Carburante iniettato

[GTI205KR]

Ragazzi, riflettevo sul calcolo della quantità di carburante iniettato in una macchina. Prendiamo in esempio un motore alimentato con gas petrolio liquefatto, GPL, dalla cilindrata totale di 1000 cm³, 4 cilindri, 250 cm³ di cilindrata unitaria, quindi e delle camere di combustione da 32 cm³, ok e fin qui ci siamo. Ora, 32 cm³ corrispondono a circa 320 ml di cubatura . Calcolando un rapporto stechiometrico di 15:1, più o meno tipico nei motori GPL, otteniamo 14 parti di aria corrispondenti a 298.66 (periodico) ml di aria e 21.34 (periodico) ml di carburante iniettato per ogni cilindro. 21.34 X 4 cilindri corrispondono ad un valore di 85.36 ml di carburante in tutti e 4 i cilindri, siccome è un quattro tempi, avremo 500 iniezioni ogni 1000 giri. Ciò significa che a 6200 giri, con 3100 iniezioni circa, si sviluppa una portata di carburante in camera di combustione pari o superiore a : 3100X85.36ml → 264.616ml → 264,616 litri → QUASI 265 LITRI DI BENZINA? :shock: :shock: Il che è impossibile! Dove sbaglio? Come si calcola la quantità di carburante immesso?

 

[renatom]

Ragazzi, riflettevo sul calcolo della quantità di carburante iniettato in una macchina. Prendiamo in esempio un motore alimentato con gas petrolio liquefatto, GPL, dalla cilindrata totale di 1000 cm³, 4 cilindri, 250 cm³ di cilindrata unitaria, quindi e delle camere di combustione da 32 cm³, ok e fin qui ci siamo. Ora, 32 cm³ corrispondono a circa 320 ml di cubatura . Calcolando un rapporto stechiometrico di 15:1, più o meno tipico nei motori GPL, otteniamo 14 parti di aria corrispondenti a 298.66 (periodico) ml di aria e 21.34 (periodico) ml di carburante iniettato per ogni cilindro. 21.34 X 4 cilindri corrispondono ad un valore di 85.36 ml di carburante in tutti e 4 i cilindri, siccome è un quattro tempi, avremo 500 iniezioni ogni 1000 giri. Ciò significa che a 6200 giri, con 3100 iniezioni circa, si sviluppa una portata di carburante in camera di combustione pari o superiore a : 3100X85.36ml → 264.616ml → 264,616 litri → QUASI 265 LITRI DI BENZINA? :shock: :shock: Il che è impossibile! Dove sbaglio? Come si calcola la quantità di carburante immesso?

Il rapporto lo devi fare in massa e non in volume.

 

[GTI205KR]

Grazie Renato! Utilissimo come sempre! Mi aiuti a capire come si faccia in massa?

 

[renatom]

Grazie Renato! Utilissimo come sempre! Mi aiuti a capire come si faccia in massa?

Devi moltiplicare il volume di aria aspirato che però non coincide esattamente con la cilindrata per la densità. Dovresti moltiplicare per il rendimento volumetrico

La densità dell'aria te la puoi calcolare, in funzione di pressione e temperatura dall'equazione dei gas:

p x V = m x R x T

da cui

ro = m/V = p / (R x T)

Temperatura in k, p in Pa, V in metri cubi, ovviamente nei vari calcoli.

R= 287 J/ (kg x K) per l'aria secca

 

[GTI205KR]

E la quantità di carburante iniettata come si calcola? Intendo per ogni iniezione ad x numero di giri. E' impossibile proporre un consumo di 260 litri al minuto, sbaglio in qualcosa anche li

 

[renatom]

E la quantità di carburante iniettata come si calcola? Intendo per ogni iniezione ad x numero di giri. E' impossibile proporre un consumo di 260 litri al minuto, sbaglio in qualcosa anche li

Se rifai i calcoli facendo il rapporto stechiometrico in massa anziché in volume, vedrai che si abbassa decisamente.

250 cmc di aria in condizioni normali saranno 0,0003 kg all'incirca, poi devi dividere per il rapporto stechiometrico etc.

Se è un motore 4 tempi che gira a n giri/min, le iniezioni saranno n/2, evidentemente.

 

[tbdabo]

Spannometricamente: a 6.200 rpm in un 4t hai 3.100 aspirazioni al min, per 1.000 cc aspiri 3.100 litri d'aria, mediamente un litro d'aria pesa 1,22 grammi, per cui aspiri 3,78 kg aria al min, ovvero 15,1 kg di carburante/ora con lo stechio a 15:1, cioè circa 20,2 litri di benza all'ora. Tieni presente che sei a 6.200 rpm (non so dove hai preso questo dato) che indica velocità elevate. Stesso discorso per il volume delle camere di combustione, che risulterebbe essere di 8,8:1 e che non è in relazione diretta col 1.000 di cc

 

[renatom]

Spannometricamente: a 6.200 rpm in un 4t hai 3.100 aspirazioni al min, per 1.000 cc aspiri 3.100 litri d'aria, mediamente un litro d'aria pesa 1,22 grammi, per cui aspiri 3,78 kg aria al min, ovvero 15,1 kg di carburante/ora con lo stechio a 15:1, cioè circa 20,2 litri di benza all'ora. Tieni presente che sei a 6.200 rpm (non so dove hai preso questo dato) che indica velocità elevate. Stesso discorso per il volume delle camere di combustione, che risulterebbe essere di 8,8:1 e che non è in relazione diretta col 1.000 di cc

Ma se gli fai i calcoli tu, lui quando impara?

 

[GTI205KR]

nah era 1 ipoetsi la mia ma comunque grazie tbdabo! Qual è il rapporto corretto e diretto col 1000 cc? Come si calcola?

 

[renatom]

nah era 1 ipoetsi la mia ma comunque grazie tbdabo! Qual è il rapporto corretto e diretto col 1000 cc? Come si calcola?

supponendo che il rendimento volumetrico sia 1 cioè il volume aspirato sia uguale alla cilindrata e usando le unità del sistema SI:
- moltiplichi la cilindrata per n/120 e ottieni la portata volumetrica di aria
- moltiplichi per la densità dell'aria e ottieni la portata massica di aria
- dividi per il titolo stechiometrico e ottieni la portata massica di carburante
- dividi per la densità del carburante e ottieni la portata volumetrica di carburante.

Se invece vuoi sapere la quantità di carburante iniettato ad ogni iniezione:
- moltiplichi la cilindrata unitaria per la densità dell'aria e ottieni la massa di aria aspirata
- dividi per il titolo stechiometrico e ottieni la massia di carburante da iniettare
- nel caso dividi per la densità del carburante e ottieni il volume di carburante da iniettare

 

[GTI205KR]

n sta per?

 

[renatom]

n sta per?

i giri/min del motore

 

[GTI205KR]

Grazie Renato! Utilissimo come sempre! Mi aiuti a capire come si faccia in massa?

Devi moltiplicare il volume di aria aspirato che però non coincide esattamente con la cilindrata per la densità. Dovresti moltiplicare per il rendimento volumetrico

La densità dell'aria te la puoi calcolare, in funzione di pressione e temperatura dall'equazione dei gas:

p x V = m x R x T

da cui

ro = m/V = p / (R x T)

Temperatura in k, p in Pa, V in metri cubi, ovviamente nei vari calcoli.

R= 287 J/ (kg x K) per l'aria secca

Renato tu sai di ingegnere..
Tornando a noi, puoi indicarmi il significato di ogni lettera?

A momenti devo pagarti la consulenza,
grazie!

 

[renatom]

Grazie Renato! Utilissimo come sempre! Mi aiuti a capire come si faccia in massa?

Devi moltiplicare il volume di aria aspirato che però non coincide esattamente con la cilindrata per la densità. Dovresti moltiplicare per il rendimento volumetrico

La densità dell'aria te la puoi calcolare, in funzione di pressione e temperatura dall'equazione dei gas:

p x V = m x R x T

da cui

ro = m/V = p / (R x T)

Temperatura in k, p in Pa, V in metri cubi, ovviamente nei vari calcoli.

R= 287 J/ (kg x K) per l'aria secca

Renato tu sai di ingegnere..
Tornando a noi, puoi indicarmi il significato di ogni lettera?

A momenti devo pagarti la consulenza,
grazie!

Ma qui mancano le basi!
Ti indico anche le unità di msura da usare nei calcoli

ro = densità in kg/m^3
p = pressione in Pa (1 bar = 100.000 Pa)
V = volume in m^3
R = costante del gas in J/ (kg x K
T = temperatura termodinamica assoluta in K ( temp in °C + 273)

PS: ad esempio, se hai un motore sovralimentato con aria a 1,2 bar relativi e 50°C di temperatura avrai:

ro = p/ (R x T) = 220000 / (287 x 323) = 2,37 kg/m^3

 

[GTI205KR]

resta una domanda, qual è il volume della camera di combustione ottimale di un motore? Mi è stato detto che 32 cm³ sono fuori luogo in un motore da 1000 cm³ (4 cilindri)