CUT-OFF nei motori auto

[vinsempre]

Allora, per quanto ne so io le cose stanno così.

In discesa con marcia inserita e sopra un certo numero di giri (poco più del minimo), il motore non brucia niente (perchè c'è il cut-off che taglia il carburante) e quindi l'immissione di calore nel sistema motore si arresta. Ovviamente l'acqua viene riscaldata dal calore "residuo" del motore: ora non so esattamente a valle di cosa si peschi il liquido per la stufa, ma pensiamo al calore che emette un collettore di scarico o una turbina che ha lavorato. E' ovvio che se iniziamo una discesa in cut-off non immetteremo calore nel motore, ma continueremo ad estrarlo dal "monte-calore" formatosi fino a quel momento. Ed ovviamente le auto moderne hanno degli accorgimenti più "performanti" in questa ottica rispetto ad un'auto di vecchia generazione (che comunque in parte ha) sia per gestire il calore residuo (immettere più parti d'aria scaldata rispetto a quella fredda nella miscelazione della T). Facciamo un esempio, con dei numeri a caso: chiediamo all'impianto di fornirci 20°C all'abitacolo; il liquido è a 50°C (e quindi la stufa) e l'elettronica del sistema di climatizzazione decide di fornire metà portata d'aria, riscaldata dalla stufa, e metà portata d'aria di immissione esterna. Se la T della stufa aumenterà a 90°C, ovviamente l'elettronica di climatizzazione comanderà una quantità inferiore di portata d'aria dalla stufa e maggiore dall'esterno.


In discesa dal monte Zugna la mia classic per far salire la T ci ha messo parecchio tempo, e se comunque percorrevo diverse centinaia di metri in cut-off la T iniziava ad abbassarsi e la stufa, seppur scaldandosi, non pompava tanto.


Con le auto diesel questa discrepanza è molto più accentuata (rispetto ad un turbo benzina) perchè il diesel ha meno potere calorico da un lato, mentre dall'altro lato la turbina di un benzina è una fonte di calore infernale (pensiamo a come di colorano di arancione quando si tira parecchio, e facciamo e dovute proporzioni per capire come anche a regime di giri inferiore siano comunque una buona fonte di calore).

Tornando alla discesa dal monte Zugna, il calore lo abbiamo prodotto quando ci siamo avviati, e ogni qualvolta davamo gas oppure facevamo per esempio un tornante o una curva lenta al di sotto del regime di giri nel quale l'impianto "inizia" a fornire benzina per accompagnare lo stacco fra cut-off e.......cut-on (vabbà l'ho coniato io ora questo termine ).


Comunque idealmente se si percorresse subito dopo la messa in moto solo discesa con marcia inserita (e cut-off quindi), il motore e la stufa non si riscalderebbero per niente (ed infatti la "difficoltà" di far scaldare la stufa al Monte Zugna era evidente a tutti), ma questo è del tutto teorico perchè prima o poi una curva o un rallentamento lo troveremo, e il motore sarà costretto a staccare in tutto o in parte il cut-off andando a fornire calore al motore.




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Per quanto riguarda il cut-off, ricordo che quando avevo la TurboX ( ) facevo l'esperimento che, azzerando il sid in marcia (quindi iniziava a segnare "sentendo" maggiormente la media degli ultimi metri percorsi man mano) se in città viaggiavo in M con il cambio automatico per esempio in seconda in leggera pendenza, il consumo iniziava a scendere, mentre se lo facevo in D il consumo aumentava.

Lo facevo spesso quando, dopo il rifornimento (al mio solito distributore) azzeravo e uscivo prendendo un pò velocità; essendoci una leggera discesa se non trovavo traffico iniziavo a vedere che il valore di picco iniziale dopo aver accelerato "normalmente" scendeva da 20-22L/100km fino a 7-8L/100km in M.........cosa che non succedeva con la modalità D dove seppur, in discesa, il motore era con la farfalla del minimo aperta e il valore scndeva da 20-22L/100km a 17-18L/100km.

Questo per dare la dimensione di quantro infliusca il cut-off nei consumi.

[Lucantropo]

Già, perchè in D, a velocità relativamente basse, il cambio va praticamente in folle.. e il motore deve consumare carburante per rimanere acceso mantenendo il minimo E' proprio per questo che guidando un'auto automatica si consuma più che con una manuale.. questo perchè solitamente tutti o quasi la guidano in D. Guidandola in M la differenza con il manuale è irrisoria.

[the doctor]

Mi avete messo alcuni dubbi anche se non dovrei averli. Studierò meglio la situazione e vi farò sapere

[gripen]

Certo che la T° in discesa cala! Anche dando gas, comunque il motore non deve fornire tutti i cv per muovere l'auto, e la turbina soffia appena e quindi non si scalda un granchè.
Il calore lo genera la combustione, se non c'è benzina o ce n'è pochissima il calore sarà poco e la lancetta del termometro si abbassa... lo so bene perchè la mia 9000 meriterebbe una bella pulizia dei radiatori e d'estate la T° sotto sforzo tende a salire dalla posizione classica orizzontale dell'indicatore. Agosto, 38°, 5 passeggeri e bagagli: sulla Salaria ci sono bei tratti in salita e se davanti hai un camion che toglie aria ai radiatori e che poi devi superare dando gas... sale... appena la strada scende un po' la mia ansia pure scende perchè la lancetta fa altrettanto. Prima di Rieti c'è una lunga discesa e non è raro che anche col caldo estivo la veda arrivare quasi al segmento blu.
Tornando verso Roma partendo da Leonessa c'è una bella salitona, quindi anche alle 6 di mattina la T° arriva a quella di esercizio. Poi si scende per 30 Km., più o meno, e la strada è divertente e la so a memoria, quindi un po' di gas lo dò... ma arrivato giù la lancetta sta invariabilmente bassa...
Sulle auto più moderne questi si chiamano shock termici... quindi ci sono degli accorgimenti per fare in modo che la T° non si abbassi troppo o non si abbassi per niente. Fermo restando che comunque anche con la lancetta in picchiata verso il basso la stufa del riscaldamento un po' scalderà comunque, non è che l'acqua arrivi a 10°... magari starà a 45-50°, tu vedi l'indicatore "basso", ma comunque è la T° dell'acqua calda del rubinetto di casa...
Con le vecchiette c'è da stare infatti un po' più attenti dopo una lunga discesa fatta senza correre col gas chiuso: finita la discesa meglio non chiedere subito tutto al motore per far tornare prima tutto alla normalità...
Piuttosto: i lunghi tratti col motore trascinato in discesa mi hanno sempre dato un po' di pensiero... tutto 'sto smagrimento non mi è mai troppo andato a genio...
Questo in generale. Nell'esempio di apertura non ho capito una cosa: la macchina andava molto piano, vero? Ecco, questa potrebbe essere una spiegazione... il mix motore acceso/aria verso i radiatori andando pianissimo senza gas è comunque in equilibrio, quindi forse la T° può restare costante a quella standard di esercizio. Andando invece "sciolti", senza forzare e con pochissimo gas (ma sollecitando i freni prima delle curve) l'aria che lambisce i radiatori è esagerata rispetto al calore generato nel motore e quindi come ho detto prima la T° scenderà, come nei miei esempi di prima.

[desertstorm]

Questo in generale. Nell'esempio di apertura non ho capito una cosa: la macchina andava molto piano, vero?

Se parli del mio caso, si, andavo a circa 25km/h

l'aria che lambisce i radiatori è esagerata rispetto al calore generato nel motore e quindi come ho detto prima la T° scenderà

Aspè Nico, cosa centra questo?
L'acqua (chiamiamola cosi) nel radiatore nella fase iniziale di avvio di un motore (freddo) non circola intorno al motore (monoblocco e testa per intenderci) perche la termostatica chiusa impedisce questo collegamento. Quindi l'aria che lambisce i radiatori raffredda il solo radiatore e la sola acqua all'interno contenuta.


Piuttosto un'altra cosa volevo far presente a prescindere dall'energia termica prodotta dalla scoppio del carburante, vi è generazione di un'altra forma di energia termica che seppur in quantità inferiore comunque tende a scaldare gli organi del motore.

Sto parlando del calore che si produce dagli "attriti" generati dal movimento dei cilindri. A 1200 giri circa i metalli in movimento generano (anche) energia termica che si dissipa attraverso il lubrificante che a sua volta cede calore al motore (inteso sempre come testa e monoblocco)

Non pensate che questo produzione di calore sia sufficiente, quantomeno, a non far scendere la T raggiunta?

[GheSo]

No perché l'"aria esagerata" non sbatte solo sui radiatori ma passa anche nelle feritoie poste sul muso ( o sotto)


Che poi gli attiti mi generino calore con le pompe ( acqua e olio) in movimento tale da mantenermi il liquido in prossimità degli 80 gradi, vuol dire che ho grossi problemi da qualche parte

[desertstorm]

Le pompe?

E nel motore non girano mica solo le pompe?
Pistoni, albero motore, pompe, valvole, alberi a camme, pompe acqua e olio, turbina...... certo non è che a quei regimi generino chissa che calore, ma comunque un po di calore viene comunque ceduto all'acqua che circola nei condotti adiacenti.

[GheSo]

Forse mi son spiegato male.
Le pompe si fermano? Smettono di fare il loro lavoro di raffreddamento?
Una pompa dell'acqua con motore in c-o a 4k giri, sta ferma?

[jpm]

Se la valvola è chiusa, l'acqua non circola e... la pompa può anche fare 30.000 giri che non serve a niente.

Ragazzi, bastano pochi calcoli per scoprire che...
Per impedire ad un'auto di 2 tonnellate (esagero per aver un valore di massima) di accelerare in una discesa al 15% servono 2,7 kW.
Visto che si parla di attrito, tutta questa potenza viene dissipata TOTALMENTE in calore.
A circa 30 km/h una piccola parte di questi viene assorbito dalla carrozzeria (resistenza dell'aria).
Una parte più sostanziosa riscalda il cambio.
La parte del leone, ovviamente, la fa il motore.
Facciamo che a riscaldare il motore rimangano 2 kW.
Ora... pensate a quanto ci mette il motore a riscaldarsi al minimo.
Ed ancora... pensate a quanto poco si alzi il minimo quando accendiamo il compressore AC che succhia più di 4 kW.
Il doppio!
Ma il motore... per fornire 4 kW al compressore (con un rendimento termico al 25%) ne deve smaltire 12 in perdite di calore!
Questa è la conclusione: il motore al minimo con l'AC inserita si scalda 6 volte più velocemente che in una discesa al 15%!
Facendo un interpolazione (forse più un'illazione, ma il succo è quello) si potrebbe affermare che con l'AC disinserita il rapporto sarebbe almeno di 10:1.
Se io lascio al minimo la mia al mattino con 10 gradi, ci mette almeno 10 minuti a scaldarsi.
Se la smollo in discesa con il freno motore ci vorranno 10 x 10 = 100 minuti... un'ora e quaranta!
Anche considerando il fatto che (sembra che molti se lo siano dimenticato) alla lancetta (che non è un termometro lineare) orizzontale corrisponde un' intervallo di 30 °C, alla fine la temperatura deve per forza calare.

[desertstorm]

Certo che no

[jpm]

Facciamo un altro calcolo:
Per innalzare la temperatura di un grammo d'acqua serve circa una caloria (4,1868 J).
Per scaldare 8 litri d'acqua da 10 a 90 °C servono 80 x 8000 x 4,1868 = 2679552 J.
Il tempo occorrente (con la potenza di 2 kW da dissipare dell'esempio sopra) è di 2679552 : 2000 = 1339 secondi.
Sono 22 minuti e 19 secondi... la discesa era troppo corta

[desertstorm]

Mitico

Però, i litri d'acqua nel mio duemila sono meno di sei e quelli che circolano intorno al motore circa 2,5, gli altri 3,5 circa si trovano nel radiatore principale, vaso d'espansione e tubi esterni.

Rifacendo il calcolo ..... cosa esce, ce la facciamo?

[jpm]

Guarda che non stanno fermi se hai sei litri devi scaldare sei litri
E il tempo scende a 16 minuti e 44 secondi... la discesa è troppo corta comunque

[desertstorm]

Si ma io parlo di quelli che girano intorno al motore confinati la, dalla termostatica.
Quindi non sono tutti e sei quelli da riscaldare.

O sbaglio?

Non ti arrabbiare

[Lucantropo]

Secondo me ora non ti ricordi, ma del gas l'hai dovuto dare per forza (compreso quello per accendere il motore, partire e portarsi ad un minimo di velocità), come me e penso tutti gli altri, altrimenti nei tornanti praticamente ci si fermava, anche se andavamo in discesa... poi c'è comunque un regime poco oltre i 1000 giri oltre il quale il cutoff si sospende, se viaggiavi in 2^ a 25km\h forse eri a cavallo di quel regime e spesso il motore generava della combustione, è possibile anche questo penso..

Inoltre una volta lo credevo, ma poi tempo fa Pietro7, se non erro, mi fece notare anche senza tanto calcoli come gli attriti di un motore lubrificato siano davvero bassi o comunque non tali da portare il motore in temperatura... altrimenti non credo che data l'usura, potrebbe mai sopravvivere per 300.000k..

Comunque io noto che mentre il motore si sta scaldando, in fasi di rilascio, specie se prolungate può capitare che l'indicatore cali leggermente (ma sto parlando di un millimetro) per poi riprendere la sua ascesa non appena riprendo a dare gas.. ora non ricordo che questo cosa mi sia mai accaduta con la 9-3Og, ma ricordo anche che nel topic che avevo aperto per lamentare la lentezza con la quale il B207 si scalda d'inverno, varie comparazioni fra i due tipi di circuiti refrigeranti notavano come i circuiti avessero un'impostazione differente.. addirittura nel B207 l'acqua nella stufa non godeva del pompaggio attivo come nei B204, ma era collegata passivamente per cui si scaldava solo per.. convezione? E' questo il termine esatto? Beh in ogni caso molto più lentamente rispetto ad avere acqua calda proveniente dal monoblocco pompata attivamente attravrso un tubicino di acciaio che ti passa a 2cm dal collettore di scarico.

Guardando il circuito del B207 inoltre si notava una sorta di "tre vie" sul coperchio del termostato e sono sempre stato dubbioso che, anche in caso di termostato chiuso, il B207 rimanga effettivamente completamente chiuso.. guardando quegli schemi a me è sembrato di capire che una quantità, anche se parzializzata, di ricircolo c'è sempre, anche a motore freddo. Lo so, sembra assurdo anche a me.

Questo esula un po' dal discorso cut-off adesso, ma è tanto per dire che motori diversi (in questo Ot ricordiamoci che stiamo parlando dalle 9000 alle 900 col B204, al B207 della 9-3Ng, al Diesel, etc etc.. ) possono sicuramente essere soggetti a fenomeni di riscaldamento/raffreddamento diversi, più o meno rapidi/lenti e più o meno condizionati dalle circostanze in cui si guida... però a me continua a risultare che oltre un certo regime di giri, se l'acceleratore è totalmente rilasciato, e la farfalla è chiusa, la benzina non viene iniettata per niente e il motore gira sotto il trascinamento della trasmissione.

[NickStick]

Secondo voi, in condizioni di cut-off, quanto incide sul riscaldamento del motore, la compressione della SOLA aria nei pistoni?

[desertstorm]

Secondo me ora non ti ricordi, ma del gas l'hai dovuto dare per forza (compreso quello per accendere il motore, partire e portarsi ad un minimo di velocità), come me e penso tutti gli altri, altrimenti nei tornanti praticamente ci si fermava, anche se andavamo in discesa... poi c'è comunque un regime poco oltre i 1000 giri oltre il quale il cutoff si sospende, se viaggiavi in 2^ a 25km\h forse eri a cavallo di quel regime e spesso il motore generava della combustione, è possibile anche questo penso..

È probabile

Secondo voi, in condizioni di cut-off, quanto incide sul riscaldamento del motore, la compressione della SOLA aria nei pistoni?

Forse dico una cavolata, ma in regime di cut- off non dovrebbe esserci "compressione"......
quest'ultima si genera in fase di scoppio della miscela aria/benzina, venendo a mancare l'una.....

Sbaglio?

[jpm]

Esatto.
Con la farfalla chiusa non entra aria, e anche il poco che sfiata si riscalda in compressione ma si raffredda in espansione.
E la velocità con cui ciò avviene lo rende indistinguibile da un processo adiabatico, è come una molla ideale.
Gli attriti invece... quelli sì che sono avari di energia meccanica, specialisti nello sviluppo del calore.

Si ma io parlo di quelli che girano intorno al motore confinati la, dalla termostatica.
Quindi non sono tutti e sei quelli da riscaldare.
O sbaglio?
Non ti arrabbiare

L'acqua non circola, ma è sempre un corpo unico.
Non è come il rubinetto del lavandino in cui da una parte hai acqua e dall'altra non hai niente.

[Luca69]

Il TTiD ha un comportamento diverso dagli altri motori.
Infatti le due turbine sono SEMPRE raffreddata dall'acqua (anche quando la valvola è chiusa).
Quello che io ho notato in montagna scendendo per una 15ina di km in inverno con temperature esterno rigide (-15~-20) la temperatura precipita e la lancetta va a zero!
Questo perché, secondo il mio meccanico, le due turbine che stanno davanti al motore si raffreddano notevolmente ad abbassano la temperatura.
Poi pasta una piccola accelerata e le turbine si scaldano immediatamente e la temperatura sale subito.

Il benzina ha un comportamento diverso.

[salamifever]

Sinceramente non ci avevo mai pensato...o meglio prima d'ora credevo che un pò di carburante venisse sempre adoperato. Ma scusate, non sarebbe uno stress incredibile per un motore girare senza lubrificazione del carburante e per giunta a freddo? È questo che mi fa sorgere dubbi sul cut-off al 100%
Anche a me è sembrato che la lancetta salisse più lentamente in discese lunghe, ma ad auto accesa la lancetta non l'ho mai vista andar giù