Termodinamica e riscaldamento motori...........

[Riki1294]

Salve ragazzi. Volevo porvi un interessante quesito. Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata, quindi dal carico dato dall'acceleratore (quantità di miscela che viene introdotta per ogni ciclo) e dal regime di rotazione (quindi iniezioni per unità di tempo)...... Fin qui tutto ok. Ma se erogo 40cv per 1 ora o per 10 ore di fila il motore di scalderà di più?
Sembra logico e scontato ma in base alle mie conoscenze termodinamiche non sono riuscito a trovare risposta..... Se prendiamo un pezzo di acciaio e lo scaldiamo con una fiamma che fornisce X joule al secondo il solido non vede aumentare la sua temperatura all'infinito....... Secondo me il calore acquistato serve per incrementare la temperatura del metallo fino ad un determinato valore ma raggiunto questo il calore assorbito è uguale a quello dissipato.......
Ripeto quindi: è possibile che un motore funzionante a piena potenza per 24h ceda all'aria (una volta spento) più calore rispetto alla stessa unità propulsiva funzionante in pari condizioni ma per un intervallo pari a 1/24 (quindi 1 ora)?
Sappiamo tutti che nell'arco delle 24 ore il motore avrà ceduto all'aria 24 volte il calore ceduto dall'unità fatta girare per 1 ora, ma il problema rimane sempre quello relativo al calore ceduto a motore spento.....
Fatemi sapere cosa ne pensate!!!
By by

 

[eta*beta]

Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata,

non è così tanto che se provi a camminare a passo d'uomo per ore (tipo parata) rischi di fondere

 

[Riki1294]

Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata,

non è così tanto che se provi a camminare a passo d'uomo per ore (tipo parata) rischi di fondere

Quello non è dovuto al calore prodotto dal motore che nel caso da te citato è una quantità esigua ma dall'estrema difficoltà di dissiparlo da parte del sistema di raffreddamento (radiatore non investito dall'aria+elettroventola).....
Q(del motore)=Q(liberato dalla combustione e non usato per compiere lavoro)-Q(dissipato dal radiatore e per irraggiamento con l'ambiente esterno)

 

[mark_nm]

dovresti ragionare in termini matematici, una qualche formua dove il parametro xyz rappresenterebbe ad esempio le perdite di calore per irraggiamento etc.....

Facendone un puro ragionamento non se ne esce: purtroppo l'esame di fisica l'ho dato qualche anno fa e ricordo poco di termodinamica.

Da come la racconti senza scomodare un motore dovrebbe essere lo stesso concetto di mettere una pentola su un fornello e vedere se la sua temperatura sale all'infinito, la pentola ad un certo punto dovrebbe liquefarsi?

Intuitivamente dipende dalla temperatura di fusione del materiale posto sulla fiamma viva ovviamente e dalle perdite di calore per irraggiamento etc...

La parola a qualcuno più fresco di me

p.s.
C'è un libro di Dante Giacosa che può dare molte risposte alle tue domande, titolava "Motori endotermici" o qualcosa di simile, è un testo universitario. Leggendo la parte relativa al dimensionamento del raffreddamento si possono ricavare alcune formule e da qui iniziare a ragionarci.

 

[agricolo]

Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata,

non è così tanto che se provi a camminare a passo d'uomo per ore (tipo parata) rischi di fondere

Se il sistema di raffreddamento funziona a dovere no.....

 

[Riki1294]

dovresti ragionare in termini matematici, una qualche formua dove il parametro xyz rappresenterebbe ad esempio le perdite di calore per irragiamento etc.....

Facendone un puro ragionamento non se ne esce: purtroppo l'esame di fisica l'ho dato qualche anno fa e ricordo poco di termodinamica.

Da come la racconti senza scomodare un motore dovrebbe essere lo stesso concetto di mettere una pentola su un fornello e vedere se la sua temperatura sale all'infinito, la pentola ad un certo punto dovrebbe liquefarsi?

Intuitivamente dipende dalla temperatura di fusione del materiale posto sulla fiamma viva ovviamente e dalle perdite di calore per irragiamento etc...

La parola a qualcuno più fresco di me

p.s.
C'è un libro di Dante Giacosa che può dare molte risposte alle tue domande, titolava "Motori endotermici" o qualcosa di simile, è un testo universitario. Leggendo la parte relativa al dimensionamento del raffreddamento si possono ricavare alcune formule e da qui iniziare a ragionarci.

Quest'estate mi sono letto tutto il Giacosa, eccezion fatta per la parte esclusivamente didicata alla progettazione..... Visto che tra 1 anno inizierò ingegneria meccanica rimando a li terribili formule......
Ho dato un occhio ora al Giacosa e nel capitolo 8 del raffreddamento ma non dice nulla che mi possa essere di aiuto.....

 

[mark_nm]

dovresti ragionare in termini matematici, una qualche formua dove il parametro xyz rappresenterebbe ad esempio le perdite di calore per irragiamento etc.....

Facendone un puro ragionamento non se ne esce: purtroppo l'esame di fisica l'ho dato qualche anno fa e ricordo poco di termodinamica.

Da come la racconti senza scomodare un motore dovrebbe essere lo stesso concetto di mettere una pentola su un fornello e vedere se la sua temperatura sale all'infinito, la pentola ad un certo punto dovrebbe liquefarsi?

Intuitivamente dipende dalla temperatura di fusione del materiale posto sulla fiamma viva ovviamente e dalle perdite di calore per irragiamento etc...

La parola a qualcuno più fresco di me

p.s.
C'è un libro di Dante Giacosa che può dare molte risposte alle tue domande, titolava "Motori endotermici" o qualcosa di simile, è un testo universitario. Leggendo la parte relativa al dimensionamento del raffreddamento si possono ricavare alcune formule e da qui iniziare a ragionarci.

Quest'estate mi sono letto tutto il Giacosa, eccezion fatta per la parte esclusivamente didicata alla progettazione..... Visto che tra 1 anno inizierò ingegneria meccanica rimando a li terribili formule......
Ho dato un occhio ora al Giacosa e nel capitolo 8 del raffreddamento ma non dice nulla che mi possa essere di aiuto.....

lo avevo letto anch'io, non studiato, qualche anno fa e ricordavo un capitolo dedicato al raffreddamento con alcune formule: si vede che ricordo male.

Comunque impara a lavorare sulle formule, visto che sei interessato ad ingegneria, cercando magari anche in rete e non sui concetti o presupposti, altrimenti ti perdi facilmente: esperienza personale.

Se trovi la formula che lega le variabili in gioco relative alla tua domanda postale

 

[gf27]

Salve ragazzi. Volevo porvi un interessante quesito. Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata, quindi dal carico dato dall'acceleratore (quantità di miscela che viene introdotta per ogni ciclo) e dal regime di rotazione (quindi iniezioni per unità di tempo)...... Fin qui tutto ok. Ma se erogo 40cv per 1 ora o per 10 ore di fila il motore di scalderà di più?
Sembra logico e scontato ma in base alle mie conoscenze termodinamiche non sono riuscito a trovare risposta..... Se prendiamo un pezzo di acciaio e lo scaldiamo con una fiamma che fornisce X joule al secondo il solido non vede aumentare la sua temperatura all'infinito....... Secondo me il calore acquistato serve per incrementare la temperatura del metallo fino ad un determinato valore ma raggiunto questo il calore assorbito è uguale a quello dissipato.......
Ripeto quindi: è possibile che un motore funzionante a piena potenza per 24h ceda all'aria (una volta spento) più calore rispetto alla stessa unità propulsiva funzionante in pari condizioni ma per un intervallo pari a 1/24 (quindi 1 ora)?
Sappiamo tutti che nell'arco delle 24 ore il motore avrà ceduto all'aria 24 volte il calore ceduto dall'unità fatta girare per 1 ora, ma il problema rimane sempre quello relativo al calore ceduto a motore spento.....
Fatemi sapere cosa ne pensate!!!
By by

Cos'è: una Supercazzola??

 

[renatom]

Salve ragazzi. Volevo porvi un interessante quesito. Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata, quindi dal carico dato dall'acceleratore (quantità di miscela che viene introdotta per ogni ciclo) e dal regime di rotazione (quindi iniezioni per unità di tempo)...... Fin qui tutto ok. Ma se erogo 40cv per 1 ora o per 10 ore di fila il motore di scalderà di più?
Sembra logico e scontato ma in base alle mie conoscenze termodinamiche non sono riuscito a trovare risposta..... Se prendiamo un pezzo di acciaio e lo scaldiamo con una fiamma che fornisce X joule al secondo il solido non vede aumentare la sua temperatura all'infinito....... Secondo me il calore acquistato serve per incrementare la temperatura del metallo fino ad un determinato valore ma raggiunto questo il calore assorbito è uguale a quello dissipato.......
Ripeto quindi: è possibile che un motore funzionante a piena potenza per 24h ceda all'aria (una volta spento) più calore rispetto alla stessa unità propulsiva funzionante in pari condizioni ma per un intervallo pari a 1/24 (quindi 1 ora)?
Sappiamo tutti che nell'arco delle 24 ore il motore avrà ceduto all'aria 24 volte il calore ceduto dall'unità fatta girare per 1 ora, ma il problema rimane sempre quello relativo al calore ceduto a motore spento.....
Fatemi sapere cosa ne pensate!!!
By by

Rispetto al pezzo di ferro la differenza sostanziale è la maggiore massa ed anche il fatto che il motore è attaccato al resto dell'auto. a cui, bene o male, trasmette calore.
Quindi, essendo la massa in gioco molto più alta, l'auto impiegherà un tempo notevole per raggiungere l'equilibrio termico per cui un'ora forse non basta.
Non confondiamoci con la temperatura del solo liquido di raffreddamento che va in equilibrio in pochi minuti anche perché termostatato.

Comunque, prima o poi, questo equilibrio tra calore entrante e uscenta si raggiunge e da quel punto lì in poi, i tempi di raffreddamento sono inevitabilmente uguali.

Quindi, ammesso e non concesso (da verificare) il tempo di raffreddamento dopo un'ora di funzionamento è inferiore a quello dopo 24h l'unica causa possibile è che il veicolo, in alcune parti, non abbia ancor raggiunto l'equilibrio termico.

PS: anche quando sarai laureato in ingegneria meccanica non sarai in grado di affrontare questo problema con formule se non con semplificazioni estremamente grossolane (sfido chiunque a farlo).

Magari, per il pezzo di ferro sotto la fiamma si puà fare, ma già lì, non è così semplice.

 

[lsdiff]

la quantità di calore ceduta dal motore all'aria in fase di raffreddamento, dopo aver raggiunto l'equilibrio termico, dipende dalla sua Capacità Termica (C) ossia dal prodotto della massa per il cosiddetto calore specifico che è intrinseco al materiale di cui è fatto.

dalla definizione di capacità termica puoi poi calcolare la quantità di calore (Q) scambiato con l'ambiente in base alla formula

C=Q/T

dove T, che rappresenta la differenza di temperatura durante il raffreddamento, è facilmente misurabile per via empirica.

saluti

 

[perdegola]

....Quindi, ammesso e non concesso (da verificare) il tempo di raffreddamento dopo un'ora di funzionamento è inferiore a quello dopo 24h l'unica causa possibile è che il veicolo, in alcune parti, non abbia ancor raggiunto l'equilibrio termico....

Però, secondo me, lui intende riferirsi non ai tempi impiegati a raffreddarsi dopo 24h e 1h a parità di potenza erogata, ma alla quantità di calore rilasciata, sempre a parità di potenza erogata, all'esterno dopo tali tempi di funzionamenti cioè avvenuto lo spegnimento.
Quindi è un pò diverso il discorso!

 

[eta*beta]

Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata,

non è così tanto che se provi a camminare a passo d'uomo per ore (tipo parata) rischi di fondere

Se il sistema di raffreddamento funziona a dovere no.....

vallo a spiegare alla maggior parte dei possessori di boxer bmw

 

[agricolo]

Sappiamo tutti che il riscaldamento del nostro motore è proporzionale alla potenza erogata,

non è così tanto che se provi a camminare a passo d'uomo per ore (tipo parata) rischi di fondere

Se il sistema di raffreddamento funziona a dovere no.....

vallo a spiegare alla maggior parte dei possessori di boxer bmw

Errore mio, avrei dovuto aggiungere "e se è progettato a dovere". Al riguardo, i miei colleghi agresti hanno ben presenti le cotture dei cilindri di certi motori raffreddati ad aria e messi per ore a pompare acqua per irrigazione.......

 

[pietrogambadilegno]

Eppure la risposta è semplice; i motori sono progettati per raggiungere rapidamente un equilibrio termico, grazie ad applicazioni esterne che sono i radiatori, progettati per dissipare il calore prodotto, modulando la dissipazione coi termostati.
Un motore impiegherà uguale tempo a raffreddarsi dopo un'ora di funzionamento o dopo una intera giornata di cammino.
Quando il motore ha raggiunto la temperatura di funzionamento (cioè l'equilibrio termico) si trova nella situazione ideale; infatti i motori da applicazioni fisse (pompe, generatori et similia) hanno durate fino a dieci volte lo stesso motore applicato ad un'auto (che è soggetto a troppi cicli di riscaldamento/raffreddamento).
Addirittura nei motori a turbina per l'aeronautica la quasi totalità delle rotture avviene in fase di riscaldamento mentre in esercizio i guasti sono statisticamente irrilevanti.

 

[renatom]

....Quindi, ammesso e non concesso (da verificare) il tempo di raffreddamento dopo un'ora di funzionamento è inferiore a quello dopo 24h l'unica causa possibile è che il veicolo, in alcune parti, non abbia ancor raggiunto l'equilibrio termico....

Però, secondo me, lui intende riferirsi non ai tempi impiegati a raffreddarsi dopo 24h e 1h a parità di potenza erogata, ma alla quantità di calore rilasciata, sempre a parità di potenza erogata, all'esterno dopo tali tempi di funzionamenti cioè avvenuto lo spegnimento.
Quindi è un pò diverso il discorso!

Direi che le due cose sono strettamente legate in quanto, la capacità di smaltire calore, nei due casi è la stessa quindi, eventuale più calore accumulato genera consequenzialmente maggiore tempo di smaltimento.