time-area

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paolovettorett0
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time-area

Messaggio da leggere da paolovettorett0 »

Ciao ragazzi! :D
Oggi volevo discutere di un argomento di cui non ho sentito molto parlare ancora in questo forum, cioè il time-area.
Per quelli che non sanno che cos'è, detta brutalmente, sono una serie di formule e tabelle per calcolare la dimensione ideale delle luci per un determinato numero di giri.
Siccome mi trovo per le mani un pinasco grigio, ho avuto l’opportunità di fare due calcoli con queste formule, ma i risultati non sono molto convincenti.
Premetto che ho sviluppato i conti per un motore che giri sui 10000rmp data la configurazione con la quale lo abbinerò.
-Come prima cosa mi sono calcolato le aree delle varie luci (nel mio caso di scarico e travaso)
http://www.ciaocrossclub.it/root/discor ... mizer).jpg
-mi sono calcolato il sec-cm^2/cm^3: che semplicemente è l’area in cm^2 fratto la cilindrata * la fasatura della luce
http://www.ciaocrossclub.it/root/discor ... mizer).jpg
- questo valore che si ottiene lo si confronta con la tabella qui sotto. Le due linee rosse sono le linee della luce di travaso, le quali delimitano range superiore e inferiore ammissibili. mentre le due blu per le luci dello scarico. (i valori precedentemente trovati sono presenti nel’ asse delle y, mentre nel’ asse x i numeri di giri. Si prolunga orizzontalmente fino all'intersezione della linea blu o rossa a seconda di cosa state calcolando e poi si guarda la corrispondenza dei giri. Si ricava così il numero di giri ideali per quella luce)
http://www.ciaocrossclub.it/root/discor ... e-area.PNG
- arrivati a questo punto se si iniziano a fare due calcoli è possibile notare che la luce di scarico è facilmente dimensionabile correttamente. Mentre non è altrettanto per la travaseria. Per ottenere valori accettabili ci servirebbero luci di sezione molto maggiore (di qualche mm) e fasature troppo alte, che andrebbero ad essere troppo prossime a quelle dello scarico... per darvi un idea una differenza di fasatura tra scarico e travaso inferiore ai 40°.
Volevo sentire dai guru se è un metodo abbastanza affidabile, se qualcuno lo ha già testato.. Consigli, pareri sui calcoli e risultati finali ...Spero di non aver sbagliato tutto non avendo considerato il fattore assimetricità dei travasi e delle loro portate. Ma supponiamo per un attimo che loro siano simmetrici...
Grazie! :mrgreen:

(scusatemi di eventuali errori e dei link delle foto messi così)
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claudio7099
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Re: time-area

Messaggio da leggere da claudio7099 »

non basta misurare l'area della luce ,perchè secondo me dipende molto dalla corsa dell'albero e dove si ferma il pistone al pmi ,di solito non scopre tutta la luce ......fai prima con le fasature misurando per bene i gradi lasciando stare il time area ,ho giusto montato oggi uno spinotto disassato drt per portare la corsa a 45 e cambia tutto sempre con lo stesso cilindro ,eppure il time area è sempre lo stesso ,non ho toccato nulla ancora..
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paolovettorett0
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Re: time-area

Messaggio da leggere da paolovettorett0 »

claudio7099 ha scritto:non basta misurare l'area della luce ,perchè secondo me dipende molto dalla corsa dell'albero e dove si ferma il pistone al pmi ,di solito non scopre tutta la luce ......fai prima con le fasature misurando per bene i gradi lasciando stare il time area ,ho giusto montato oggi uno spinotto disassato drt per portare la corsa a 45 e cambia tutto sempre con lo stesso cilindro ,eppure il time area è sempre lo stesso ,non ho toccato nulla ancora..
Ma sei costretto a bastare il cilindro, quindi hai fasature più alte e un time area di conseguenza maggiore ... se non sbaglio
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claudio7099
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Re: time-area

Messaggio da leggere da claudio7099 »

ti faccio un esempio ,tu hai calcolato l'area delle luci ,ma sei sicuro che sul tuo cilindro il filo pistone è a filo preciso della base del travaso ,idem lo scarico....secondo me viste le dimensioni dei travasi nei nostri moped non ha senso parlare di queste cose ,è già logico pensare di farli più grossi ma purtroppo non abbiamo lo spazio ,e anche per questo che si cerca sempre di trapiantare cilindri di altra provenienza ,su un 125cc già le cose cambiano e possiamo si parlare di time-area
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Narder16
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Re: time-area

Messaggio da leggere da Narder16 »

tu parti dal presupposto che la velocità del pistone sia costante (moto uniforme) ma purtroppo non è così. la velocità angolare dell'albero motore è costante ma la velocità del pistone incontra dei massimi e minimi descrivibile con funzioni armoniche. il pistone quindi accelera periodicamente!
devi innanzitutto "tradurre" come varia la posizione del pistone nella canna rispetto alla posizione dell'albero e lo si fa utilizzando il teorema di pitagora ed un pò di trigonometria. ora hai come varia lo spazio, derivando l'equazione rispetto otterrai come la velocità del pistone.
adesso abbiamo associato la velocità angolare dell'albero (pulsazione) alla velocità (lineare) del pistone.
ora devi considerare quale area sottende il pistone per unità di tempo (come varia il flusso). devi integrare! perciò dovrai descrivere con una espressione la formula matematica. ad esempio con una finestrella perfettamente rettangolare avrai che la larghezza rimane costante, la variabile che cambia rispetto al tempo è l'altezza. per un cerchio ti servirai dell'equazione x^2 + y^2 = R^2
finchè abbiamo forme della luce di scarico "notevoli" la soluzione matematica del problema è precisa. per forme strambe, bisogna scomporle in forme più semplici (rettangoli, semicerchi....) e poi eseguire le integrazioni necessarie.
metodo più furbo: approssimare tali geometrie ed ottenere una soluzione a spanne ma di buona qualità.
altro problema, il flusso non è facile da calcolare in quanto il moto non è laminare, con tale calcolo si considera la pressione sempre costante (sia a livello di uscita dallo scarico che all'entrata dovuta all'espansione).
stessa cosa per i travasi, il flusso uscente dalle luci non è dato dalla grandezza della luce, ma dalla superfice NORMALE della luce rispetto al flusso.

a livello teorico lo scarico deve espellere i gas più velocemente possibile per accellerare il ciclo, quindi a livello di questi termini non dovremmo nemmeno preoccuparci del conto.
a livello pratico ciò che ci interessa è il rendimento termodinamico, principalmente si studia il diagramma (p,V). per fare ciò si collega un particolare manometro collegato ad un pennino che scrive su un foglio di carta. la pressione fa spostare il pennino e si riesce a tracciare la pressione su un grafico e blablabla...

cosa molto più utile e pratica: fare 10000000 prove finchè non si trovano le quote delle luci che di desiderano.
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kevi94 (dom feb 14, 2016 7:12 pm)
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paolovettorett0
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Re: time-area

Messaggio da leggere da paolovettorett0 »

Narder16 ha scritto:tu parti dal presupposto che la velocità del pistone sia costante (moto uniforme) ma purtroppo non è così. la velocità angolare dell'albero motore è costante ma la velocità del pistone incontra dei massimi e minimi descrivibile con funzioni armoniche. il pistone quindi accelera periodicamente!
devi innanzitutto "tradurre" come varia la posizione del pistone nella canna rispetto alla posizione dell'albero e lo si fa utilizzando il teorema di pitagora ed un pò di trigonometria. ora hai come varia lo spazio, derivando l'equazione rispetto otterrai come la velocità del pistone.
adesso abbiamo associato la velocità angolare dell'albero (pulsazione) alla velocità (lineare) del pistone.
ora devi considerare quale area sottende il pistone per unità di tempo (come varia il flusso). devi integrare! perciò dovrai descrivere con una espressione la formula matematica. ad esempio con una finestrella perfettamente rettangolare avrai che la larghezza rimane costante, la variabile che cambia rispetto al tempo è l'altezza. per un cerchio ti servirai dell'equazione x^2 + y^2 = R^2
finchè abbiamo forme della luce di scarico "notevoli" la soluzione matematica del problema è precisa. per forme strambe, bisogna scomporle in forme più semplici (rettangoli, semicerchi....) e poi eseguire le integrazioni necessarie.
metodo più furbo: approssimare tali geometrie ed ottenere una soluzione a spanne ma di buona qualità.
altro problema, il flusso non è facile da calcolare in quanto il moto non è laminare, con tale calcolo si considera la pressione sempre costante (sia a livello di uscita dallo scarico che all'entrata dovuta all'espansione).
stessa cosa per i travasi, il flusso uscente dalle luci non è dato dalla grandezza della luce, ma dalla superfice NORMALE della luce rispetto al flusso.

a livello teorico lo scarico deve espellere i gas più velocemente possibile per accellerare il ciclo, quindi a livello di questi termini non dovremmo nemmeno preoccuparci del conto.
a livello pratico ciò che ci interessa è il rendimento termodinamico, principalmente si studia il diagramma (p,V). per fare ciò si collega un particolare manometro collegato ad un pennino che scrive su un foglio di carta. la pressione fa spostare il pennino e si riesce a tracciare la pressione su un grafico e blablabla...

cosa molto più utile e pratica: fare 10000000 prove finchè non si trovano le quote delle luci che di desiderano.
le tue considerazioni sono più che giuste, le capisco a pieno avendo studiato questa roba per anni e studiandola ancora adesso.
però (scusami se sono un po duro di testa) sebbene non abbia tenuto in considerazioni molti fattori, come quelli citati da te, e considerato molti fattori come costanti, il risultato dovrebbe essere comunque "prossimo" o almeno indicativamente simile al risultato dei calcoli.. invece il risultato che si ottiene del sec*cm^2/cm^3 è molto inferiore, di quasi 2/3 del risultato che si dovrebbe ottenere... in oltre, io ho considerato l'intera situazione come situazione ideale e senza attriti, quindi la velocità calcolata dovrebbe risultare ancora più grande per poi essere sottratta eventuali perdite ecc..
interessa molto anche il rendimento certo! ma un passo alla volta :D
... correggetemi pure se sbaglio! anzi vi ringrazio :)
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Re: time-area

Messaggio da leggere da RAFFAELLO »

le fasi scritte nei tuoi appunti sono rilevate o sentite/lette?
Le parole volano via come foglie al vento, i risultati restano.....

Occhio ragazzi, la rete non è legge o regola sicura, fate come San Tommaso....ficcateci il naso.
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paolovettorett0
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Re: time-area

Messaggio da leggere da paolovettorett0 »

RAFFAELLO ha scritto:le fasi scritte nei tuoi appunti sono rilevate o sentite/lette?
Rilevate rilevate... infatti se noti, in particolare lo scarico dovrebbe essere un pelo più grande di uno standard... non avrebbe senso parlare di site robe se non si è neanche capaci di calcolare due misure
Bacchilega
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Re: time-area

Messaggio da leggere da Bacchilega »

Hai fatto un bel po' di confusione e di errori di calcolo! L'area della luce di scarico dalle misure che hai rilevato tu non è 2,763 cm2 ma 3,243 cm2 con fasatura 170° da cui deriva un angle area di 551,225 gradixcm2 . I travasi principali sono 2 per cui l'area è 2,697 cm2 con fasatura 125° da cui deriva un angle area di 337,125 gradixcm2 ai quali devi sommare le ungiate che ipotizzo (solo per fare un esempio, ma devi misurarle tu) avere area 1,8 cm2 con fasatura 120° da cui deriva un angle area di 216 gradixcm2. Se ne otterrebbe un angle area totale dei travasi di 553,125 gradixcm2. Ora quando calcoli l'angle area specifico devi usare la cilindrata esatta che non è 75cc ma 71,5cc (alesaggio 46 corsa 43).
Ne deriva un angle area specifico di circa 7,70 gradixcm2/cm3 SCARICO e 7,76 gradixcm2/cm3 TRAVASO.
Ora puoi verificarli con il grafico che hai postato.
Spero di avere dissolto un po' di nebbia sul time-area non solo a te ma anche a chi ti aveva risposto tirando in ballo considerazioni assurde che si commentano da sole!

Massimo Bacchilega
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RAFFAELLO (dom feb 14, 2016 6:10 pm) • kevi94 (dom feb 14, 2016 7:13 pm)
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Re: time-area

Messaggio da leggere da paolovettorett0 »

Bacchilega ha scritto:Hai fatto un bel po' di confusione e di errori di calcolo! L'area della luce di scarico dalle misure che hai rilevato tu non è 2,763 cm2 ma 3,243 cm2 con fasatura 170° da cui deriva un angle area di 551,225 gradixcm2 . I travasi principali sono 2 per cui l'area è 2,697 cm2 con fasatura 125° da cui deriva un angle area di 337,125 gradixcm2 ai quali devi sommare le ungiate che ipotizzo (solo per fare un esempio, ma devi misurarle tu) avere area 1,8 cm2 con fasatura 120° da cui deriva un angle area di 216 gradixcm2. Se ne otterrebbe un angle area totale dei travasi di 553,125 gradixcm2. Ora quando calcoli l'angle area specifico devi usare la cilindrata esatta che non è 75cc ma 71,5cc (alesaggio 46 corsa 43).
Ne deriva un angle area specifico di circa 7,70 gradixcm2/cm3 SCARICO e 7,76 gradixcm2/cm3 TRAVASO.
Ora puoi verificarli con il grafico che hai postato.
Spero di avere dissolto un po' di nebbia sul time-area non solo a te ma anche a chi ti aveva risposto tirando in ballo considerazioni assurde che si commentano da sole!

Massimo Bacchilega
devo aver fatto un po' di confusione a ricopiare i dati :mrgreen: avevo fatto un bel po' di calcoli per far riquadrare tutti i conti e devo aver copiato semplicemente male... comunque c'avevo studiato un altro po' su anche io e mi ero accorto che per far tornare i conti per quanto riguardava i travasi bisognava moltiplicare l'area anche per il numero dei travasi... graziemille! che mi hai potuto dare conferma della mia ipotesi :)
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Re: time-area

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Bacchilega ha scritto:Hai fatto un bel po' di confusione e di errori di calcolo! L'area della luce di scarico dalle misure che hai rilevato tu non è 2,763 cm2 ma 3,243 cm2 con fasatura 170° da cui deriva un angle area di 551,225 gradixcm2 . I travasi principali sono 2 per cui l'area è 2,697 cm2 con fasatura 125° da cui deriva un angle area di 337,125 gradixcm2 ai quali devi sommare le ungiate che ipotizzo (solo per fare un esempio, ma devi misurarle tu) avere area 1,8 cm2 con fasatura 120° da cui deriva un angle area di 216 gradixcm2. Se ne otterrebbe un angle area totale dei travasi di 553,125 gradixcm2. Ora quando calcoli l'angle area specifico devi usare la cilindrata esatta che non è 75cc ma 71,5cc (alesaggio 46 corsa 43).
Ne deriva un angle area specifico di circa 7,70 gradixcm2/cm3 SCARICO e 7,76 gradixcm2/cm3 TRAVASO.
Ora puoi verificarli con il grafico che hai postato.
Spero di avere dissolto un po' di nebbia sul time-area non solo a te ma anche a chi ti aveva risposto tirando in ballo considerazioni assurde che si commentano da sole!

Massimo Bacchilega
il time area non è definito da area/tempo?
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Re: time-area

Messaggio da leggere da Bacchilega »

Il "time area" è definito da tempo x area, infatti l'unità di misura è secondi x cm2, che per essere svincolato dalla cilindrata e poter paragonare motori di diversa cilindrata viene utilizzato il time area specifico ( quando si dice genericamente "time area" in realtà ci si riferisce sempre a quello specifico) la cui unità di misura è sec. x cm2 / cm3 (questa è la più utilizzata, ma può essere espressa anche in sec. x mm2 / cm3 ).

Massimo Bacchilega
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Re: time-area

Messaggio da leggere da Narder16 »

ah ok, io me lo sono sempre immaginato come un parametro geometrico misurato in area/tempo. perciò non ha un significato fisico?
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Re: time-area

Messaggio da leggere da Bacchilega »

Provo di fare alcuni esempi per comprendere meglio questo numero. Se fosse tempo diviso area allo stesso regime potrei avere lo stesso valore abbinando un tempo elevato (molti gradi di fasatura) a sezione grande come abbinando tempo ridotto a sezione piccola, quindi sarebbe un numero privo di significato dato che le due configurazioni sarebbero agli antipodi e anche le caratteristiche dei due cilindri. Il time area invece è quanto tempo rimane aperta la luce per la sezione a disposizione, quindi valori elevati di time area significano fasature e sezioni grandi (o uno dei due molto grande) mentre valori bassi significano fasature e sezioni piccole (o uno dei due molto piccolo). In questo caso il valore del time area riesce a dare un'indicazione sensata della tipologia e quindi destinazione d'uso di un cilindro.

Massimo Bacchilega
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