ZKD: Variazioni di potenza nella selezione?

Ciao,

Il rapporto di compressione di un motore determina, tra le altre cose, la sua efficienza.

Durante la consultazione del manuale di riparazione del Golf 3, ho scoperto che le 3 diverse guarnizioni della testata per motori VP 37 (da utilizzare a seconda della sporgenza del pistone al punto morto superiore) sembrano differire di intervalli di 0,1 mm.

Con un rapporto di compressione di 19:1 e una corsa di 95,5 mm, la camera di combustione (assunta come cilindrica) ha un'altezza calcolata di circa 5,31 mm.

Aumentando (diminuendo) l'altezza della camera di combustione della quantità specificata nella griglia di tolleranza del ZKD, pari a 0,1 mm, si modifica la compressione desiderata da 19,0 a circa 18,69 (19,36), ovvero di circa l'1,7%.

Questo effetto potrebbe diventare rilevante, ad esempio, quando la distanza tra il pistone e la testata, misurata durante la produzione del motore, si trova appena al "limite di tolleranza" della guarnizione della testata (1, 2 o 3 tacche...).
Un meccanico potrebbe optare per la guarnizione della testata più sottile, ottenendo un rapporto di compressione di 1:19,16, mentre un altro potrebbe preferire una soluzione più rispettosa dei materiali, utilizzando la guarnizione più spessa per ottenere un rapporto di compressione di 18,83.

Se la guarnizione della testata viene montata al contrario (con il lato più sottile invece di quello più spesso, o viceversa), si potrebbero ottenere rapporti di compressione di circa 19,7 o 18,4, invece del valore previsto di 19,0.

Secondo la mia opinione, motori con rapporti di compressione così diversi, a parità di altre caratteristiche (e con le stesse procedure di rodaggio), dovrebbero avere prestazioni e consumi diversi; la domanda è solo quanto sarebbero diverse queste differenze.

La risposta potrebbe risiedere nell'efficienza, ma durante la ricerca nel forum, non ho trovato una correlazione diretta (una formula) tra il rapporto di compressione (geometrico) e l'efficienza.

-> Ingegneri meccanici e laureati, fatevi avanti:
Chi può calcolare o stimare in modo affidabile quali effetti, in termini di prestazioni e consumo, le suddette deviazioni di compressione avrebbero rispetto a un valore ideale di 19,0?
Forse questa è una spiegazione parziale delle variazioni nelle prestazioni dei motori TDI. . .

ulf ha scritto:

-> Ingegneri meccanici e studenti: avanti! Chi può calcolare o stimare in modo affidabile quali effetti, in termini di prestazioni e consumo, le suddette deviazioni di compressione avrebbero rispetto a un valore ideale di 19,0?

Mi sento preso di mira. Volevo comunque provare a creare uno script VKM, a causa del diagramma a conchiglia di VP.

La relazione tra il rapporto di compressione e l'efficienza può essere descritta solo in un processo teorico idealizzato.

Il motore TDi ha approssimativamente il processo di combustione omogenea.
E in questo caso:

Efficienza = 1 - (rapporto di compressione elevato (1-kappa))

Tutto è molto teorico. Penso che come si comporti nella realtà si possa capire solo attraverso dei test o in situazioni reali.

Se la guarnizione della testata viene montata al contrario (con il lato più sottile invece di quello più spesso, o viceversa), si potrebbero ottenere rapporti di compressione di circa 19,7 o 18,4, invece del valore previsto di 19,0.

Secondo la mia opinione, motori con rapporti di compressione così diversi, pur avendo altrimenti caratteristiche identiche (e seguendo le stesse procedure di rodaggio), dovrebbero avere prestazioni e consumi diversi; la domanda è solo quanto sarebbero diverse queste differenze.


-> Ingegneri meccanici e laureati, fatevi avanti:
Chi può calcolare o stimare in modo affidabile quali effetti, in termini di prestazioni e consumo, le suddette deviazioni di compressione avrebbero rispetto a un valore ideale di 19,0?


Beh, io non sono né ingegnere meccanico né ho una laurea, ma sono un esperto di sistemi con molta esperienza e un buon intuito.
Osservando i valori di compressione dei motori rotti...
...penso che queste differenze siano più rilevanti per la ceramica .

Probabilmente non sarà mai possibile misurare con precisione, perché anche se si possono far funzionare i motori contemporaneamente, eccetera.
Ma è impossibile realizzarle esattamente nello stesso modo (almeno, non con un impegno ragionevole).

Ciao Gremlin.

Ciao Ulf,

Per quanto mi ricordi della termodinamica, l'efficienza pratica raggiungibile non aumenta significativamente al di sopra di un rapporto di compressione di 16:1. Questo si noterebbe soprattutto durante l'avviamento a freddo. Vorrei ridurre il rapporto di compressione sul mio motore AFN, ma abbassare la fasatura dell'albero a camme, anche se è ancora in buone condizioni, sarebbe eccessivo.

faz ha scritto:

Efficienza = 1 - (rapporto di compressione "elevato" (1-Kappa))

Ciao,

In realtà, cercavo una sorta di formula semplificata.
Quindi, ad esempio, l'efficienza è proporzionale a...?
-> per compattare.
-> oppure al quadrato della compressione.
-> oppure alla sua origine...

Purtroppo, a me sembra che non sia così semplice.
Cosa è questo Kappa ?

Ciao Ulf,

Quello che è stato scritto da Faz è fondamentalmente corretto.

kappa è uguale a cp/cv = 1,4 (costanti di capacità termica di un gas ideale).

Ulteriori requisiti per il processo di equalizzazione:

- nessuna perdita di calore o gas, nessun gas residuo.
- gas ideale (vedi sopra)
- trasferimento di calore estremamente rapido, sia in entrata che in uscita.
- nessuna perdita di flusso.

Teoricamente, un aumento del rapporto di compressione da 18 a 19 comporterebbe un aumento dell'efficienza termica da 0,685 a 0,692.

L'efficienza complessiva è invece determinata da molti altri fattori, che a volte si influenzano a vicenda. Nella pratica, nei motori diesel, è preferibile ridurre il rapporto di compressione, perché ciò comporta vantaggi che migliorano l'efficienza complessiva e la durata.
L'elevata compressione nei vecchi motori a camera di preriscaldamento è necessaria solo per l'avviamento a freddo.

Cordiali saluti.
Albrecht.

Ecco un altro grafico a riguardo: si può notare che l'aumento della compressione è vantaggioso solo per i motori a benzina.

Albrecht ha scritto:

Ecco un altro diagramma a riguardo: si può notare che l'aumento della compressione si verifica solo nei motori a benzina, il che comporta vantaggi.

Ciao Albrecht,

un diagramma molto bello, esattamente per la mia domanda .

Quindi, è chiaro che lievi variazioni nella compressione, dovute a processi di fabbricazione, nell'area intorno a 19, probabilmente non causano differenze significative nelle prestazioni.

Grazie!