Referat Motoare2

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Motoare2 si de asemenea puteti face Download Referat Motoare2

Citeste fragmente din Referat Motoare2

Introducere Definitie: Se numeste motor cu combustie interna orice dispozitiv care obtine energie mecanica direct din energie chimica prin arderea unui combustibil intr-o camera de combustie care este parte integranta a motorului(spre deosebire de motoarele cu ardere externa unde arderea are loc in afara motorului.). Exista de fapt patru tipuri de baza de motoare cu ardere interna dupa cum urmeaza: motorul Otto,motorul Diesel, motorul cu turbina pe gaz si motorul rotativ. Motorul Otto este denumit astfel dupa numele inventatorului sau Nikolaus August Otto, iar motorul Diesel dupa in aceeasi maniera dupa numele inginerului german de origine franceza Rudolf Diesel. Motorul Diesel este folosit pentru generatoare de energie electrica, de asemenea el este utilizat si la camioane si autobuze precum si in unele automobile. Motorul Otto este motorul folosit pentru majoritatea automobilelor Componentele unui motor Mai sus este prezentata o sectiune printr-un motor. Partile esentiale ale unui motor Otto si Diesel coincid. Camera de ardere este formata dintr-un cilindru inchis la un capat si un piston care aluneca de sus in jos. Printr-un sistem biela manivela pistonul este legat de un arbore cotit care transmite lucrul mecanic spre exterior(de obicei cu ajutorul unei cutii de viteze). Rolul arborelui cotit este acela de a transforma miscarea de “du-te vino” a pistonului in miscare de rotatie. Un motor poate avea de la unu pana la 28 de cilindri(pistoane) care pot fi asezate asa zis in linie sau in V. Sistemul de alimentare cu combustibil consta dintr-un rezervor o pompa si un sistem pentru vaporizarea combustibilului care l-a motorul Otto poate fi carburator sau la masinile de constructie recenta sisteme de injectie. Aceste sisteme de injectie sunt gestionate electronic iar eficienta lor a facut ca ele sa fie folosite pe majoritatea automobilelor Aerul din ametecul carburant precum si gazele evacuate sunt gestionate de supape actionate mecanic de un ax cu came. La toate motoarele este necesar un sistem de aprindere a combustibilului care la motorul Otto este o bujia. Conform principiului al doilea al termodinamicii un motor trebuie sa cedeze caldura; in general acest lucru este realizat in doua moduri, prin evacuarea gazelor rezultate din arderea carburantului si prin folosirea unui radiator. In timpul deplasarii unui vehicul echipat cu un motor cu ardere interna simpla deplasare genereaza un flux de aer rece suficient pentru a asigura mentinerea temperaturii motorului in limite acceptabile dar pentru ca motorul sa poata functiona si cand vehiculul sta, radiatorul este echipat cu unul sau mai multe ventilatoare. De asemenea se mai folosesc si sisteme de racire cu apa mai ales pentru barci. Spre deosebire de turbine sau motoarele cu aburi motoarele cu aburi, motoarele cu ardere interna nu genereaza cuplu atunci cand sunt pornite deci pentru a le porni este necesar un alt dispozitiv. La primele automobile pornirea motorului se facea utilizand mijloace mecanice umane, sau mai pe romaneste bietul sofer avea de invartit la o coarba de obicei destul de mult. Astazi pornirea se face cu ajutorul electromotorului, dar metoda anterioara poate fi folosita, nu se poate sa nu fi vazut mai ales in zilele mai reci cum unii incearca sa-si porneasca masinile impingandu-le. Sistemul manual de pornire se mai foloseste acum doar la motoarele cu capacitate cilindrica mica, de exemplu la drujbe sau masini de tuns iarba. Motorul Otto Motor Morris din 1925 Motorul Otto standard este un motor in 4 timpi in care pistonul face 4 curse. Timpul 1:Admisie pistonul porneste de la capatul superior al cilindrului si in cilindru este aspirat amestecul de aer si benzina deoarece supapa de admisie este deschisa la sfarsitul acestui timp pistonul ajunge la capatul inferior si supapa de admisie este inchisa. Timpul 2:Compresie adiabatica, amestecul se incalzeste pana cind pistonul ajunge la capatul superior. Timpul 3:Ardere si destindere adiabatica; o descarcare electrica a bujiei aprinde amestecul carburant a carui ardere are loc rapid, ca o explozie. De aici provine si denumirea alternativa de motor cu explozie. Presiunea si temperatura in cilindru cresc brusc si pistonul este impins. Timpul 3 este timpul motor, in care se efectueaza lucru mecanic asupra pistonului. La sfarsitul acestui timp se deschide supapa de evacuare Timpul 4: Evacuarea gazelor arse in atmosfera in atmosfera incepe printr-un proces de racire izocora, pana cand gazele ajung la presiunea atmosferica. Pistonul se ridica si gazele sunt evacuate supapa de evacuare fiind deschisa. La capatul ciclului supapa de evacuare se inchide supapa de admisie se deschide si incepe un nou ciclu. Randamentul mecanic efectiv al unui motor Otto modern este de circa 20-25% Rudolf Diesel Era martie,… 18 martie,…mai exact era 18 martie 1858, cand, la Paris, se nastea cel al carui nume este purtat astazi de motoarele pe motorina: Diesel,… Rudolf Diesel, si care a trait pana pe 29 septembrie 1913. Cam atat ar fi de spus despre el, dar este mult de spus despre inventia lui (motorul diesel) pe care a patentat-o in 1892. Rudolf Diesel a conceput motorul diesel ca o alternativa mai accesibila pentru intreprinzatorii particulari avand in vedere dimensiunile variabile si costul scazut al motorului si al carburantului, fata de motoarele cu aburi care aveau un randament foarte scazut. Totul a pornit de la obsesia lui pentru a doua lege a termodinamicii si maxima eficienta a ciclului Carnot. Incepand din 1885, timp de 13 ani, Diesel a lucrat la motorul sau, intr-un laborator-magazin din Paris. La fabrica de masini de la Augsburg, pe la sfarsitul lui 1896 si inceputul lui 1987, primul model al lui Diesel, un cilindru inalt de fier cu o volanta la baza, functiona autonom pentru prima data. El cantarea 5 tone, producea 20 cp la 172 rpm si opera la o eficienta de 26.6%. Rudolf Diesel a mai petrecut inca vreo 2 ani la perfectionarea lui si, la sfarsitul anului 1896, a prezentat un nou model cu o eficienta mecanica (teoretica) de 75.6%, fata de motoarele cu aburi care aveau o eficienta de 10% sau mai putin. Figure SEQ Figure * ARABIC 2 : Primul motor diesel Cu toate acestea productia lor a mai fost intarziata inca un an, dar aceasta nu l-a impiedicat sa devina milionar prin vanzarea drepturilor de comercializare a inventiei lui. Dupa ce am inteles cum a aparut, sa intelegem si cum functioneaza acest tip de motor. Motorul Diesel Motorul Diesel difera de cel Otto doar prin faptul ca arderea are loc la volum constant si nu la presiune constanta. Majoritatea motoarelor Diesel sunt de asemenea in 4 timpi dar functioneaza diferit. In primul timp este aspirat aer nu si motorina. In timpul 2 aerul este incalzit prin comprimare pana la circa 440 grade C. La sfarsitul acestui timp este injectata motorina care se auto aprinde datorita temperaturii mari a aerului. Timpul 4 este ca si la motorul Otto unul de evacuare. Randamentul unui motor Diesel este mult mai mare decat al unui motor Otto si astazi se situeaza putin peste 40%. Motoarele Diesel sunt motoare relativ lente cu viteze ale arborilor cotiti de 100 pana la 750 rpm spre deosebire de motoarele Otto care au viteze ale arborilor cotiti de circa 2500-5000 rpm. Deoarece motoarele Diesel folosesc rate de compresie de 14 la 1, sau mai mari, spre deosebire de motoarele Otto care au rate de compresie intre 8 la 1 si 10 la 1, ele trebuie sa aiba o constructie mai rigida de aceea sunt mai scump de fabricat. Acest dezavantaj este compensat de randamentul mai mare si de faptul ca motorina este mai ieftina decat benzina. Modul de functionare al motorului diesel in 4 timpi Motoarele diesel in 4 timpi sunt folosite la masini,locomotive,vapoare etc. Principala diferenta fata de un motor pe benzina in 4 timpi e faptul ca combustibilul e injectat in cilindru si nu intra in amestec cu aerul prin supapa de admisie.Iata ciclul de functionare al unui motor diesel in 4 timpi: Timpul 1-Admisia Prin deschiderea supapei de admisie, pistonul se duce in jos deplasandu-se de la punctul mort superior in punctul mort inferior si se introduce aer in cilindru. Timpul 2-Compresia Dupa inchiderea supapelor, pistonul incepe sa se deplaseze dinspre punctul mort inferior spre cel superior comprimand aerul din piston. La un anumit moment al compresiei, prin injector este introdus, in cilindru, combustibilul pulverizat. Timpul 3-Arderea si detenta Amestecul de aer cu vapori de motorina, comprimat intr-un timp foarte scurt, explodeaza, impingand pistonul din punctul mort superior in punctul mort inferior. Timpul 4-Evacuarea Supapa de evacuare se deschide, iar cea de admisie ramane inchisa si, prin deplasarea pistonului din punctul mort inferior in cel superior, sunt evacuate gazele arse din cilindru. Pe durata timpilor 1, 2 si 4 miscarea este transmisa de la arborele cotit la piston, iar pe durata timpului 3, miscarea este transmisa de la piston la arborele cotit, fiind de fapt cea care genereaza functionarea motorului.  Pentru o mai buna intelegere a modului de functionare a motorului diesel (motor cu aprindere prin compresie) vom explica mai amanuntit fenomenele care se petrec pe durata timpilor 2 si 3. Combustibilul, introdus prin injectare in cilindru, se autoaprinde venind in contact cu aerul, comprimat in prealabil in cilindrul motorului, datorita temperaturii inalte realizate prin comprimare. Presiunea aerului comprimat este cuprinsa intre 30 si 60 at. si temperatura 500(C si 700(C, corespunzator unui raport volumetric de comprimare cuprins intre 12:1 si 22:1. Introducerea (pulverizarea) combustibilului in cilindru se face cu ajutorul injectorului.   Presiunea necesara pentru pulverizarea combustibilului se realizeaza cu o pompa de injectie. Randamentul total (efectiv) al motorului diesel este cuprins intre 0.28 si 0.40. Motoarele diesel se folosesc in centrale termoelectrice, pe nave, locomotive, autovehicule etc. Ciclul de functionare al motorului diesel Trasand schema de functionare a motorului diesel, in sistemul de coordonate presiune (p) si volum (v), observam urmatoarele transformari, in functie de cei 4 timpi ai motorului: Timpul 1- Aspiratia A›1 absorbtie izobara (P1=constant=presiunea atmosferica) Figure SEQ Figure * ARABIC 4 : Schema de functionare a motorului diesel   Timpul 2- Compresia 1›2 compresie adiabatica (P2 este de cca. 35-50 atm., iar temperatura de aproximativ 700-800(C ) Timpul 3- Arderea si detenta 2›3 ardere izobara (arderea este lenta, concomitent cu deplasarea pistonului, marindu-se volumul de la V2 la V3) 3›4 detenta adiabatica (este singurul timp, motor, cand se efectueaza lucru mecanic) Timpul 4-Evacuarea 4›1 destindere izocora (momentul cand se deschide supapa de evacuare, iar pistonul este in punctul mort inferior) 1›A evacuare izobara (gazul este impins de piston afara, la P1=constant=presiunea atmosferica) 쥁@