Referat Motoare Cu Ardere Interna
Mai jos puteti citi fragmente din
Referat Motoare Cu Ardere Interna si de asemenea puteti face
Download Referat Motoare cu ardere internaCiteste fragmente din Referat Motoare Cu Ardere Interna
Motoare cu ardere internă
Introducere
Definiţie: Se numeşte motor cu combustie internă orice dispozitiv
care obţine energie mecanică direct din energie chimică prin arderea
unui combustibil într-o cameră de combustie care este parte
integrantă a motorului(spre deosebire de motoarele cu ardere externă
unde arderea are loc în afara motorului.).
Exista de fapt patru tipuri de bază de motoare cu ardere internă dupa
cum urmează: motorul Otto,motorul Diesel, motorul cu turbină pe gaz
ÅŸi motorul rotativ.
Motorul Otto este denumit astfel după numele inventatorului sau
Nikolaus August Otto, iar motorul Diesel după in aceeaşi manieră
după numele inginerului german de origine franceză Rudolf Diesel.
Motorul Diesel este folosit pentru generatoare de energie electrică, de
asemenea el este utilizat şi la camioane şi autobuze precum şi în
unele automobile. Motorul Otto este motorul folosit pentru majoritatea
automobilelor
Componentele unui motor
Mai sus este prezentată o secţiune printr-un motor.
Părţile esenţiale ale unui motor Otto şi Diesel coincid. Camera de
ardere este formată dintr-un cilindru inchis la un capăt si un piston
care alunecă de sus în jos. Printr-un sistem bielă manivelă 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 mişcarea de “du-te vino†a
pistonului în mişcare de rotaţie.
Un motor poate avea de la unu până la 28 de cilindri(pistoane) care
pot fi aşezate aşa zis în linie sau în V. Sistemul de alimentare cu
combustibil constă dintr-un rezervor o pompă şi un sistem pentru
vaporizarea combustibilului care l-a motorul Otto poate fi carburator
sau la maşinile de construcţie recentă sisteme de injecţie. Aceste
sisteme de injecţie sunt gestionate electronic iar eficienţa lor a
făcut ca ele să fie folosite pe majoritatea automobilelor (din 2000
până şi amărâta noastră de Dacie foloseşte injectoare în loc de
carburator).
Aerul din ametecul carburant precum ÅŸi 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 să cedeze căldura; în general acest lucru este realizat în
două moduri, prin evacuarea gazelor rezultate din arderea carburantului
şi prin folosirea unui radiator. În timpul deplasării unui vehicul
echipat cu un motor cu ardere interna simpla deplasare generează un
flux de aer rece suficient pentru a asigura menţinerea temperaturii
motorului în limite acceptabile dar pentru ca motorul să poată
funcţiona şi când vehiculul stă, radiatorul este echipat cu unul sau
mai multe ventilatoare. De asemenea se mai folosesc ÅŸi sisteme de
răcire cu apă mai ales pentru bărci.
Spre deosebire de turbine sau motoarele cu aburi motoarele cu aburi,
motoarele cu ardere internă nu generează cuplu atunci când sunt
pornite deci pentru a le porni este necesar un alt dispozitiv. La
primele automobile pornirea motorului se făcea utilizând mijloace
mecanice umane, sau mai pe româneşte bietul şofer avea de invărtit
la o coarbă de obicei destul de mult. Astăzi pornirea se face cu
ajutorul electromotorului, dar metoda anterioară poate fi folosită, nu
se poate să nu fi văzut mai ales în zilele mai reci cum unii
încearcă să-şi pornească maşinile împingându-le. Sistemul manual
de pornire se mai foloseÅŸte acum doar la motoarele cu capacitate
cilindrică mică, de exemplu la drujbe sau maşini de tuns iarba.
Motorul Otto
Motor Morris din 1925
Motorul Otto standard este un motor în 4 timpi în care pistonul face 4
curse.
Timpul 1:Admisie pistonul porneşte de la capătul superior al
cilindrului şi în cilindru este aspirat amestecul de aer şi benzină
deoarece supapa de admisie este deschisă la sfârşitul acestui timp
pistonul ajunge la capătul inferior şi supapa de admisie este
inchisă.
Timpul 2:Compresie adiabatică, amestecul se incălzeşte până cînd
pistonul ajunge la capătul superior.
Timpul 3:Ardere şi destindere adiabatică; o descărcare electrică a
bujiei aprinde amestecul carburant a cărui ardere are loc rapid, ca o
explozie. De aici provine şi denumirea alternativă de motor cu
explozie. Presiunea şi temperatura în cilindru cresc brusc şi
pistonul este împins. Timpul 3 este timpul motor, în care se
efectuează lucru mecanic asupra pistonului. La sfârşitul acestui timp
se deschide supapa de evacuare
t
x
Ø
tmosferă în atmosferă începe printr-un proces de răcire izocoră,
până când gazele ajung la presiunea atmosferică. Pistonul se ridică
şi gazele sunt evacuate supapa de evacuare fiind deschisă. La capătul
ciclului supapa de evacuare se închide supapa de admisie se deschide
şi începe un nou ciclu.
Randamentul mecanic efectiv al unui motor Otto modern este de circa
20-25%
Motorul Diesel
Motorul Diesel diferă de cel Otto doar prin faptul că arderea are loc
la volum constant şi nu la presiune constantă. Majoritatea motoarelor
Diesel sunt de asemenea în 4 timpi dar functionează diferit. În
primul timp este aspirat aer nu şi motorină. În timpul 2 aerul este
încălzit prin comprimare până la circa 440 grade C. La sfârşitul
acestui timp este injectată motorină care se auto aprinde datorită
temperaturii mari a aerului. Timpul 4 este ca ÅŸi la motorul Otto unul
de evacuare.
Randamentul unui motor Otto este mult mai mare decât al unui motor Otto
şi astăzi se situează puţin peste 40%. Motoarele Diesel sunt motoare
relativ lente cu viteze ale arborilor cotiţi de 100 până la 750 rpm
spre deosebire de motoarele Otto care au viteze ale arborilor cotiţi 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 între 8 la 1 şi 10 la 1, ele trebuie să
aiba o construcţie mai rigidă de aceea sunt mai scump de fabricat.
Acest dezavantaj este compensat de randamentul mai mare ÅŸi de faptul ca
motorina este mai ieftină decât benzina.
Putere. Cuplu
Manualul de clasa a XI-a discuta în general doar despre randamentul
motoarelor ori aceasta nu este singura caracteristică esenţială a
unui motor.
Cum motoarele cu ardere internă au tot felul de utilizări de la drujbe
şi maşini de tuns iarba până la propulsarea camioanelor sau chiar
navelor şi submarinelor nu este nevoie de cine ştie ce cunoştinţe de
fizică ci doar de puţin bun simţ pentru a realiză că în vecii
vecilor un motor din drujbă nu va urni din loc o locomotivă. Se impune
deci să vorbim despre puterea motoarelor.
Evident motoarele au diferite dimensiuni de obicei dimensiunile
motoarelor se exprimă prin capacitatea cilindrică. Uzual capcitatea
cilindrică se exprimă în centimetri cubi sau litri. Maşinile au în
general motoare cu capacităţi cilindirce între 1.5 si 3 litri, dar
sunt si excepţii mai ales la maşinile fabricate în SUA (unde preţul
petrolului este uşor controlat de dl Bush cu câte un mic razboi)
capacitaţile cilindrice pot depăşi chiar 8 litri. Este totuşi
greşită asocierea dintre puterea motoarelor şi capacitatea lor
cilindrică deşi capacitatea cilindrică influenţează în mod direct
puterea există şi multe excepţii (motoare cu capacitate cilindrică
mai mică mai puternice decât motoare cu capacitate cilindrică mai
mare).
În principiu pentru a face un motor mai puternic există două
modalităţi ori facem un motor care dezvoltă un cuplu mare ori facem
un motor care deşi dezvoltă un cuplu mic funţionează la o rotaţie
mare furnizând deci o putere mare. Trebuie evident găsit un compromis
între aceste două mărimi intr-ucât deşi oricând se poate ataşa o
cutie de viteze in vreo 50 de trepte pentru a compensa lipsa de cuplu
aceasta ar cântări de vreo 3 ori cât maşina şi maşina ar avea un
randament mai mic decât motorul lui James Watt.
Bibliografie
O. Rusu, R. Bobulescu, S. Barna,L. Dinică, Manual de Fizică pentru
clasa a XI-a, editura Teora 2002
Microsoft Encarta Reference Library 2003
Traducerea din engleză îmi aparţine şi este facută oarecum dupa
regula furculition de aceea îmi cer scuze anticipat dacă pe parcursul
referatului am mai folosit asemenea formulări.
Aceste date sunt preluate direct din Encarta Encyclopedia ÅŸi personal
nu sunt de acord cu ele. Din cultura mea generală un motor diesel
atinge circa 2-3000 rpm iar un motor Otto de serie atinge între 5-8000
rpm, dar în cazul motoarelor de pe maşinile de Formula 1 se poate
depăşi chiar valoarea de 20.000 rpm.
De exemplu motorul de pe Chevrolet Corvette de 5.7 litri de 345 cp ÅŸi
motorul de pe Porsche 911 turbo 3.6 litri 420 cp(deÅŸi cel de-al doilea
motor este dotat cu turbină de supraalimentare)
ì¥Â@