martedì, dicembre 29, 2015

Velocità e consumo di carburante

Non tutti sanno che la resistenza che si incontra quando ci si muove all'interno di un fluido (aria, acqua) aumenta in maniera geometrica rispetto alla velocità. La conseguenza è che per muoversi al doppio delle velocità attuale bisogna moltiplicare per quattro la spinta, cioè una auto che viaggia a 100km/h idealmente usa una spinta quattro volte maggiore rispetto a quando viaggia a 50 km/h.


La applicazione pratica viene dalle navi da trasporto per le quali navigare lentamente implica un consumo molto minore di carburante. Pare che una nave porta-container che navighi a meno di 18 nodi (33 km/h) invece della velocità massima di circa 27 nodi, possa risparmiare fino al 60% del carburante per le traversate oceaniche. L'inconveniente è che per compiere il viaggio ci mette qualche giorno in più e che l'insieme di eliche e motori sono progettati per un certo range ottimale di giri al minuto, se si scende sotto una certa soglia il rendimento del propulsore diminuisce e manda a monte tutto o parte del risparmio. Quindi si pone il problema di progettare navi apposta per il "slow steaming" (fino a 18 nodi) o il "super slow steaming" (sotto i 18 nodi).

La ragione per cui l'armatore di una nave preferisce navigare lentamente risparmiando carburante è ovviamente data dal rapporto tra il guadagno di una consegna celere messo in rapporto alla spesa del carburante. In aggiunta, oggi si propone il problema dell'inquinamento (tot tonnellate di combustibile producono tot quintali di inquinanti).

Esempio di "progresso" o di "crescita" che implica un decremento quantitativo a fronte di un incremento qualitativo.

Nota: in inglese esiste una parola per "navigare a vela" (sailing), equivalente a "veleggiare" e una parola per "navigare con un motore" (steaming) che si traduce letteralmente in "vaporeggiare".

Altra nota: le gare motoristiche sono sempre fondate sulla velocità. I ciclisti per andare più veloci si dopano, nelle auto cercano tutti i trucchi per cavare quanta più spinta possibile da un motore che ha il volume dei cilindri limitato dal regolamento. Cosa succederebbe invece se facessero delle gare tipo categoria A - "chi riesce a fare più strada tra 50 e 70 km/h", categoria B - "chi riesce a fare più strada tra 70 e 90 km/h"? Infatti è ovvio che se si facesse una gara basata solo sulla distanza percorsa con una certa quantità di carburante, tutti i concorrenti andrebbero a velocità minima, con sezione frontale minima e minima superficie di contatto a terra, puntando a ridurre il più possibile resistenze e attriti. Una gara basata sulla sola velocità necessariamente porta i concorrenti ad incrementare al massimo la spinta e indirettamente il consumo di carburante. Quindi l'ideale per perfezionare i veicoli nell'uso quotidiano mi pare una gara che invece fissi un range di velocità e che imponga di aumentare al massimo la distanza percorsa, quindi il rendimento del veicolo.

9 commenti:

  1. Grazie del pensiero Lorenzo. Buon Anno!

    Sara

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  2. Le gare riflettono l'emotività di specie e quindi la sua evoluzione.
    Direi che è un altro dei motivi per cui questa specie si autodistruggerà o collasserà ad un piano di brutale semplificazione e di drastica riduzione numerica.

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    1. Secondo me no. Storicamente le gare si svolgevano in due occasioni, l'addestramento militare e le cerimonie religiose. Nel primo caso ovvia la necessità di mettere alla prova i giovani, nel secondo caso si tratta della necessità di intrattenere in una maniera costruttiva e disciplinata gli astanti. Infatti la religione fino dall'inizio delle civiltà urbane era una forma di governo.

      Secondo me invece la falla è nella qualità delle elite. Non so come si può paragonare al passato ma allo stato attuale le elite sono selezionate sulla sola base della furbizia e mancanza di scrupoli, che di converso porta alla selezione di mediocri per tutto il resto. La mediocrità produce altra mediocrità in una spirale.

      Abbiamo mezzi che nessuno ha mai avuto ma ci mancano le idee su come utilizzarli. Per questo contesto l'idea della "modernità".

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    2. Faccio il solito esempio. Ieri alla radio sentivo parlare dei provvedimenti contro l'inquinamento, in particolare l'idea di imporre un limite di 30 km/h in città.

      Ora, per quanto scritto sopra l'idea è fondata, meno veloce vai, meno energia consumi con un rapporto geometrico. MA C'E' UN PROBLEMA: secondo questa logica dovrebbe esistere un regolamento draconiano che incentivi al massimo la commercializzazione di automobili piccole, il più possibile leggere, con motore, trasmissione e ruote ottimizzati per un certo range di velocità diciamo tra 40 e 70 all'ora (70 è il limite sulle strade extraurbane). Non ha senso indurre la gente ad acquistare SUV delle dimensioni, peso e potenza di un carro armato per poi fare muovere questi veicoli (con dentro una persona) a 30 km/h, che poi il rapporto schizofrenico tra il marketing "prestazionale" e i vincoli ecologici porta ai pasticci stile Volkswagen.

      Lo stesso dicasi per gli inceneritori, che senso ha concentrarli in Lombardia dove c'è anche la maggiore densità abitativa e poi obbligarli a funzionare a ciclo continuo per smaltire i rifiuti di altre regioni? Logica vorrebbe che si facesse esattamente il contrario.

      Io sono un pirletta qualsiasi, quindi chi decide è sotto il livello del pirletta.

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    3. Mi iscrivo senza esitazioni al club dei pirletta.
      Ho scoperto ascoltando i notiziari che la questione del "ribassamento" di limiti di velocità a 30km/h per ridurre l'inquinamento descriveva un'azione reale. Assurdo! Con un limite del genere si aumentano i consumi e si aumenta l'inquinamento, perché per tenere una velocità del genere i mezzi attuali devono viaggiare come minimo in terza, aumentando a dismisura gli attriti interni e i regimi di rotazione dei motori. Mi piacerebbe vedere delle tabelle con i dati sperimentalmente verificati che dimostrano che con un limite di 30km/h si riduce l'inquinamento veicolare, perché proprio non ci credo.

      In merito agli inceneritori (e altre installazioni), direi che non è una brutta idea accentrarle là dove si richiedono i benefici del loro funzionamento: gli inceneritori servono a "trattare" i rifiuti, è giusto che chi genera quei rifiuti conosca con esperienze di prima mano le conseguenze della generazione dei rifiuti stessi nella esatta quantità in cui vengono generati. Chissà, forse potrebbe servire da incentivo per spingere a fare qualcosa per generare meno rifiuti (tipo, che so, generare e importare meno persone?).

      Sai dove si fa la vera battaglia contro i rifiuti? In camera da letto, alle frontiere e in fabbrica. In subordine, si fa allentando il rigore su certe norme che sembrano non avere niente a che fare coi rifiuti, tipo quelle sull'igiene nel campo della distribuzione alimentare, o quelle sulla sicurezza automobilistica, o quelle sull'etichettatura delle merci... Un altro campo che permetterebbe risultati miracolosi sarebbe quello pubblicitario, quello dove viene generato l'immaginario degli acquirenti -- uno dei pilastri della mia frugalità è l'abbattimento dell'esposizione ad ogni forma di pubblicità commerciale (eliminazione no, è impossibile). Rivedere i limiti tra liceità e illiceità in campo pubblicitario potrebbe portare a una riduzione formidabile dei rifiuti da confezionamento, e non solo (pensa a come si allungherebbero i tempi di fruizione dei beni in mancanza di un "acceleratore di sostituzione" formidabile come la persuasione pubblicitaria).

      Sto divagando. La pianto lì.
      Ciao, compare pirletta! :)

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    4. Ormai sappiamo benissimo che questi si spacciano per pirletta partorendo decreti e regole assurde, ma in realtà sono i soliti furboni.

      Ridurre i limiti da 50 a 30 o da 130 a 110 con i mezzi odierni in circolazione non serve praticamente a nulla, si impiega solo piu' tempo per andare da A a B con tutte le conseguenze in termini di emissioni che questo comporta.

      Visto e considerando che in alcuni tratti stradali i limiti dei 50 sono assurdi e praticamente nessuno li rispetta, non è difficile immaginare che Polizia Stradale e Vigili Urbani avranno molto da lavorare con gli autovelox e i telelaser.

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  3. buon anno... ho sentito che da voi è stato il vento ad abbassare i PM10... a Pavia anche senza macchine l'inquinamento è addirittura aumentatto...

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    1. Le notizie che ci forniscono sono tutte manipolate, artefatte. In un senso e nell'altro. Comunque oggi la Borsa perderà un altro 3%, il Caro Leader dice che siamo a cavallo, boh.

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  4. lui si lascia trasportare da tutto e da tutti, oggi era a portar sfiga alla borsa per conto della Ferrari

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