Consumo orario motore

[bludiprua]

(02-09-2020 01:20)rob Ha scritto:  Il regolatore tiene i giri costanti: è esattamente il caso opposto a sopra, aggiungo una componente di resistenza esterna (come se sottraessi una componente esterna di avanzamento), il regolatore aumenta la quantità di gasolio per mantenere gli stessi giri, il consumo aumenta.

Rob consentimi di aggiungere una nota, spero senza fare ulteriore confusione.
Nei nostri motori diesel non c'è alcun regolatore automatico di giri, l'angolo della manetta fissa la quantità di gasolio iniettata, a sua volta in base alla coppia frenante (cioè la potenza assorbita) il motore si porta a un tot di giri (variabile).
In parole povere: se ti fai dei segni sull'angolo di "manetta", la posizione NON determina un rpm fisso.
Ti faccio un esempio: a motore io sento perfettamente quando si accende il frigo perché in quel momento l'alternatore sforza di più e il motore si "siede" anche se di poco.
Se prendi un blocco di alghe, SENZA toccare la manetta, il numero di giri cala necessariamente.
Nel tuo esempio con mare contro, tu hai accelerato fino a portarti a 2000 rmp, agendo sulla leva molto di più che in condizioni normali e quindi aumendando il consumo.
In conclusione, come dici tu, il consumo dipende dalla potenza erogata e NON dal numero di giri.
Spero di aver aggiunto qualcosa a questa dottissima dissertazione.

[marmar]

@bludibrua
Parlo dei motori che conosco. Nella pompa di iniezione dei piccoli volvo c'è un governor meccanico quindi appunto un regolatore di giri che al variare dei carichi regola il flusso di carburante.

[Stranizzadamuri]

(02-09-2020 10:05)rob Ha scritto:  idem, però avendo l 'indicatore a lancetta gli ho dovuto fare le foto, tanica per tanica

Anch' io ho l'indicatore a lancetta con solo 3 riferimenti 1/4, 1/2 e 4/4, mi basta però tenere d'occhio quando arriva ad 1/4,sotto quello con onda mi posso aspettare anche che potrebbe aspirare aria e quindi niente motore. Misure più precise e di fino, non so' quanto possano essere realistiche con mare un po' formato.
Bv Angelo

[Wally]

Bludiprua, ciò che hai descritto in gergo é la legge cubica del motore, se quardi i grafici di un motore noterai evidentemente che il motore eroga la potenza ad un dato N di giri se ne eroga di piú sei in sovraccarico, pertanto se quando ad un certo punto il motore si siede vuol dire che l'autoregolatore ha aperto le pompe di quanto poteva secondo la curva impostata dal fabbricante, se vuoi ripristinare i giri devi dar manetta per spostare il limite dell'autoregolatore, váda sé che se il freno sparisce il motors salirá di giri.

[bludiprua]

(02-09-2020 12:30)marmar Ha scritto:  @bludibrua
Parlo dei motori che conosco. Nella pompa di iniezione dei piccoli volvo c'è un governor meccanico quindi appunto un regolatore di giri che al variare dei carichi regola il flusso di carburante.

Quello che tu chiami regolatore è, secondo me, un limitatore di giri che controlla meccanicamente che il motore non superi di numero di giri massimo, nei Volvo c'è, ma non mantiene fissa la rotazione come invece avviene nei generatori di corrente in cui al variare del carico il sistema mantiene la frequenza (rimando al messaggio di giulianotofani nella pagina 1).
Io ho un Volvo non recentissimo (2030) e ti garantisco che quando l'alternatore lavora lo senti chiaramente sulla rotazione, il tutto senza toccare la manetta e/o altri parametri.

[marmar]

No, no, il governor lo trovi anche sul workshop manual del tuo motore. E' un cardine del principio di funzionamento.
Come detto da wally se il motore perde giri per un sovraccarico e senza altre cause il governor è fuori dal suo ambito di taratura.

[bludiprua]

(02-09-2020 16:24)marmar Ha scritto:  No, no, il governor lo trovi anche sul workshop manual del tuo motore. E' un cardine del principio di funzionamento.

Ok, mi fermo, visto che nel workshop manual che ho io non ci sono informazioni sufficienti su questo "centrifugal regulator" e sul suo ruolo.

[rob]

(02-09-2020 11:48)bludiprua Ha scritto:  Rob consentimi di aggiungere una nota, spero senza fare ulteriore confusione.
Nei nostri motori diesel non c'è alcun regolatore automatico di giri, l'angolo della manetta fissa la quantità di gasolio iniettata, a sua volta in base alla coppia frenante (cioè la potenza assorbita) il motore si porta a un tot di giri (variabile).
In parole povere: se ti fai dei segni sull'angolo di "manetta", la posizione NON determina un rpm fisso.
Ti faccio un esempio: a motore io sento perfettamente quando si accende il frigo perché in quel momento l'alternatore sforza di più e il motore si "siede" anche se di poco.
Se prendi un blocco di alghe, SENZA toccare la manetta, il numero di giri cala necessariamente.
Nel tuo esempio con mare contro, tu hai accelerato fino a portarti a 2000 rmp, agendo sulla leva molto di più che in condizioni normali e quindi aumendando il consumo.
In conclusione, come dici tu, il consumo dipende dalla potenza erogata e NON dal numero di giri.
Spero di aver aggiunto qualcosa a questa dottissima dissertazione.

ciao
no, quello di cui parli è un regolatore tipo automobilistico: quando entri in salita o premi di più il pedale o rallenti, proprio perché il pedale gestisce la quantità di carburante.
In quelli marini sono tenuti costanti i giri: quando entra un carico in più (vedi alternatore) o quando per esempio diminuisce la resistenza (esempio barca che scende giù da un'onda, o le vele che portano), si sente momentaneamente una piccola variazione nei giri che viene compensata più o meno automaticamente dal regolatore, c'è una qualche tolleranza tipo un 50/100giri (nel mio mi sembra aver letto 50, dipende dalle varie mollette dentro). Caso classico: vai a tot giri uscendo dal porto: giri il molo e ti trovi un'onda della miseria sul muso: la barca magari si ferma, ma i giri non cambiano. Lì sì spingi la manetta per aumentare i giri aumentando il gasolio che invii; se il motore stà già dando la massima potenza per quel numero di giri chiaro non aumenta niente.

Dal manuale della pompa iniezione DPA

When the throttle arm is moved to give increased
speed, the light idling spring is compressed as the guide
is drawn through the governor arm and the governor
spring is tensioned. Tension of the governor spring acting
upon the governor arm and thrust sleeve resists movement
of the governor flyweights. As the engine speed
increases, the increasing centrifugal force moves the
flyweights outwards, overcoming the governor spring
tension to move the governor arm and the metering
valve towards the closed position. When the selected
speed has been attained it will be maintained by governor
action. Should the engine speed fall, the flyweights will
move inwards, causing an increase of fuelling which
restores the selected engine speed.

bv r

[rob]

Lasciando da parte le "cordialità" che ogni tanto volano in queste discussioni, per chi fosse interessato ad approfondire un po' il tema di elica, potenza motore, eccetera, una ricerca con termini come "light running propeller, heavy running propeller, sea margin", eccetera dà documenti con approcci da vari punti di vista su effetto di onde, vento, sporcizia carena, ecc, spiegano senz'altro meglio di quanto ho cercato goffamente di fare.
Tener conto che è dal punto di vista navale, quando dicono che mare e vento aumentano la resistenza all'avanzamento di qualche punto percentuale, per una barca è molto molto più rilevante.
I primi indirizzi che vengono fuori con google:
https://marine.man-es.com/docs/libraries..._links.pdf
https://web.mit.edu/2.016/www/handouts/2...ding10.pdf
http://www.gallois.be/ggmagazine_2012/gg...12_200.pdf

Che siano temi assolutamente indispensabili per poter usare un motore in una barchetta o avere un'idea di quanto consumi... ma anche se "non serve a niente", magari c'è qualcuno curioso di farsi un'idea un po' più approfondita di cosa succeda o quali problematiche esistano. Se non interessa basta non leggere.

bv r

[bludiprua]

(02-09-2020 16:43)rob Ha scritto:  Dal manuale della pompa iniezione DPA:
When the throttle arm is moved to give increased
speed....

Ok. Grazie delle info puntuali.
Ubi maior...

[McGiver]

faccio una domanda stupida, da ignorante:
non esiste un qualcosa da poter interporre tra il serbatoio e la pompa che indichi istantaneamente (o mediamente in un cero periodo) il consumo in litri?
un pò come i contalitri per i servbatoi dell' acqua che si mettono in linea sul tubo di uscita?

[kavokcinque]

Un flusso metro forse. Però con il pericolo che si intarsi.

[marmar]

Non va dimenticato il ritorno. Il motore consuma una frazione del gasolio in arrivo dal serbatoio.

[rob]

(03-09-2020 09:13)McGiver Ha scritto:  faccio una domanda stupida, da ignorante:
non esiste un qualcosa da poter interporre tra il serbatoio e la pompa che indichi istantaneamente (o mediamente in un cero periodo) il consumo in litri?
un pò come i contalitri per i servbatoi dell' acqua che si mettono in linea sul tubo di uscita?

il "problema" è il ritorno, i cambiamenti di temperatura e densità del gasolio, le imprecisioni dei sensori andata/ritorno che possono dare risultati molto lontani dalla realtà, eccetera; per avere dati un minimo validi ci sono strumenti fatti bene ma costano un occhio della testa.

un'idea delle problematiche per esempio, "con dei sensori al 2% relativamente precisi l'errore puo' arrivare al 40%" :
https://www.flowmeters.co.uk/fuel-flow-m...on-part-2/

[kavokcinque]

Mc Giver, cmq penso hai il Volvo D2 55. Non ti stare a PREOCCUPARE. Stesso motore su Bavaria 40 a 2000 gm calcolo prudenziale 3,5 lt h. Orteip spinge il suo 44 a 1800 gm consumando meno di 3 lt/h. A che ti serve sbatterti per misurare?

[McGiver]

(03-09-2020 13:10)kavokcinque Ha scritto:  Mc Giver, cmq penso hai il Volvo D2 55. Non ti stare a PREOCCUPARE. Stesso motore su Bavaria 40 a 2000 gm calcolo prudenziale 3,5 lt h. Orteip spinge il suo 44 a 1800 gm consumando meno di 3 lt/h. A che ti serve sbatterti per misurare?

era solo x curiosità "accademica"...io considero di media 4 lt/h e amen...

[rob]

sbrodolamento con pericolo di percezione di celolunghismo, quindi se non interessa non leggere

Qualche grafico che forse rende le cose più leggibili, "consumo" per potenza erogata dal motore e consumo dell'elica.

Brancaleone ha un vecchio motore Perkins 4108 da 50hp; gli inglesi fornivano a titolo indicativo un diagramma dei consumi.
In ascisse i giri, in ordinate i consumi (a sx galoni inglesi, a dx litri).
La linea verde indica il consumo del motore a vari giri quando eroga il massimo della potenza possibile. Facendo un parallelo con la curva di potenza (che non metto), per esempio a 2500 giri la linea verde indica un consumo di 8.5 litri/ora, a 2500 giri il motore ha una potenza massima erogabile di 35hp circa, significa che ha un consumo specifico di circa .24 litri/minuto/hp, il che -essendo un motore di oltre 40 anni- è in linea con gli standard dell'epoca.
La linea blu (in origine nera, l'ho ripassata) indica il "consumo" corrispondente all'assorbimento di potenza di un'elica "standard". Le linea blu incontra la linea verde nel punto 7: qui l'elica assorbe tutta la potenza massima del motore.
In tutte le altre posizioni, l'elica assorbe una potenza inferiore a quella che può erogare il motore: la potenza di un motore è quasi lineare con i giri, un'elica segue un andamento fra potenza 2 e potenza 3, curva concava e convessa --> è impossibile avere un'elica che assorba la potenza massima erogabile del motore per ogni regime, la pratica vuole che si adatti la potenza massima del motore a quella massima dell'elica (punto 7), o incrocio in zone non troppo distanti (vediamo dopo).

Tener presenti due cose, per le quali in prima approssimazione si può dire:
1.Nei regolatori diesel marini, con una posizione fissa della manetta viene tenuto fisso il numero di giri: il regolatore aumenterà o ridurrà la quantità di carburante inviata agli iniettori (=consumo) per mantenere costanti i giri al variare del carico applicato;
2. La spinta di un'elica (quindi per derivazione la potenza) è la massa di acqua spostata moltiplicata la differenza di velocità fra prima e dopo l'elica; in teoria se le caratteristiche di un'elica le farebbero spingere dell'acqua a 5 nodi, se la si traina a 5 nodi non produce nessuna spinta; nudo e crudo, ma per dare l'idea di come vari la spinta di un'elica a seconda della velocità alla quale avanza.

Nelle posizioni intermediarie/giri inferiori al massimo, l'elica assorbirà potenze inferiori a quelle erogabili dal motore, è uno dei parametri di disegno dell'elica proprio per permettere di adeguarsi alle varie condizioni senza andare immediatamente in sovraccarico (farla incontrare in prossimità del punto 7).
L'andamento della linea blu dipende dalle caratteristiche dell'elica: per esempio con un passo "piccolo" la curva blu sarà spostata verso il basso, con un passo grosso sarà verso l'alto (assorbirà a parità di giri maggiore potenza).
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Mettiamo vada a 2000rpm, mare piatto. Punto 1. Il consumo orario sarà di circa 2.5-2.7 litri ora (punto 2).
All'improvviso viene su mare e vento contrario, la velocità della barca si riduce, il regolatore del motore tiene giri costanti --> l'elica assorbe più potenza, quindi "consuma" di più: l'effetto è uno spostamento verso l'alto della curva, che diventa quella rossa. Punto 3, il consumo passa (punto 4) a circa 4.5 litri ora. La barca va più lentamente e consuma di più.
Si decide di accelerare: si passa a 2500 rpm. Le condizioni esterne rimangono le stesse, la curva è quella rossa, si arriva al punto 5. Il consumo orario passa (Punto 6) a 6.5-7 litri ora.

Quindi a parità di giri di motore/elica, le condizioni esterne possono modificare il consumo orario in rapporto 1:2 - 1:3 - ...
Se non si sono misurate variazioni significative nel consumo è perché il motore è stato utilizzato in condizioni esterne non significativamente diverse.

La cosa diventa(ancora) più interessante quando invece del consumo orario si guarda il consumo a miglio: c'è un resto di serbatoio e maretta di fronte, a quanti giri andare per massimizzare il numero di miglia percorribili?
Prossima puntata


ps non è che mi stia inventando tutto, copia immagine da Gerr - Propeller Handbook, testo di riferimento che viene fuori immediatamente in qualsiasi trattazione di eliche per barche da diporto
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http://sybrancaleone.blogspot.com/2020/0...o-sui.html

[marmar]

(10-09-2020 22:49)rob Ha scritto:  Brancaleone ha un vecchio motore Perkins 4108 da 50hp...Mettiamo vada a 2000rpm, mare piatto...All'improvviso viene su mare e vento contrario...

...Armo immediatamente la indispensabile trinchetta

Battute a parte, è interessante e non ho effettivamente mai notato variazioni di consumo così sensibili (che immagino ci siano) probabilmente perchè la configurazione attuale di elica e motore 10cv non permetterebbero di prescindere dall'andare a vela, o più tristemente in alcune brevi circostanze di non aiutare il motore con la vela (che alle vele bene non fa).

[babygrand]

(02-09-2020 11:35)bludiprua Ha scritto:  Orpo! La tabella è chiarissima: con l'elica di prova, tra 2000 e 2500 rpm, che è il classico range di utilizzo in coppia massima, sei tra 1.2 e 1.8 litri/ora, facciamo 1.5 litri/ora e non se ne parli più...
Cosa non ti torna?

PS con elica diversa da quella utilizzata nella prova, i dati saranno LEGGERMENTE diversi...

Il motivo è che non so fare il calcolo!!
la tabella dice 294 gr/Kwh. Quindi se i Kw sono 8,7 a 2000 giri il consumo sarebbe 2557,8 gr in 1 ora. 2557 diviso 850= 3lt dove è l'errore ??? Grazie