condizione in cui il consumo gr/kWh non sia 'troppo cattivo'. Moltiplichi i due e ottieni gr/h , dividi per velocita' e hai gr/nm.

Con un motore recente (= common rail) riterrei assolutamente verosimile che addirittura al minimo e con un' elica nemmeno troppo carica tu ottenga il massimo. Il common rail ha il vantaggio di non far peggiorare violentemente il consumo quando il carico e' poco, al contrario delle iniezioni meccaniche.

[mimita]

E' vero ! io mi limitavo al massimo rendimento relativo a potenza erogata -consumi Se la variabile della resistenza all'avanzamento è quella che dici tu hai perfettamente ragione ! Ma domanda vera è: sei sicuro che questa resistenza sia così importante da compensare il rendimento sfavorevole di un motore a basso regime di giri ? Su questa variabile potresti aver ragione in una barca dislocante ,ma sei sicuro ( chiedo ) anche su una carena piu' planante. Se fosse un motoscafo ti direi di no,ma sulle carene di una barca a vela temo tu abbia ragione.

[rob]

(08-10-2014 15:50)matteo45 Ha scritto:  E' vero che più bassa è la velocita, e più bassi sono i giri, più saranno le miglia percorse per litro di carburante. Penso comunque, ma non ne sono sicuro, che, volendo privilegiare il parametro del minore consumo possibile, sarebbe opportuno aumentare il passo dell' elica e in conseguenza diminuire i giri motore.

oh ecco
quindi come da oggetto iniziale, si parla unicamente di raggiungere la massima autonomia con mare piatto.

Anch'io come Ghibli ragiono a voce alta .

A basse velocità, la resistenza all'avanzamento è lineare (essenzialmente resistenza d'attrito), quindi supponendo un consumo specifico (litro /hp) costante, avro' lo stesso consumo in litri/miglio.
Esempio: vado a 1 nodo, resistenza all'avanzamento X chili, potenza usata Y hp, consumo Z litri/ora.
La resistenza è lineare: vado a due nodi, resistenza all'avanzamento 2x chili, potenza usata 2Yhp, consumo 2z litri/ora--> faccio il doppio di strada quindi il consumo a miglio rimane lo stesso, tanto vale andar più veloce, in termini di autonomia in miglia non cambia niente.

Torna ?

Problema, a un certo punto la resistenza all'avanzamento non è più lineare, si aggiunge la componente di resistenza d'onda che è fortemente non lineare.
Nell'esempio sopra: passo a 3 nodi di velocità, resistenza all'avanzamento 4X chili, potenza usata 4Y hp, consumo 4z litri/ora --> il consumo a miglio sale.
Numeri a caso ma per rendere l'idea.

lfabio,
Queste curve dei consumi possono servire (?) (Per gli aficionados del 4108)
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In sostanza, a me colpisce come col semplice variare dei giri si possa passare da autonomie X a nX, mi chiedo se il passo possa avere un effetto altrettanto "potente", forse c'è qualcosa da guadagnare anche li' ? Chiaro sempre nell'ottica "massima percorrenza con mare piatto", eccetera.


Per esempio, dato rilevato: a 1400-1500 giri (elica adattata alla massima coppia), faccio 4.5 kt e consumo 1.5 litro/ ora (cosa saranno, un 7-8 hp?); dato abbastanza consistente con un'approssimazione della resistenza all'avanzamento della barca.
C'è qualcosa da fare ?

bv, grazie per l'interesse

[rob]

(08-10-2014 18:39)mimita Ha scritto:  ,ma sei sicuro ( chiedo ) anche su una carena piu' planante. Se fosse un motoscafo ti direi di no,ma sulle carene di una barca a vela temo tu abbia ragione.

no carena planante penso proprio di no, anzi la curva di resistenza rispetto alla velocità fa un "bozzo" quando entra in planata, per poi correre (molto all'ingrosso) lineare, quindi li' penso convenga molto di più scegliere dove l'insieme motore/elica sia più efficiente.
Invece una barca a vela dislocante lavora in lineare proprio dove il motore è lontano dalla sua massima efficienza, quindi in quella zona forse c'è qualcosa da fare con l'elica ?

bv

[andros]

rob..ma 'n'ciavevi un pifferino da fare stasera?

ritengo che tutto ciò che si discosti dai grafici forniti dal costruttore del motore
e della barca aumenti i consumi
quindi non c'è scampo.

[dapnia]

(08-10-2014 19:09)andros Ha scritto:  rob..ma 'n'ciavevi un pifferino da fare stasera?

ritengo che tutto ciò che si discosti dai grafici forniti dal costruttore del motore
e della barca aumenti i consumi
quindi non c'è scampo.

Giusto, perché non guardi la tv, come molti, o non vai a farti una passeggiata.
E di notte, dormi, senti a me.

[rob]

(08-10-2014 19:09)andros Ha scritto:  rob..ma 'n'ciavevi un pifferino da fare stasera?

ritengo che tutto ciò che si discosti dai grafici forniti dal costruttore del motore
e della barca aumenti i consumi
quindi non c'è scampo.

ma per esempio, nel grafico li' sopra dà per 1500 giri 2 litri/ora (la mia è la curva 2).
Nella mia -sicurissimo della misura- ne consumo 1.5. (Fra l'altro motore 30 anni e 5000 ore)
L'elica è adattata vicino alla coppia massima, quindi si puo' presumere che assorba relativamente meno potenza a questo regime cosi' basso, quindi a rigore giustificherebbe un minore consumo? Punto di domanda.

Val la pena cambiare qualcosa ? cioè adattare l'elica al funzionamento a regimi cosi' bassi ?
A intuito mi viene da pensare "si'", pero' intuito e realtà spesso fanno a cazzotti

bv andros