AUTO DIESEL 2400 cc ANALISI

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1 HOPE SERGIO BRONDIN DUE CARRARE PADOVA _ ITALIA AUTO DIESEL 2400 cc ANALISI FRATELLI UMANI

2 pag 1 1) Analizziamo un' auto di alta cilindrata ciclo Diesel Volvo V D5 Momentum Dati: a) Motore 5 cilindri in linea anteriore trasversale Alesaggio 81 mm Corsa 93.2 mm Cilindrata 2401 cc Compressione 17,3 : 1 Potenza max 136 Kw a 4000 giri/min Coppia max 400 Nm a 2000 giri/min Iniezione Diretta Common Rail TurboCompressore e InterCooler giri/min Potenza Kw Coppia Nm b) Combustibile : Gasolio Peso Specifico γg = Kg/l Potere Calorifico Inferiore Pci = 8520 Kcal/l Aria Comburente Necessaria 14 KgAria/KgGasolio Aria a 15 C e 760 mmhg Peso Specifico dell' Aria γa = Kg/m³ Densità ρ = Kg* s² / m⁴ Prodotti della Combustione per ogni Kg di Gasolio 3.2 Kg di CO2 / Kg di Gasolio 1.2 Kg di H2O / Kg di Gasolio 10.6 Kg di Azoti / Kg di Gasolio 0.18 Kg di Argo / Kg di Gasolio

3 pag 2 c) Cambio di Velocità Marcia Rapporto al Cambio Rapporto Coppia Finale Riduzione Totale 1ª ª ª ª ª ª RM d) Trazione Anteriore Ripartizione 59% Anteriore 41% Posteriore e) Pneumatici 225 / 50 R W Pressione Portata Pressione Portata Pressione Portata Kg/cm² Kg Kg/cm² Kg Kg/cm² Kg Il diametro esterno De = 22.5 * 0.5 * * 2.54 = cm Il raggio esterno Re = De / 2 = cm

4 pag 3 f) Dimensioni - Lunghezza - Larghezza - Altezza - Passo 4823 mm 1861 mm 1547 mm 2820 mm g) Area Frontale Penetrante A = * * 85 / 100 = m² h) Coefficiente di Penetrazione Cx = 0.31 i) Massa della Vettura - di calcolo 1868 Kg - a Vuoto 1704 Kg l) Dati Sensibili Consumo a 90 Km/h 19.2 Km/l Consumo a 100 Km/h 16.9 Km/l Consumo a 130 Km/h 12.2 Km/l Consumo a 150 Km/h 10.2 Km/l Max V = 214 Km/h ( m/s ) Dichiarato Resistenza a 100 Km/h Kw presunto Rendimento a 100 Km/h 33.5% presunto

5 pag 4 2) Iniziamo da qui i calcoli necessari in questa fase - La massa della vettura considerata è di 1868 Kg ripartiti al 59% all'anteriore e 41% al posteriore. - Il carico all'anteriore vale : Qa = 1868 * 59 / 100 = 1102 Kg che agirà su ogni ruota con un carico Pa = Qa / 2 = 551 Kg - Il carico al posteriore vale : Qp = 1868 * 41 / 100 = 766 Kg che agirà su ogni ruota con un carico Pp = Qp / 2 = 383 Kg Al punto (1e) vediamo che per questi carichi basta una pressione di gonfiaggio di 2.04 Kg/cm². Per avere un migliore rotolamento usiamo una pressione di gonfiaggio di 2.18 (Portata 590 Kg ) - Facciamo un riepilogo dei dati : * Qa = 1102 Kg * Pa = 551 Kg * Qp = 766 Kg * Pp = 383 Kg * p = 2.18 Kg/cm² - Avremo al suolo le seguenti impronte : * All'anteriore Sa = Pa / p = 551 / 2.18 = cm² * Al posteriore Sp = Pp / p = 383 / 2.18 = cm² -Calcoliamo ora il raggio reale di rivoluzione dei pneumatici * Pneumatico 225 / 50 R W * Raggio Esterno Pneumatico Re = cm * Larghezza del pneumatico b = 22.5 cm * Impronta all'anteriore Sa = cm * Impronta al posteriore Sp = cm

6 pag 5 R = Raggio Reale di Rivoluzione della Ruota Considero portanti i 4/5 della larghezza del Pneumatico

7 pag 6 - All'anteriore Sa = a * 4/5 b a = ( 5 * Sa ) / (4 * b ) a = 5 * / 4 * 22.5 = 14 cm a / 2 = 7 cm Il raggio reale di rivoluzione della ruota anteriore che è pure MOTRICE vale : R = Rm = ² [Re² - ( a/2 )²] = ² (32.84² - 7²) = 32 cm Ogni giro della ruota si percorreranno : Lr = 2 * π * Rm = 2 * π * 32 = cm = m/giro - Al posteriore Sp = a * 4/5 b a = ( 5 * Sp ) / ( 4 * b ) a = 5 * / 4 * 22.5 = 9.76 cm a / 2 = 4.88 cm Il raggio reale di rivoluzione della ruota posteriore vale : R = Rp = ² [Re² - ( a/2 )²] = ² (32.84² 4.88²) = cm 3) Calcoliamo ora la Forza resistente al Rotolamento Per fare questo abbiamo bisogno di conoscere il raggio del mozzo della ruota Considero tale raggio r = 3 cm Ordiniamo i dati necessari - all'anteriore: + Carico all'anteriore Qa = 1102 Kg + Raggio all'anteriore Rm = 32 cm + Raggio del perno r = 3 cm - al posteriore: + Carico al posteriore Qp = 766 Kg + Raggio al posteriore Rp = cm + Raggio del perno r = 3 cm - coefficienti + x = 0.4 Rotolamento Gomma / Asfalto + µ = 0.02 Attrito cuscinetti a rulli / Perno + φ = 1.15 di Planarità della strada ( ondulazioni )

8 pag 7 - Le Forze resistenti al Rotolamento * All'anteriore : Fra = Qa * ( x + μ * r ) * φ / Rm = = 1102 * ( * 3 ) * 1.15 / 32 = Kg * Al posteriore : Frp = Qp * ( x + μ * r ) * φ / Rp = = 766 * ( * 3 ) * 1.15 / = Kg Lo sforzo totale al rotolamento Fr = Fra + Frp = = 30.7 Kg ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 100 Km/h ( m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 100 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m² V = Velocità del veicolo = m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 27.78² = 36.6 Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg

9 pag 8 La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N100 = ( Fv + Fr ) * V / ( 102 * ηm ) = = ( ) * / ( 102 * 0.86 ) = Kw - Per fare 100 Km in 1 h alla velocità di 100 Km/h occorre impegnare Kw * 1 h = Kwh pari a * 1000 / 100 = Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 100 Km in 1 h alla velocità di 100 Km/h saranno necessarie : * 860 = Kcal / 100 Km Nella realtà a questa velocità si percorrono 16.9 Km con 1 litro di Gasolio. Occorreranno perciò 100 / 16.9 = 5.92 litri di Gasolio/100 Km poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l abbiamo dovuto usare realmente 5.92 * 8520 = Kcal / 100 Km pari a / 100 = 504 Kcal / Km Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/100 Km Kcal/100 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati Avremo un rendimento termico ηte = / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86 avremo un rendimento totale ηt = * 0.86 = %

10 pag 9 Per questa velocità ( 100 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = 67.3 Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = 67.3 * 0.32 = Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/100 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 100 Km in 1 h alla velocità di 100 Km/h Kwh / 1h = Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna Kcal / 100 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento Kcal / 100 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie Kcal ne sono state usate Kcal.

11 pag 10 La quantità Q = Kcal / 100 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³ pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 17.3 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 100 = 2119 Kg di Aria / Km / 100 = 1729 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità.

12 pag 11 --Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 100 Km in 1h alla velocità di 100 Km/h occorrono 5.92 litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno 5.92 * = Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto (1b ), per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale * 14 = 69.2 Kg di Aria pari a 69.2 / 100 = Kg di Aria / Km Dalla combustione di Kg di Gasolio con 69.2 di Aria si produrranno : * = Kg di CO2 / 100 Km ( g / Km ) * = 5.93 Kg di Acqua ( H2O ) / 100 Km * = 52.4 Kg di Azoti / 100 Km ( N2, Nox ) * = 0.89 Kg di Argo / 100 Km ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 90 Km/h ( 25 m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 90 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m² V = Velocità del veicolo = 25 m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 25² = Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg

13 pag 12 La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N90 = ( Fv + Fr ) V / 102 * ηm = = ( ) * 25 / 102 * 0.86 = 17.2 Kw - Per fare 90 Km in 1 h alla velocità di 90 Km/h occorre impegnare 17.2 Kw * 1 h = 17.2 Kwh pari a 17.2 * 1000 / 90 = 191 Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 90 Km in 1 h alla velocità di 90 Km/h saranno necessarie : 17.2 * 860 = Kcal / 90 Km Nella realtà a questa velocità si percorrono 19.2 Km con 1 litro di Gasolio. Occorreranno perciò 90 / 19.2 = 4.69 litri di Gasolio/90 Km poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l abbiamo dovuto usare realmente 4.69 * 8520 = Kcal / 90 Km pari a / 90 = 444 Kcal / Km Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/90 Km Kcal/90 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati Avremo un rendimento termico ηte = / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86 avremo un rendimento totale ηt = * 0.86 = %

14 pag 13 Per questa velocità ( 90 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = * 0.32 = Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/90 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 90 Km in 1 h alla velocità di 90 Km/h Kwh / 1h = 17.2 Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna Kcal / 90 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento Kcal / 90 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie Kcal ne sono state usate Kcal.

15 pag 14 La quantità Q = Kcal / 90 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³ pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 13.7 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 90 = 1865 Kg di Aria / Km / 90 = 1522 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da 17.2 Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità.

16 pag 15 --Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 90 Km in 1h alla velocità di 90 Km/h occorrono 4.69 litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno 4.69 * = 3.92 Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto 1b, per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale 3.92 * 14 = 54.9 Kg di Aria pari a 54.9 / 90 = 0.61 Kg di Aria / Km Dalla combustione di 3.92 Kg di Gasolio con 54.9 di Aria si produrranno : * 3.92 = 12.6 Kg di CO2 / 90 Km ( g / Km ) * 3.92 = 4.7 Kg di Acqua ( H2O ) / 90 Km * 3.92 = 41.6 Kg di Azoti / 90 Km ( N2, Nox ) * 3.92 = 0.7 Kg di Argo / 90 Km ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 130 Km/h ( m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 130 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m² V = Velocità del veicolo = m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 36.12² = Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg

17 pag 16 La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N130 = ( Fv + Fr ) * V / ( 102 * ηm ) = = ( ) * / ( 102 * 0.86 ) = Kw - Per fare 130 Km in 1 h alla velocità di 130 Km/h occorre impegnare Kw * 1 h = Kwh pari a * 1000 / 130 = Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 130 Km in 1 h alla velocità di 130 Km/h saranno necessarie : * 860 = Kcal / 130 Km Nella realtà a questa velocità si percorrono 12.2 Km con 1 litro di Gasolio. Occorreranno perciò 130 / 12.2 = litri di Gasolio/130 Km poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l abbiamo dovuto usare realmente * 8520 = Kcal / 130 Km pari a / 130 = 699 Kcal / Km Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/130 Km Kcal/130 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati Avremo un rendimento termico ηte = / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86 avremo un rendimento totale ηt = * 0.86 = %

18 pag 17 Per questa velocità ( 130 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = * 0.32 = Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/130 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 130 Km in 1 h alla velocità di 130 Km/h Kwh / 1h = Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna Kcal / 130 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento Kcal / 130 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie Kcal ne sono state usate Kcal.

19 pag 18 La quantità Q = Kcal / 130 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³ pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 31 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 130 = 2935 Kg di Aria / Km / 130 = 2395 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità.

20 pag 19 --Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 130 Km in 1h alla velocità di 130 Km/h occorrono litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno * = 8.9 Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto 1b, per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale 8.9 * 14 = Kg di Aria pari a / 130 = 0.96 Kg di Aria / Km Dalla combustione di 8.9 Kg di Gasolio con di Aria si produrranno : * 8.9 = 28.5 Kg di CO2 / 130 Km ( 219 g / Km ) * 8.9 = 10.7 Kg di Acqua ( H2O ) / 130 Km * 8.9 = Kg di Azoti / 130 Km ( N2, Nox ) * 8.9 = 1.6 Kg di Argo / 130 Km ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 150 Km/h ( m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 150 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m² V = Velocità del veicolo = m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 41.67² = Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg

21 pag 20 La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N150 = ( Fv + Fr ) * V / ( 102 * ηm ) = = ( ) * / ( 102 * 0.86 ) = Kw - Per fare 150 Km in 1 h alla velocità di 150 Km/h occorre impegnare Kw * 1 h = Kwh pari a * 1000 / 150 = 358 Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 150 Km in 1 h alla velocità di 150 Km/h saranno necessarie : * 860 = Kcal / 150 Km Nella realtà a questa velocità si percorrono 10.2 Km con 1 litro di Gasolio. Occorreranno perciò 150 / 10.2 = 14.7 litri di Gasolio/150 Km poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l abbiamo dovuto usare realmente 14.7 * 8520 = Kcal / 150 Km pari a / 150 = 835 Kcal / Km Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/150 Km Kcal/150 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati Avremo un rendimento termico ηte = / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86 avremo un rendimento totale ηt = * 0.86 = %

22 pag 21 Per questa velocità ( 150 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = 113 Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = 113 * 0.32 = Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/150 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 150 Km in 1 h alla velocità di 150 Km/h Kwh / 1h = Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna Kcal / 150 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento Kcal / 150 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie Kcal ne sono state usate Kcal.

23 pag 22 La quantità Q = Kcal / 150 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³ pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 43 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 150 = 3508 Kg di Aria / Km / 150 = 2863 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità.

24 pag 23 --Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 150 Km in 1h alla velocità di 150 Km/h occorrono 14.7 litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno 14.7 * = Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto 1b, per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale * 14 = Kg di Aria pari a / 150 = 1.15 Kg di Aria / Km Dalla combustione di Kg di Gasolio con di Aria si produrranno : * = 39.3 Kg di CO2 / 150 Km ( g / Km ) * = 14.7 Kg di Acqua ( H2O ) / 150 Km * = 130 Kg di Azoti / 150 Km ( N2, Nox ) * = 2.2 Kg di Argo / 150 Km A questo punto sono curioso di conoscere i valori di Forza Coppia Potenza alla massima velocità dichiarata di 214 m/s ( m/s ) e alle velocità di 70 Km/h ( m/s ) e di 50 Km/h ( m/s ). Sarà istruttivo conoscere i valori a 50 Km/h e 70 Km/h nella prospettiva di pensare questa auto a Trazione Elettrica a bassa velocità e corto/medio raggio. Per calcolare questi valori ci manca un dato fondamentale quale il consumo al Km a quelle velocità. Per calcolare questi valori ci appoggiamo ai rendimenti termici noti. I rendimenti termici noti sono: ηte = a 90 Km/h ηte = a 100 Km/h ηte = a 130 Km/h ηte = a 150 Km/h

25 pag 24 Di solito il rendimento termico scende alla massima velocità e scende ancora di più andando verso le velocità minime. Sceglieremo perciò i seguenti rendimenti termici : ηte = alla massima velocità di 214 Km/h ηte = alla velocità di 70 Km/h ηte = alla velocità di 50 Km/h ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 214 Km/h ( m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 214 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m² V = Velocità del veicolo = m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 59.45² = Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N214 = ( Fv + Fr ) * V / ( 102 * ηm ) = = ( ) * / ( 102 * 0.86 ) = Kw

26 pag 25 - Per fare 214 Km in 1 h alla velocità di 214 Km/h occorre impegnare Kw * 1 h = Kwh pari a * 1000 / 214 = 628 Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 214 Km in 1 h alla velocità di 214 Km/h saranno necessarie : * 860 = Kcal / 214 Km A questa velocità si presume un rendimento termico di ηte = 0.36 Occorreranno perciò * 100 / 36 = Kcal pari a / 214 = 1500 Kcal / Km inoltre poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l presumiamo di usare / 8520 = 37.7 litri di gasolio / 214 Km pari a 214 / 37.7 = 5.68 Km/l Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/214 Km Kcal/214 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati Avremo un rendimento termico ηte = / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86 avremo un rendimento totale ηt = 0.36 * 0.86 = %

27 pag 26 Per questa velocità ( 214 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = * 0.32 = 63.5 Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/214 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 214 Km in 1 h alla velocità di 214 Km/h Kwh / 1h = Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna Kcal / 214 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento Kcal / 214 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie Kcal ne sono state usate Kcal.

28 pag 27 La quantità Q = Kcal / 214 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³ pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 110 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 214 = 6304 Kg di Aria / Km / 214 = 5144 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità.

29 pag 28 --Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 214 Km in 1h alla velocità di 214 Km/h occorrono 37.7 litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno 37.7 * = Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto 1b, per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale * 14 = Kg di Aria pari a / 214 = 2.06 Kg di Aria / Km Dalla combustione di Kg di Gasolio con di Aria si produrranno : * = Kg di CO2 / 214 Km ( 471 g / Km ) * = 37.8 Kg di Acqua ( H2O ) / 214 Km * = Kg di Azoti / 214 Km ( N2, Nox ) * = 5.67 Kg di Argo / 214 Km ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 70 Km/h ( m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 70 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m² V = Velocità del veicolo = m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 19.45² = Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg

30 pag 29 La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N70 = ( Fv + Fr ) * V / ( 102 * ηm ) = = ( ) * / ( 102 * 0.86 ) = Kw - Per fare 70 Km in 1 h alla velocità di 70 Km/h occorre impegnare Kw * 1 h = Kwh pari a * 1000 / 70 = 154 Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 70 Km in 1 h alla velocità di 70 Km/h saranno necessarie : * 860 = 9280 Kcal / 70 Km A questa velocità si presume un rendimento termico di ηte = Occorreranno perciò 9280 * 100 / 35.5 = Kcal pari a / 70 = Kcal / Km inoltre poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l presumiamo di usare / 8520 = 3.07 litri di gasolio / 70 Km pari a 70 / 3.07 = 22.8 Km/l Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/70 Km Kcal/70 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati Avremo un rendimento termico ηte = 9280 / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86

31 pag 30 avremo un rendimento totale ηt = * 0.86 = % Per questa velocità ( 70 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = * 0.32 = 15.6 Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/70 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 70 Km in 1 h alla velocità di 70 Km/h Kwh / 1h = Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna Kcal / 70 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento Kcal / 70 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna

32 pag 31 in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie 9280 Kcal ne sono state usate Kcal. La quantità Q = Kcal / 70 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³ pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 9 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 70 = 1569 Kg di Aria / Km / 70 = 1280 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale

33 pag Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità. -- Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 70 Km in 1h alla velocità di 70 Km/h occorrono 3.07 litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno 3.07 * = 2.56 Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto 1b, per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale 2.56 * 14 = 35.9 Kg di Aria pari a 35.9 / 70 = Kg di Aria / Km Dalla combustione di 2.56 Kg di Gasolio con 35.9 di Aria si produrranno : * 2.56 = 8.2 Kg di CO2 / 70 Km ( 117 g / Km ) * 2.56 = 3 Kg di Acqua ( H2O ) / 70 Km * 2.56 = Kg di Azoti / 70 Km ( N2, Nox ) * 2.56 = 0.46 Kg di Argo / 70 Km ) Calcoliamo Forza-Coppia-Potenza necessarie alla Velocità di 50 Km/h ( m/s ) - La resistenza opposta dal mezzo attraversato ( Aria ) per l'auto che viaggia a 50 Km/h vale : Fv = ½ * ρ * Cx * A * V² dove ρ = Densità dell'aria = Kg*s² / m⁴ Cx = Coefficiente di Penetrazione = 0.31 A = Area Frontale Penetrante = m²

34 pag 33 V = Velocità del veicolo = m/s Fv = ½ * * 0.31 * * 13.89² = 9.15 Kg - Ricordando che lo sforzo totale al rotolamento vale: Fr = 30.7 Kg La Potenza necessaria a questa velocità considerando un rendimento meccanico ηm = 0.86 N50 = ( Fv + Fr ) V / ( 102 * ηm ) = = ( ) * / ( 102 * 0.86 ) = 6.31 Kw - Per fare 50 Km in 1 h alla velocità di 50 Km/h occorre impegnare 6.31 Kw * 1 h = 6.31 Kwh pari a 6.31 * 1000 / 50 = Wh / Km poiché 1 Kwh = 860 Kcal per fare i 50 Km in 1 h alla velocità di 50 Km/h saranno necessarie : 6.31 * 860 = 5427 Kcal / 50 Km A questa velocità si presume un rendimento termico di ηte = 0.33 Occorreranno perciò 5427 * 100 / 33 = Kcal pari a / 50 = 329 Kcal / Km inoltre poiché ogni litro di Gasolio vale 8520 Kcal/l presumiamo di usare / 8520 = 1.93 litri di gasolio / 50 Km pari a 50 / 1.93 = 25.9 Km/l Possiamo ora stendere la seguente tabella di riepilogo Kwh/50 Km Kcal/50 Km Wh/Km Kcal/Km Necessari Usati

35 pag 34 Avremo un rendimento termico ηte = 5427 / = % poiché abbiamo considerato un rendimento meccanico ηm = 0.86 avremo un rendimento totale ηt = 0.33 * 0.86 = % Per questa velocità ( 50 Km/h ) -- il Motore con la trasmissione devono esprimere i seguenti valori minimi: Rm = 32 cm = 0.32 m Forza minima necessaria F = Fv + Fr = = Kg Coppia minima necessaria M = F * Rm = * 0.32 = 12.8 Kgm - Descriviamo ora i dati in tabella: Kwh/50 Km---è l'energia necessaria al veicolo per percorrere 50 Km in 1 h alla velocità di 50 Km/h Kwh / 1h = 6.31 Kw è la potenza necessaria al motore sia che sia Elettrico che a Combustione Interna.

36 pag Kcal / 50 Km---è una equivalenza da Kwh a Kcal per avere in Kcal il valore della energia necessaria per compiere questo lavoro.questa equivalenza è necessaria per calcolare il rendimento e le Kcal perdute Kcal / 50 Km---è l'energia termochimica fornita dal Gasolio bruciato nel motore a Combustione Interna in oggetto per compiere questo lavoro. Per compiere questo lavoro erano necessarie 5427 Kcal ne sono state usate Kcal. La quantità Q = Kcal / 50 Km Queste Kcal vanno perdute: + Parte nei gas di scarico. + Parte nel radiatore e poi espulse dall'aria. + Parte per irraggiamento del motore. Queste Kcal perciò vanno a riscaldare l'aria circostante. Vediamo per quanta aria -- viene elevata la temperatura di 1 C con questa quantità di Energia. Dalla formula Q = Cm * G * ( tf ti ) dove Q = Quantità di energia = Kcal Cm = Calore specifico medio dell'aria a Pressione Costante = Kcal / Kg * C G = Peso di Aria scaldata -- Kg ( tf - ti ) = Differenza di temperatura = 1 C G = Q / [Cm * ( tf - ti ) ] = / (0.238 * 1) = Kg di Aria Dato che 1 m³ di Aria pesa Kg ( a 15 C e 760 mmhg ) saranno stati scaldati / = m³

37 pag 36 pari alla superficie di 1 Ettaro per una altezza di 5.6 m Ad ogni Km aumenteranno di 1 C / 50 = 1382 Kg di Aria / Km / 50 = 1127 m³ di Aria / Km Questi dati ci dicono chi e cosa produce il Riscaldamento Globale Wh / Km--- è il consumo al Km che si avrebbe se il motore da 6.31 Kw fosse elettrico Kcal / Km è il consumo specifico reale, del motore a Combustione Interna in oggetto, a questa Velocità. -- Ora riportiamo in primo piano i litri di Gasolio consumati. Per fare 50 Km in 1h alla velocità di 50 Km/h occorrono 1.93 litri di Gasolio. Poiché 1 litro di Gasolio pesa Kg ( vedi punto 1b ) occorreranno 1.93 * = 1.62 Kg di Gasolio. Dai dati riportati al punto 1b, per bruciare 1 Kg di Gasolio occorrono 14 Kg di Aria. Servono in totale 1.62 * 14 = 22.7 Kg di Aria pari a 22.7 / 50 = Kg di Aria / Km Dalla combustione di 1.62 Kg di Gasolio con 22.7 di Aria si produrranno : * 1.62 = 5.18 Kg di CO2 / 50 Km ( g / Km ) * 1.62 = 1.95 Kg di Acqua ( H2O ) / 50 Km * 1.62 = 17.2 Kg di Azoti / 50 Km ( N2, Nox ) * 1.62 = 0.29 Kg di Argo / 50 Km Stendiamo ora una tabella di riepilogo finale

38 pag 37 Velocità Km/h Potenza Necessaria KW Coppia Necessaria Kgm Forza Necessaria Kg Forza Dovuta al Rotolamento Kg Forza Resistente dell'aria Kg Energia Necessaria Wh/Km Energia Usata Kcal/Km Gasolio Litri/100 Km Rendimento Totale % Aria Necessaria Kg/Km Calore Perduto Kcal/Km Aumento 1 C Kg Aria/Km Aumento 1 C m³aria/km CO2 Prodotti g/km Azoti Prodotti g/km

39 pag 38 Vediamo ora, grazie al cambio di velocità, le Forze - Coppie Potenze ai vari numeri di giri espressi dal Motore. Caratteristiche del motore giri/min Potenza Kw Coppia Nm Caratteristiche del Cambio Marcia 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª RM Rapporto Valori minimi necessari alle varie velocità Velocità Km/h Potenza Necessaria KW Coppia Necessaria Kgm Forza Necessaria Kg

40 pag 39 Grafico delle Performance del motore Potenza max. 136 Kw a 4000 giri/min Coppia max. 400 Nm a 2000 giri/min

41 pag 40 Calcoliamo ora la massima velocità alle varie marce con il motore a 4000 giri/min. ( Ricordando che Rm = 0.32 m e Lr = m/giro ) V = n * Lr * 60 / (1000 * τ ) dove 60 è per passare a giri/h e = Km/h 1000 è per passare a Km/h τ è il rapporto al cambio 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª Marcia Marcia Marcia Marcia Marcia Marcia 4000 * * 60 / ( 1000 * ) = ~ 36 Km/h 4000 * *60 / ( 1000 * 7.62 ) = ~ 63 Km/h 4000 * * 60 / ( 1000 * 4.8 ) = ~ 100 Km/h 4000 * * 60 / ( 1000 * 3.47 ) = ~ 139 Km/h 4000 * * 60 / ( 1000 * 2.6 ) = 186 Km/h 4000 * * 60 / ( 1000 * 2.16 ) = 224 Km/h Calcoliamo ora per ogni singola marcia Potenze,Coppie, Forze di Trazione espresse dal motore+cambio+ruota ai vari numeri di giri/min Legenda 20 Kw Potenza del motore a 1000 giri/min 1000 giri/min velocità di rotazione albero motore 186 Nm Coppia espressa dal motore a 1000 giri/min 9.81 per passare da Nm a Kgm 256 Kgm risultato del valore della coppia in Kgm 0.32 m Raggio ( Rm ) di rivoluzione della ruota motrice 802 Kg Forza di trazione al contatto gomma/asfalto vedi valori completi pagine successive

42 pag 41 1ª Marcia 20 Kw g/min Nm * / 9.81 = 256 Kgm / 0.32 = 802 Kg 55 Kw g/min Nm * / 9.81 = 491 Kgm / 0.32 = 1535 Kg 83 Kw g/min Nm * / 9.81 = 552 Kgm / 0.32 = 1725 Kg 105 Kw g/min Nm * / 9.81 = 552 Kgm / 0.32 = 1725 Kg 123 Kw g/min Nm * / 9.81 = 538 Kgm / 0.32 = 1682 Kg 134 Kw g/min Nm * / 9.81 = 496 Kgm / 0.32 = 1552 Kg 136 Kw g/min Nm * / 9.81 = 448 Kgm / 0.32 = 1401 Kg

43 pag 42 2ª Marcia 20 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 144 Kgm / 0.32 = 451 Kg 55 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 276 Kgm / 0.32 = 864 Kg 83 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 310 Kgm / 0.32 = 970 Kg 105 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 310 Kgm / 0.32 = 970 Kg 123 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 302 Kgm / 0.32 = 946 Kg 134 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 279 Kgm / 0.32 = 873 Kg 136 Kw g/min Nm * 7.62 / 9.81 = 252 Kgm / 0.32 = 788 Kg

44 pag 43 3ª Marcia 20 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 91 Kgm / 0.32 = 284 Kg 55 Kw g/ min Nm * 4.8 / 9.81 = 174 Kgm / 0.32 = 544 Kg 83 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 195 Kgm / 0.32 = 611 Kg 105 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 195 Kgm / 0.32 = 611 Kg 123 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 190 Kgm / 0.32 = 596 Kg 134 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 176 Kgm / 0.32 = 550 Kg 136 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 159 Kgm / 0.32 = 496 Kg

45 pag 44 4ª Marcia 20 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = 65.8 Kgm / 0.32 = 205 Kg 55 Kw g/ min Nm * 3.47 / 9.81 = Kgm / 0.32 = 393 Kg 83 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = Kgm / 0.32 = 442 Kg 105 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = Kgm / 0.32 = 442 Kg 123 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = 138 Kgm / 0.32 = 431 Kg 134 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = Kgm / 0.32 = 398 Kg 136 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = 115 Kgm / 0.32 = 359 Kg

46 pag 45 5ª Marcia 20 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 49.3 Kgm / 0.32 = 154 Kg 55 Kw g/ min Nm * 2.6 / 9.81 = 94.3 Kgm / 0.32 = 294 Kg 83 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 106 Kgm / 0.32 = 331 Kg 105 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 106 Kgm / 0.32 = 331 Kg 123 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = Kgm / 0.32 = 323 Kg 134 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 95.4 Kgm / 0.32 = 298 Kg 136 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 86 Kgm / 0.32 = 269 Kg

47 pag 46 6ª Marcia 20 Kw g/min Nm * 2.16 / 9.81 = 41 Kgm / 0.32 = 128 Kg 55 Kw g/ min Nm * 2.16 / 9.81 = 78.3 Kgm / 0.32 = 245 Kg 83 Kw g/min Nm * 2.16 / 9.81 = 88 Kgm / 0.32 = 275 Kg 105 Kw g/min Nm * 2.16 / 9.81 = 88 Kgm / 0.32 = 275 Kg 123 Kw g/min Nm * 2.16 / 9.81 = 85.9 Kgm / 0.32 = 268 Kg 134 Kw g/min Nm * 2.16 / 9.81 = 79.2 Kgm / 0.32 = 247 Kg 136 Kw g/min Nm * 2.16 / 9.81 = 71.5 Kgm / 0.32 = 223 Kg

48 pag 47

49 pag 48 DATI CONCLUSIVI ** Vediamo ora, per ognuna delle velocità trattate ( 50 / 70 / 90 / 100 / 130 / 150 / 214 Km/h ), le marce migliori da usare. Vedremo le caratteristiche di Potenza, Coppia, Forza di trazione disponibili ( a quella marcia e a quel numero di giri al minuto ) e le confronteremo con quelle che abbiamo calcolato essere necessarie. Calcoleremo inoltre il Consumo Specifico di Gasolio in g/kw * h (grammi di Gasolio per ogni Kw per ogni Ora ) relativo sia alla Potenza disponibile che a quella necessaria. Velocità 50 Km/h Guardando i diagrammi delle Forze di trazione alle varie marce vedi Pag (avremo potuto portare nelle ordinate i valori della coppia,avremo ottenute curve equivalenti )-- vediamo che questa velocità è possibile in : 2ª Marcia - Possibile però siamo verso fine marcia 3ª Marcia - Migliore siamo a 1974 giri / min 4ª Marcia Possibile però siamo ad inizio marcia 5ª Marcia da Evitare troppo inizio marcia ( strappa ) Ho considerato migliore la 3ª marcia perchè ha un buon range sia in accelerazione che in decellerazione senza bisogno di essere cambiata. Questa marcia infatti, comprende un range di velocità compresa tra 25 Km/h e 100 Km/h (come si vede a pag 43 ). Usando la 3ª Marcia a 2000 giri/min il motore fornisce 83 Kw g/min Nm * 4.8 / 9.81 = 195 Kgm / 0.32 = 611 Kg

50 pag Kw di Potenza Kgm di Coppia Kg Forza di trazione Per questa velocità abbiamo calcolato che servono: 6.31 Kw di Potenza - mentre ne disponiamo 83 Kw 12.8 Kgm di Coppia - mentre ne disponiamo 195 Kgm Kg di Trazione - mentre disponiamo 611 Kg La differenza di valori tra il Necessario e il Disponibile -, così marcata, ci dice che abbiamo a disposizione una ottima accelerazione. A questa velocità abbiamo presunto un consumo di Gasolio di 1.62 Kg di Gasolio/ 50 Km che alla velocità di 50 Km/h vuol dire anche 1.62 Kg/h. A questo punto possiamo dettagliare i consumi : 1.62 * 1000 / 83 = g/kw*h riferito alla Potenza fornibile dal motore * 1000 / 6.31 = g/kw*h riferito alla Potenza calcolata per questa velocità. Velocità 70 Km/h Guardando i diagrammi delle Forze di trazione alle varie marce vedi Pag. 47 (avremo potuto portare nelle ordinate i valori della coppia,avremo ottenute curve equivalenti ) vediamo che questa velocità è possibile in : 3ª Marcia - Possibile siamo a 2763 giri / min 4ª Marcia - Migliore siamo a 2009 giri / min

51 pag 50 5ª Marcia - Possibile siamo a 1509 giri / min 6ª Marcia - da Evitare siamo a 1250 giri / min troppo basso Ho considerato migliore la 4ª marcia perchè ha un buon range sia in accelerazione che in decellerazione senza bisogno di essere cambiata. Questa marcia infatti, comprende un range di velocità compresa tra 35 Km/h e 139 Km/h (come si vede a pag 44 ). Usando la 4ª Marcia a 2000 giri/min il motore fornisce 83 Kw g/min Nm * 3.47 / 9.81 = Kgm / 0.32 = 442 Kg 83 Kw di Potenza Kgm di Coppia Kg Forza di trazione Per questa velocità abbiamo calcolato che servono: Kw di Potenza - mentre ne disponiamo 83 Kw 15.6 Kgm di Coppia - mentre ne disponiamo Kgm Kg di Trazione - mentre disponiamo 442 Kg La differenza di valori tra il Necessario e il Disponibile -, così marcata, ci dice che abbiamo a disposizione una ottima accelerazione. A questa velocità abbiamo presunto un consumo di Gasolio di 2.56 Kg di Gasolio/ 70 Km che alla velocità di 70 Km/h vuol dire anche 2.56 Kg/h. A questo punto possiamo dettagliare i consumi : 2.56 * 1000 / 83 = g/kw*h riferito alla Potenza fornibile dal motore * 1000 / = g/kw*h riferito alla Potenza calcolata per questa velocità.

52 pag 51 Velocità 90 Km/h Guardando i diagrammi delle Forze di trazione alle varie marce vedi Pag. 47 (avremo potuto portare nelle ordinate i valori della coppia,avremo ottenute curve equivalenti ) vediamo che questa velocità è possibile in : 3ª Marcia - fine Marcia da evitare 4ª Marcia - Buona siamo a 2583 giri / min 5ª Marcia Migliore siamo a 1940 giri / min 6ª Marcia Possibile siamo a 1600 giri / min Ho considerato migliore la 5ª marcia perchè ha un buon range sia in accelerazione che in decellerazione senza bisogno di essere cambiata. Questa marcia infatti, comprende un range di velocità compresa tra 47 Km/h e 185 Km/h (come si vede a pag 45 ). Usando la 5ª Marcia a ~2000 giri/min il motore fornisce 83 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 106 Kgm / 0.32 = 331 Kg 83 Kw di Potenza 106 Kgm di Coppia Kg Forza di trazione Per questa velocità abbiamo calcolato che servono: 17.2 Kw di Potenza - mentre ne disponiamo 83 Kw Kgm di Coppia - mentre ne disponiamo 106 Kgm Kg di Trazione - mentre disponiamo 331 Kg La differenza di valori tra il Necessario e il Disponibile -, così marcata, ci dice che abbiamo a disposizione una ottima accelerazione. A questa velocità abbiamo un consumo di Gasolio

53 pag 52 di 3.92 Kg di Gasolio/ 90 Km che alla velocità di 90 Km/h vuol dire anche 3.92 Kg/h. A questo punto possiamo dettagliare i consumi : 3.92 * 1000 / 83 = g/kw*h riferito alla Potenza fornibile dal motore * 1000 / 17.2 = 228 g/kw*h riferito alla Potenza calcolata per questa velocità. Velocità 100 Km/h Guardando i diagrammi delle Forze di trazione alle varie marce vedi Pag. 47 (avremo potuto portare nelle ordinate i valori della coppia,avremo ottenute curve equivalenti ) vediamo che questa velocità è possibile in : 4ª Marcia - Possibile siamo a 2870 giri / min 5ª Marcia Migliore siamo a 2156 giri / min 6ª Marcia Possibile siamo a 1785 giri / min Ho considerato migliore la 5ª marcia perchè ha un buon range sia in accelerazione che in decellerazione senza bisogno di essere cambiata. Questa marcia infatti, comprende un range di velocità compresa tra 47 Km/h e 185 Km/h (come si vede a pag 45 ). Usando la 5ª Marcia a ~2000 giri/min il motore fornisce 83 Kw g/min Nm * 2.6 / 9.81 = 106 Kgm / 0.32 = 331 Kg 83 Kw di Potenza 106 Kgm di Coppia Kg Forza di trazione

54 pag 53 Per questa velocità abbiamo calcolato che servono: Kw di Potenza - mentre ne disponiamo 83 Kw Kgm di Coppia - mentre ne disponiamo 106 Kgm 67.3 Kg di Trazione - mentre disponiamo 331 Kg La differenza di valori tra il Necessario e il Disponibile -, così marcata, ci dice che abbiamo a disposizione una ottima accelerazione. A questa velocità abbiamo un consumo di Gasolio di Kg di Gasolio/ 100 Km che alla velocità di 100 Km/h vuol dire anche Kg/h. A questo punto possiamo dettagliare i consumi : * 1000 / 83 = g/kw*h riferito alla Potenza fornibile dal motore * 1000 / = g/kw*h riferito alla Potenza calcolata per questa velocità. Velocità 130 Km/h Guardando i diagrammi delle Forze di trazione alle varie marce vedi Pag. 47 (avremo potuto portare nelle ordinate i valori della coppia,avremo ottenute curve equivalenti ) vediamo che questa velocità è possibile in : 4ª Marcia da evitare siamo a fine marcia 5ª Marcia Possibile siamo a 2800 giri / min 6ª Marcia Migliore siamo a 2300 giri / min