QReferate - referate pentru educatia ta.
Cercetarile noastre - sursa ta de inspiratie! Te ajutam gratuit, documente cu imagini si grafice. Fiecare document sau comentariu il poti downloada rapid si il poti folosi pentru temele tale de acasa.



AdministratieAlimentatieArta culturaAsistenta socialaAstronomie
BiologieChimieComunicareConstructiiCosmetica
DesenDiverseDreptEconomieEngleza
FilozofieFizicaFrancezaGeografieGermana
InformaticaIstorieLatinaManagementMarketing
MatematicaMecanicaMedicinaPedagogiePsihologie
RomanaStiinte politiceTransporturiTurism
Esti aici: Qreferat » Documente mecanica

Motorul cu ardere interna cu piston



Motorul cu ardere interna cu piston

Definitii si clasificari












MOTOARE TERMICE:

Motoarele termice reprezinta masini care, prin arderea amestecului de aer si combustibil, transforma energia chimica continuta de combustibil, in energie mecanica (sub forma de cuplu de forte si turatie) aflata la dispozitia arborelui de cotit. In motoare, caldura produsa de arderea amestecului de aer si combustibil determina transformarea energiei chimice a combustibilului in presiune a gazelor arse, aceasta fiind la randul sau transformata in energie mecanica de rotatie prin intermediul organelor mecanice ale motorului.

Motoarele termice pot fi:

- cu ardere externa.

- cu ardere interna.


MOTOARE CU ARDERE EXTERNA:

In aceasta categorie de motoare, caldura produsa de arderea amestecului este transferata unui al doilea fluid care isi modifica proprietatile fizice (presiune si temperatura) si care la randul sau isi transfera energia organelor mecanice ale motorului; fluidul care executa lucrul mecanic nu este direct implicat in ardere. (Exemplu: motorul cu abur)


MOTOARE CU ARDERE INTERNA:

Spre deosebire de categoria precedenta, in aceste motoare, fluidul care executa lucrul mecanic este identic cu cel in care are loc procesul de ardere; prin urmare, fluidul de actionare sufera atat transformari fizice, cat si chimice; in cadrul procesului de ardere, amestecul aer - combustibil este supus atat unor variatii cu caracter chimic (reactii chimice ce duc la formarea de gaze arse), cat si unor variatii fizice (temperatura si presiune).


MOTOARE CU MISCARE ALTERNATIVA:

Motoarele utilizate la autovehicule sunt, de regula, motoare cu miscare alternativa: in acestea lucrul mecanic este executat de fluidul de actionare care pune in miscare organele mobile ce descriu in mod ciclic un volum variabil; aceste motoare sunt constituite in special dintr-un piston asupra caruia actioneaza presiunea gazelor arse si care se deplaseaza de o maniera alternativa rectilinie in interiorul unui cilindru; aceasta miscare este transformata alternativ in miscare de rotatie prin intermediul unui sistem biela - manivela.


CICLUL OTTO SI CICLUL DIESEL:

O clasificare ulterioara a motoarelor termice (si indeosebi a celor alternative cu ardere interna) se refera la tipul ciclului termodinamic realizat de motor. Astfel exista:

  • motoare cu ciclu Otto (sau motoare cu aprindere prin scanteie - M.A.S.) la care aprinderea amestecului combustibil este realizata, la momentul potrivit, prin intermediul unei scantei electrice produsa intre electrozii unei bujii;
  • motoare cu ciclu Diesel (sau motoare cu aprindere prin comprimare - M.A.C.) la care aprinderea combustibilului are loc in mod spontan atunci cand in camera de combustie sunt indeplinite conditiile termodinamice (temperatura si presiune) care sa permita auto-aprinderea amestecului respectiv. Aceste motoare mai sunt denumite si motoare cu aprindere prin compresie.

Principiul de functionare al motorului cu ardere interna, cu piston

Motoarele alternative, cu ardere interna se caracterizeaza prin existenta unei camere cu volum variabil. Acest volum variabil este realizat de miscarea alternativa executata de piston in interiorul unui cilindru, cilindru inchis, la extremitatea opusa, de chiulasa.

Prin intermediul bielei, pistonul este conectat la arborele motor (denumit si arbore cotit datorita formei sale caracteristice). Pistonul deplaseaza in miscare alternativa intre cele doua pozitii externe, denumite punct mort superior (PMS) si punct mort inferior (PMI), in functie de care volumul camerei atinge valoarea minima si respectiv valoarea maxima.

Cilindrul este pus in legatura cu atmosfera prin intermediul supapelor de aspiratie si de evacuare, acestea fiind deschise la fiecare ciclu ele permitand schimbarea fluidului motor. La inceputul ciclului motor este necesar sa se introduca, in interiorul camerei de combustie, amestecul format din aer proaspat aspirat si combustibil, urmand ca la finalul ciclului motor, sa se elimine in atmosfera gazele de evacuare rezultate in urma procesului de ardere din cilindrul motorului.

Pentru a se preveni atingerea unor temperaturi excesiv de ridicate de catre organele motorului, este necesara eliminarea unei parti din caldura ce este produsa prin arderea din interiorul cilindrului si care este transmisa peretilor camerei de combustie. Aceasta se realizeaza prin intermediul instalatiei de racire a motorului.

Principalele elemente caracteristice ale motoarelor cu ardere interna, cu piston sunt prezentate, schematic in imaginea urmatoare:

Marimile geometrice ce caracterizeaza un motor cu piston sunt urmatoarele (vezi figura de mai sus):

alezajul d: diametrul cilindrului in care se deplaseaza pistonul

cursa c (sau sp spatiul parcurs de piston in miscarea sa alternativa intre cele doua pozitii extreme corespunzatoare celor doua puncte: PMS si PMI

capacitatea cilindrica V: diferenta dintre volumul maxim Vmax al camerei de combustie (atins cu pistonul la punctul PMI) si volumul minim Vmin al camerei de combustie (atins cu pistonul la punctul PMS): V= Vmax Vmin . Capacitatea cilindrica se masoara in centrimetri cubi.

raportul de compresie e : raportul dintre volumul maxim Vmax si volumul minim Vmin al camerei de ardere:

e = Vmax Vmin


Componentele unui motor cu ardere interna, cu piston

Mecanismul motor este mecanismul fundamental al motorului care realizeaza transformarea energiei termice in lucru mecanic.

Dupa importanta lor, organele mecanice care alcatuiesc un motor pot fi clasificate astfel:

  • ORGANE PRINCIPALE: cuprind blocul motor ce contine cilindrii, pistoanele cu biele, arborele motor si eventual arbori de echilibrare, chiulasa, ansamblul cinematic al distributiei si supapele;
  • ORGANE AUXILIARE: organele auxiliare, spre deosebire de cele principale, nu sunt implicate in mod direct in desfasurarea ciclului de functionare a motorului, dar prezenta acestora este fundamentala pentru functionarea corecta a motorului si pentru durata de viata a acestuia: acestea includ instalatiile de racire si lubrifiere, instalatiile de alimentare si evacuare, demarorul, alternatorul si pompele de serviciu (servofrana, servodirectie, instalatia de conditionare a aerului).
  • RACORDURI: ansamblul acestor organe este montat in mod diferit prin intermediul conexiunilor realizate cu suruburi si piulite: in cazul in care intre diversele organe exista o cale de trecere a fluidului in mod corespunzator etansata, se interpune o garnitura.

Partile componente ale motorului mai pot fi clasificate si in: parti fixe, parti mobile si elemente de legatura.

Partile fixe ale mecanismului motor sunt:

Blocul motor;

Chiulasa;

Baia de ulei.


Partile mobile ale mecanismului motor sunt:

Pistonul cu segmentii si boltul;

Biela cu cuzinetii si bucsa de bolt (daca exista);

Arborele cotit si cuzinetii.


Elementele de legatura sunt suruburile, prezoanele, saibele, piulitele si garniturile necesare.


    1. Partile fixe ale mecanismului motor

In figura urmatoare sunt prezentate partile fixe ale mecanismului motor.


chiulasa;

blocul motor;

baia de ulei.




1. Chiulasa este o piesa turnata din aliaje de aluminiu sau din fonta. Este asezata deasupra blocului motor si poate acoperi unul sau mai multi cilindri. La motoarele racite cu aer de cele mai multe ori chiulasele sunt individuale, adica, fiecare cilindru are o chiulasa separata. Chiulasele motoarelor racite cu lichid contin canalizatii prin care, in timpul functionarii motorului, circula lichidul de racire. De regula chiulasa contine galeriile de admisie si evacuare, supapele, scaunele si ghidurile acestora, o parte din circuitul de ungere si orificiul pentru bujie sau injector.

Frecvent, sunt denumite galerii de admisie sau de evacuare acele elemente ale tubulaturii de admisie sau de evacuare care se monteaza in exteriorul chiulasei si a caror denumire corecta este de "colector de admisie" si "colector de evacuare". Unele chiulase contin camera de ardere (mai ales la motoarele cu aprindere prin scanteie) sau o parte a camerelor de ardere (camerele de turbionare sau antecamerele de ardere) la motoarele cu aprindere prin comprimare.

In figura de mai sus este prezentata o sectiune printr-o chiulasa pentru motoarele cu 16 valve cu distributie cu axa cu came dubla. In imaginea alaturata este reprezentata o vedere a interiorului camerei de ardere a unei chiulase cu 16 supape si cu doua buji de aprindere (motoare Twin Spark)


Chiulasa motorului racit cu aer are aceeasi componenta numai ca in locul canalizatiilor pentru circulatia lichidului de racire exista aripioare de racire ca in figura de mai jos:

Pe chiulasa se monteaza o parte a mecanismului de distributie (arborele de distributie - denumit si axa cu came, culbutorii, tachetii si altele), colectorul sau colectoarele de admisie si evacuare, senzori de temperatura si detonatie, etc

Deasupra chiulasei este montat un capac numit capac de chiulasa, realizat din fonta, prin turnare sau din tabla ambutisata si etansat pe contur cu o garnitura.

Intre chiulasa si blocul motor este dispusa garnitura de chiulasa care asigura etansarea camerelor de ardere, a circuitului de racire si a circuitului de ungere. Garniturile de chiulasa pot fi confectionate din metal sau din alte tipuri de materiale cu proprietati speciale . La motoarele actuale, cel mai des se utilizeaza garniturile de chiulasa metalice.

Garnitura de chiulasa trebuie inlocuita de fiecare data cind se demonteaza chiulasa. Acest lucru este necesar datoria faptului ca pe suprafata acestei garnituri este depusa o substanta care polimerizeaza la temperatura de 90oC (la prima pornire a motorului) si asigura aderenta la cele doua suprafete: suprafata chiulasei si suprafata blocului motor. Din acest motiv nu este permisa nici ungerea suprafatelor garniturii cu ulei sau unsoare consistenta. Inlocuirea garniturii este necesara si datorita deformarilor care se produc la strangerea acesteia la montaj. Producatorii indica pentru fiecare motor care este cuplul de stringere al suruburilor (piulitelor) de chiulasa. Stringerea chiulasei se face incepand de la centru spre extremitati.




Capacul chiulasei




Chiulasa


Garnitura de chiulasa



2. Blocul motor este format din blocul cilindrilor (zona unde se gasesc cilindrii) si din carterul motorului (zona unde se gaseste arborele cotit). De cele mai multe ori cele doua parti sunt turnate impreuna din fonta sau aliaje de aluminiu. Exista si constructii cu blocul cilindrilor separat de carter. In acest caz carterul este prevazut cu prezoane lungi care traverseaza blocul pentru asamblarea chiulasei. Acest tip de constructie se intalneste cel mai frecvent la unele motoarele racite cu aer si la unele motoare Diesel de mare putere.


Blocul motor pentru motoarele cu cilindrii in linie


Blocul motor pentru motoarele cu cilindrii in V


Blocul motor poate fi realizat cu cilindri nedemontabili, sau cu cilindri demontabili. In cazul cilindrilor nedemontabili se asigura o rigiditate mai mare constructiei, dar blocul astfel obtinut este mai scump deoarece trebuie sa se utilizeze un material mai scump (fonta aliata cu crom, molibden) pentru a se obtine o rezistenta mare la uzura in zona cilindrilor.

Cilindri de motor

Pentru o mai buna eficienta se practica frecvent turnarea blocului din materiale mai putin costisitoare si numai camasile de cilindru se realizeaza din materiale mai scumpe.

Daca exteriorul cilindrului este spalat de lichidul de racire atunci cilindrul se numeste "de tip cu camasa umeda" iar daca cilindrul este presat in bloc si nu este spalat la exterior de lichidul de racire se numeste "de tip cu camasa uscata"

Fig.3.5.

 

Exemplu de cilindri cu camasi umede

In functie de modul de dispunere a cilindrilor exista motoare:

    • cu cilindrii dispusi in linie;
    • cu cilindrii dispusi in V, cu unghiul V-ului de 60o;
    • cu cilindrii dispusi in V, cu unghiul V-ului de 90o;
    • cu cilindrii dispusi in V, cu unghiul V-ului de 180o (sau cu cilindri opusi);
    • boxer;
    • cu cilindrii dispusi in W;
    • cu cilindrii dispusi in stea, etc.

3. Baia de ulei are rolul de a inchide carterul motorului la partea inferioara iar, la cele mai multe motoare, este si rezervorul de ulei al motorului (aceste motoare se numesc motoare cu carter umed). Tot in baia de ulei sunt retinute anumite impuritati din ulei, in special cele feromagnetice care sunt atrase de partea magnetica a dopului de la orificiul de scurgere a uleiului. In interior se gasesc pereti despartitori care impiedica formarea de valuri in timpul mersului autovehiculului, baia avand o forma particulara care permite ca sorbul de la pompa de ulei sa fie cufundat tot timpul in ulei. In baia de ulei ajunge joja cu care se verifica nivelul uleiului.

Baile de ulei se realizeaza din tabla de otel ambutisata, din aluminiu sau fonta, turnate sau din materiale plastice prin injectare.



    1. Partile mobile ale mecanismului motor
  1. Pistonul cu segmenti si boltul;

Pistonul, in cadrul mecanismului motor, este piesa care executa miscarea de translatie alternativa. Impreuna cu el au aceeasi miscare si: segmentii, boltul, bucsa boltului (daca exista) si o parte din biela. Miscarea de translatie este impusa de forta de presiune a gazelor (in timpul motor) si de masele inertiale aflate in miscare de translatie sau rotatie (in ceilalti timpi).

ROLUL PISTONULUI: pistonul si segmentii au sarcina de a:

  • transmite bielei forta furnizata de presiunea gazelor de ardere
  • impiedica gazele arse prezente in camera de ardere de a scapa pe langa suprafeta laterala dintre piston si cilindrilul motorului

MATERIAL: pentru confectionarea pistonului se utilizeaza un aliaj usor pentru a se reduce astfel solicitarile datorate inertiei pistonului; in orice caz, este necesar ca temperatura pistonului in timpul functionarii sa nu depaseasca 300 C, pentru a se evita astfel pericolul gripajului sau deteriorarii suprafetei cilindrice.


ALCATUIRE: pistonul este compus din urmatoarele parti principale:

Capul pistonului, care suporta eforturile datorate gazelor si prezinta un spatiu de forma variabila denumit camera de ardere (combustie). Capul pistonului poate avea diverse forme de la cap plat pana la cap profilat. In cele mai uzuale cazuri la motoarele cu aprindere prin scanteie capul pistonului este plat. La motoarele Diesel exista mai multe variante de profile pentru capul pistonului, in functie de tipul camerei de ardere.

Zona port-segmenti, asigura etansarea care prin intermediul segmentilor si transmite o parte din caldura catre cilindru;

Mantaua (sau fusta) pistonului: are rolul de a transmite eforturile rezultante din mecanismul biela-manivela, catre peretele cilindrului. Si de a ghida miscarea pistonului pe suprafata cilindrului. Ghidarea pistonului cu ajutorul fustei, este in functie de: jocul dintre piston si cilindru si temperatura de functionare; profilul fustei; materialul pistonului; pozitia axelor; forma cilindrului.

Bosajele pistonului: contin alezajele in care se monteaza boltul care face legatura cu biela. Bosajel reprezinta o zona foarte rigida a pistonului cu scopul de a preveni astfel deformarile datorate solicitarilor si variatiilor de temperatura.


MOTOARE SUPRA-ALIMENTATE: in aceste motoare capul pistonului este racit in partea sa interna de catre uleiul de lubrifiere sub presiune care iese din dispozitivele de pulverizare corespunzatoare, montate pe suporturi.

canalul primului segment de compresie (denumit si segmentul de foc)

canalul celui de-al doilea segment de compresie

canalul segmentului de ungere

alezalul pentru boltul pistonului

manta (sau fusta pistonului)

placute de otel in bosajele pistonului

canal pentru siguranta boltului pistonului

profil de extragere segment

locas pivot

capul pistonului


Segmentii au rolul de a realiza etansarea camerei de ardere si de a transmite o parte din caldura pistonului catre cilindru. Pentru realizarea acestor functii segmentii trebuie montati in canalele portsegment aflate in piston. Din acest motiv segmentii au forma circulara discontinua (au o fanta) care permite deschiderea segmentului pentru montaj. Dupa montaj trebuie asigurat un joc axial (sus - jos) intre segment si canalul portsegment precum si o fanta minima a segmentului.

TIPOLOGIE: exista doua tipuri de segmenti:

  • segmenti de compresie, primul dintre acestea, cel aflat in pozitia mai de sus (denumit si segment de foc) care intra in contact in mod direct cu gazele arse, este in general cromat pentru a putea astfel sa reziste temperaturilor si presiunilor foarte ridicate. Pentru a se reduce efectele socurilor mecanice si termice primite de segment, canalul corespunzator este realizat intr-o insertie de fonta in piston. Segmentii, aflandu-se in contact cu pistonul prin canalele corespunzatoare si cu cilindrul, permit si transferarea caldurii primite de la piston catre cilindrul motorului.
  • segmenti de ungere, aflati in partea inferioara, au mai degraba rolul de lubrifiere decat cel de a transmite caldura; o serie de orificii executate pe piston, in canalul segmentului de ungere, ii permite lubrifiantului recoltat de acelasi inel sa treaca in interiorul pistonului si sa se intoarca in baia de ulei a motorului.


  1. Biela cu cuzinetii si bucsa de bolt (daca exista);

ROLUL BIELEI: Biela este organ de legatura intre piston si arborele motor, avand scopul de a transforma miscarea rectilinie alternativa a pistonului in miscarea circulara a arborelui motor.


ALCATUIRE: biela este alcatuita din trei parti principale:

piciorul bielei care poate sa aiba incorporata o cu bucsa cilindrica din bronz in care boltul pistonului se roteste liber;

corpul bielei, prezentand in general o sectiune in forma de "I" pentru o rezistenta mai buna la solicitarile la care este supus;

capul bielei, care permite cuplarea bielei cu arborele cotit al motorului.














  1. Arborele cotit al motorului, cuzinetii si volanta.

a) ARBORELE COTIT AL MOTORULUI:

Rolul arborelui cotit al motorului este:

  • transmiterea catre ambreiaj si cutia de viteze a cuplului motric produs de motor.
  • comandarea celorlalte organe rotative ale motorului si a diverselor accesorii.

ALCATUIRE: arborele motor este alcatuit din:

  • fusuri palier, variabile ca numar in functie de motor, sustinute de lagarele palier pe blocul motor prin intermediul cuzinetilor;
  • cuzineti de biela, pe care sunt articulate capetele de biela;
  • brate maneton ce fac legatura dintre fusurile de palier si fusurile maneton. Bratele sustin contragreutatile ce pot fi prelucrate odata cu arborele sau ulterior si montate prin suruburi.

Arbore cotit


MATERIAL: materialul utilizat in mod normal la realizarea arborilor cotiti ai motorului este otelul cu aliaj de crom - nichel sau aliajul compus din crom - nichel - vanadiu. La fabricarea arborilor cotiti se mai utilizeaza si fonta cu grafit nodular; suprafata cilindrica a fusurilor arborelui este durificata prin urmatoatele tratamente termice: cementare sau prin nitrurare (prin utilizarea de nitrat de potasiu).


b) SEMI-CUZINETII:

ROLUL: arborele motor se roteste in lagarele palier pe semi-cuzineti de otel acoperiti in totalitate cu un strat realizat din aliaje speciale anti-frecare.


PROPRIETATILE SEMICUZINETILOR:

  • rezistenta mecanica ridicata;
  • rezistenta la coroziune (poluare chimica a uleiului motorului);
  • excelenta capacitate de incorporare/ absorbire a micilor impuritati solide;
  • capacitate optima de lubrifiere pentru a suplini astfel scurtele perioade de functionare fara strat de ulei (de exemplu: la pornire);
  • buna conductibilitate termica (pentru evacuare caldurii catre uleiul de ungere al motorului);


Principalele categorii de ALIAJE ANTI-FRECARE sunt:

Metalele albe: reprezinta cea mai cunoscuta si raspandita clasa de materiale pentru lagarele de alunecare; sunt constituite din aliaje de Sn, Pb, Sb; au un coeficient de frecare redus, o buna capacitate de rodaj, o buna rezistenta la uzura si o duritate medie, care insa se diminueaza odata cu cresterea temperaturii;


Aliaje cu cadmiu: sunt aliaje de Cd (~97 %) cu adaos de Ni, Cu si Ag; au aceleasi caracteristici ca metalele albe dar sunt mai putin utilizate data fiind raritatea si prin urmare costul ridicat al cadmiului.


Aliaje de zinc: sunt aliaje de Zn (~ 85%) cu mici cantitati de Al si Cu; au un comportament analog cu cel al metalelor albe si al aliajelor de cadmiu, dar cu un coeficient de dilatare discret ce comporta, la cuplarea cu piese din aliajele mai sus mentionate, o variatie de joc acceptabila intre functionarea la rece si cea la cald.


c) VOLANTA


ROLUL : volanta are rolul de a uniformiza functionarea motorului. Un motor in patru timpi prezinta trei faze pasive in timpul carora motorul absoarbe putere si o singura faza activa pe a carei durata se furnizeaza putere; volanta acumuleaza energia in timpul fazei active de functionare a motorului, dupa care o restituie in cele trei faze pasive; in acest mod este garantata o functionare mai regulata a motorului, dat fiind faptul ca puterea furnizata de motor este echilibrata de volanta.

Un tip special de volanta este VOLANTA DVA (volanta dubla de amortizare). Acest tip de volanta permite reducerea suplimentara a vibratiilor datorate neregularitatilor in functionare a motorului. In realitate, acesta este alcatuit din doua mase, dintre care una este solidara cu arborele motor, iar cealalta cu arborele primar al cutiei de viteze, avand interpus un element de amortizare (de regula arcuri) ; Acest element atenueaza vibratiile torsionale induse de motor, contribuind astfel la imbunatatirea confortului din timpul functionarii motorului.




arbore cotit al motorului

masa solidara cu arborele motor

masa solidara cu arborele primar al cutiei de viteze

sistem elastic de atenuare a vibratiilor torsionale

disc de ambreiaj

arc de presiune (arc diafragma cu placa de presiune)

rulment de presiune

arbore primar cutie viteze

coroana dintata


Fazele ciclului unui motor in patru timpi


CICLUL MOTOR IN PATRU TIMPI: Motorul in patru timpi se caracterizeaza prin faptul ca ciclul se efectueaza prin patru curse ale pistonului (doua rotatii ale arborelui cotit). Prin urmare, pistonului ii revine sarcina de a elimina gazele arse prezente in cilindru la finalul fazei de expansiune si de a le inlocui cu noul amestec de aer si combustibil necesar executarii ciclului urmator.

Ciclul in patru timpi al unui motor Otto (MAS) cuprinde urmatoarele patru faze:

  • Aspiratia in cilindri a amestecului aer-combustibil necesar efectuarii unui ciclul de functionare
  • Compresia amestecului
  • Arderea/Destinderea amestecului, carburant in interiorul cilindrului
  • Evacuarea fortata a a gazelor arse din cilindrul motorului

Atat in cazul motoarelor cu ciclu OTTO (MAS), cat si in cazul motoarelor Diesel (MAC), singurul timp util dintre cei patru timpi ai motorului este Arderea/Destinderea. Ceilalti trei timpi motor sunt timpi rezistivi, dat fiind faptul ca acestia din urma necesita un lucru mecanic pentru a fi realizate. Din acest motiv, intr-un motor cu ardere interna alternativ va trebui sa existe in permanenta un dispozitiv care sa permita acumularea de energie in cursa utila pentru a o pune la dispozitia curselor pasive si anume - volantul motorului .

    1. Fazele ciclului unui motor OTTO (MAS), in patru timpi



ASPIRATIA: pistonul isi incepe cursa din PMS la PMI; supapa de aspiratie se deschide, iar amestecul gazos, compus din aer si combustibil, este aspirat in cilindru, dat fiind fenomenul de depresiune produs de piston; Pentru a asigura o mai buna umplere a cilindrului, supapa de aspiratie incepe sa se deschida cu putin inaintea punctului PMS si se inchide cu o usoara intarziere fata de PMI, astfel incat sa se poata exploata inertia gazelor care intra in cilindru; supapa de evacuare ramane in aceasta faza complet inchisa.




COMPRESIA: in aceasta faza pistonul urca din nou de la PMI la PMS, in timp ce cele doua supape de aspiratie si evacuare raman complet inchise: amestecul de aer si combustibil este comprimat de catre piston in camera de combustie; valoarea maxima a compresiunii se atinge atunci cand pistonul se afla la capatul cursei de urcare; pe durata acestei faze amestecul sufera o crestere notabila a temperaturii, cauzata in principal de compresia amestecului si in mica parte de faptul ca peretii cilindrului, gasindu-se la temperatura medie a ciclului, cedeaza caldura amestecului; aceasta crestere de temperatura trebuie sa fie limitata si sa nu permita ca amestecul sa atinga temperatura de aprindere spontana, fapt ce ar determina functionarea neregulata si defectuoasa a motorului.


APRINDEREA SI EXPANSIUNEA: cu putin inainte ca pistonul sa ajunga la PMS, in interiorul camerei de ardere se produce scanteia intre electrozii bujiei, fapt ce determina aprinderea amestecului carburant; arderea amestecului determina cresterea brusca a temperaturii si presiunii din interiorul camerei de ardere; presiunea gazelor arse actioneaza asupra capului pistonului impingandu-l in jos; in acest fel gazele produse de ardere se dilata.












EVACUAREA: in cadrul ultimei curse de la PMI la PMS pistonul elimina gazele arse ramase in cilindru prin supapa de evacuare; pentru a utiliza presiunea reziduala a gazelor arse, supapa de evacuare se deschide cu putin inainte ca pistonul sa ajunga la PMS, favorizand astfel evacuarea spontana a gazelor.

Dupa finalizarea fazei de evacuare pistonul a parcurs, de la inceputul fazei de aspiratie, patru curse complete, doua in coborare si doua in urcare, in timp ce arborele motor a realizat doua rotatii complete.


b) Fazele ciclului unui motor diesel (MAC), in patru timpi


Fazele unui motor cu ciclu Diesel difera de cele ale unui motor cu ciclu Otto doar prin modalitatea in care se realizeaza aspiratia (se aspira doar aerul si nu amestecul de aer si combustibil) si prin modalitatea de introducere si de ardere a combustibilului.



ASPIRATIA: pistonul executa coborarea, din Punctul Mort Superior la Punctul Mort Inferior, in timpul careia supapa de aspiratie este deschisa, iar in cilindru intra un volum de aer; supapa de evacuare ramane inchisa pe durata acestei faze.





COMPRESIA: atunci cand pistonul ajunge in PMI, supapa de aspiratie se inchide; aerul care a fost aspirat in faza precedenta este comprimat prin ascensiunea pistonului; in timpul acestei faze se inregistreaza o crestere notabila a temperaturii aerului cauzata in principal de compresia acestuia si in mica parte de faptul ca peretii cilindrului, gasindu-se la temperatura medie a ciclului, cedeaza caldura aerului.


APRINDEREA SI EXPANSIUNEA: cu putin inainte ca pistonul sa ajunga la PMS, injectorul se deschide si introduce combustibil in cilindru; aprinderea si arderea amestecului are loc imediat ce acesta intra in contact cu aerul comprimat a carui temperatura este superioara celei de aprindere a combustibilului; dupa combustie urmeaza expansiunea gazelor arse; in cadrul acestei faze este produs lucrul mecanic util.



EVACUAREA: cu putin timp inainte ca pistonul sa ajunga in PMI, supapa de evacuare se deschide iar gazele arse aflate la o presiune superioara fata de cea externa, ies rapid in exteriorul cilindrului atingand o presiune cu putin superioara celei atmosferice; la urmatoarea cursa de ascensiune, pistonul elimina gazele de evacuare ramase in cilindru prin supapa de evacuare.



c) Comparatie intre motoarele cu ciclu OTTO si motoarele cu ciclu diesel


Comparatia celor doua tipuri de ciclu motor se bazeaza pe urmatorii factori:

introducerea combustibilului: in motorul cu ciclu Otto in camera de combustie se introduce amestecul de aer si combustibil format in conducta de aspiratie, in timp ce in motoarele Diesel se introduce doar aer. Aceasta deosebire dispare la motoarele cu injectie directa de benzina, la care in cilindrii motorului se aspira doar aer, benzina fiind injectata direct in interiorul camerei de ardere.


raportul de compresie: valoarea raportului de compresie in motoarele cu ciclu Otto variaza intre 7 si 11, cu rare exceptii, in timp ce in motoarele Diesel acest raport atinge valori cu mult mai ridicate, ajungand pana la valoarea 24 (datorita rezistentei mari la auto-aprinderea motorinei)


aprinderea: motoarele cu ciclu Otto necesita o instalatie de aprindere care va asigura aprinderea amestecului la momentul oportun prin intermediul bujiei. In motoarele cu ciclu Diesel aceasta instalatie nu exista, dat fiind faptul ca motorina se autoaprinde atunci cand intra in contact cu aerul de temperatura ridicata prezent in camera de combustie;


greutatea: motoarele cu ciclu Diesel functioneaza cu valori de presiune mai ridicate fata de cele ale unui motor analog cu ciclu Otto, din acest motiv, trebuie sa suporte solicitari cu mult superioare si sa aiba o structura mai rezistenta fapt pentru care greutatea motorului Diesel este net mai mare fata de a motorului Otto.


Nu se poate descarca referatul
Acest document nu se poate descarca

E posibil sa te intereseze alte documente despre:


Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate QReferat.com Folositi documentele afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul document pe baza informatiilor de pe site.
{ Home } { Contact } { Termeni si conditii }