Randa Ment

7/23/2019 Randa Ment

http://slidepdf.com/reader/full/randa-ment 1/99

Raportul adimensional dintre lucrul mecanic util i lucrul mecanic consumat se nume te randament.ș ș

Prin randament se în elege, înț fizică iș inginerie, un raport subunitar a două mărimi fizice scalareconservative (putere, energie, masă, sarcină electrică) care măsoară cât dintr-o anumită mărime a fostfolosită util.[!

"atematic, randamentul, de multe ori numit iș eficien ă energeticăț , se notează cu litera eta din greacavec#e fiind dat de următorul raport, în care prin util iș consumat se în elegeț Lucrul mecanic util ,respectiv Lucrul mecanic consumat .

$atorită principiului conservării tuturor formelor energetice, randamentul unui sistem înc#is este întotdeauna un număr subunitar, doar ideal putând lua valoarea 1. Randamentul este adimensional

i se e%primă în procente.ș

Randamentul mecanic este o măsură a eficien&ei aplicării unei ma'ini simple (pârg#ie, pană, roată 'i osie,scripete sau 'urub). Randamentul mecanic teoretic al unui sistem reprezintă raportul dintre lucrul mecanic

util 'i cel al for&ei aplicate, presupunând că nu e%istă frecare în sistemul respectiv. n practică,randamentul mecanic efectiv va fi mai mic decât valoarea teoretică, cu o valoare determinată de mărimeafrecării

Ciclul Carnot este un ciclu ideal, substanta de lucru fiind gazul ideal;este format dindoua izoterme si doua adiabate.

Intr-un proces ciclic, starea finala coincide cu starea initiala, iar .Randamentulnu depinde de substanta de lucru, ci numai temperaturile surselor calda si rece.

Randamentul obtinut este randamentul maxim posibil in cazul unei transformariciclice, între doua temperaturi date.

Ciclul Carnot.

Motorul Otto-Rochas

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fizic%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Inginerie


http://ro.wikipedia.org/wiki/M%C4%83rime_fizic%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Randament_(fizic%C4%83)#cite_note-LTR-0

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Eta_(liter%C4%83)&action=edit&redlink=1

http://ro.wikipedia.org/wiki/Greaca_veche


http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistem_%C3%AEnchis&action=edit&redlink=1




http://ro.wikipedia.org/wiki/M%C4%83rime_fizic%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Randament_(fizic%C4%83)#cite_note-LTR-0

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Eta_(liter%C4%83)&action=edit&redlink=1




http://ro.wikipedia.org/wiki/Fizic%C4%83



Motor cu explozie in timpi !motor cu ardere interna".

#impul I $ %dmisie!combustibil&benzina'aer"

#impul II $Compresie! - raport grad de compresie".

#impul III$ (xplozie - arderea si detenta&)lucrul mecanic.

#impul I*$ (+acuarea.

Ciclul motorului Otto-Rochas este format din doua izocore si doua adiabate

Randamentul se calculeaza astfel$

unde .



Motorul iesel

u are amestec de carburant !explozia este produsa datorita comprimariiaerului";functioneaza cu motorina-picaturi fine ce patrund în aerul puternic comprimatsi se aprind.

Ciclul motorului iesel este format din doua adiabate, o izocora si o izobara.

Randamentul se calculeaza astfel$

raport de compresie raport de injectie

n familia ma inilor termice,ș motorul Stirling define te oș ma ină termicăș cu aer cald cu ciclu înc#isregenerativ, cu toate că incorect, termenul deseori este utilizat pentru a se face referire la o gamă mailargă de ma ini. n acest conte%t, ciclu înc#is înseamnă că fluidul de lucru este într-un spa iu înc#isș ț

numit sistem termodinamic, pe când la ma inile cu ciclu desc#is cum esteș motorul cu ardere internă iș

anumite motoare cu abur , se produce un permanent sc#imb de fluid de lucru cu sistemul termodinamic încon*urător ca parte a ciclului termodinamic+ regenerativ se referă la utilizarea unui sc#imbător decăldură intern care măre te semnificativ randamentul poten ial al motorului tirling. %istă mai multeș ț

variante constructive ale motorului tirling din care ma*oritatea apar in categorieiț ma inilor cu pistonș

alternativ. n mod obi nuit motorul tirling este încadrat în categoria motoarelor cu ardere e%ternă cuș

toate că sursa de energie termică poate fi nu numai arderea unui combustibil ci iș energiasolară sau energia nucleară. n motor tirling func ionează prin utilizarea unei surse deț căldură e%ternei a unui radiator de căldură, fiecare din acestea fiind men inut în limite de temperatură prestabilite i oș ț ș

diferen ă de temperatură suficient de mare între ele.ț

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ma%C8%99in%C4%83_termic%C4%83


http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_termodinamic

http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_ardere_intern%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_abur



http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Ma%C8%99ini_cu_piston_alternativ&action=edit&redlink=1



http://ro.wikipedia.org/wiki/Ardere

http://ro.wikipedia.org/wiki/Combustibil


http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_solar%C4%83




http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_nuclear%C4%83


http://ro.wikipedia.org/wiki/C%C4%83ldur%C4%83


http://ro.wikipedia.org/wiki/Sistem_termodinamic

http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_ardere_intern%C4%83




http://ro.wikipedia.org/wiki/Ardere





http://ro.wikipedia.org/wiki/C%C4%83ldur%C4%83



n procesul de transformare a energiei termice în lucru mecanic, dintre ma inile termice motorul tirlingș

poate atinge cel mai mare randament, teoretic până la randamentul ma%im al ciclului /arnot, cu toate că în practică acesta este redus de proprietă ile gazului de lucru i a materialelor utilizate cum arț ș

fi coeficientul de frecare, conductivitatea termică, punctul de topire,rezisten a la rupereț , deformarea

plastică etc. 0cest tip de motor poate func iona pe baza unei surse de căldură indiferent de calitateațacesteia, fie ea energie solară, c#imică sau nucleară.

pre deosebire de motoarele cu ardere internă, motoarele tirling pot fi mai economice, mai silen ioase,ț

mai sigure în func ionare i cu cerin e de între inere mai scăzute. le sunt preferate în aplica ii specificeț ș ț ț ț

unde se valorifică aceste avanta*e, în special în cazul în care obiectivul principal nu este minimizareac#eltuielilor de investi ii pe unitate de putere (R12345) ci a celor raportate la unitatea de energieț

(R12345#). n compara ie cu motoarele cu ardere internă de o putere dată, motoarele tirling necesităț

http://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanic


http://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclul_Carnot



http://ro.wikipedia.org/wiki/Frecare

http://ro.wikipedia.org/wiki/Conductivitate_termic%C4%83


http://ro.wikipedia.org/wiki/Topire

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Rezisten%C8%9B%C4%83_la_rupere&action=edit&redlink=1





http://ro.wikipedia.org/wiki/Frecare


http://ro.wikipedia.org/wiki/Topire




c#eltuieli de capital mai mari, sunt de dimensiuni mai mari i mai grele, din care motiv, privită din acestș

punct de vedere această te#nologie este necompetitivă. Pentru unele aplica ii însă, o analiză temeinică aț

raportului c#eltuieli-câ tiguri poate avanta*a motoarele tirling fa ă de cele cu ardere internă.ș ț

"ai nou avanta*ele motorului tirling au devenit vizibile în compara ie cu cre terea costului energiei, lipseiț ș

resurselor energetice i problemelor ecologice cum ar fi sc#imbările climatice. /re terea interesului fa ăș ș țde te#nologia motoarelor tirling a impulsionat cercetările i dezvoltările în acest domeniu. tilizările seș

e%tind de la instala ii de pompare a apei la astronautică i producerea de energie electrică pe bază deț ș

surse bogate de energie incompatibile cu motoarele de ardere internă cum sunt energia solară, resturivegetale i animaliere.ș

1 altă caracteristică a motoarelor tirling este reversibiltatea. 0c ionate mecanic, pot func iona ca pompeț ț

de căldură. -au efectuat încercări utilizând energia eoliană pentru ac ionarea unei pompe de căldură peț

bază de ciclu tirling în scopul încălzirii i condi ionării aerului pentru locuin e.ș ț ț

"a ina cu aer a lui tirling (cum a fost denumită în căr ile din epoca respectivă) a fost inventată deș ț

clericul $r. Robert tirling i brevetat de el în anulș 67. $ata la care s-a încetă enit denumireaț

simplificată de motor tirling nu este cunoscută, dar poate fi estimată spre mi*locul secolului 88 cândcompania P#ilips a început cercetările cu fluide de lucru altele decât aerul 9 în instruc iunile de utilizareț

"P::;/0 este încă denumită ca <motor cu aer<. =ema principală a brevetului se refera la un sc#imbătorde căldură pe care tirling l-a denumit economizor pentru că poate contribui la economisirea decarburant în diferite aplica ii. >revetul descria deci în detaliu utilizarea unei forme de economizor într-oț

ma ină cu aer, care în prezent poartă denumirea deș regenerator . n motor construit de tirling a fostutilizat la o carieră de piatră pentru pomparea apei în anul 66. >revetele ulterioare ale lui Robert tirlingi ale fratelui său, inginerul ?ames, se refereau la diferite îmbunătă iri aduse construc iei ma inii originale,ș ț ț ș

printre care ridicarea presiunii interne ceea ce a condus la cre terea semnificativă a puterii, astfel încât înș

anul 6@A s-au putut antrena toate utila*ele topitoriei de o el dinț $undee.

Pe lângă economisirea de carburan i, inventatorii au avut în vedere i crearea unui motor mai sigur decâtț ș

motorul cu abur la care în aceea vreme cazanul e%ploda adeseori cauzând accidente, c#iar i pierderi deș

vie i. /u toate acestea ob inerea unui randament mai ridicat, posibil prin asigurarea de temperaturi foarteț ț

mari, a fost limitată de calitatea materialelor disponibile la acel moment i cele câteva e%emplareș

construite au avut o durată de via ă redusă. $efec iunile din zona caldă a motorului au fost mai frecventeț ț

decât se putea accepta, totu i având urmări mai pu in dezastruoase decât e%plozia cazanului la ma inileș ț ș

cu aburi. /u toate că în cele din urmă a pierdut competi ia cu ma ina cu aburi în ceea ce prive te locul deț ș ș

motor de ac ionare a utila*elor, la sfâr itul secolului 8B8 i începutului de secol 88 au fost fabricate înț ș ș

număr mare motoare tirling3de aer cald (diferen a dintre cele două tipuri se estompează dacă în multeț

din ele generatorul este de eficien ă îndoielnică sau lipse te), găsindu- i utilizare peste tot unde eraț ș șnevoie de o putere medie sau mică dar sigură, cel mai adesea în pomparea apei. 0cestea func ionau laț

temperaturi scăzute, ca urmare nu solicitau prea tare materialele disponibile astfel încât deveneau destulde ineficiente, avanta*ele fa ă de ma inile cu aburi fiind operarea simplă putând fi deservite de personalulț ș

casnic. /u trecerea timpului rolul lor fost preluat de motoarele electrice i de motoare cu ardere internă,ș

de mai mici dimensiuni, astfel că la sfâr itul anilor ș CD: motorul tirling a căzut în uitare fiind doar ocuriozitate te#nică reprezentată de câteva *ucării i instala ii de ventila ie. n acest timpș ț ț P#ilips, firmaolandeză de componente electrice i electronice a început cercetări privitoare la acest tip de motor.ș

http://ro.wikipedia.org/wiki/1816

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Regenerator&action=edit&redlink=1




http://ro.wikipedia.org/wiki/Dundee

http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_electric



http://ro.wikipedia.org/wiki/Philips



http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Regenerator&action=edit&redlink=1



http://ro.wikipedia.org/wiki/Dundee








cum ar fi mărirea capacită ii sc#imbătoarelor de căldură precum i cea a regeneratorului. 0ceasta laț ș

rândul ei poate mări spa iile neutilizate precum i rezisten a #idrodinamică cu efect negativ asupra puteriiț ș ț

dezvoltate. /onstruc ia motorului tirling este astfel o problemă de optimizare a mai multor cerin e deț ț

multe ori contradictorii. %perien ele cu aer sub presiune au fost cele care au condus firma P#ilips laț

trecerea de la aer la alte gaze ca fluid de lucru. Ha temperaturi mari, o%igenul din aer avea tendin a de aț

reac iona cu lubrifian ii motorului, ace tia fiind îndepărta i de pe segmen ii de etan are, colmatândț ț ș ț ț șsc#imbătoarele de căldură i prezentând c#iar pericol de e%plozie. lterior s-a constatat că anumite gazeș

cum ar fi #idrogenul i #eliul prezintă i alte avanta*e vizavi de aer.ș ș

n ansamblu motor tirling generator electric cu o putere nominală de AA 45, pentru utilizare combinată ca sursă de

căldură 'i energie electricăClic pe imagine pentru detalii în limba engleză.

$acă un capăt al cilindrului este desc#is, func ionarea este pu in diferită. n momentul în care volumulț ț

înc#is între piston i cilindru se încălze te, în partea încălzită se produce dilatarea, mărirea presiunii, careș ș

are ca rezultat mi carea pistonului. Ha atingerea suprafe ei reci, volumul gazului se reduce rezultândș ț

reducerea presiunii sub valoarea presiunii atmosferice i astfel se produce mi carea pistonului în sensș ș

invers.

n concluzie, motorul tirling utilizează diferen a de temperatură dintre cele două zone, cea caldă i ceaț ș

rece, pentru a crea un ciclu de dilatare-contractare a unui gaz de masă dată în interiorul unei ma iniș

pentru conversia energiei termice în lucru mecanic. /u cât este mai mare diferen a între temperaturileț

celor două zone, cu atât mai mare este randamentul ciclului său.

"ici motoare e%perimentale au fost construite pentru a func iona la diferen e de temperatură mici, deț ț

până la G K/ care apare de e%emplu între palma mâinii i mediul încon*urător sau între temperaturaș

camerei i temperatura de topire a g#e ii.ș ț [! [;! [D!

Regeneratorul

Regeneratorul a fost elementul c#eie inventat de Robert tirling i prezen a sau lipsa lui face deosebireaș ț

dintre adevăratul motor tirling i o altă ma ină de aer cald. n baza celor spuse, multe motoare care nuș ș

au un regenerator vizibil cu mici rezerve pot fi categorisite ca motoare tirling în sensul că la versiunilebeta i gama cu piston de refulare fără segmen i, acesta i suprafa a cilindrului fac un sc#imb termicș ț ș ț

periodic cu gazul de lucru asigurând un oarecare efect de recuperare. 0ceastă rezolvare se regăse teș

adesea la modele de mici dimensiuni i de tip H=$ unde pierderile de flu% suplimentare i volumeleș ș

neutilizate pot fi contraproductive, iar lipsa regeneratorului poate fi c#iar varianta optimă.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Motorul_Stirling#cite_note-0










ntr-un motor tirling regeneratorul re ine în interiorul sistemului termodinamic o parte din energia termicăț

la o temperatură intermediară care altfel ar fi sc#imbată cu mediul încon*urător, ceea ce va contribui laapropierea eficien ei motorului de cea a cicluluiț /arnot lucrând între temperaturile ma%imă i minimă.ș

Regeneratorul este un fel de sc#imbător de căldură în care fluidul de lucru î i sc#imbă periodic sensul deș

curgere 9 a nu se confunda cu un sc#imbător de căldură în contracurent în care două flu%uri separate de

fluid circulă în sensuri opuse de o parte i de alta a unui perete despăr itor. copul regeneratorului esteș ț

de a mări semnificativ eficien a prin EreciclareaF energiei termice din ciclu pentru a mic ora flu%urileț ș

termice din cele două sc#imbătoarele de căldură, adeseori permi ând motorului să furnizeze o putere maiț

mare cu acelea i sc#imbătoare de căldură.ș

Regeneratorul este în mod obi nuit constituit dintr-o cantitate de fire metalice, de preferin ăș ț

cu porozitate scăzută pentru reducerea spa iului neutilizat, cu a%a plasată perpendicular pe direc iaț ț

flu%ului de gaz, formând o umplutură de plase. Regeneratorul este situat în circuitul gazului între celedouă sc#imbătoare de căldură. n timpul ve#iculării gazului între sc#imbătorul de căldură cald i cel rece,ș

C:L din energia sa termică este temporar transferată la i de la regenerator. Regeneratorul reciclează înș

principal căldura neutilizată ceea ce reduce f lu%urile de energie termică transmise de cele două

sc#imbătoare de căldură.

0pare necesitatea renun ării la unele avanta*e în favoarea altora mai ales la motoare cu putere litricăț

(raport dintre putere i cilindree) mare (motoare M=$), astfel regeneratorul va trebui proiectat cu gri*ăș

pentru a ob ine un transfer de căldură mare la pierderi mici datorateț rezisten elor #idrodinamiceț i unș

spa iu neutilizat cât mai redus. Ha fel ca la sc#imbătoarele de căldură cald i rece, realizarea unuiț ș

regenerator performant este o problemă de optimizare între cele trei cerin e mai sus amintite.ț

http://ro.wikipedia.org/wiki/Carnot

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Porozitate&action=edit&redlink=1



http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Rezisten%C8%9B%C4%83_hidrodinamic%C4%83&action=edit&redlink=1



http://ro.wikipedia.org/wiki/Carnot





/iclul tirling ideal este un /iclu termodinamic cu două izocore i douăș izoterme. ste ciclul

termodinamic cel mai eficient practic realizabil, eficien a sa teoretică egalând-o pe cea ipotetică a unuițciclu /arnot. /u toate acestea probleme de ordin te#nic reduc eficien a în realizare 9 un mecanism maiț

simplu fiind avanta*at fa ă de o realizare a unui ciclu apropiat celui t#eoreticț

Iazul de lucru este supus unui ciclu de dilatări i comprimări compus din două transformări izoterme iș ș

două transformări izocore. e utilizează următoarele prescurtăriJ N /antitate de căldură , lucrumecanic în ?

N "asa gazului în mol

N /apacitatea calorică molară la vNconst. in ?3mol N /onstanta universală a gazului în ? mol- O-

N =emperatura superioară i inferioară în Oș

N olumul în punctul mort superior în mQ

N olumul în punctul mort inferior în mQ

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclu_termodinamic

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Izocore&action=edit&redlink=1


http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Izoterme&action=edit&redlink=1


http://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclu_termodinamic





Timp 1 -; pe grafic este o destindere izotermă în cursul căreia gazul efectuează lucru mecanic asupramediului. /ăldura absorbită i lucrul mecanic efectuat Hș ; sunt legate prin formulaJ

Timp 2 ;-D pe grafic este o răcire izocoră în cursul căreia prin cedare de căldură către regeneratorgazul este adus în starea ini ială. /ăldura cedată se determină cu formulaJț

Timp 3 D-@ pe grafic este o comprimare izotermă în cadrul căreia lucrul mecanic necesarmodificării volumului HD@ este egal cu căldura cedată. :

Timp 4 @- pe grafic este o incălzire izocoră în cursul căreia căldura absorbită în timpul ;de către regenerator este cedată gazului, valoarea acesteia fiindJ







de compresie al motorului%∑€/1/!rin denitie% randamentul este

η=1−cedat/abs&0-0/12€(1)unde Qabs reprezinta caldura primita în procesulizocor ! ' *% iar Qced caldura cedata înprocesul izocor + ' 12 în procesele adiabatice nu sesc,imba caldura cu mediul. Astfel Q!* 3C+(#2-#1)€(!)Q+1 3$v(31-3+) €(*)

&nlocuind în e4presia (1) a randamentului% obtinemη=1-(T1-T4)/(T3-T2)€(+)in ecuatiile transformarilor adiabatice 1 ' ! sirespectiv * ' + rezulta T1V14-1=T2V24-1 (#)T4V14-1=T3V24-0 (5)sau înc6

T2=T1∑4−1 (7)si 3*3+∑ 4-1(")&nlocuind pe T ! si pe T * în e4presia (+) arandamentului gasim η=1−(Τ4−Τ1)/(Τ4∑4−1−Τ1∑4−1)=1−1/∑4−1€ (8)Randamentul motorului Otto ideal reversibil nudepinde decât de raportul de compresie

si de e4ponentul adiabatic al gazului idealconsiderat ca substanta de lucru.9otorul electric transmite mecanismului ac:ionat energia necesar; produceriilucruluimecanic din energia electromagnetic; pe care o poate primi prin intermediulcâmpuluielectromagnetic % de la re:eaua electric; de alimentare .ierderile deputere produc înc;lzirea ma<inii <i mic<orarea randamentului . le sunt denatur;mecanic; ( frec;ri în lag;re <i prin ventila:ie ) <i electromagnetic; ( în er % în cupru



<icontactul periilor cu lamelele colectorului ).$onform sc,emei bilan:ului de puteridin gura +.#

Elemente de termodinamică. Motoare termice

G-2. Motorul Diesel

5n 0678, germanul Rudolf iesel a realizat un motor mai eficient dec9t cel al lui Otto,comprim9nd doar aer !neamestecat cu combustibil". (ste e+itat: astfel autoaprindereacombustibilului, iar raportul de compresie poate fi m:rit foarte mult.

Combustibilul este introdus în cilindrul motorului doar la sf9ritul compresiei,

aprinz9ndu<se în contact cu aerul suficient de fierbinte.

%rderea combustibilului este mai lent:, f:c9ndu<se pe m:sur: ce acesta p:trunde încilindru. #ransformarea este aproape o izobar: !figura 1<0".

Figura 2-1. Ciclul termodinamic al motorului Diesel.



Provocarea 2-1

C9t este oare randamentul ciclului iesel=

>o?i calcula randamentul oric:rui ciclu termodinamic folosind cea mai con+enabil:+ariant: a expresiei$

ou: dintre transform:rile ciclului iesel sunt adiabate, astfel înc9t sistemul schimb:c:ldur: cu mediul doar în celelalte dou: transform:ri. Cea de<a doua +ariant: este maicon+enabil: < +ei fi ne+oit s: exprimi doar dou: cantit:?i de c:ldur:.

5n timpul transform:rii izobare 1@2, datorit: arderii combustibilului, gazul primetecantitatea de c:ldur:$

5n timpul transform:rii izocore @0, datorit: deschiderii supapei de e+acuare, gazulse r:cete brusc, ced9nd cantitatea de c:ldur:$

%stfel, expresia randamentului ciclului iesel de+ine$

A&BB td&BB)

!0"

#emperaturile atinse în timpul ciclului nu sunt independente. in ecua?ia compresieiadiabatice 0@1, ob?ii$



unde este raportul de compresie al motorului.

in ecua?ia transform:rii izocore 1@2, ob?ii$

unde este raportul de destindere izobar:.

in ecua?ia destinderii adiabatice 2@$

rezult:

%stfel,

olosind în rela?ia !0" expresiile prelucrate ale temperaturilor, expresia final: arandamentului ciclului iesel este$

Motoarele iesel func?ioneaz: cu randament mai mare dec9t cele Otto i pot utilizacombustibili mai ieftini !cum este motorina", neexist9nd pericolul autoaprinderii întimpul compresiei.

Cu toate acestea, motoarele iesel prezint: deza+antaDul unei func?ion:ri mai lente <arderea combustibilului se face treptat, pe m:sura introducerii acestuia în cilindru.



%ceasta conduce la motoare mai masi+e, la aceeai putere dez+oltat: !putere specific:mic:".

Motoarele moderne func?ioneaz: dup: o combina?ie a ciclurilor Otto i iesel, p:str9nd parte din a+antaDele fiec:ruia$ randamente ridicate i puteri specifice mari

!figura 1<1".

Figura 2. Funcţionarea unui motor modern, cu patru

supape pentru fiecare cilindru şi injecţie de benzină.

TEMPERATURA GAZELR DE ARDERE ! RA"DAME"TUL MTRULU!ȘTERM!#

Modelarea teoretic: a func ion:rii motoarelor termice i practic dez+oltareaț ș

termodinamicii ca o ramur: a fizicii a cunoscut un progres semnificati+ dup: publicarea de c:treEadi Carnot în anul 061 a studiului intitulat ,, Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur

les machines propres de!elopper cette puissance".Ee accept: c: într-un proces ciclic monoterm se realizeaz: doar transformarea lucrului în

c:ldur:, nu i in+ers. >entru a ob ine con+ertirea c:ldurii în lucru mecanic este necesar ca ma inaș ț ș

termic: s: func ioneze cu dou: surse de c:ldur:, la temperaturi diferite.ț

Carnot a imaginat ciclul de func ionare al unei ma ini termice ideale biterme re+ersibileț ș

despre al c:rei randament a ,,demonstratF c: limiteaz: superior randamentul oric:rei ma iniș

termice reale care ar func iona între acelea i temperaturi extreme ca i ciclul Carnot.ț ș ș







azot care nu particip: la ardere, dar care e înc:lzit i se dilat:, au o oarecare influen : asupraș ț

randamentului final.%nomalia randamentul crescut în cazul motorului diesel se explic: prin faptul c: acesta

este direct corelat cu ,,natura combustibiluluiF i respecti+ +olumul de gaze generat la ardere.ș

Motorina produce un +olum mai mare de gaze în timpul combustiei i acestea pot generaș

o cantitate mai mare de lucru mecanic în timpul fazei de dilatare în cilindrul motorului.esigur c: i alte caracteristici ale procesului de ardere au i ele o oarecare influen :ș ș ț

asupra randamentului global.#ermodinamica actual: nu este capabil: s: explice un alt fapt constatat experimental iș

anume randamentul unui motor este cu atît mai mare cu cît raportul de compresie în faza de preardere este mai mare. esigur c: în practic: acest raport nu poate fi crescut peste o anumit:limit: datorit: autoexploziei combustibilului.

in punctul de +edere al unei noi teorii a termodinamicii, actuala formul: de calcul arandamentului motorului termic este complet inutil: întrucît pre+ede un randament dependentdoar de temperaturile între 1 surse de c:ldur: f:r: a lua în considerare natura combustibilului,+olumul de gaze degaDate la ardere, condi iile de ardere i alti factori suplimentari.ț ș

Este randamentul unui motor termic direct de&endent de &uterea calorică a

com'usti'ilului)

5n exemplul de mai sus s-a putut obser+a c: benzina i motorina au puteri calorice destulș

de apropiate raportate la unitatea de +olum. Ce se întîmpl: dac: lu:m in considerare uncombustibil cu o putere caloric: mult inferioar:= >utem face ca un amestec de alcool cu ap: folosit ca i carburant s: aib:ș un randamentmai mare în lucru mecanic comparati+ cu actualii combustibili clasici !benzin: sau motorin:"= % a cum am prezentat mai sus$ș

puterea caloric: a benzinei este de 8 MN/g iar densitatea benzinei de 82K g/m2

puterea caloric: a motorinei este de , MN/g iar densitatea motorinei este de 6K g/m2 puterea caloric: a etanolului este de 17,8 MN/g iar densitatea alcoolului este de 86 g/m2 >rin arderea a cîte 0m2 din fiecare combustibil se degaD: urmatoarele cantit: i de c:ldur:$ț

0m2 benzin: .......82KP8 MN & 2,20 QN0m2 motorin: .......6KP, MN & 26,8 QN0m2 alcool .......86P17,8 MN & 12,16 QN

Ja arderea a 0 m2 de alcool se degaD: urm:torul +olum de gaze de ardere$C1TO ' 2 O1 --) 1CO1 ' 2T1O ! +ol"

g alcool................P11, m2 gaze86 g !0m2"..................zunde z &0706 m2 gaze de ardere ce produc lucru mecanic. Cu asemenea +olum de gaze degaDate, este imposibil ca alcoolul pur folosit ca

iș combustibil s: intre în competi ieț cu benzina sau motorina. ac: se ia în considerare c: puterea caloric: inferioar: a alcoolului face





Randamentul motorului Otto

Randamentul unei masini ideale reversibilecare ar utiliza drept substanta de lucru ungaz ideal si aer si ar functiona dupa un ciclu formatdin doua adiabate si doua izocore estelimita catre care tinde randamentul oricarui motorreal cu aprindere prin scânteie în patru timpi(Otto). Aspiratia ar corespunde izobarei 0 - 1 din

diagrama ciclului idealizat (g. !.1"#) întrucâtabsorbtia amestecului carburant în cilindru are locla presiunea constanta p1 egala cupresiunea atmosferica. $ompresia amestecului ind rapida% poate considerata adiabatica. &n ciclul masinii ideale amreprezentat-o prin comprimarea adiabatica

cvasistatica 1 ' !% între punctul mortinferior (V 1) si cel superior (V !). upa aprinderea amestecului% presiuneagazelor rezultate creste izocor pâna la circa !#atm. rocesul idealizat este reprezentat prinizocora ! ' *. etenta gazelor arse poate considerata un proces adiabatic redat ideal prin

destinderea adiabatica cvasistatica * ' +pâna la punctul mort superior ( volumul V 1). O data cu desc,iderea supapei de evacuare%presiunea gazului scade brusc pâna la valoareacelei atmosferice. esi în realitate procesul esterapid% pentru masina ideala a fost reprezentat prin





Randamentul motorului Otto ideal reversibil nudepinde decât de raportul de compresiesi de e4ponentul adiabatic al gazului ideal

considerat ca substanta de lucru. Motoare termice cu ardere internă

0cestea sunt ma'ini termice în interiorul cărora arderea unui gazcombustibil conduce la ob&inerea unei cantită&i de căldură curealizarea unui lucru mecanic util la arborele ma'inii. Pentru studiulunei astfel de ma'ini se utilizează ipotezele



1 agentul de lucru din motor este un amestec de gaze arse care seconsideră ca un gaz perfect!2 pe durata efectuării unui ciclu se consideră căldura specifică a ficonstantă cu temperatura!

" agentul de lucru nu sc#imbă faza în timpul unui ciclu!$ se consideră că pe parcursul unui ciclu cantitatea de agenttermic răm%ne constantă & dacă nu se consideră fazele deaspira'ie( refulare!) procesele din motorul termic sunt re*ersibile +comprimare ,idestindere-!. procesul comple/ al arderii combustibilului se înlocuie,te printrocomunicare termodinamică de căldurăupă modul în care se realizează procesul de ardere acombustibilului motoarele cu ardere internă se clasifică în cu ardere la *olum constant & se aspiră un amestec format din aer ,i *apori de combustibili care după comprimare se aprinde prindeclan,area unei sc%ntei electrice MA3 & motoare cu aprindere prinsc%nteie! cu ardere la presiune constantă & se aspiră aer care se comprimă,i la sf%r,itul comprimării se in4ectează combustibil care seautoaprinde datorită faptului că aerul comprimat are o temperatură

înaltă peste cea de aprindere a combustibilului & MAC & motor cuaprindere prin comprimare





"otor cu ardere in @ timpi "otor cu ardere in ; timpi

Motorul Diesel



- este un motor cu ardere interna, in patru timpi cu aprindere princompresie+

- foloseste drept combustibil motorina+

- pompa de in*ectie produce presiunea combustibilului, iar in*ectorulil pulverizeaza in interiorul cilindrului



- randamentul motorului $iesel este superior motorului cu aprindereprin scanteie .

/ei @ timpi de functionare ai motorului $iesel suntJ

.0dmisia

;./ompresia

D.0rderea si detenta

@.vacuarea gazelor



0dmisia

- supapa de admisie este desc#isa, pistonul se deplaseaza in *os siin cilindru se aspira aer la presiune atmosferica+







Motorul Otto este astfel denumit dupa numele inventatorului

sau Nikolaus ugust Otto

!ste un motor standard in patru timpi in care pistonul face

4 curse si foloseste drept com"usti"il un amestec de aer cu

vapori de "en#ina$

mestecul este aspirat intr%un cilindru cu piston prin

supapa de admisie

&u a'utorul unei "u'ii se produce o scantee( com"usti"ilul

arde( producand ga#e care imping pistonul si efectuea#a lucrul

mecanic

)istonul este legat de un sistem "iela%manivela care are

rolul de a transforma miscarea rectilinie de dus%intors in

miscare circulara continua

&ei 4 timpi de functionare ai motorului Otto sunt*

1$dmisia

2$&ompresia adia"atica

3$rderea si destinderea adia"atica

4$!vacuarea

dmisia



Pistonul porneste de la capatul superior al cilindrului si incilindru este aspirat amestecul de aer si benzina supapa de admisiefiind desc#isa + la sfarsitul acestui timp pistonul a*unge la capatulinferior si supapa de admisie se inc#ide.

&ompresia adia"atica



/and pistonul a*unge la capatul inferior, supapa de admisie seinc#ide si pistonul incepe sa urce in cilindru realizand o comprimareadiabatica a amestecului comburant

rderea si destinderea adia"atica



1 descarcare electrica a bu*iei aprinde amestecul comburant acarui ardere are loc rapid, ca o e%plozie. $e aici provine sidenumirea alternativa de motor cu e%plozie. Presiunea sitemperatura in cilindru cresc brusc si pistonul este impins. =impul Deste timpul motor, in care se efectueaza lucru mecanic asuprapistonului. Ha sfarsitul acestui timp se desc#ide supapa de evacuare

!vacuarea

vacuarea gazelor arse, in atmosfera, incepe printr-un procesde racire izocora, pana cand gazele a*ung la presiunea atmosferica.Pistonul se ridica si gazele sunt evacuate, supapa de evacuare fiinddesc#isa. Ha capatul ciclului supapa de evacuare se inc#ide iarsupapa de admisie se desc#ide si incepe un nou ciclu.





"otorul 1tto in zilele noastre

Bn*ectia dieselJ istemul de in*ectie

te#nica mecanica

1. =ntroducere.

/e,iculele ec,ipate cu motoare iesel ocupa un loc din ce în ce mai important în

vânzarile de ve,icule noi. 9otivele alegerii acestui tip de motorizare% de catreclienti% sunt multiple

• $arburantul utilizat este înca mult mai ieftin decât cel pentru motoarele cubenzina%

• Randamentul motoarelor ieseleste superior celui de la motoarelecu benzina% consumul este decimai scazut%

• >surinta în conducere siperformantele motoarelor iesel lefac sa e folosite de catreconstructorii de automobile si laec,iparea cabrioletelor.

ALT6 7C8M69T6 H/=R1T1=1IR0TBR0

0R>1RH /1=B=

0lgoritm pentru asistolie

ecuritatea instalatiilor #idraulice

"asina de debitat bag#eta, marca 0ltec#, model 080 P

B=" $ P0R/0R 0=1

P1"P0 $ 0HB"2=0R

Bntreruptoare cu protectie la curent diferential?H

"agaziner tranzit, magaziner comercial marfa simagaziner comercial baga*e si mesagerie instatie

>0UH "0="0=B/ 0H TB0>BHB=0=BB

/autare

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/ELECTROFOTOGRAFIEREA18523132219.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/ARBORELE-COTIT53214181.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Algoritm-pentru-asistolie13723510.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Securitatea-instalatiilor-hidr1951021610.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Masina-de-debitat-bagheta-marc121418228.php


http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/SISTEME-DE-PARCARE-AUTO1658211721.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/POMPA-DE-ALIMENTARE1611421520.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Intreruptoare-cu-protectie-la-10441417.php


http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Magaziner-tranzit-magaziner-co82787.php



http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/BAZELE-MATEMATICE-ALE-FIABILIT61916.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/ELECTROFOTOGRAFIEREA18523132219.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/ARBORELE-COTIT53214181.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Algoritm-pentru-asistolie13723510.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Securitatea-instalatiilor-hidr1951021610.php



http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/SISTEME-DE-PARCARE-AUTO1658211721.php

http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/POMPA-DE-ALIMENTARE1611421520.php






http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/BAZELE-MATEMATICE-ALE-FIABILIT61916.php



!. ?eneralitati.

!.1. rincipiul motorului iesel.

iferit de motorul cu benzina unde aprinderea este comandata% motorul iesel

functioneaza datorita aprinderii spontane a carburantului în timp ce este in@ectat încamera de ardere. entru aceasta% mai multe conditii sunt necesare

• 3emperatura aerului în momentul in@ectiei trebuie sa e de apro4imativ500 $ (+00 $ minimum). Aceasta temperatura este atinsa princomprimarea aerului admis în motor.

• 9otorina este in@ectata sub presiune înalta (de la 1*0 la mai mult de 1000bars) pentru a obtine o pulverizare care sa permita arderea completa acarburantului.

Exemplu de motor F9Qt.

Admisie. Compresie. Injectie. Injectie

(vazuta de sus).

!.!. $iclul mi4t.



>entru motoarele iesel rapide, se utilizeaza un ciclu care permite arderea în doi timp$ o parte seface la +olum constant, cealalta se face la presiune constanta !ciclul lui EabathW".

> >resiune.

* *olum.

>ME >unct Mort Euperior.

>MI >unct Mort Inferior.

% %dmisie.

G Compresie.

C %rdere.

estindere.

( (+acuare.



!.!.1. 3emperatura la sfârsitul compresiei.

Compresia aerului admis trebuie sa permita obtinerea temperaturii necesare la finele compresieiodata cu începerea inDectarii de carburant.

Mai multi $actori in$luentea(a aceasta tem&eratura*

• Presiunea la sfrsitul compresiei. 3rebuie sa e de !0 bari minimum cuo diferenta de ma4imum + bari între cilindrii. Rapoartele volumetriceutilizate sunt de apro4imativ 1#1 pentru motoarele cu in@ectie directa la!!1 pentru motoarele cu in@ectie indirecta.

• !emperatura aerului admis. &n anumite cazuri de functionare estenecesara încalzirea aerului admis (pre-postîncalzire).

• "uprafata de sc#im$ de caldura între camera de ardere si e4terior(motoarele cu in@ectie directa au un raport volumetric mai scazut).

!.!.!. Bazele de ardere.

$arburantul patrunde în camera% ind pulverizat prin in@ector. Biecare particula demotorina intra în contact cu aerul supraîncalzit.

Biecare molecula de carburant gazos începe sa se amestece cu aerul% fazele deardere ind urmatoarele

• %xidarea motorinei si formarea de peroxizi. articulele ne decarburant care se formeaza în momentul in@ectiei se o4ideaza prin contactcu o4igenul din aerul comprimat pentru a forma pero4izi.

• &escompunerea peroxizilor. Cepararea moleculelor de motorina sio4igenarea provoaca zgomotul caracteristic motorului diesel.

• Cracarea. $aldura dega@ata realizeaza o cracare a picaturilor ramase înstare initiala. $ontinutul în carbon a moleculelor de carburant este puternic

diminuat prin aceasta cracare si antreneaza o diminuare a vitezei de ardere.

!.*. $omparatie între motorul cu benzina si motorul iesel.

!I'PI '%!%. &IE"E. *E+,I+-.



A&'I"IE.

• resiune().

(mini - ma4i).

• oza@.

Aer aspirat.

0%8# bar la supraalimentare

(nu are clapeta deacceleratie).

1 la 1#%"+.

(1 la !0 2 1 la *0 înpractica).

Amestec aer-benzinaaspirat.

0%*# bar la atmosferica( este în functie desarcina) sausupraalimentare.

1 la 1+%".

C%'PE"I+E.

• Raportvolumetric.

(/Dv)v

• la sfârsitde compresie.

06/0!InDectie irecte" la11/0!InDectie Indirecta".

*# la +0 bari.

"1 la 101.

" la 1! bari.

A&EE.

• Aprindere.

• la sfârsitde ardere.

• 3emperatura la sfârsit deardere.

Aprindere spontana.

#0 la 80 bari.

1"00 la !000$.

Aport energetic

comandat.

*# la #0 bari.

!000 la !#00$.

E/ACAE.

• oluare.

• 3emperatura de evacuare.

EO4.

$O% F$% articule(sarcina mare)

+#0 la 7#0$.

$O% F$ (în amestecbogat).

EO4 (în amestec sarac sisarcini mari).

500 la 800$.





'otoarele cu injectie indirecta.

InDectia este realizata într-o antecamera care poate fi de trei tipuri$

• $amera de preardere%

• $amera de turbulenta(HRicardoH folosite pemotoarele Renault)%

• $amera au4iliara.

Constructorii aleg un anumit tip de motor potri+it cu aplicatia respecti+a.

Injectia directa. Injectia indirecta.

• $onsum mai mic de combustibil.

• Igomot la regimuri scazute.

• resiune de in@ectie ridicata.

• ?reu de depoluat (EO4).

• Eecesitatea supraalimentarii (crestererandament).

• $onsum mai ridicat decombustibil.

• 9ai putin zgomot.

• >sor de depoluat.

• Eecesitatea preîncalziriiaerului.

!.+.!. ?estionarea doza@ului.

arametrii fundamentali pentru gestionarea doza@ului de carburant sunt turatia sisarcina motorului. &n anumite cazuri% se considera si alti parametri.

?estionarea electronica permite integrarea mai multor parametri si deci obtinereaunui debit in@ectat mai precis

• Viteza vehiculului permite calculul raportului anga@at(optimizareaperformantelor).

• Temperatura motorinei ermite calculul masei volumice de motorina(emisiile de fum).



• Debitul de aer ermite calculul masei de aer admis în motor (doza@).

• Presiune atmosferica ermite corectia altimetrica.

• Temperatura apei ermite calculul debitului la pornire (suprasarcina)

• Stare decodor =nterdictie debit si antidemara@ activ.

$onstrângerile cu privire la depoluare si e4igentele clientilor face imposibilagestionarea mecanica asa cum a fost realizata pâna în prezent.

"inoptica 3estionarii dozajului.

!.+.*. ?estionarea începutului de in@ectie (avansul).

Avansul la injectie este necesar pentru compensarea 4ntrzierilor2

• &ntârzierea in@ectiei timpii care se scurg între debutul in@ectiei la pompa sidebutul in@ectiei la in@ector (timpi constanti).

• &ntârzierea arderii timpii necesari pentru aprinderea motorinei (timpivariabili).

ste necesar sa se compenseze aceste întârzieri începând in@ectia la pompa înaintea unctului 9ort Cuperior al motorului.





Viteza vehicul 2 ermite calculul raportului de cutie pentru aefectua corectiile în scopul ameliorarii performantelorsi a usurintei de a conduce.

Informatie debut injectie: Ja un $ommon Rail calculatorul comanda

direct începutul desc,iderii in@ectoarelor în functie depozitia cilindrilor.

%tunci c9nd la o pompa rotati+a a+ansul este gestionatelectronic, calculatorul defineste a+ansul real la transmitereainformatiei >MT motor si informatiei începutului de inDectieli+rata printr-un inDector instrumentat sau un captor de cursarotor. aca a+ansul comandat este diferit de a+ansul real, seefectueaza o corectie a comenzii de actuator.

*. $ircuit de alimentare de @oasa presiune.

*.1. rincipiul de functionare.

Bunctionarea sistemului de in@ectie impune alimentarea continua% cu carburant @oasapresiune si fara aer% a elementului de pompa@ înalta presiune.

9otorina este aspirata din rezervor printr-o pompa de @oasa presiune (motorina dinconducta de alimentare se gaseste sub depresiune2 datorita rezistentelor internecreate prin conducte si ltre% pompa de @oasa presiune aspira cu dicultate) apoiltrata% apoi utilizata de pompa de înalta presiune. Returul la rezervor se face odatace regularea @oasei presiuni a fost efectuata si in@ectoarele au fost alimentate.



*.!. lementele componente.

*.!.1. Rezervorul.

$a si rezervorul de benzina% rezervorul de motorina utilizeaza mai multe supape.

rincipalele supape sunt

• Cupapa de securitate a depresiunii instalata în rezervor prin care se evitacrearea depresiunii în rezervor datorita obturarii supapei de punere la aerulliber.

• unerea la aerul liber a rezervorului.

• Cupapa anti-scurgere la rasturnare instalata la busonul de umplere.

Iona de admisie a motorinei în rezervor este de regula înc,isa pentru a evitaemisiile (buson etans).

*.!.!. Biltrul de motorina.

recizia mare de realizare a elementelor componenteale sistemelor iesel impune alimentarea cu motorinaa motorului printr-un ltru care poate opri particulefoarte ne de la ! la * microni.

• 9otorina este aspirata din rezervor printr-opompa interna pompei de in@ectie.

• $ircuitul functioneaza sub depresiune. >ndefect de etanseitate genereaza o priza deaer si deci o dezamorsare a circuitului.





ompa de @oasa presiune(pompa de transfer) este de tipvolumetric. Aceasta permite% pede o parte% aspirarea motorinei

din rezervor si pe de alta parte%de generare a unui debit catrepompa de înalta presiune.

resiunea este controlata printr-un regulator e mecanic (cua@uta@ la capat de circuit pentruo pompa rotativa) e electric($ommon rail).

1 - regulator

! - pompa

* - ltru

+ - rezervor

A - presiune de transfer

G - @oasa presiune

*.+. $ontrolul circuitului de @oasa presiune a unei pompe rotative.

$ontrolul unui circuit este realizat prin masurarea presiunii în aval si amonte deltru. /alorile obtinute dau o imagine asupra pierderii de sarcina din circuitpermitând apoi diagnosticarea.

entru a relevante% controalele trebuie sa e efectuate în timp ce debitul în circuit

este ma4im. &n acest scop% este necesar sa se masoare presiunea când motorul estela regim ma4im (atentie la precautii).







+.1. $ircuitul de alimentare clasic de înalta presiune.

Circuit de alimentare clasic de 4nalta presiune.

ompa de înalta presiune trimite la ecare in@ector motorina sub înalta presiune.

6.7.7. "c#ema deprincipiu a pompei *osc# cu element de pompare axial





Faza de refulare a pompei

1 latou portgaleti.

! latou cu came.

* Gucsa de sfârsit de in@ectie.

L $ursa piston.

9C unct 9ort Cuperior (piston).

1 latou port-galeti (4).

! latou cu came (se roteste).

* Alimentare.

+ $ap ,idraulic.

# Gucsa de sfârsit de in@ectie.

9= unct 9ort =nferior (piston).



n timp ce pistonul pompei estela punctul mort inferior, orificiilede alimentare ale pistonuluicomunica cu intrarea motorineidin capul #idraulic. /amera decompresie se umple.

Alimentare.

Rotirea pistonuluipermite înc,idereaadmisiei si punerea încomunicare curefularea. 3ranslatiapistonului antreneazade asemeneacomprimarea volumului

camerei de ardere.ompa debiteaza.

&e$ut de refulare.

istonul continua cursa "frsit de injectie.





- presiunea din colectorul de admisie% când motorul estesupraalimentat

- presiunea atmosferica% când motorul este prevazut cu corectoraltimetric

ozitia inelului de sfârsit de in@ectie depinde de ec,ilibrul levierului de reglare.ozitia levierului depinde de intensitatea fortelor e4ercitate pe de o parte prinregulator ( informatia de turatie a motorului ) iar pe de alta parte prin levierul desarcina prin intermediul arcurilor de reglare.



0estionarea electronica a dozajului.

?estionarea doza@ului poate efectuata si electronic% de data aceasta luîndu-se încalcul mult mai multi parametrii. $omanda pozitiei inelului de sfârsit de in@ectie serealizeaza prin intermediul unui electromagnet comandat în semnal de tip R.$.O..

$alculatorul este informat în permanenta de pozitia inelului de sfârsit de in@ectie .

4.1.2. Schema de principiu a pompei Lucas cu element de pompare radial

1- a4ul de antrenare

!- levier de reglare

*- levier de relantiaccelerat

+- arc de reglare

#- actuator de avans

5- levier de sarcina

7- supapa de doza@

"- C3O electric

8- pompa de transfer

10- cone4iune pentruinalta presiune

11-sertaras desuprasarcina

1!- inel cu came

1*- maselote

1+- coa@a maselotelor

a) Principiul de pompare radiala 4n rotatie.



1 - inel cu came

! - galet

* - port galet

+ - rotor

# - piston plon@or

5 - oriciu de refulare

7 - stator (cap ,idraulic)

" - oriciu de alimentare





+.1.*. $orectia avansului pentru functionarea la rece (supracalare)

&n timpul functionarii la rece a motorului temperatura din camera de ardere nuatinge intotdeauna valoarea necesara autoaprinderii amestecului carburant% si deaceea perioada arderii creste e4istând posibilitatea ca debutul arderii sa se producadupa .9.C. al motorului. entru a compensa acest efect se apeleaza la crestereaavansului la in@ectie procedeu numit supracalare.

oua tipuri de corectii sunt posibile

- corectia avansului pe cale mecanica

- corectia avansului pe cale ,idraulica

/orectia pe cale mecanica consta în actionarea unui sertaras sau asupra unei piese legata de acesta. /omanda poate fimecanica sau electrica, iar informatia necesara este temperatura motorului. 0cest tip de corectie prezinta inconvenientul ca



actioneaza în timpul fazei de pornire a motorului, când un avans prea mare poate impiedica demararea acestuia. Pentruanumite aplicatii este necesara dezactivarea acestui sistem inainte de controlul cala*ului initial).

$orectia ,idraulica (sistem numit MCG) consta în cresterea avansului la in@ectie princresterea presiunii de transfer în timpul functionarii la rece. =nformatia despretemperatura lic,idului de racire a motorului este determinata prin intermediul uneisonde termostatice aKata în circuitul de apa sau a unui termocontact% atunci când

comanda este electrica







6.7.6. Corectia avansului 4n functie de sarcina

6lement de pompa4 radial

rincipiul pompei radiale prezinta inconvenientul de a avea un avans variabil în

functie de sarcina (cu cat debitul aspirat este mai mare cu atat cama ataca maidevreme galetii). entru anumite regimuri de functionare ale motorului este necesara cori@a avansul pentru a înlatura acest dezavanta@ natural. $restere avansuluipentru sarcinile mici ale motorului este realizata prin cresterea% progresiva sau nu% apresiunii de transfer. =nformatia de sarcina permite comanda scaderii presiunii detransfer la sarcini mari ale motorului% informatia ind luata de pe levierul de sarcinaal pompei de in@ectie. Acest sistem se numeste AB$ (avans pentru sarcini mici)sau A$ (avans pentru sarcina pro3resiva). Atunci când avansul este gestionatelectronic aceasta corectie este cartograata.



6lement de pompa4 a/ial

Pentru a avea un motor mai suplu si mai putin zgomotos se impune diminuarea avansului la in*ectie pentru sacinile mici.Presiunea în timpul arderii scade atunci când debitul de combustibil se reduce. "a%imul presiunii în camera de ardere esteavansat în raport cu P.".. al motorului.

Pentru pompele rotative >1/M sistemul consta în diminuarea presiunii de transfer (si deci a avansului) atunci cand serevine la relanti, si se numeste initiator de refulare H.T.>. l utilizeaza pozitia mansonului regulatorului de turatie în aceastafaza de functionare pentru a reduce presiunea de transfer.



0estionarea electronica a avansului

Acest tip de gestionare permite optimizarea regla@ului de debut al in@ectiei . Oricare

ar tipul pompei se actioneaza la nivelul presiunii de transfer care se aplica pesertarasul de avans.



n functie deparametrii de functionare ai motorului calculatorul comanda actuatorul de avans dupa o cartograma memorizata. l impuneca avansul comandat sa fie cel real gratie unui traductor de pozitie al acului in*ectorului. istemul functioneaza in buclainc#isa si deci se permite o corectie daca acest lucru se impune. Bn cazul in care nu mai primeste informatie de la captorulde pozitie al acului in*ectorului, calculatorul va lucra in bucla desc#isa.

entru pompa Gosc,

A - sosirea presiunii de transfer

G - descarcarea catre alimentarea pompei

$ - canal de gestiune a presiunii

1 - sertaras de avans

! - electrovana de avans

* - resort de avans automat

Pentru pompa ucas

1 - electrovana de avans

! - sertaras de avans

* - rotula de legatura

+ - resort de avans automat

# - inel cu came

6.7.8. Functia de suprasarcina (cresterea de$itului de motorina la pornire)



Ha pompa Hucas sistemul desuprasarcina permite pornirea usoara a motorului prin cresterea debitului de motorina in*ectat in aceasta faza. $ebitultrebuie sa revina la valoarea initiala dupa ce motorul a pornit (cca. A: rot3min la pompa).

/resterea debitului în timpul fazei de pornire este realizata datorita maririi cursei pistoanelor plon*oare. 0ceasta variatie acursei este obtinuta prin decala*ul a%ial al suportilor de galeti. uprasarcina este anulata atunci când presiunea de transfer

este transmisa catre sertarasul de suprasarcina.

Ha pompele >1/M suprasarcina se realizeaza cu un resort de tip lama integrat levierului de sarcina cepermite deplasarea mansonului de sfârsit de in*ectie catre debite mari atunci când regulatorul nu este antrenat.



6.7. e3ulatorul de turatie

"otorul $BH functioneaza cu e%ces de aer. 1ricare ar fi sarcina motorului, o variatie a regimului de turatie nu va putea fiobtinuta decât prin variatia debitului de carburant in*ectat. Reglarea turatiei unui motor $BH consta în reglarea automataa dozei de combustibil in*ectat pentru a obtine un regim fi% de turatie. n functie de aplicatie va trebui reglata turatia motoruluipe întreaga pla*a de functionare (cazul motoarelor statice) sau numai pentru anumite regimuri (cazul motoarelor deautoturisme).

Principiul de reglare minim:ma/im

În cazul autoturismelor este necesara reglarea regimului de relanti, regim ce poate fi modificat datorita variatiei sarcinii motorului (de exemplu consumatorielectrici) in timpul acestei perioade de functionare. De asemenea este necesaraevitarea supraturarii motorului atunci cand sarcina este foarte mica (cazul

testului de opacitate).Principiul de functionare al regulatorului minim:ma/im mecanic

Bnformatia de turatie a motorului este preluata prin intermediul regulatorului centrifugal. fortul regulatorului asupra levieruluieste contracarat prin efortul arcurilor apasate la rindul lor de levierul de sarcina. Bn cazul unei reglari minim-ma%im se distingtrei faze J

- reglarea relantiului







- reincalzirea variabila functie de temperatura lic,idului din sistemului deracire al motorului ( martor aprins )

- reincalzire 4a% dupa stingerea martorului% bu@iile raman alimentate untimp de cateva secunde.

Taza de pornireJ bu*iile ramân sau nu alimentate in functie de temperatura lic#idului din sistemul de racire

Postîncalzirea se compune din urmatoarele doua faze J

-postîncalzirea 4a bu@iile raman alimentate simultan sau nu% timp de citevasecunde

-postîncalzirea variabila bu@iile sunt alimentate simultan sau nu% timp de maimulte minute.

Alimentarea bu@iilor poate taiata daca

- temperatura apei depaseste un anumit prag

- sarcina motorului depaseste un anumit prag

+.1.8. istribuirea înaltei presiuni.

a) rincipiul distributiei.

Rolul distribuitorului este de a distribui

• $atre ecare in@ector motorina comprimata prin elementul de pompa@%

• &ntr-o anumita ordine si la un moment bine precizat.

%$servatii asupra pompelor rotative.

$lapetele de reaspirare (la iesirea de înalta presiune) permit mentinerea uneianumite presiuni reziduale în conductele de înalta presiune (scurteaza întârziereain@ectiei) si asigurarea unei înc,ideri ferme a acului de in@ector (pentru evitarea

stropilor).

e asemenea se gasesc clapete de

• Reaspirare cu debit variabil variaza volumul de reaspirare a volumului înfunctie de debitul in@ectat.



• Brânare a reaspiratiei rolul lor este de a amortiza undele de presiune la înc,iderea in@ectoarelor. Bara acest dispozitiv% aceste unde de presiunecreaza o redesc,idere a in@ectorului având drept consecinta un e4ces defum.

b) !ala"ul initial.

$ala@ul initial consta în reglarea debutului de in@ectie fata de punctul mort superioral motorului.

/ontrolul cala*ului initial trebuie sa se faca obligatoriu dupa desfacerea sau demontarea pompei ca si dupa orice interventieasupra distributiei oricare ar fi tipul de pompa (total mecanica sau pilotata electronic).

Calajul pompelor *%"C=

Acest cala@ consta in masurarea deplasarii pistonului pompei de la punctul sau mort

inferior pana cind .9.C. al motorului a fost atins

-se monteaza un ceas comparator

-se cauta punctul mort inferior al pistonului pompei rotind motorul in sensul sau derotatie

-se pune comparatorul la zero

-se roteste motorul pana cand dispozitivul "1=. :A@ pozitioneaza motorul in P."..

-se citeste valoarea pe ceas



/alorile de regla@ difera de la motor la motor si sunt impuse de constructor% deaceea ele trebuiesc respectate cu strictete.

aca valoarea nu este cea corecta% trebuie a@ustata. Cunt posibile doua cazuri

a) $orpul pompei are gauri ovale de prindere. Regla@ul pompei se facemodicand pozitia corpului pompei% deci a platoului port- galeti% inraport cu motorul.

b) aca 4area pompei nu se face prin gauri ovale% regla@ul pompei seface prin fulie% aceasta ind o fulie cu regla@ micrometric RA9

Calajul pompelor CA"

ompele J>$AC au un debut de in@ectie variabil în functie de debit . Biecare pompaposeda propria valoare de regla@ ce poate luata de pe o agrafa din plastic care

este 4ata pe levierul de sarcina al pompei. /ericarea cala@ului se face astfel

- se pune comparatorul la zero dupa ce ti@a dispozitivului 9O3 1078 esteapasata pe g,idul ei

- se roteste motorul pâna când dispozitivul "1=. :A@ pozitioneaza motorul în P."..

- se citeste valoarea pe comparator

- daca valoarea nu este corecta se procedeaza la a@ustarea ei% astfel

- daca 4area pompei se face în gauri ovale regla@ul se efectueazamodicând pozitia corpului pompei ( inelului cu came ) în raport cumotorul

- daca 4area pompei nu se face în gauri ovale regla@ul se efectueaza cua@utorul unei fulii cu regla@ micrometric RA9



+.1.10. =n@ectoarele.

Injector cu stift.

=n@ectorul este elementul ma@or al

sistemului iesel. $alitatea in@ectiei sideci calitatea arderii sunt direct legatede caracteristicle si regla@ele lui. Acestaparticipa la adaptarea ratei deintroducere (cât se in@ecteaza în câttimp).



Rolul in@ectorului este de a pulveriza nmotorina la o presiune bine determinatasi un @et adaptat la tipul de motor.

Injector cu 3auri.

c) #denti$carea di%eritelor tipuri de in"ectoare.

Acest cod permite cunoasterea

caracteristicilor de in@ector (tip dein@ector% ung,iul @etului.....). steimportant de respectat preconizarile side controlat conformitatea in@ectoarelor

în caz de disfunctionalitati ale motorului(fum% lipsa de putere% zgomote.....).



d) rincipii de %unctionare.

Injector cu stift sau cu stran3ulare.

=n@ectoarele cu stift conic sau cu strangulare sunt utilizate pentru motoarele cuin@ectie indirecta. =n@ectorul cu strangulare prezinta particularitatea de a permite oin@ectie cu debit variabil (pre-@et% apoi @et principal).

Injectoarele cu 3auri.

=n@ectorul cu gauri este utilizat la motoarele cu in@ectie directa. Cectiunea mica agaurilor permit o pulverizare buna% dar necesita o presiune de in@ectie ridicata.Eumarul si dispunerea gaurilor sunt variabile în functie de aplicatie.



Ccopul in@ectorului cu dublu eta@ este de a permite cresterea duratei de in@ectiein@ectând o parte de motorina în timp ce primul eta@ se desc,ide (apro4. !00 bari)% sirestul atunci când presiunea a atins +#0 bari.

Arderea este mai putin brutala si se constata o diminuare a nivelului de zgomot.

Eivelul de presiune a primului eta@ este controlabil cu o pompa de tara@% dar nu esteposibila controlarea celui de-al doilea eta@ dupa vânzare.

epaus.

Resortul superior mentineacul in@ector pe scaunulsau.

a pre ; injectie.

Ja trecerea de !00 bari%presiunea pe ac e4ercita oforta mai mare decât arculsuperior.

Acul se deplaseaza si vine în contact cu inelul rosu.

Injectia.

resiunea creste pâna la+#0 Gari% ca si forta pe arc.

Borta celor doua arcuri esteinsucenta pentrumentinerea aculuiin@ectorului.

Acesta se ridica si împingeinelul rosu în locasul sau.



Injectoarele instrumentate.

Anumite pompe pilotate electronic pentruin@ectia directa sau indirecta au nevoie de

informatia de început de in@ectie. &n acest caz%un port-in@ector se va ec,ipa cu o bobina si unmiez mobil.

=n@ectorul instrumentat permite calculatoruluide in@ectie sa determine avansul real princompararea semnalului 9C motor si asemnalului de ridicare a acului.

Acest captor este de tip inductiv si este

integrat în in@ector. &n aplicatia urmatoare%captorul poate alimentat sau nu.

1 A4 de regla@.

! Gobina.

* 3i@a-împingatoare.

+ $ablu.

# $onector.

e) ozitionarea port&in"ectoarelor pe motor.

ort-in@ectoarele însurubate în c,iulasa sunt utilizate numai pentru in@ectia indirecta.

ort-in@ectorul bridat pe c,iulasa este utilizat pentru in@ectia directa sau indirecta.

entru in@ectia directa% in@ectorul nu trebuie sa aiba decât o anumita pozitie% ung,iulde @et% diametrul gaurilor% care au fost stabilite la fabricarea motorului (pozitiain@ectorului în c,iulasa) si punerea la punct a motorului.



%) !ontroale' re(la"e si dia(nostic.

$ontroalele unui in@ector se efectueazacu a@utorul unei pompe de tara@. Cunt

în numar de # si trebuie obligatoriu sa

e efectuate cu un lic,id specic (dee4. I+>EC! EF E&).

Injector $un

Injector defect

Controale 2

• Presiunea de taraj. Bara o presiunecorecta% celelalte controale nu mai suntconcludente. &n functie de aplicatie%regla@ul este realizat printr-un surub sauprin interpunerea unei cale (variatia dela 10 la 1! bari printr-o zecime de mma calei interpuse).

• Forma jetului. Ce apreciaza în functiede caracteristicile in@ectorului (ung,iul

de @et). ulverizarea trebuie sa euniforma si fara @et concentrat.

• Etanseitatea externa (între piulitaport-in@ectorului si in@ector) seapreciaza în timp ce in@ectorul estementinut câteva secunde e4act subpresiunea lui de tara@.

• Etansaitatea interna. Ce apreciazaobservând caderea de presiune de la

100 la #0 bari. >n timp de cadere apresiunii mai mare de 5 secunde indicaca ansamblul in@ector-portin@ector este

în buna stare (totusi% atentie la stareapompei de tara@). aca presiunea cadefoarte încet% etanseitatea între in@ectorsi port-in@ector este corecta% dar nu mai



e4ista trecere de motorina între ac sicorpul in@ectorului. &n consecinta% aculse va gripa% deoarece lubrierea nu maipoate asigurata.

• "foraitul injectoarelor. =n@ectoareleau un sforait lin% perceptibil numai lacadenta de 1 la ! pompari pe secunda.entru o cadenta mai ridicata% sforaitulse transforma în suierat.

Precautii

'otorina su$ presiune care intra 4n sn3e prezinta un risc ridicat de

4m$olnavire (leucemie).

+u se atin3e (cu minile 3oale) acul injector? 4n caz contrar existndriscul de coroziune a acestuia.

&upa 5ecare demontare a injectorului? este necesara 4nlocuirea3arniturii de etansare 4ntre port;injector si c#iulasa precum si a sai$eianti@acara (atentie la sensul de montaj).

+.!. $ircuitul de înalta presiune $ommon Rail.



1 - ompa înalta presiune

! - =n@ector

* - $onducta înaltapresiune

+ - Rampa de in@ectie

A - $ircuit de alimentarede @oasa presiune

G - $ircuit retur larezervor

$ircuitul de înalta presiune este ec,ipat cu o pompa de înalta presiune care are rolulde a alimenta rampa de in@ectie cu motorina sub înalta presiune.

+.!.1. rincipiile de pompare.

a) ompare cu trei pistoane radiale.

1 Arbore cucame.

! iston.

* =nel cu came.









c) istribuirea înaltei presiuni.

1 =esirile înalteipresiuni catrein@ectoare.

! $aptor depresiune.

* =ntrare înaltapresiunevenind de lapompa.

9otorina comprimata prin elementul de pompa@

este acumulata sub înalta presiune în rampacomuna. Aceasta rezerva de motorina este apoidistribuita la in@ectoare prin conductele de

înalta presiune.

1 Rampa comuna.

! $aptor de presiune.

* =ntrare înalta presiune.

+ =esiri înalta presiune.

Atentie2 Ce verica înaintea ecarei interventii ca rampa de in@ectie nu mai estesub presiune si ca temperatura carburantului nu este prea ridicata. in aceleasimotive este strict interzisa desurubarea unui racord al conductei de înalta presiuneatunci când motorul este pornit.

+.!.!. =n@ectoarele.



1 ?auri de in@ectie

! Ac in@ector

* =ntrare înalta presiune.

+ $onector electric.

# Retur de motorina.

5 Gobina@ de comanda.

7 $amera inferioara.

" $amera superioara.

8 Arc supapa.

10 Cupapa.

11 Arc ac in@ector.

=n@ectoarele sunt comandate individual de catre calculator. Astfel% port in@ectorul areintegrat un sistem de comanda prin bobina@ permitând comandarea electrica apresiunilor de in@ectie importante.

a) rincipiul de %unctionare.

Pozitia derepaus2

Acul in@ector (!)este mentinut înpozitia înc,is prinec,ilibrareapresiunilor încamera superioara(") si camera

inferioara (7)precum si prin fortaarcului de acin@ector (11).



&esc#idere injector2

$ând calculatorulcomanda desc,iderea

supapei (10) prinalimentarea alimentareabobinei (5)% camerasuperioara (") este pusala retur (#). &n acest cazec,ilibrul fortelor sepierde% presiunea see4ercita în camerainferioara (7) ducând laridicarea acului in@ector2in@ectia începe. =n@ectiadureaza atât cât bobinaeste alimentata.

nc#idere injector2

entru terminarea in@ectiei% calculatorul înceteaza alimentarea bobinei (5). Bortaarcului de supapa (8) reînc,ide supapa (10). resiunea în camera superioara (")reurca la nivelul presiunii de alimentare.

Ja acest moment ec,ilibrul este restabilit între camera superioara si camerainferioara% acul in@ectorului se reînc,ide.





1 $aptor de cursasertar regulator.

! Actuator pentru

debit de in@ectie.

* iston de refulare.

+ lectrovana pentru început de in@ectie.

# Certar regulator(manson).

ompa cu pompare a4iala si regulator electronic respecta acelasi principiu defunctionare ca si pompa cu regulator mecanic.

e asemenea% partile de alimentare si cele de distributie a motorinei sunt identice.

impotriva% sertarul de debit este comandat printr-un actuator comandat decalculator. Acesta înlocuieste ansamblul regulator centrifugal si levierul de sarcina.

Avansul este generat printr-o electrovana comandata printr-un calculator caremoduleaza presiunea avansului.

#.1.1. ebitul.

?estionarea debitului.



$omanda pozitiei mansonului este realizata printr-un electromagnet comandat înmase secventiale. eplasarea în rotatie a actuatorului de debit (!) antreneazadeplasarea în translatie a inelului de sfârsit de in@ectie (#). ebitul nul este asiguratprin intermediul unui arc.

$ând actuatorul nu este alimentat cu curent% debitul in@ectat prin pompa este nul%datorita actionarii arcurilor de desc,idere care readuc culisa de debit în pozitiaC3O.

$alculatorul comanda actuatorul de debit în functie

• e pozitia pedalei de acceleratie.

• e regimul motor.

si de mai multi parametrii de corectie.

$alculatorul este informat în permanenta de pozitia mansonului pentru a vericarealizarea efectiva a comenzii sale. $aptorul de cursa sertar este de tip inductiv.

#.1.!. Avansul.



?estionarea electronica a avansului permite optimizarea regla@ului începutului de

in@ectie în functionare.

&n functie de parametrii motor% calculatorul comanda actuatorul de avans conformunei cartograi memorate. l controleaza ca avansul comandat este c,iar avansulreal prin captorul de ridicare a acului in@ectorului. Cistemul este buclat si permite ocorectie daca este necesar. este aceasta corectie care este limitata ca valoareung,iulara% calculatorul genereaza un mod degradat asupra gestionarii sistemului.

Actuatorul de avans.

A - =ntrare presiune de transfer

G - escarcare catre alimentare pompa

$ - $anal de gestionare a presiunii

1 - $ric avans

! - lectrovana de avans

* - Arc de avans automat



A - presiune de transfer

1 - cric de avans

! - arc regulator

* - platou port-galeti

volutia avansului este comandata printr-un cric ,idraulic. ozitia cricului determina

pozitia platoului port galeti fata de partea care se roteste a sistemului de pompare.eplasându-se% sertarul de avans pivoteaza platoul port galeti% camele platoului cucame ataca galetii si avansul va creste. Aceasta evolutie a presiunii de transfer(controlul electrovanei de avans) permite obtinerea evolutiei avansului la in@ectie.

#.!. omparea radiala cu gestionare electronica a debitului si aavansului.



1 Arbore de antrenare.

! ompa de transfer.

* $arter.

+ $utie de avans.

# lectrovane.

5 $aptor pozitie rotor.

7 $ap ,idraulic.

ompa cu pompare radiala si regulator electronic este de tip Hdistribuitor rotativHbazat pe principiul de pomparedistribuire utilizata în special la pompele curegulator mecanic.

impotriva% cantitatea de debit in@ectat este generata printr-un calculator carepiloteaza doua electrovane care actioneaza rotorul. Acesta înlocuieste regulatorul

centrifugal si levierul de sarcina ale pompelor cu regulator de debit mecanic.

Avansul este generat printr-o electrovana comandata de calculator care moduleazapresiunea de avans.



a) ebitul.

Elementele de pompare la EPIC.

1 Arbore deantrenare.

! Rotor.

* atina.

+ ?alet.

# iston plon@or.

ompa de in@ectie a sistemului =$ este o pompa rotativa distributiva. oza@ul esterealizat prin limitarea cursei plon@oarelo. Aceasta limitare depinde de pozitia a4iala arotorului glisant. omparea provine din deplasarea plon@oarelor% împinse prin

ansamblul patinagalet sub efectul prolului camei.



ozitia rotorului%masurata printr-un captor

inductiv% estecontrolatacomandândelectrovaneleHNbit DH si HNbit -H.

esc,idereaelectrovanei (-)aduce presiunea

de transferrespingând rotorulcatre debitul nul%pe cândelectrovana (D)permiteevacuareacarburantului%permitând arculuide revenire arotorului catre

pozitia de debitma4im.

e e4emplu $ând cele doua electrovane sunt înc,ise (alimentate cu curent)%rotorul este blocat si cantittatea in@ectata este constanta.



Apoi% când cele doua electrovane sunt desc,ise (nu este alimentata cu curent)%rotorul se deplaseaza natural în sensul reducerii debitului.

b) *+ansul.

Avansul la in@ectie este comandat printr-o electrovana controlând presiunea detransfer. Aceasta presiune este aplicata în spatele pistonului de avans care permitedeplasarea ung,iulara a inelului cu came deci de deplasare a momentului cândpistoanele plon@oare încep sa comprime motorina.

Captorul de pozitie a inelului cu came.

unerea contactului% un bobina@ si un miez solidar cu pistonul de avans permitecalculatorului sa cunoasca pozitia e4acta a inelului. upa pornirea motorului%calculatorul poate urmari variatia sa si sa o corecteze.

lectrovana de avans este comandata printr-un curent pulsant modulat (R$O).

c) ,prirea.

lectrovana de oprire este comandata printr-un curent pulsant modulat (R$O)pentru limitarea intensitatii. Eu trebuie sa e alimentata la 1! volti continuu. 4istariscul de deteriorare a electrovanei.

Date post:	13-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	alinavieru
View:	244 times
Download:	0 times

Randa Ment

Documents