Un saluto a tutti gli utenti.

Ho una domanda forse un po banale ma il fatto è che non riesco a raccapezzarmi sui dati delle potenze delle locomotive diesel.
Che rapporto c'è tra la potenza di taratura e quella nominale? E quella continuativa? Perchè le locomotive vengono tarate ad esempio a 1500 giri al minuto? E' possibile sapere quanto sarebbe stata la potenza con una taratura diversa come giri? C'è una formula? Infine importante, per valutare o meglio paraganare le prestazioni di una locomotiva a quale di tutti questi valori è consigliabile fare affidamento per paragonare mezzi diversi?
Le domande sono tante ma l'argomento è sempre quello... sono tante perchè non c'ho capito un belin!
grazie se qualcuno vorrà rispondermi.

Ti so dire che la potenza si calcola sempre come P=C*W dove co P indico la potenza, C la coppia e W la velocità angolare (numero di giri). I motori vengono tarati ad un certo numero di giri solitamente per garantire una certa durata e mantenere il rendimento entro dei limiti accettabili. Aumentando il numero di giri (fino ad un certo limite ovviamente) aumenta la potenza, ma diminuisce la durata e inoltre il rendimento ad un numero di giri troppo elevato potrebbe scendere sotto ilvelli non accettabili.

Da quello che sò :

1. potenza di taratura di un diesel : la potenza massima erogabile all' albero motore. Il testo di Franco di Maio dice che la potenza di un motore non è una grandezza misurabile, come una lunghezza o un peso. Per definirla occorre, prima, stabilire alcune condizioni di contorno. In particolare si sceglie un compromesso fra potenza, durata e consumi specifici. Lo stesso motore avrà necessità di revisioni più ravvicinate se tarato a potenza alta. Viceversa, se tarato a potenza minore, potrà percorrere più kilometri fra due revisioni. Di Maio afferma che l' abilità del progettista stà anche nello stabilire la potenza massima in funzione del tipo di servizio che dovrà svolgere la locomotiva.
E' superiore alla potenza oraria sviluppabile.

2. potenza nominale di una locomotiva : la potenza che la locomotiva può sviluppare ai cerchioni per un tempo indefinito (anche per ore). La differenza fra la potenza di taratura e la potenza nominale è data dalle perdite nella trasmissione, dovuto al fatto che, la trasmissione, sia essa elettrica, idraulica o meccanica, avrà un rendimento inferiore a 1.

3. potenza oraria di una locomotiva : potenza sviluppabile nella prima ora di funzionamento, fino al raggiungimento delle temperature nominali. Solitamente è definita per macchine elettriche. Nelle locomotive elettriche vale per trasformatori e motori, in quelle diesel-elettriche vale per generatore e motori.

4. aumento di potenza : sempre secondo Franco di Maio, il motore diesel funziona a coppia costante. La coppia è regolata dalla quantità di gasolio che entra nel cilindro ad ogni ciclo.
A pari velocità, la potenza è proporzionale alla mandata di gasolio. Nella prova UIC detta delle 100 ore, si effettuano prove di sovraccarico : 45' a coppia aumentata del 10% e motore a giri massimi, poi 15' a coppia nominale e giri aumentati del 10% (questa norma è stata poi modificata). In entrambe le prove il motore funziona al 110% della potenza massima.

In conclusione, come sostiene di Maio, non esiste un metodo univoco per stabilire la potenza massima di un motore diesel. La potenza massima è sempre dipendente dalle condizioni di contorno.
Anche se strano, questo è tecnicamente logico.

Infine : per paragonare mezzi di trazione diversi, si comparano le grandezze ai cerchioni : potenza e sforzo di trazione, che sono indipendenti dal sistema costruttivo della locomotiva.


Stefano Minghetti

Grazie per le risposte!
Ho capito il discorso delle variabili ed è tutto molto interesante. Ma in linea astratta è sbagliato dire che una locomotiva con motore tarato a 500kW è sicuramente meno potente di una con motore tarato a 550kW per fare un esempio?
Anzi facciamo l'esempio.

a. locomotiva con motore tarato a 500kW a 1200 giri al minuto.
b. locomotiva con motore tarato a 550kW a 1100 giri al minuto.
A parità di servizi da svolgere e dando per scontato che siano stati tarati alla potenza e ai giri ottimali per quel servizio, la locomotiva a non è comunque meno potente della locomotiva b?

In questo esempio la potenza del motore endotermico non è necessariamente determinante con il prodotto finale, ossia la "prestazione" (ciò che una locomotiva può trainare o spingere...) o lo sforzo di trazione.. fino ad ora si è discusso poco di rendimenti, pensa a tutto ciò che avviene tra l'albero motore del diesel ed il cerchione.. per assurdo potresti confrontare locomotive con motori diesel potenti ma "castrate" da generatrici/pompe oleodinamiche con rendimenti peggiori di altre o con rapporti finali più lunghi.. come vedi le variabili sono molteplici, inoltre le curve di coppia non sono necessariamente rettilinee, ci può stare che tra una locomotiva ed un'altra della stessa tipologia non sempre si abbiano prestazioni equivalenti.. e si finisce col dire che non ci sono più le mezze stagioni..

Posso consolarmi allora. La questione è molto più complessa di quanto le mie conoscenze mi consentono di capire. Quello che ho capito è che la potenza del motore non è che uno dei tanti tasselli della questione. Forse per confrontare le prestazioni di due locomotive è meglio fare affidamento sui valori relativi allo sforzo di trazione, che è un valore che si trova a valle di tutte le considerazioni svolte fin qui. E' giusto? (Se vi annoio scusatemi ma sono molto curioso).

Come già detto da Lucaf104, dal motore ai cerchioni ci sono delle variabili, di cui la più importante è il sistema di trasmissione del moto alle ruote :
idraulico, idraulico con cambio meccanico, meccanico, elettrico, elettrico con azionamento elettronico.

A pari motore diesel, il tipo di trasmissione condiziona la potenza sviluppabile ai cerchioni, e lo sforzo di trazione disponibile alle varie velocità.

Siccome la potenza e la forza di trazione non sono costanti alle varie velocità, per confrontare le locomotive, si confrontano le curve caratteristiche.
Mi spiego meglio con un disegno :

Supponiamo che la rossa e la verde siano le curve caratteristiche di due locomotive con lo stesso tipo di motore, tarato nello stesso modo.
la curva verde nel caso di trasmissione elettrica ad azionamento trifase
la curva rossa nel caso di trasmissione idraulica

- 1 : velocità a partire dalla quale la verde sviluppa la potenza massima
- 2 : velocità alla quale sviluppano la stessa potenza
- 2..4 : gamma di velocità in cui la rossa sviluppa più potenza della verde
- 3..4 : gamma di velocità in cui la potenza massima è limitata dal motore
- 4 : velocità massima

la rossa ha una maggior potenza di punta, ma solo per una piccola gamma di velocità
la verde ha una potenza leggermente inferiore, ma disponibile in una ampia gamma di velocità

la rossa potrebbe costare meno, ma avere più necessità di manutenzione (rabbocchi)
la verde potrebbe costare di più, ma ha una accelerazione decisamente superiore

tutto questo a pari motore

spero di non averti fatto più confusione


Stefano Minghetti

Dove si potrebbero trovare le curve caratteristiche delle maggiori locomotive? Sui manuali di condotta? /Andrea/

Una buona idea puoi fartela prendendo il fascicolo linea della tratta che ti interessa (si trovano in rete) e verificando che prestazione ha la loco, in finale non conta la potenza, ma la massa rimorchiata (chiaramente a velocita' diverse a seconda della loco).

Quindi quando leggi che la D445 ha una potenza di 1560kW, la D443 di 1400, le D343 e D345 di 990kW, sappi che sono le potenze di taratura del Diesel, non effettive ai cerchioni.

molto interessante...mi aiuta a capire meglio uno dei vantaggi della trasmissione elettrica di una loco diesel.
una considerazione: coppia max e potenza max corrispondono in generale ad un diverso n.di giri del motore,di solito il regime di coppia max è più basso di quello di potenza max.

Diciamo pure sempre. Il contrario non è fisicamente possibile...

ciao

Marco

Per la diesel elettrica ho sbagliato ad attribuire il calo di potenza alla massima velocità.
Allora ho rifatto il grafico, inserendo la diesel meccanica col cambio :

verde : caratteristica di potenza di locomotiva diesel elettrica con azionamento elettronico
rosso : caratteristiche di potenza di una locomotiva diesel meccanica con cambio meccanico o idraulico
Sono grafici disegnati da mè, semplificando un po', quindi sono da intendersi salvo errori ed omissioni.
Dal grafico della potenza non è immediato ricavare quello della coppia che, come giustamente dite, ha il massimo a giri inferiori.

Il mio primo grafico per il diesel idraulico è più riferibile ad una automotrice senza cambio e col solo giunto idraulico, che ad una locomotiva, su cui questa trasmissione è usata raramente.

In questo secondo grafico, invece, per stabilire la caratteristica di potenza della diesel meccanica, si parte con la curva della prima marcia. Alla riga verticale, si passa alla curva della seconda marcia, poi alla terza, ed alla quarta.
Questo mostra che la presenza del cambio marcia porta ad una disponibilità di potenza buona, ma non pari alla potenza massima.
Dal grafico non si vede la coppia, che è circa costante e cala un poco all' aumentare dei giri, ma è moltiplicata in proporzione a quanto è bassa la marcia innestata (un esempio è nel link più sotto).
Il vantaggio della trasmissione elettrica stà proprio nella possibilità di rendere indipendente la velocità del diesel dalla velocità del treno. Questo consente, per esempio, di poter disporre di tutta la potenza in un' ampia gamma di velocità. E senza discontinuità.

Per trovare la caratteristica potenza/velocità o la caratteristica meccanica forza/velocità, ho anche provato a cercare in rete, ma a parte l' interessante articolo su Stagni Web :
http://www.miol.it/stagniweb/fs104ele.htm (inizia con le curve di locomotive elettriche, ma poi mostra anche una automotrice, con la coppia alle varie marce e velocità. E mostra anche la curva di una diesel elettrica.)
non sono stato capace di trovare nulla.
Ricordo che su una istruzione del D341 c' era. Ma non la trovo più ...


Stefano Minghetti

grazie infinite a tutti