Referat Motorul Cu Ardere Interna

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Motorul Cu Ardere Interna si de asemenea puteti face Download Referat Motorul cu ardere interna

Citeste fragmente din Referat Motorul Cu Ardere Interna

INTRODUCERE Nikolaus August Otto (1832-1891) este un inventator german care (pe baza principiului care îi poartă numele) a realizat primul motor cu aprindere internă, în patru timpi, utilizabil pe scară largă. Otto s-a născut în Germania, în localitatea Holzhausen. După ce a văzut motorul proiectat şi construit de inventatorul francez Etienne Lenoir în 1859, întrezărindu-i uriaşul potenţial tehnic, Otto a început o serie de experimentări asupra motoarelor cu ardere internă, experimentări care aveau să ducă la proiectarea şi construcţia primului motor modern, care a rămas, în principiu, nemodificat până astăzi. Otto a construit primul motor bazat pe proiectul lui Lenoir în 1861. Şi-a unit apoi forţele cu industriaşul german Eugen Langen şi în 1864 au înfiinţat o companie, lângă Koln, în care au construit primul motor în 1867. Primul motor produs de Otto a fost un motor în doi timpi în care amestecul carburant înlocuieşte, în acelaşi timp al ciclului de funcţionare, gazele arse în ciclul de funcţionare precedent. Acest motor era mult mai eficient decât motorul lui Lenoir, deoarece motorul Otto realiza compresia amestecului carburant înainte de ardere. În 1876 Otto şi Langen au anunţat punerea la punct a unui nou motor, motorul în patru timpi. În al treilea timp al funcţionării sale, pistonul transmitea puterea degajată prin explozia gazelor către arborele cotit al motorului, iar în al patrulea timp pistonul era folosit pentru evacuarea gazelor arse. Noul motor, silenţios şi eficient, şi-a găsit imediat locul în industrie, rămânând drept model pentru cele mai moderne motoare cu combustie internă existente astăzi în lume. Otto şi-a patentat ciclul de funcţionare a motorului în patru timpi în 1877 şi a pus bazele unei companii care doar în câţiva ani a vândut peste 35 000 de motoare. În 1886, totuşi , competitorii lui Otto au arătat că de fapt principiul de funcţionare al motorului în patru timpi a fost prezentat pentu prima dată (într-un obscur pamflet) de către inginerul francez Alphonse-Eugene de Rochas. Chiar dacă acest lucru anula patentul lui Otto, motoarele lui au rămas singurele motoare cu ardere internă folosite pe scară largă. În 1890, Wilhelm Maybach şi Gottlieb Daimler, doi dintre inginerii companiei lui Otto, şi-au deschis propria companie producătoare de automobile, propulsate de motoarele în patru timpi ale lui Otto. Ei au perfecţionat vechiul motor şi au reuşit să producă, în 1899, primul automobil Mercedes. 2. COMPONENTELE UNUI MOTOR Componentele principale ale unui motor sunt în principiu aceleaşi, fie că este vorba despre un motor Diesel, unul în patru timpi sau unul în doi timpi. Camera de ardere este formată dintr-un cilindru, de obicei fix, obturat în partea de sus cu o piesă numită chiuloasă. Mişcarea de du-te–vino a pistonului face ca volumul camerei de ardere să fie variabil, între faţa de sus a pistonului şi faţa inferioară a chiuloasei. Pistonul este legat de arborele cotit al motorului printr-o piesă de legătură numită bielă. Arborele cotit transformă (prin intermediul bielei) mişcarea rectilinie a pistonului într-o mişcare de rotaţie. Fig. 1 Componenţa unui motor în patru timpi La motoarele cu mai mulţi cilindri, arborele cotit are câte o porţiune dezaxată (numită maneton) pentru fiecare bielă în parte, astfel încât puterea de la fiecare cilindru este transmisă arborelui cotit, la momentul potrivit în timpul rotaţiei sale. Arborii cotiţi au contragreutăţi destul de mari (volante), care prin inerţia lor micşorează la minim neregularităţile apărute în mişcarea arborelui. Un motor poate avea între 1 şi 28 de cilindri. Sistemul de alimentare cu combustibil al motorului este alcătuit din rezervor, pompă de combustibil şi un dispozitiv care să realizeze vaporizarea combustibilului. La motoarele Otto, acest dispozitiv poate fi un carburator sau, mai nou, un sistem de injecţie. Ö Ø ú h8 /te came poziţionate pe arborele cu came, care angrenează cu arborele cotit al motorului. După 1980, mai multe sisteme de injecţie sofisticate au înlocuit din ce în ce mai mult vechiul carburator. La motorul cu injecţie, un sistem controlat mecanic sau electronic introduce cantitatea optimă de combustibil direct în cilindru sau în galeria de admisie, exact la momentul optim. Fig. 2 Sistemul de alimentare prin injecţie Combustibilul se vaporizează la intrarea în cilindru. Acest sistem este mult mai eficient decât carburatorul şi deasemenea produce mai puţină poluare. Toate motoarele sunt prevăzute cu un sistem de aprindere a amestecului combustibil. De exemplu, la motoarele Otto sistemul de aprindere este alcătuit dintr-o sursă de curent continuu de joasă tensiune legată la înfăsurarea primară a unui transformator, numit bobină de inducţie. Curentul este întrerupt de către ruptor. Pulsaţiile curentului din primarul bobinei induc un curent pulsator de înaltă tensiune în secundarul bobinei de inducţie. Acest curent de înaltă tensiune este condus către cilindru printr- un intreruptor rotativ numit distribuitor. Elementul care realizează aprinderea combustibilului este bujia, care este un conductor izolat plasat în peretele fiecărui cilindru. În partea de jos a bujiei este prevăzut constructiv cu interstiţiu între capătul conducătorului izolat şi corpul metalic al bujiei. Curentul de înaltă tensiune provoacă descărcări sub formă de arc electric, permiţând astfel aprinderea amestecului combustibil din camera de ardere. Fig. 3 Componenţa sistemului de aprindere Datorită căldurii degajate prin combustie, toate motoarele cu ardere internă sunt echipate cu un sistem de răcire. Unele motoare de avion, motoarele mici, staţionare şi motoarele de barcă sunt răcite cu aer. Alte motoare sunt răcite cu apă. Spre deosebire de motoarele cu abur sau de turbine, motoarele cu ardere internă au nevoie de un dispozitiv de pornire. Ele sunt în mod normal pornite cu ajutorul unui motor electric sau starter care este angrenat cu arborele cotital motorului. Motoarele mici sunt pornite adeseori manual prin rotirea arborelui cotit cu ajutorul unei manivele sau cu ajutorul unei sfori înfăşurate de câteva ori în jurul volantei. MOTORUL OTTO Motorul obişnuit Otto este în patru timpi; aceasta înseamnă că la un ciclu complet, pistoanele lui execută patru mişcări, două înspre chiuloasa motorului şi două în sens opus acesteia. Fig. 4 Timpii de lucru la motoarele în patru timpi Pe durata primului timp (prima mişcare a pistonului), pistonul se depărtează de chiuloasă, în acelaşi timp deschizându-se şi supapa de admisie. Mişcarea pistonului absoarbe în cilindru o anumită cantitate de amestec combustibil; în cel de-al doilea timp, pistonul se deplasează înspre partea de sus a cilindrului, comprimând astfel amestecul în camera de ardere. În momentul când pistonul ajunge în punctul superior al mişcării sale şi volumul camerei de ardere este astfel minim, amestecul combustibil este aprins de către bujii şi prin ardere îşi măreşte volumul, dilatându-se, şi exercitând astfel o presiune considerabilă asupra pistonului care este impins înspre partea de jos a cilindrului, în cadrul celui de-a treilea timp. În cel de-al patrulea timp, supapa de evacuare este deschisă şi pistonul se mişcă înspre partea de sus a cilindrului, împingând afară gazele arse şi pregătind cilindrul pentru repetarea ciclului. Randamentul unui motor Otto modern este limitat de o serie de factori, dintre care cei mai importanţi sunt pierderile prin răcirea motorului şi pierderile prin frecări. În general, randamentul unui astfel de motor este dat de către raportul de compresie (raportul dintre volumul maxim şi volumul minim al camerei de ardere). Acest raport este în mod normal la motoarele moderne de 8:1 sau 10:1. Rapoarte de compresie mai ridicate, ajungând până la 15:1 (ceea ce duce la creşterea randamentului), sunt posibile prin utilizarea unor combustibili cu cifră octanică superioară. Randamentul unui motor Otto modern este de 20-25 %, cu alte cuvinte doar acest procent din energia calorică a combustibilului fiind transformat în energie mecanică utilă. 쥁@