Conta piu' il frazionamento o la cilindrata unitaria?

[frallog]

A pag 10 di QuattroRuote di Aprile c'e' un interessantissima risposta da parte di QuattroRuote circa il frazionamento di alcuni motori sui quali il lettore pone un quesito.

Sostanzialmente QuattroRuote commentando una possibile scelta su quattro cilindri e de i tre cilindri 1200, arriva alla conclusione che:

1) Il frazionamento a numero dispari di cilindri, con le attuali tecnologie di assorbimento delle vibrazioni, non comporta piu' grosse differenze in termini di vibrazioni rispetto al reazionamento in numero pari dei cilindri

2) I tre cilindri, in questo specifico caso, godendo di una cilindrata unitaria piu' favorevole, hanno minor attriti e dunque anche minor consumo dei quattro cilindri. (Per gli attuali motori commerciali la cilidnrata unitaria piu' favorevole e' compresa tra i 300cc ed i 500cc).

3) In altre parole la "pme" dei tre cilindri e' ottenuta con un rendimento maggiore rispetto alla paritetica pme di un quattro cilindri equivalente.

Come dire: Nonostante il numero dispari di cilindri, la cilindrata unitaria in questo caso conta piu' del frazionamento.


Opinioni in merito sono gradite.

Regards,
Francesco 8)

[frallog]

..... Forza FIAT faccelo questo tre cilindri 800cc-900cc per la Tre Piu' Uno, un tricilindrico che prende spunto dall'attuale ottimo 1200 16V!

Regards,
Francesco 8)

[Autodelta85]

ricorda che meno componenti ci sono in campo vuol dire anche meno attriti

Esperienza con 3 cilindri ne ho solo in ambito motociclistico,il 3 cilindri della Benelli è n perfetto esempio di coniugare la potenza agli alti dei 4 cilindri jap(potenve oltre i 140cv) e avere una coppiosità degna di un bicilindri Ducati

Cmq i motori da moto sono molto diversi da quelli delle auto.

IMHO mi piacerebbe vedere un tre cilindri di cilindrata attorno ai 320cm3 per ogni cilindro per vedere il comportamento

Penso inoltre che se utilizzassimo le attuali conoscenze e tecnologie sarebbe possibile creare un propulsore molto leggero,prestazionale e con consumi ridottissimi.....

Ovviamente mettersi dietro e spendere milioni di euro per un semplice 3 cilindri è inimmaginabile per la tecnica odierna...

[sanzi]

ok... fin qui abbiamo visto i pro del 3 cil. sul 4....
però bisogna ricordare che ogni scelta tecnica presenta 2 volti: vantaggi e svantaggi.

I primi punti che mi vengono in mente a favore del 4 cil. sono:

- maggiore brio (a salire e scendere di giri): viste la masse in movimento più piccole (a parità di cilindrata ovviamente)

- equilibrio migliore: aivoglia a mettere antiviranti, controalberi (che se presenti assorbono potenza e aumentano l'inerzia) pannelli fonoassorbenti (pesano) ecc.... non vi è nulla di meglio di quando si risolvono i problemi a monte (il resto, vuoi o non vuoi, son sempre pezze).

da ultimo ma (almeno a mio avviso non trascurabile)
- tonalità (del rumore intendo) più piacevole: ovviamente la frequenza degli scoppi è più elevata e quindi il rumore (o suono) è meno da "trattore". Differenze che si apprezzano in particolare al minimo e a regimi bassi: caso comune in città.


(forse si è capito che io intrinsecamente preferisco il 4 al 3? ma con ciò riconosco i sopracitati vantaggi del minor frazionamento)

[frallog]

Prima cosa grazie ad entrambi per le gentili sirposte.

Poi veniamo al dunque.

Per una vetturetta della classe tre piu' uno la cosa probabilmente piu' importante e' il costo del prodotto e l'economicita' di gestione. Entrambe le cose possono essere abbattute in casa FIAT (dove di proggettano da anni motori con numero di cilindri variabile, e cioe' con cilindri modulari) e con una cilindrata unitaria che risulti ottimale per i consumi (con un minimo di 300cc unitari).

Ecco il perche' secondo me la tre piu' uno dovrebbe avere un motore a benzina tre cilindri che venga fuori dal 1200 16V che ha un rendimento stratosferico (supera in rendimento perfino la Prius).

Io per una vettura del tipo tre piu' uno con 850cc tre cilindri mi aspetterei 20-23 Km/lt su strada extraurbana.

Regards,
Francesco 8)

[Autodelta85]

Se l'auto sarà leggera quei consumi che dici tu sono alla portata,come anche emissioni molto basse...ormai anche nelle moto ci sono i primi motori Euro 3 allo studio,quindi le auto potrebbero arrivare ad Euro 5,visto che richiedono potenze cv\litro minori

a me l'idea del 3 cilindri fronte marcia piace poichè sarebe leggero,compatto e se fatto bene riduce ancora di + i costi di gestione

[JackPirata]

In teoria è possibile fare quanto dite. Nella praticaintervengono fattori come la covenienza di produzione e la serializzazione nelle catene di montaggio. Ovvero, il 1.2 quattro cilindri c'era già, poche modifiche è può essere riproposto in tante versioni. Le prime SPI da 63 CV e MPI da 75 CV, poi il 16 valvole da 86 CV, poi il più ecologico ma meno performante 80 CV che però correggeva difetti precedenti, etc. Ma la base è sempre lui, l'1,25 litri FIAT.
La FIAT assorbì tempo fa i marchi Autobianchi e Innocenti, e quest'ultima già produceva modelli come la "3 Cilindri S" e la serie "Mini" a 3 cilindri di origine giapponese Daihatsu, di 993 cm³, leggerissimo e vivace, che erogava 54 CV (9 più del più spartano 1.000 cc FIAT), ma c'erano versioni differenti, perfino una, montata una Sharade GTti che erogava 105 - 109 CV (poi ridotti di alcuni CV in seguito alla catalizzazione più severa). Queste utilitarie, nella versione made in jap arrivavano a velcità di 180-200 km/h. L'evoluzione di questo motore è ancora viva e vegeta, è prodotto in collaborazione tra Toyota e Daihatsu, ed è un propulsore particolare, vivace ma consuma pochissimo, è a benzina e ha l'allungo e il respiro ad alti regimi di un benzina sportiveggiante, ma ha anche caratteristiche simili ai Diesel moderni. Questo perché non è un ciclo Otto ma un ciclo Miller-Atkins con elementi derivati dall'Otto e gestione elettronica e iniezione (che i giap chiamano "smart") che li rende sportivi, elastici, e all'occorrenza con comportamenti da Diesel.
L'accordo di produzione fu fatto in passato e potrebbe essere fatto ancora.
La dispersione termica e l'entropia di un tricilindrico in zona "1 litro" sono più ridotte, come anche gli attriti, mentre rischiano di essere maggiori le masse mobili (pistoni e bielle) e un rendimento termodinamico interno leggermente peggiore, che in realtà può essere compensato nel rendimento totale proprio grazie alla favorevole differenza coppia attiva/passiva, e alla stessa coppia motrice che può essere più corposa ai regimi mediobassi e medi. La risposta di un 3 cilindri è in media più lenta di un quattro, ed è più ruvido e vibra molto al minimo, ma in realtà la tecnologia dei nuovi alberi motori, alberi controtanti integrati nella distribuzione DOHC, iniezione multijet e accensione programmata, scarica stratificata capacitiva lo rendono competitivo tanto da avere pochi lievi svantaggi e molti vantaggi.
Gli attuali Daihatsu 1.0 in generale direi che sono molto performanti e vivaci, ma mancano un po' di corpo ai bassi regimi a causa dell'architettura e del fatto che la tipologia di fasatura è nativa e più adatta per la sovralimentazione. Sono economici da produrre e un 1000 cc può competere con un 1200 cc quattro cilindri moderno e con qualche 1400 cc di qualche anno fa, e di solito si attestano a 68 CV.
Quanto ai consumi, la rivista Quattroruote così intitolò la prova di un modello che lo montava "SBERLEFFO AI DIESEL". Il titolo era chiaro ed eloquente.

Se qualcuno ha dubbi sulle possibilità di corposità di un tre cilindri può osservare le curve di coppia di una Triumph Speed Triple e confrontarle con un quattro cilindri di pari categoria, oppure osservare le caratteristiche delle Benelli Tornado 3 e vedere come "spingono in alto".

[JackPirata]

Ricordo che diverse auto da record di consumi utilizzano 3 cilindri. La Opel lo realizzò apposta, caso simile i 3 cilindri benzina e Diesel, anche di 1.400 cc del gruppo Volkswagen-Audi. Il Daihatsu-Toyota 1.0 a tre cilindri non è affatto male.

[Dav_]

L'evoluzione di questo motore è ancora viva e vegeta, è prodotto in collaborazione tra Toyota e Daihatsu, ed è un propulsore particolare, vivace ma consuma pochissimo, è a benzina e ha l'allungo e il respiro ad alti regimi di un benzina sportiveggiante, ma ha anche caratteristiche simili ai Diesel moderni. Questo perché non è un ciclo Otto ma un ciclo Miller-Atkins con elementi derivati dall'Otto e gestione elettronica e iniezione (che i giap chiamano "smart") che li rende sportivi, elastici, e all'occorrenza con comportamenti da Diesel.
L'accordo di produzione fu fatto in passato e potrebbe essere fatto ancora.
La dispersione termica e l'entropia di un tricilindrico in zona "1 litro" sono più ridotte, come anche gli attriti, mentre rischiano di essere maggiori le masse mobili (pistoni e bielle) e un rendimento termodinamico interno leggermente peggiore, che in realtà può essere compensato nel rendimento totale proprio grazie alla favorevole differenza coppia attiva/passiva, e alla stessa coppia motrice che può essere più corposa ai regimi mediobassi e medi. La risposta di un 3 cilindri è in media più lenta di un quattro, ed è più ruvido e vibra molto al minimo, ma in realtà la tecnologia dei nuovi alberi motori, alberi controtanti integrati nella distribuzione DOHC, iniezione multijet e accensione programmata, scarica stratificata capacitiva lo rendono competitivo tanto da avere pochi lievi svantaggi e molti vantaggi.
Gli attuali Daihatsu 1.0 in generale direi che sono molto performanti e vivaci, ma mancano un po' di corpo ai bassi regimi a causa dell'architettura e del fatto che la tipologia di fasatura è nativa e più adatta per la sovralimentazione. Sono economici da produrre e un 1000 cc può competere con un 1200 cc quattro cilindri moderno e con qualche 1400 cc di qualche anno fa, e di solito si attestano a 68 CV.

Mi spieghi meglio la faccenda del ciclo Miller-Atkins? Non ne conoscevo l'esistenza.

Per quanto riguarda il fatto che un 1.000 cc 3 cilindri di questo tipo può competere con un 1.2 4 cilindri, mi trovi in disaccordo: questi 1.0 3 cilindri sono performanti anche perchè sono montati per lo più in auto leggere (aygo, c1, 107), chiara dimostrazione è il fatto che lo stesso 1.0 sulla Yaris non brilla in prestazioni. Inoltre questo 1.000 ha 4 valvole per cilindro, quindi se prendiamo un 1.2 dobbiamo prenderlo anch'esso con 4 valvole per cilindro per fare un confronto, e in ogni caso i 1.2 16 valvole (anche 8v logicamente) sono sempre montati su auto più pesanti rispetto alla c1 aygo 107.

A parte il fatto che per me l'erogazione di un 1.2 8 valvole tipo fire, come quella del mio fire 1.1, resta migliore di quella del millino giapponese 3 cilindri, pur con 8 cavalli in meno e oltre un quintale in più almeno per il 1.2 (considerato su quali auto vengono montati i 1.2), e ben 14 cavalli in meno per il 1.1, anche se la seicento pesa 50 kg in meno delle gemelle giapponesi ( alla fine non è una differenza che incide molto), ma ripeto, ha anche 14 cavalli in meno, e resta comunque molto brillante e con 1 erogazione migliore, secondo me. È innegabile che col millino giapponese, anche su soli 800 kg, devi pestare e raggiungere gli alti regimi se vuoi una netta brillantezza. Inoltre mi sono accorto che sulla c1-aygo-107, si ha la sensazione che il motore spinga più di quanto non spinga realmente, perchè la sensazione acustica del motore ci fa credere che si è a un regime inferiore a quello al quale realmente si è . . . quindi ascoltando il rumore del motore si crede che il motore spinga molto già dai medi regimi, ma in realtà guardando il contagiri si vede che si è già sui 4.000 - 5.000 giri, questo è normale perchè il 3 cilindri ha un suono diverso da un 4 cilindri.

[Linda]

Mi spieghi meglio la faccenda del ciclo Miller-Atkins? Non ne conoscevo l'esistenza.

Atkinson capii nel 19esimo secolo che se il ciclo di espansione fosse più lungo del ciclo di aspirazione la benzina ha più tempo per bruciare del tutto e quindi il rendimento aumenta. Ha inventato un motore con biella a gomito atto ad allungare il ciclo di espansione.

Nel 1948 Miller capii che poteva ottenere lo stesso risultato giocando con il timing delle valvole. Per evitare aria compusta che entra nel collettore di aspirazione ci aggiunge un compressore volumetrico che compensa la caratteristica perdita di potenza e coppia del motore a ciclo atkinson.

Questo motore era montato sulle mazda.

La Toyota ha rimosso il compressore sulla Prius, e la mancanza di potenza e coppia è compensata da un generoso motore elettrico.

SOLO la Prius e la Camry monta il Miller/Atkinson.