Gap prestazionale dovuto all'altitudine [potenza e quota]

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10408666

10408666 Inviato: 16 Ago 2010 11:59
Oggetto: Gap prestazionale dovuto all'altitudine [potenza e quota]

Ciao a tutti, tra un paio di giorni andrò a fare un piccolo giro di 4 giorni sulle dolomiti, partendo da casa mia. Mi è venuto un dubbio dell'ultimo minuto, e mi sono accorto di essere stato un po' sprovveduto a svegliarmi solo ora.
Io abito in Liguria, sul mare, e durante il giro toccherò anche i 2400 m s.l.m., quindi mi chiedevo se questo potesse causare problemi alla mia moto.
Il bello viene adessso (datemi pure del matto se volete

): questo viaggio non lo faccio con una moto ti gs, adventure, multistrada, ecc. ma con la mia Betamotor M4 350cc monocilindrica 4 tempi raffreddata ad aria ed alimentata tramite carburatore mikuni.

Secondo voi devo mettere in conto di intervenire su qualcosa?? Nel caso, devo cambiare i getti oppure basta regolare la vite del mixer?

Grazie anticipatamente dei consigli.

MotoGp

Ranking: 1033

10408709

10408709 Inviato: 16 Ago 2010 12:05

più sali in quota più la carburazione si ingrassa...2400 m di altitudine non sono proprio pochi...da quello che ricordo credo che dovresti smagrire un paio di punti...

il problema ovviamente è che salendo e scendendo di altitudine devi trovare un compromesso...

manazz

Very Important Tinga

Ranking: 1984

10408732

10408732 Inviato: 16 Ago 2010 12:07

lo senti propio quando sei in quota alta
io passo dai miei 300 m ai 2400 senza nessun problema
grazie al mitico kehin da 38 milimetri ed è molto più racing quindi soggetto a variazioni
uno che conosco la m4 non ha avuto nesun problema
ed è arrivato a 1600 m

topo

Moto Gp Champ

Ranking: 7364

10408733

10408733 Inviato: 16 Ago 2010 12:08

mah non dovrebbe dare alcun problema a meno che non hai fatto modifiche tu alla carburazione.. la carburazione di serie è molto stabile e va bene per ogni ambiente..

jonni1995

Super Sport

Ranking: 670

10408820

10408820 Inviato: 16 Ago 2010 12:19

Si in effetti non ho mai avuto problemi con la carburazione, anche facendo passi appenninici con altitudine di 1200-1300 metri. Anche ultimamente che ho montato uno scarico leggermente più aperto, la moto è sempre stata perfetta.
A quanto ho capito quindi non devo preoccuparmi più di tanto allora

Secondo voi un accorgimento che attenuerebbe il problema nel caso si presentasse, potrebbe essere quello di aprire lo snorkel, che è una sorta di tappo secondario della scatola filtro??

MotoGp

Ranking: 1033

10408922

10408922 Inviato: 16 Ago 2010 12:33

Se hai lo scarico aperto va bene così...
già è smagrito un po'.

danielesmx

Sbk

Ranking: 981

10409438

10409438 Inviato: 16 Ago 2010 14:15

NOn serve fare modifiche che dovresti ripetere ogni volta che sali e scendi di altitudine. Avendo il caburatore devi mettere in conto qualche irregolarità di funzionamento quando sei in prossimità dei passi (diciamo dai 1600-1800 in su), magari una ritoccata al regime del minimo per evitare che si spenga, ma nulla più, proprio perchè ci passi solo per quelle quote, non è che ti ci stabilisci...
Peraltro, non è tanto la variazione di carburazione che influisce, quanto la diminuzione del rendimento volumetrico per via della pressione atmosferica più bassa causa quota. Preparati a "pedalare" in uscita dai tornanti alle quote più alte!

PaoloG

Very Important Tinga

Ranking: 7920

10409551

10409551 Inviato: 16 Ago 2010 14:52

Io sapevo che ad alta quota, la carburazione smagrisce, e non ingrassa come letto precedentemente

Kimera84

MotoGp

Ranking: 1345

10409806

10409806 Inviato: 16 Ago 2010 16:12

Kimera84 ha scritto:

Io sapevo che ad alta quota, la carburazione smagrisce, e non ingrassa come letto precedentemente

Entra meno aria perché è meno densa al salire di quota.

danielesmx

Sbk

Ranking: 981

12567773

12567773 Inviato: 18 Ott 2011 20:25
Oggetto: Variazione di potenza in quota

Nota automatica aggiunta dal sistema: i messaggi aggiunti da questo punto in poi sono stati generati dalla fusione di due topic.
______________

Avrei una curiosita sul valutare il comportamento del motore delle moto sui passi alpini ad alta quota. E' risaputo che ad alta quota le prestazioni dei motori a scoppio diminuiscono in quanto, a parità di condizioni, diminuisce la pressione atmosferica.

E qui viene la prima curiosità: nell'ipotesi in cui il rapporto stechiometrico rimanga costante (moto ad iniezione), qual'è l'andamento della diminuzione percentuale di potenza al salire della quota (magari riferito all'atmosfera standard)?

E poi la seconda curiosità: nell'ipotesi di avere una moto a carburatori, che quindi non garantisce un rapporto stechiometrico costante al variare della quota, qual'è l'andamento della diminuzione percentuale di potenza al salire della stessa?

Insomma, sto cercando qualcosa di simile al nomogramma di Koch per le moto!

Tutto questo per capire se a 2000 metri un V-strom con 64 cavalli ad iniezione va di più della mia zetina con 76 cv a carburatori!

Grazie in anticipo a chi mi saprà aiutare!

Ciao.

Dimifox

Derapata

Ranking: 438

12567925

12567925 Inviato: 18 Ott 2011 20:51
Oggetto: Re: Variazione di potenza in quota

Dimifox ha scritto:

Insomma, sto cercando qualcosa di simile al nomogramma di Koch per le moto!

Tutto questo per capire se a 2000 metri un V-strom con 64 cavalli ad iniezione va di più della mia zetina con 76 cv a carburatori!

Mmmmm questa è da "OT del venerdì", non trovi?

Nel caso la precedente fallisse, hai provato a chiedere al Carughi che queste cose è una delle non tantissime persone in Italia che le conosce a fondo? Lui sicuramente lo sa.

Comunque dò un'occhiata ai miei libri di motori a combustione interna e se trovo qualcosa ti mando il relativo PDF.

ciao

B.

Ultima modifica di Bradipo61 il 18 Ott 2011 20:54, modificato 1 volta in totale

Bradipo61

Sbk

Ranking: 803

12567942

12567942 Inviato: 18 Ott 2011 20:54
Oggetto: Re: Variazione di potenza in quota

Dimifox ha scritto:

Tutto questo per capire se a 2000 metri un V-strom con 64 cavalli ad iniezione va di più della mia zetina con 76 cv a carburatori!

prendi il cronometro e trova un v-strom

tornando seri

non saprei snocciolarti una qualche formula, però posso darti delle impressioni dirette

la mia moto monta lo stesso motore del v-strom (qualche cavallino in più perchè rivisto un po' in termini di rapporti ed erogazione ma poca roba, quindi diciamo che possiamo considerarli uguali) e pur salendo di quota (fino allo stelvio, di più in italia non si può fare

) non ho notato chiari cali di rendimento

e se sì sono talmente piccoli da essere trascurabili o comunque poco avvertibili (specie per la tipologia di moto che hai preso in considerazione

con un v-strom magari non si cercherà di scannare perennemente al limitatore

).

non posso dire lo stesso della z perchè non la conosco nè l'ho mai guidata in quota, però fai che il v-strom è praticamente costante a prescindere dall'altitudine

DemaDev

Ospite

Ranking: -

12567953

12567953 Inviato: 18 Ott 2011 20:55

interessante

per avere un'idea si può ipotizzare che la potenza vari con la densità in modo lineare (non sono del tutto sicuro che sia così), in quel caso avremmo una variazione di questo tipo:

Link a pagina di Google.it

più tardi provo a cercare se c'è qualche grafico power available/altitude sul sacro testo, anche se dubito. intanto ho trovato questo ma secondo me non è molto indicativo:

Link a pagina di Google.it

bande

Super Sport

Ranking: 715

12567996

12567996 Inviato: 18 Ott 2011 21:02

bande ha scritto:

interessante

interessante la seconda, sembra proprio un andamento esponenziale così come è la variazione di densità con l'altitudine. Se fosse vero, e nel caso valesse la tua ipotesi di riduzione con la densita, e visto che vale all'incirca (H in metri):

P/P0 = exp(-0.000135*H)

verso i 2000 m si avrebbe una riduzione di potenza pari a circa il 25%, non so se credere a una riduzione così forte... Ehm, no, mi pare poco credibile così su due piedi.

ciao

B.

Bradipo61

Sbk

Ranking: 803

12568069

12568069 Inviato: 18 Ott 2011 21:15

ma dalla seconda non si nota come una moto con 70cv scarsi (sembra 68-69) a quota 0 una volta salita a 2000 si ritroverebbe con 65?

3-4 cv mi paiono verosimili dai

DemaDev

Ospite

Ranking: -

12568095

12568095 Inviato: 18 Ott 2011 21:20

sembra tanto anche a me, anche se c'è da dire che quando si parla di impressioni alla guida si percepisce tutto e il contrario di tutto, la questione è parecchio complessa... lo sarebbe di meno se il motore girasse a punto fisso, ma non fa nemmeno quello!

bande

Super Sport

Ranking: 715

12568105

12568105 Inviato: 18 Ott 2011 21:23

DemaDev ha scritto:

ma dalla seconda non si nota come una moto con 70cv scarsi (sembra 68-69) a quota 0 una volta salita a 2000 si ritroverebbe con 65?

3-4 cv mi paiono verosimili dai

Vero... se l'andamento è esponenziale non è detto che il coefficiente sia proprio quello che ho usato; se prendiamo per buona la figura relativa al motore è come dici tu, che mi pare anche più realistico.

Bradipo61

Sbk

Ranking: 803

12568374

12568374 Inviato: 18 Ott 2011 22:13

Una formula empirica usata per fare conti preliminari sulle prestazioni di aerei con motori a pistoni (non turbo-compressi ovviamente) al variare della quota è la seguente:
P_z=P_0 * 1,1325*rho_z/rho_0 - 0,1325
dove:
P_z = Potenza alla quota z
P_0 = Potenza alla quota 0
rho_z = densità dell'aria alla quota z
rho_0 = densità dell'aria alla quota 0 (1,225 kg/m^3 considerando atmosfera standard)

Utilizzando il modello di atmosfera standard (ISA) a 2000 metri la densità dell'aria è circa 0.82 volte quella a quota 0 metri (cioè circa 1,01 kg/m^3).

Con questi numeri, se non sbagliato i conti, la potenza del motore a 2000 metri è circa l'80% della potenza a quota 0 metri.

kawalberto

Senza Benza

Ranking: 54

12568378

12568378 Inviato: 18 Ott 2011 22:13

Non ricordo bene le formule in questione, ma l'andamento della perdita di potenza entra nel calcolo della stessa tramite il rendimento volumetrico, che diminuisce al diminuire della pressione. Si gira in ogni caso attorno allo stesso concetto, ovvero si ha un peggiore riempimento delle camere, terra-terra entra meno ossigeno, quindi non si riesce a bruciare tutta la benzina.
Per ovviare si sovralimenta, infatti la sovralimentazione è nata in aeronautica proprio per riuscire ad avere potenza anche ad alta quota.

Da ciò è implicito che anche una moto ad iniezione avrà cali di rendimento e quindi prestazioni. Magari si fa più fatica ad accorgersene perchè la clibrazione della ECU aiuta molto ad "appianare" le differenza e diminuisce i buchi di erogazione, ma la moto va di meno, è un dato di fatto. In effetti a salire sullo Stelvio con l'SV me n'ero accorto, sebbene fosse un'altra vita rispetto al Nordwest (che proprio non andava più...

).

EDIT: kawalberto ha le formule più "fresche"...

PaoloG

Very Important Tinga

Ranking: 7920

12569726

12569726 Inviato: 19 Ott 2011 12:08

a questo punto butto lì un'altra domanda:

in queste formule si tiene conto di un'erogazione di benzina sempre uguale e costante?

potrebbe essere che la centralina ad un certo punto decida di gettar dentro più benzina per poter appianare il problema di quota?

il che ridurrebbe comunque la potenza massima scaricabile a terra ma renderebbe per noi più difficile accorgerci della differenza di comportamento a parità di apertura del gas

dico questo perchè mi è sembrato che a macinare km "in alto" la moto mi consumasse un qualcosina in più

poca roba eh, magari i 18-19 al litro anzichè i 20-21.

insomma è plausibile che ruotando a 2000m la manopola di x gradi la centralina immetta la quantità di benzina che in bassa quota erogherebbe girando il polso di x+n gradi?

DemaDev

Ospite

Ranking: -

12569733

12569733 Inviato: 19 Ott 2011 12:10

DemaDev ha scritto:

dico questo perchè mi è sembrato che a macinare km "in alto" la moto mi consumasse un qualcosina in più

poca roba eh, magari i 18-19 al litro anzichè i 20-21.

Secondo me dipende soprattutto dal fatto che per arrivare fin lassù devi fare una bella salita...

stratocaster

MotoGp

Ranking: 1435

12570429

12570429 Inviato: 19 Ott 2011 14:33

stratocaster ha scritto:

Secondo me dipende soprattutto dal fatto che per arrivare fin lassù devi fare una bella salita...

fino a un certo punto sai?

ci sono mlti passi alti ma con tante salite poco pendenti

poi boh il mio è solo un dubbio basato sull'esperienza e senza conoscenze quindi tutto può essere

DemaDev

Ospite

Ranking: -

12571100

12571100 Inviato: 19 Ott 2011 16:42

DemaDev ha scritto:

fino a un certo punto sai?

ci sono mlti passi alti ma con tante salite poco pendenti

poi boh il mio è solo un dubbio basato sull'esperienza e senza conoscenze quindi tutto può essere

Non so se hai un computer di bordo, ma in generale ti accorgerai che per avanzare in piano serve poco sforzo e poco carburante. Quando inizia una salita, lo sforzo aumenta. Pensa a quando vai in bicicletta...

stratocaster

MotoGp

Ranking: 1435

12571836

12571836 Inviato: 19 Ott 2011 18:59

kawalberto ha scritto:

Grazie a tutti ma soprattutto a te! Questa risponde alla prima domanda. Riferendosi a motori aeronautici, dove si mantiene costante il coefficiente stechiometrico "tirando benzina" man mano che si sale di quota, penso si possa applicare senza problemi ad un motore terrestre ad iniezione.

Rimane la questione del motore a carburatori, che oltre alla variazione di potenza calcolata con la formula di kawalberto, ne avrà una dovuta alla variazione del coefficiente stechiometrico visto che la miscela salendo di quota ingrassa (almeno credo!)! Come calcolarla?

Ciao.

Dimifox

Derapata

Ranking: 438

12573223

12573223 Inviato: 19 Ott 2011 22:54

Devo dire che in giro per la rete si trovano parecchie cose interessanti..

Premetto che non non progetto motori, li ho studiati un po a scuola (più che altro per applicazioni aeronautiche), e da un punto di vista generale. Riporto quindi l'idea che mi sono fatto informandomi sull'argomento: se qualcuno vorrà correggermi perchè ho detto qualche fesseria ben venga!
Detto questo, per stimare la potenza di un motore a carburatori al variare della quota secondo me è necessario fare due step distinti:
1) calcolare la potenza alla quota z ammettendo un rapporto aria-combustibile stechiometrico
2) correggere il dato di potenza ottento per tenere conto del fatto che in un motore a carburatori risulterà con carburazione "grassa" rispetto ad un motore che riesce ad adattare la carburazione al variare della quota.

Per il secondo punto, sappiamo che la potenza è massima per miscele leggermente ricche, per poi decadere se la miscela è troppo ricca a causa dello scadere del rendimento globale. Vedendo delle curve qualitative dell'andamento della potenza in funzione dell'indice d'aria (coefficiente che vale 1 per miscele stechiometriche, minore di 1 per miscele ricche), mi sembra comunque che la potenza massima non cambi poi così tanto se la miscela si arricchisce. Così non è invece per i consumi, che crescono molto man mano che la miscela si arricchisce a causa del rapido calo del rendimento globale. Diciamo che se l'indice d'aria si mantiene tra 0.85 e 0.95 (miscele grasse ma non troppo), la variazione di potenza è solo di pochi punti percentuali, quindi potrebbe essere trascurabile (così non è per i consumi invece).

kawalberto

Senza Benza

Ranking: 54

12577047

12577047 Inviato: 20 Ott 2011 19:22

kawalberto ha scritto:

Per il secondo punto, sappiamo che la potenza è massima per miscele leggermente ricche, per poi decadere se la miscela è troppo ricca a causa dello scadere del rendimento globale. Vedendo delle curve qualitative dell'andamento della potenza in funzione dell'indice d'aria (coefficiente che vale 1 per miscele stechiometriche, minore di 1 per miscele ricche), mi sembra comunque che la potenza massima non cambi poi così tanto se la miscela si arricchisce. Così non è invece per i consumi, che crescono molto man mano che la miscela si arricchisce a causa del rapido calo del rendimento globale. Diciamo che se l'indice d'aria si mantiene tra 0.85 e 0.95 (miscele grasse ma non troppo), la variazione di potenza è solo di pochi punti percentuali, quindi potrebbe essere trascurabile (così non è per i consumi invece).

Sarebbe interessante trovare una formula. Non credo che la variazione della miscela al salire sia trascurabile rispetto all'erogazione di potenza del motore. In aereo, anche solo con aggiustamenti imprecisi della miscela, noti una notevole variazione di prestazioni. Può essere che l'indice d'aria scenda abbondantemente sotto 0.85?

Dimifox

Derapata

Ranking: 438

12582791

12582791 Inviato: 22 Ott 2011 0:13

Purtroppo non sono riuscito a trovare una forumula che permetta di calcolare in maniera credibile quanto chiedi. Se cerchi dei grafici sperimentali dell'andamento della potenza al variare della carburazione però vedrai che al variare dell'indice d'aria la potenza varia pochissimo (dell'ordine del 2-3%). In più, partendo dal rapporto stechiometrico, un leggero arricchimento della miscela (come quello che avviene andando in quota) porta ad un aumento della potenza. In altre parole il punto di massimo della potenza si ha con una miscela leggermente ricca. Questo significa che, se si guarda solo la carburazione, la quota ha un effetto benefico sulla potenza (a discapito dei consumi però). Purtroppo però questo leggero aumento di potenza per arricchimento della miscela è ampiamente compensato dal calo dovuto al fatto che in quota la pressione è minore, quindi si ha uno scadimento netto delle prestazioni a causa della riduzione del coefficiente di riempimento dei cilindri.
Comunque, a parità di motore, uno con miscela leggermente ricca dovebbe avere qualche CV in piu rispetto a uno che viaggia con un rapporto di miscela "standard" (che di solito non corrisponde a quello stechiometrico). Si tratta comunque di una stima qualitativa che andrebbe verificata caso per caso, e comunque una variazione di potenza di cosi pochi CV credo che non sarebbe neanche cosi facilmente avvertibile da un pilota normale su strada (non stiamo parlando di pista dove si spreme sempre la moto al massimo).
ciao

kawalberto

Senza Benza

Ranking: 54

13075168

13075168 Inviato: 3 Mar 2012 13:36

su un 4 tempi a benzina aspirato si perde circa il 9% della potenza ogni 1000 metri di dislivello

cippons

Senza Benza

Ranking: 53

13075664

13075664 Inviato: 3 Mar 2012 15:44

che corrisponde alla riduzione della densità dell'aria.
la differenza tra una moto ad iniezione con una a carburatori è che quella ad iniezione perderà solo potenza quella a carburatori oltre a perdere la stessa potenza inquinerà di più e consumerà di più (nella stessa percentuale)

giomasce

Ospite

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