Quanto consuma un motore ad H?

[ElettroRik]

Ciao a tutti.
Sono certo che qualcuno ha qualche link sotto mano.

Devo determinare (più o meno) il consumo specifico (per kWatt) di Idrogeno di un motore a ciclo otto alimentato SOLO ad Idrogeno (senza altri carburanti).

Chi mi aiuta?

Edited by ElettroRik - 13/2/2006, 09:53

[Spuzzete]

Ciao ElettroRik, ti metto questo link dove c'è una fiat multipla bipower (benzina + metano) dove l'impianto del metano è stato sostituito da quello ad idrogeno. Non so se è quello che cerchi, ma un'idea sui consumi ce la si può fare..

Ciao!

[lukemon79]

link
Prova a vedere questo link... "Part 7", ovviamente!
P.S.: a quanto pare il gas d'acqua si può diluire in un rapporto con l'aria da 34:1 a 180:1, modificando il motore però per gestire regimi di compressione più spinti.

[Archangel]

Se posso intervenire, 1 m3 di idrogeno a 0° e 1 atm sviluppa bruciando 10.800 kJ cioè 10800/3600=3.00 kWh cioè circa 4 CVh. Un motore a ciclo Otto ha un rendimento grosso modo del 25%, il che significa che 1 m3 di idrogeno sviluppa una potenza all'albero di circa 1 CVh.

Ora un'auto di piccola cilindrata per andare alla velocità massima di 150 km/h ha bisogno di circa 50 CV, metà dei quali per vincere la resistenza dell'aria, che è proporzionale al cubo della velocità, metà per vincere le resistenze di rotolamento e gli attriti interni, che sono proporzionali alla velocità (le potenze rispettive sono proporzionali al cubo e al quadrato della velocit&agrave.

La stessa auto per andare a 90 km/h a velocità costante (90/150=0.6) ha bisogno di una potenza 25*0.6³+25*0.6²=14.4 CV e consumerebbe 14.4 m³/h di idrogeno, cioè 72 litri/h a 200 atm. (i valori sono approssimativi)
Una bombola da 80 litri a 200 atm, come quelle del metano, consentirebbe un'autonomia di 1.1 ore cioè di un centinaio di km, a velocità costante (di meno se il viaggio comprende accelerazioni e frenate)

In città i consumi a velocità costante sono minori sono necessarie continue riprese, che richiedono molta più potenza per brevi periodi. La potenza media impegnata alla fine è più alta di quella fuori città (tanto è vero che in città si consuma di più che fuori citt&agrave e l'autonomia cala.

[ElettroRik]

QUOTE (Archangel @ 13/2/2006, 14:57)

La stessa auto per andare a 90 km/h a velocità costante (90/150=0.6) ha bisogno di una potenza 25*0.6³+25*0.6²=14.4 CV e consumerebbe 14.4 m³/h di idrogeno, cioè 72 litri/h a 200 atm. (i valori sono approssimativi)

Grazie, sei stato veramente preciso.

Quindi, considerando il triplo come potenza effettivamente impiegata in una vettura media, è come dire che consuma 12 litri di H (a pressione Atmosferica) al secondo, giusto?

E se invece del ciclo otto a combustione si usasse un motore elettrico + Fuel Cell, che rendimento ci sarebbe?
E? molto superiore al 25% del ciclo Otto?


Edited by ElettroRik - 13/2/2006, 19:26

[Archangel]

Le fuel cells per ora arrivano al 40%, anche se teoricamente potrebbero arrivare molto più su.
Per ora si limitano a costare parecchio.

(sì, fanno 12 litri al secondo). Però guarda che potenze dell'ordine di 14.4x3=43.2 cV si usano raramente. In marcia normale una ventina di CV bastano. Certo ogni volta che si frena occorrono più CV per riportarsi alla velocità di prima. E' tutta energia in più delle resistenze d'attrito.
E' uno dei motivi per cui si stanno sviluppando le auto a motore ibrido, in cui il motore fornisce solo la potenza per la marcia normale mentre le batterie danno la punta di potenza necessaria per le riprese. Così basta un motore più piccolo. Questo è un grosso vantaggi.
Addirittura nei sistemi in serie, con trazione solo elettrica e con il motore che carica solo le batterie, il motore può girare a velocità quasi costante e si può ottimizzare per avere il massimo di rendimento in quel campo (quello che frega nelle auto è che il povero motore deve funzionare a 1500 come a 6000 giri, a piena ammissione e a farfalla quasi chiusa (altra fonte di perdite) ed è impossibile che abbia buoni rendimenti in tutto il campo).

Edited by Archangel - 15/2/2006, 12:32