Sensore temperatura motore con Arduino quale scegliere

[alev]

Nell'olio di una moto probabilmente ci sono gradienti di temperatura di 10°C su 5 cm

Anche una automobile si trova in quelle condizioni, basta considerare i "luoghi" meccanici nei quali avviene la funzione di lubrificazione

Ad esempio, neli veicoli turbocompressi (oggi gran parte del circolante) il compressore e la turbina sono distanti pochi centimetri ed i rispettivi organi lubrificati lavorano a temperature molto differenti



Inoltre, considerando i gradienti termici in camera di scoppio, valvole di scarico ed aspirazione (entrambe molto lubrificate) lavorano a temperature molto diverse tra loro e si trovano a pochi cm (oppure mm ) le une dalle altre

[marcobiondo]

Hai reso benissimo l'idea ma l'eventuale surriscaldamento e/o maggior usura - permettimi - sono solo tue preoccupazioni prive di validità tecnica (direi acrobazie cerebrali).

Si certo, questo è vero. quel motore gira da 40 anni senza alcun tipo di controllo quindi sicuramente continuerà ad andare anche senza un termometro ma è anche vero che se posso evitare di stressarlo particolarmente male non gli fa. Alla fine la lubrificazione si basa tutto sul film di olio che si riesce a depositare sulla superficie. più scalda l'olio più questa è minore quindi comunque girare a lungo con temperature alte di quest'ultimo bene non fa.

Sulla mia auto (che ha uno scambiatore di calore acqua/olio), con olio sempre più caldo del refrigerante, il delta di temperature è circa 10-15° C nell'uso normale, in autostrada aumenta di qualche grado

lo scambiatore annulla praticamente il delta delle temperature dei 2 liquidi. prova a fare un viaggio ad un regime autostradale con un vecchio benzina ( ma anche qualche diesel ) e vedi dopo mezz'ora di viaggio a quando sale la temperatura dell'olio ( soprattutto con questa stagione ) rispetto a quella dell'acqua che sta fissa a 90 gradi circa.

L'olio arriva a contatto con elementi meccanici molto caldi (pistoni, valvole di scarico), circa 600-800° C, mentre il liquido di raffreddamento no

si, l'olio soprattutto nei motori moderni viene duramente messo alla prova visto che orami sono turbo e tutti hanno gli ugelli sugli spinotti per raffreddare il cielo dei pistoni, proprio per questo motivo ormai tutte le macchine hanno lo scambiatore, altrimenti avrebbero dovuto pensare ad un radiatore olio con valvola termostatica ecc mentre cosi con lo scambiatore la soluzione è molto più semplice.

Stai confondendo PRECISIONE e ACCURATEZZA, sono due parametri ben distinti fai attenzione

hai ragione, chiedo venia!

Avere una misura che da valori a "caso" è forse peggio che non avere nessuna misura......

la mia misura non è a caso, al massimo si discosta dal reale di qualche grado che comunque non mi cambia nulla..

E quanto si scosta la temperatura del sensore da quella del liquido in cui è immerso?
E quanto omogenea è la temperatura all'interno del liquido stesso?

questo me lo sono chiesto anche io visto che il sensore è posto sul serbatoio dell'olio sotto al ritorno dal motore ( che passa però prima dal radiatore ) e quindi è probabile che veda qualche grado in meno rispetto al reale olio che circola nel motore. Ma all'interno del serbatoio penso che sia abbastanza uniforme la temperatura visto che l'olio viene mosso per bene.

comunque è veramente stimolante questa discussione, vi ringrazio!

[alev]

lo scambiatore annulla praticamente il delta delle temperature dei 2 liquidi. prova a fare un viaggio ad un regime autostradale con un vecchio benzina ( ma anche qualche diesel ) e vedi dopo mezz'ora di viaggio a quando sale la temperatura dell'olio ( soprattutto con questa stagione ) rispetto a quella dell'acqua che sta fissa a 90 gradi circa.

Guido automobili da oltre 40 anni, tranquille utilitarie ed anche sportive più o meno leggere e cavallate, di km in autostrada ne ho fatti per anni e ho visto olio arrivare a 150° nonostante il refrigerante si assestasse sui 90°(auto sportiva aspirata con radiatore dell'olio, Peugeot 205 GTI 1.9)

Se il motore è in ordine, la temperatura del refrigerante ha i suoi valori di riferimento indicati dal costruttore nei manuali di servizio e non cambia tra la guida in città oppure in autostrada (in condizioni di regime), per l'olio invece l'escursione di temperatura varia molto con il carico di lavoro

Lo scambiatore di calore acqua/olio non annulla un bel niente, magari contribuisce a smaltire un po' di calore dell'olio e nient'altro

[marcobiondo]

lo scambiatore annulla praticamente il delta delle temperature dei 2 liquidi. prova a fare un viaggio ad un regime autostradale con un vecchio benzina ( ma anche qualche diesel ) e vedi dopo mezz'ora di viaggio a quando sale la temperatura dell'olio ( soprattutto con questa stagione ) rispetto a quella dell'acqua che sta fissa a 90 gradi circa.

Guido automobili da oltre 40 anni, tranquille utilitarie ed anche sportive più o meno leggere e cavallate, di km in autostrada ne ho fatti per anni e ho visto olio arrivare a 150° nonostante il refrigerante si assestasse sui 90°(auto sportiva aspirata con radiatore dell'olio, Peugeot 205 GTI 1.9)

Se il motore è in ordine, la temperatura del refrigerante ha i suoi valori di riferimento indicati dal costruttore nei manuali di servizio e non cambia tra la guida in città oppure in autostrada (in condizioni di regime), per l'olio invece l'escursione di temperatura varia molto con il carico di lavoro

Lo scambiatore di calore acqua/olio non annulla un bel niente, magari contribuisce a smaltire un po' di calore dell'olio e nient'altro

Beh hai confermato ciò che ho detto io nel mio messaggio precedente. Senza scambiatore dell olio i motori hanno variazioni della temperatura dell olio che sono determinate dal carico di lavoro.
Con lo scambiatore non si " annulla " il calore che l'olio deve smaltire ma semplicemente viene trasferito al liquido refrigerante che smaltirà il calore, ma si annulla o comunque diventa piccolo il delta di temperatura tra olio e acqua.

[alev]

Con lo scambiatore non si " annulla " il calore che l'olio deve smaltire ma semplicemente viene trasferito al liquido refrigerante che smaltirà il calore, ma si annulla o comunque diventa piccolo il delta di temperatura tra olio e acqua.

Insisto, il delta (ossia il differenziale) di temperatura tra olio e refrigerante non si annulla e rimane sempre almeno dell'ordine dei 10-20° C o superiore in condizioni di regime, diglielo anche a tuo cuggggino

[ThEnGi]

Avere una misura che da valori a "caso" è forse peggio che non avere nessuna misura......

la mia misura non è a caso, al massimo si discosta dal reale di qualche grado che comunque non mi cambia nulla..

Ho volutamente virgolettato la parola per stare a significare che la misura non e attinente alla realtà.

Da quello che ho letto, la tua misura non è ne accurata ne precisa e non sai quantificare quanto lo sia..
A cui si aggiungono una serie di fattori non desiderabili (posizione misura, delta termico, ecc)... Su queste cose però non mi espongo perché manco le sapevo, anzi pensavo che dato il sistema "chiuso" dopo un po' la temperatura si uniformava

Ne consegue che l'informazione che si può avere dalla stessa non è utilizzabile per prendere una decisione a meno che non si è consci che si sta' prendendo una decisione senza dati validi. Ergo prendere una decisione con dati "a caso/sbagliati" è peggio che prendere una decisione senza dati.

Nulla di non risolvibile magari con un po' di SW

Ma poi alla fine che sensore stai usando ?

[marcobiondo]

Con lo scambiatore non si " annulla " il calore che l'olio deve smaltire ma semplicemente viene trasferito al liquido refrigerante che smaltirà il calore, ma si annulla o comunque diventa piccolo il delta di temperatura tra olio e acqua.

Insisto, il delta (ossia il differenziale) di temperatura tra olio e refrigerante non si annulla e rimane sempre almeno dell'ordine dei 10-20° C o superiore in condizioni di regime, diglielo anche a tuo cuggggino

hai scritto che hai visto l'olio arrivare a 150 gradi in vecchi motori aspirati, quindi con un delta tra olio e acqua di 50/60 gradi. con lo scambiatore questo scende a 10, massimo 20 gradi ( anche se sinceramente non mi è mai successo di vedere 20 gradi di differenza). quindi possiamo dire che con lo scambiatore il delta diminuisce e quasi si annulla? o è una bestemmia dire questo?

Ma poi alla fine che sensore stai usando ?

alla fine sto usando quello che avevo già in casa che ho messo la foto qualche pagina fa.

[alev]

hai scritto che hai visto l'olio arrivare a 150 gradi in vecchi motori aspirati, quindi con un delta tra olio e acqua di 50/60 gradi. con lo scambiatore questo scende a 10, massimo 20 gradi ( anche se sinceramente non mi è mai successo di vedere 20 gradi di differenza). quindi possiamo dire che con lo scambiatore il delta diminuisce e quasi si annulla? o è una bestemmia dire questo?

In teoria, quanto dici richiederebbe superfici di scambio termico (tra i 2 fluidi) di superficie infinita, comunque ampissima e di ampiezza crescente al crescere del differenziale termico

E questo potrebbe non essere un aspetto positivo per chi progetta un'automobile:

• L'ampia superficie di scambio termico richiede grande spazio nel veicolo ed è pure pesante
• Se la temperatura dell'olio (più caldo) scende, allora quella del refrigerante del motore sale (è una legge fisica) e potrebbe essere uno svantaggio perché a sua volta si dovrebbe aumentare le dimensioni dei radiatori del refrigerante del motore in modo da ripristinare le temperature ottimali
• Ridurre le temperature dei fluidi di un motore endotermico non è sempre conveniente visto che alcuni rendimenti sono proporzionali ai differenziali di temperature tra inizio e fine ciclo di lavoro

Lascio un link ad una Tesi di Laurea Magistrale sull'argomento dell'Ing. Daniele Imbinto (dove lavora lascio che te lo cerchi da solo), il capitolo 3 parla molto in dettaglio degli scambiatori di calore

https://core.ac.uk/download/pdf/19203811.pdf

[marcobiondo]

Lascio un link ad una Tesi di Laurea Magistrale sull'argomento dell'Ing. Daniele Imbinto (dove lavora lascio che te lo cerchi da solo), il capitolo 3 parla molto in dettaglio degli scambiatori di calore

https://core.ac.uk/download/pdf/19203811.pdf

Grazie, ho cominciato a leggere la tesi, molto interessante. Continuerò i prossimi giorni. Trovo molto interessante questo tipo di materiale e ti ringrazio per la segnalazione!

[marcobiondo]

Per dovere di cronaca oggi è morto il termometro. All'inizio pensavo a qualche problema del cavo tra display e arduino ma staccando il display dal cavo e portandolo direttamente ad arduino il display rimaneva lo stesso spento. Arduino era operativo ( nel codice faccio blinkare il suo led per capire se il programma gira o meno ). Così ho provato a cambiare display. Nulla. Provato a collegare quel display su un altro arduino e funzionava. Quindi ho pensato a qualche problema nel circuito e ho tolto arduino dal circuito e provato a collegare il display diretto ad arduino e nulla ( anche se arduino nella porta seriale comunicava. Alla fine ho scoperto che le due porte che usavo per pilotare il display ( d3 e d4 di arduino nano ) sono morte. collegando il display su d5 e d6 funziona regolarmente senza problemi. molto strano come guasto. Adesso ho ricollegato tutto sulle nuove porte e voglio vedere quanto dura. Fino ad oggi ha fatto almeno un 50 ore di accensione senza problemi ( a parte questo ).