Originariamente inviata da
AleEry
allora chiariamo le idee!
(si continua a ripassare macchine termiche!)
Definiamo la potenza utile erogata dal motore Pu =(ETAu * lambdaV * densità aria * portata aria riferimento * Potere calorifico)/rapporto stechiometrico alfa
dove ETAu = Rendimento utile
lambdaV = coefficiente riempimento motore = massa d'aria effettivamente aspirata/ massa d'aria di riferimento (quella che ci sta nella cilindrata)
Proseguendo otteniamo che Pu = (EtaU * lamdaV * densità arua * numero di cilindri * cilindrata * (numero di giri/m) * potere calorifico) / rapporto stechiometrico
m = numero di giri albero per ciclo (4 tempi m = 2)
possiamo notare come molti parametri siano dipendenti dalla sola geometria del motore che quindi una volta fissata no dipendono dal carburante usato
possiamo quindi definire la pressione media effettiva = lavoro utile / cilindrata
ottenendo pme = (EtaU * lambdav * densità aria * potere calorifico) / alfa (alfa = rapportatura stechiometrica)
al variare del carburante noi interveniamo su:
potere calorifico, alfa, e lambda v
la pme è direttamente proporzionale al rapporto (potere calorifico/ alfa) e a lambdva V
sostituendo i valori rali otteniamo per la benzina un rapporto potere calorifico/ alfa = 44/14.6 = 3.01 per il gpl = 45,8 / 15,7 = 2,92 per il metano: 45 / 17,2 = 2,61627907
Per il fattore carburante la benzina risulta essere il migliore carburante (ad uso civile, i dragster usano metanolo! potere calorifico = 20 Mj alfa = 6.5 rapporto = 3.07) utilizzabile sui motori a ciclo otto
l'altro parametro che influenza la pme è il lambdaV con gli ultimi impianti a gpl il lambdaV benzina è conforntabile con quello del gpl quindi questo paga un 3/4 % rispetto ai motori benzina
Per il metano il discorso è diverso: la benzina essendo immessa nebulizzata evapora sottraendo parte di lambdaV, questo procedimento però sottrae calore alla carica che quindi abbassa la sua Temp riducendo quindi la sua densità e compensa in parte la riduzione di lambdaV per l'evaporazione del combustibile, questo invece non accade per il metano che fa ridurre drasticamente il lambdaV
Sommando i 2 effetti si nota come l'efficienza del motore si riduce di un 10% rispetto ai benzina e di un circa 7% rispetto ai gpl
Questa analisi serviva (oltre a me per ripassare!) anche per evidenziare pregi e difetti dei vari combustibili, vedo quindi che la differenza di prezzo tra gpl e metano non giustifica un intervento così invasivo per un risparmio non così evidente se non assente per i consumi ancora maggiori che avrebbe l'auto!