mecatronica echilibrarii motoarelor termice

Sesiunea Ştiinţifică Studenţească, 16-17 mai 2014

1

MECATRONICA ECHILIBRARII MOTOARELOR TERMICE

NEACSU Adrian1

Conducător ştiinţific: Lector.univ.dr.ing. Florian Petrescu

REZUMAT:

Motoarele termice cu piston sunt utilizate pe scară largă de la generarea de energie electrică până la

automobile. Aceste motoare sunt supuse la zgomot, vibrații si uzură, cauzate de forțele de inerție

neechilibrate care produc probleme în funcționarea lor. Pentru a reduce la minimum dezechilibrul,

motoarele cu piston sunt analizate din punct de vedere al forțelor de inerție neechilibrate și momentelor

produse de acestea in funcție de configurația diferită a cilindrilor si de ordinea de aprindere a acestora.

Cuvinte cheie: mecatronică, motoare termice, echilibrare

1 INTRODUCERE

Echilibrarea unui mecanism este extrem de

importantă pentru diminuarea șocurilor, a jocurilor,

a bătăilor în funcționare, a vibrațiilor, a zgomotelor,

iar atunci când turația de lucru e ridicată (peste 700-

800 [rot/min]) echilibrarea devine vitală, fără ea

mecanismul respectiv riscând o uzură rapidă urmată

de ruperea, și chiar posibilitatea creării de accidente

grave.

Echilibrările sunt de două mari categorii: statice și

dinamice.

Echilibrarea statică totală presupune echilibrarea

tuturor forțelor de inerție ale unui mecanism.

Echilibrarea dinamică totală presupune echilibrarea

tuturor momentelor de inerție ale unui mecanism,

datorate (create de), forțelor (le) inerțiale.

Se pot realiza echilibrări simple, totale, parțiale,

combinate; o echilibrare poate fi totală, parțială, sau

de loc static, totală, parțială, sau de loc dinamic. Și

se pot realiza și combinații de acest gen. De regulă

se realizează echilibrări statice totale și dinamic

doar parțiale.

Sistemul arbore cotit-piston – biela manivela este

una dintre principalele unități structurale ale unui

motor termic care pot produce vibrații ca urmare a

unei echilibrări necorespunzătoare .

Configurațiile acestui sistem trebuie să

îndeplinească cerințele de numeroase , cele mai

importante fiind :

- Buna funcționare a motorului ,

- Dimensiuni mici în raport cu puterea motorului ,

- Ușurința de asamblare într-un vehicul ,

- Nivelul scăzut de vibrații transmise sistemului de

transmisie a puterii și blocul motor ,

________________________________________ 1

Specializarea: Modelarea și Simularea Sistemelor

Mecanice Mobile, Facultatea IMST;

E-mail: [email protected];

In aspectul echilibrării mecanismului motor o

pondere relativ importanta o are amplasarea

cilindrilor motorului.

Clasificarea motoarelor termice după așezarea

cilindrilor este următoarea:

-motoare cu cilindrii în linie.

-motoare cu cilindrii în V.

-motoare cu cilindrii în W.

-motoare cu cilindrii și pistoanele opuse, boxer.

-motoare înclinate, la care cilindrii au axele situate

în același plan, însă înclinat față de planul vertical.

-motoare cu cilindrii așezați în stea, utilizate cu

precădere unde este nevoie de un raport

putere/greutat mare, de exemplu în aviație și în

marina militară (vedete).

-motoare cu cilindrii în „Δ” Delta, Napier Deltic-

motoare folosite la căile ferate și vapoare englezești.

2. Echilibrul de rotație , echilibrul static si

dinamic

2.1. Echilibru de rotație

Orice obiect de rotație poate produce un

dezechilibru in mișcare in cazul in care forțele de

rotație nu sunt echilibrate în mod corespunzător .

Elemente tipice de interes pentru noi , ar fi

ansamblul de ambreiaj , alternatoare , volante și

arborele cotit . Acest dezechilibru se datorează

distribuției masei asimetric în jurul axei de rotație a

obiectului în cauză . Ambreiajul , alternatorul și

orice volant extern pot fi pe deplin echilibrate . Cu

toate acestea , ca urmare a nevoilor de echilibru

împreuna cu pistonul , in anumite configurații ale

motorului , rareori ne permit să se realizeze un

echilibru perfect de rotație a arborelui cotit ( cilindri

unici , de exemplu) . Există două aspecte de

echilibru care trebuie să fie luate în considerare de

rotație . Acestea sunt , de obicei, denumite statice și

dinamice . Este posibil ca un obiect să fie echilibrat

static , în același timp fiind dezechilibrat dinamic .

Reversul nu este adevărat. Cu toate acestea , orice

mailto:[email protected]

Mecatronica echilibrării motoarelor termice

2

obiect , care este în echilibru dinamic este , de

asemenea, în echilibru static .

Fiecare particula de material dintr-un obiect

produce ceea ce se numește de obicei forța

centrifuga , această forță acționează radial spre

exterior de la fiecare particulă . În cazul în care

rezultanta forțelor tuturor particulelor echivalează

cu zero, atunci obiectul este echilibrat.

2.2 Echilibru static.

Testul de echilibru static este destul de simplu.

Obiectul este montat în lagăre cu frecare redusă, cu

axa de rotație orizontală. Obiectul va rămâne

staționar, indiferent de poziția sa de pornire inițială.

Dacă există orice dezechilibru static în interiorul

obiectului, acesta va tinde întotdeauna să găsească

un echilibru într-o poziție apropiata de cea mai grea

masa din configurație. Aceasta tehnica este ilustrat

în fotografia arată roți de motociclete care au suferit

un test de echilibru static. Criteriile de echilibru

static este ilustrată în figurile 1a, b si 1c.

2

3

4

5

6

7

Fig. 1 a. Această figură arată un obiect cu două

mase identice, condiția de echilibru static este pur și

simplu că fiecare masă este la aceeași distanță față

de axa de rotație.

Fig.1.b. În acest caz, una dintre cele două mase are

de două ori cea a celuilalt o masă. Pentru a atinge

echilibrul fiecare masă trebuie să producă un

moment egal și opus în raport cu axa, aceasta cere

ca masa mai mica sa fie montata la de două ori raza

fata de axa de rotație.

Fig.1.c. Condiția de echilibru cu mase numeroase

este ca suma momentelor sa echivaleze cu zero.

2.3 Echilibru dinamic.

Figura 2a ilustrează conceptul de dezechilibru

dinamic. Obiectul prezentat este în mod clar în

echilibru static, pentru că momentele de cele două

mase echilibru se anulează reciproc în jurul axei de

rotație ca în figura 1a.Diferența dintre cele două

mase de-a lungul axei de rotație dă naștere la ceea

ce este adesea cunoscut ca un cuplu balansoar. Ca

atare, un obiect se rotește, orientarea acestui cuplu,

de asemenea, se rotește, încearcă să se deplaseze

axa într-o manieră conică. Pentru a atinge echilibrul

dinamic, trebuie sa rearanjam masele, astfel încât

cuplul balansoar sa dispară. În practică, acest lucru

se face fie prin eliminarea materialului din obiect,

sau, uneori, prin adăugarea de material. Figura 2b

arată cum adăugarea a două mase suplimentare pot

atinge echilibrul dinamic, care garantează, de

asemenea, faptul că obiectul este echilibrat static.

Ideea posibilă de generare a unui cuplu balansare

este foarte important pentru subiectul de echilibru a

motorului.

8

Fig. 2 a. Fiecare dintre aceste două mase crea forțe

centrifuge, și din cauza separării lor de-a lungul

axei de rotație sau aceste forțe produce un cuplu

balansoar.

Fig. 2 b. Adăugarea a două mase opuse, dar altfel

identice, este o modalitate de a elimina cuplul

balansoar și de a restabili echilibrul dinamic

3.Scurta prezentare a pieselor motorului care

pot produce dezechilibrul acestuia in

funcționare

3.1 Biela

Biela face parte din mecanismul motor și are rolul

de a prelua forța de apăsare a pistonului pe care o

transmite arborelui cotit. De asemenea, biela

împreună cu fusul maneton al arborelui cotit,


3

transformă mișcarea de translație a pistonului în

mișcare de rotație la arborele cotit.

Extremitatea bielei la care se prinde pistonul se

numește picior. Corpul bielei face legătura între

picior și cap (care se fixează de fusul maneton al

arborelui cotit).

Capul bielei are o parte demontabilă, numită capac,

care servește la prinderea bielei de arborele cotit.

Fig.3 Părțile componente ale bielei:

1. piciorul bielei (unde se prinde pistonul

cu ajutorul bolțului)

2. corpul bielei

3. piuliță

4. cuzinet

5. șurub

6. capacul bielei

Biela trebuie să reziste la solicitări mecanice intense

produse de forța de presiune a gazelor și de inerția

pieselor în mișcare. Pistonul se fixează de piciorul

bielei prin intermediul unui bolț. Acesta este fixat în

bielă și se poate roti în locașurile pistonului. Între

piciorul bielei și bolț nu există contact direct, între

acestea fiind inserată o bucșă din metal mai moale

(bronz) care are rolul de a reduce frecările.

Fig.4 Piston și bielă motor 6.2L 8V Chevrolet

Corvette

1. bielă (picior cu bucșă inserată)

2. piston

3. segmenți

4. bolț

5. inel de fixare

6. șurub

7. cuzinet

Pentru prinderea capacului bielei se utilizează

două șuruburi. Soluțiile mai noi de biele nu prevăd

și piulițe pentru șuruburi, acestea fiind înfiletate

direct în capac. Pe capac cât și pe bielă sunt

prevăzute știfturi și orificii care să permită montarea

capacelor doar într-o singură poziție. La un motor,

capacele bielelor nu sunt interschimbabile, tot

timpul un capac va fi montat la aceeași bielă.

Bielele sunt fabricate din oțeluri aliate de înalte

rezistență în unele cazuri, pentru motoare de înaltă

performante, se utilizează biele pe bază de titan.

Bolțul pistonului realizează legătura articulată între

piston și bielă. Forma bolțului este cilindrică cu

orificiu interior pe toată lungimea. Rezistența

mecanică a bolțului trebuie să fie ridicată deoarece

este supus solicitărilor de comprimare, forfecare și

îndoire. Datorită condițiilor grele de funcționare și a

necesității rezistenței la uzură bolțul se execută din

oțel aliat.

3.2 Pistonul

Pistonul este un organ mecanic, în mișcare

alternativă de translație, care, împreuna cu piesele

care-l însoțesc (segmenții și bolțul), îndeplinește

următoarele funcții:


4

-realizează variația de volum în interiorul cilindrului

-asigură evoluția fluidului motor în cilindru

(admisia și evacuarea gazelor)

-ghidează mișcarea bielei transmițând în același

timp forțele de presiune ale gazelor

-asigură etanșeitatea cilindrului, împiedicând

scăpările de gaze și pătrunderea uleiului în exces

-contribuie la evacuarea căldurii rezultate în timpul

arderii.

Fig.5 Părțile componente ale pistonului

1. capul pistonului

2. regiunea port-segmenți

3. mantaua / fusta pistonului

Capul pistonului este cea mai solicitată zona din

punct de vedere termic deoarece vine în contact cu

gazele de ardere și în același timp preia forțele de

presiune. În funcție de tipul motorului cu ardere

internă (benzină sau motorină) capul pistonului are

diferite forme: plat, bombat sau să conțină o parte

din camera de ardere.

Regiunea port-segmenți conține trei canale în

care sunt montați segmenții. Primul segment, cel

mai apropiat de capul pistonului, se numește

segmentul de compresie/foc (a), al doilea se

numește segment de etanșare (b) iar al treilea

segment de ungere/raclor (c). Legătura pistonului de

bielă se realizează cu ajutorul bolțului montat în

umerii pistonului numiți și locașurile bolțului (d).

3.3 Arborele cotit

Din punct de vedere mecanic, arborele cotit este cea

mai solicitată piesă a motorului deoarece, prin

intermediul pistonului și a bielei, preia forțele

datorate presiunii din cilindru. Arborele cotit este

piesa care preia forțele din bielă, însumează

lucrurile mecanice produse în cilindrii și transmite

energia rezultată către roți prin intermediul

transmisiei.

De asemenea arborele cotit antrenează unele

sisteme auxiliare ale motorului (distribuția, pompa

de ulei, pompa de apă, compresorul, alternatorul,

etc.).

Arborele cotit este poziționat în interiorul

motorului, fixat de blocul motor, prin fusurile

paliere.

Elementele ce compun un arbore cotit pentru motor

sunt(vezi fig 6):

1 -fusurile paliere (prin acestea arborele se sprijină

pe blocul motor, în lagăre)

3 -fusurile manetoane (pe acestea sunt prinse

bielele)

4 -brațele (realizează legătura dintre fusurile paliere

și manetoane, conțin adesea și contragreutăți de

echilibrare)

2 -capetele (pe unul se montează volantă iar pe

celălalt mecanismul de roti dințate pentru antrenarea

distribuției).

Fig 6 Arborele cotit al motorului

Pentru motoarele în V, pe același maneton se prind

câte două biele. În figură se poate observa arborele

cotit al motorului de Lexus LFA cu 10 cilindrii în

V, pe care se pot distinge 6 fusuri paliere și 5 fusuri

manetoane.

Fig 7 Arborele cotit al motorului de Lexus LFA cu

10 cilindrii în V

1, 2, 3, 4, 5, 6 – fusuri paliere

a, b, c, d, e – fusuri manetoane

Pentru a reduce frecarea în timpul mișcării de

rotație, arborele cotit se montează pe cuzineți în

lagărele blocului motor.

Fig.5 Părțile componente ale pistonului:

capul pistonului

regiunea port-segmenți

mantaua / fusta pistonului


5

Frecarea dintre cuzineți și arborele cotit este

umedă, cu ulei sub presiune, presiunea fiind

asigurata de pompa de ulei. Uleiul circula la fusurile

manetoane și paliere prin intermediul unor canale

prevazute în arbore.

Pentru a echilibra arborele cotit în timpul mișcării

de rotație brațele pot fi prevăzute cu contragreutăți.

Calibrarea acestor contragreutăți se face prin

găurire, cu diametre și adâncimi diferite.

Forma arborelui cotit, respectiv numărul fusurilor

paliere și cel al fusurilor manetoane, sunt

condiționate de numărul și poziția cilindrilor, de

ordinea de aprindere și de echilibrarea dinamică a

forțelor de inerție ce apar în timpul rotație.

Arborele cotit se obține de obicei din oțel-carbon de

înaltă calitate sau, în funcție de solicitările la care

este supus, din oțel aliat cu crom și nichel sau cu

molibden și vanadiu.

Arborele cotit fiind piesă în mișcare are nevoie de

ungere cu ulei pe secțiunile în contact cu alte piese.

Astfel fusurile, paliere și manetoane precum sunt

prevăzute cu găuri, canale prin care circulă ulei sub

presiune.

4.ECHILIBRAREA UNUI MOTOR ÎN LINIE

CU UN DECALAJ AL MANIVELEI DE 180

[DEG]

Motoarele termice cu ardere internă în linie (fie că

lucrează în patru timpi, ori în doi timpi, motoare de

tip Otto, Diesel, sau Lenoir) sunt în general cele mai

utilizate.

Problema echilibrării lor este una extrem de

importantă pentru buna lor funcţionare.

Există două tipuri de echilibrări posibile: statice şi

dinamice.

Echilibrarea statică (totală) face ca suma forţelor

inerţiale dintr-un mecanism să fie zero. Există însă

şi echilibrări statice parţiale.

Echilibrarea dinamică înseamnă anularea tuturor

momentelor (sarcinilor) inerţiale din mecanism.

Un tip constructiv de motoare în linie este cel cu

decalajul dintre manivele de 180 grade

sexazecimale.

La acest tip de motoare (indiferent de poziţionarea

lor, care este cel mai adesea verticală) pentru doi

cilindri motori avem o dezechilibrare statică parţială

(altfel spus există o echilibrare statică parţială) şi o

dezechilibrare dinamică.

În figura 8 este prezentată schema cinematică a unui

astfel de mecanism de la un motor în linie cu doi

cilindri, cu decalajul manivelei de 180 [deg].

Soluţia adoptată pentru echilibrarea totală dinamică

a unui astfel de motor este cea a dublării motorului

în oglindă, astfel încât să se obţină un motor în linie

decalat la manivele cu 180 [deg] în patru cilindri.

9

10

11

12

Fig. 8. Schema cinematică a unui motor în linie cu

doi cilindri verticali, cu decalajul manivelei de 180

[deg]

Putem scrie relaţiile (1).

(1)

Părţile din relaţiile forţelor care sunt egale în

modul dar au semne contrare se anulează reciproc

producând o echilibrare statică (parţială) a

motorului. Celelalte două părţi din expresiile

forţelor care au acelaşi semn, deşi sunt egale nu se

anulează reciproc ci dimpotrivă se adună,

producând o dezechilibrare statică (parţială) a

motorului.

Pe de altă parte părţile egale pozitive din cele două

forţe nu dau moment deci produc o echilibrare

dinamică (parţială) a motorului. În schimb tocmai

părţile din cele două forţe care sunt egale în modul

dar au semne contrare, deşi se anulează ca forţe

(static), dau un moment (o sarcină) negativă care

dezechilibrează (parţial) dinamic motorul.

Soluţia adoptată pentru echilibrarea totală dinamică

a unui astfel de motor este cea a dublării motorului

a

A

O

B

D

C

00

B

D

C

A

O

r

rl

l

2

1 1'1

'2

i

BF

i

DF

iM

2

11

2

22

2

11

2

22

2

11

2

2'2

2

11

'21

2'211

2

22

2

11

2

22

2

1121

sin

sinsin

sinsin

sinsin

sinsin

sinsin;sinsin

sinsin

sinsin;sinsin

rmaM

lmrmsmF

lr

lrs

lrs

lmrmsmFF

lrslrs

p

i

ppDp

i

D

D

D

ppBp

i

B

BB


6

în oglindă, astfel încât să se obţină un motor în linie

decalat la manivele cu 180 [deg] în patru cilindri.


CU UN DECALAJ AL MANIVELEI DE 120

[DEG]

Un alt tip constructiv de motoare în linie este cel cu


sexazecimale.


lor, care este cel mai adesea verticală) pentru trei




În figura 1 este prezentată schema cinematică a unui

astfel de mecanism de la un motor în linie cu trei

cilindri, cu decalajul manivelei de 120 [deg].

13

14

15

16

17


trei cilindri verticali, cu decalajul manivelei de 120

[deg]

Putem scrie relaţiile (2).

Prima componentă a forţei se anulează cu prima

componentă a celorlalte două forţe şi , deci se

produce o echilibrare statică (parţială), dar aceste

prime componente dau un moment dinamic, deci

avem deja o dezechilibrare dinamică.

A doua componentă a forţei este egală şi de semn

contrar celei de-a doua componente a forţei , ele

anulându-se reciproc, şi generând astfel tot o

echilibrare statică (parţială) suplimentară, dar

producând şi un moment dinamic suplimentar, care

produce o dezechilibrare dinamică suplimentară.

A doua componentă a forţei se adună cu cea de-a

treia componentă a celorlalte două forţe.

Ele produc o dezechilibrare statică, şi dau şi un

moment dinamic producând totodată şi o


18 INTRODUCERE ÎN CARE VOR FI

19

20

21 PREZENTATE ASPECTELE GENERALE

LEGATE DE SUBIECTUL LUCRĂRII,

OBIECTIVELE URMĂRITE ŞI

MODALITATEA PRIN CARE AU FOST

ATINSE (FONT: TIMES NEW ROMAN,

11 PUNCTE, NORMAL,

(2)

Adoptând soluţia unui motor dublat simetric, în

oglindă, (un motor cu şase cilindri în linie cu

manivele decalate la 120 [deg]) reuşim o echilibrare

dinamică totală (o anulare a tuturor momentelor

date de forţele de inerţie), şi o echilibrare statică

(parţială) a două treimi din forţele inerţiale totale,

echilibrare care oricum este superioară celei de la

motoarele în linie cu un decalaj (defazaj) al

manivelelor de 180 [deg].

Observaţii:

Construind în mod similar motoare în linie, cu mai

mulţi cilindri, având decalajele la manivelă tot mai

mici, se obţin prin dublarea numărului de cilindri în

oglindă, motoare liniare echilibrate dinamic total, şi

static parţial din ce în ce mai bine.

Astfel la un motor liniar cu cinci cilindri cu

decalajul dintre manivele de 720/5=72 [deg], se

obţine o echilibrare statică parţială superioară, iar

prin dublarea motorului simetric, în oglindă,

construind un motor liniar cu zece cilindri, se obţine

o echilibrare statică parţială superioară, şi una

dinamică totală.

Şi tot aşa, dar deja cerinţele constructive şi

tehnologice devin apoi tot mai dificile.

1'1''1

2'2

''2

O

A

B

A

B

C

D

E

F F

E

C

D

i

DF

i

FF

i

BF

O

l

l

l

rr

aa

2

2''2

2

11

2

11

2

2''2

2

11

2

11

2

2''2

2

11

''21

2

2'2

2

11

2

11

2

2'2

2

11

2

11

2

2'2

2

11

'21

2

22

2

11

2

22

2

1121

sincos866.0

sin5.0

sincos866.0sin5.0

sin3

2sin

sin3

2sin

sincos866.0

sin5.0

sincos866.0sin5.0

sin3

2sin

sin3

2sin

sinsin

sinsin;sinsin

lmrm

rmsmF

lrr

lrs

lrs

lmrm

rmsmF

lrr

lrs

lrs

lmrmsmFF

lrslrs

pp

pFp

i

F

F

F

pp

pDp

i

D

D

D

ppBp

i

B

BB


7

La motoarele în V nu se poate realiza nici o

echilibrare statică totală, dar nici măcar una

dinamică totală.

Pentru o ameliorare a dinamicii acestor motoare de

randamente superioare, vezi cinematica dinamică şi

condiţiile de alegere a unghiului alpha constructiv.

Soluţia cea mai completă de echilibrare a unui

motor termic cu ardere internă este cea cu cilindri în

linie opuşi (boxeri). Pentru doi cilindri opuşi se

obţine o echilibrare statică totală (a forţelor de

inerţie), iar prin dublarea constructivă, simetric, în

oglindă, a numărului de cilindri, pentru un motor

boxer cu patru cilindri, opuşi doi câte doi, se obţine

şi echilibrarea dinamică totală (a momentelor date

de forţele inerţiale) împreună cu echilibrarea statică

totală.


CU CILINDRI OPUŞI (BOXERI)

Un alt tip constructiv de motoare în linie este cel cu

cilindri opuşi, denumiţi cilindri „boxeri”.



cilindri motori avem o echilibrare statică totală şi o


În figura 10 este prezentată schema cinematică a

unui astfel de mecanism de la un motor în linie cu

doi cilindri opuşi (boxeri).

22


doi cilindri opuşi (boxeri), dublat apoi în oglindă se

obţine un motor termic cu ardere internă cu patru

cilindri opuşi doi câte doi

Relaţiile de calcul sunt prezentate în sistemul (3).

23

(3)

Acest tip de motor cu doi cilindri boxeri este

echilibrat static total (face ca suma forţelor de

inerţie să se anuleze).

El este dezechilibrat doar dinamic (are un moment

inerţial diferit de zero), dar poate fi echilibrat şi

dinamic prin adăugarea a încă doi cilindri (prin

simetrizarea în oglindă) boxeri (vezi figura 1).

Deşi pare să aibă un gabarit mai mare, totuşi la

numai patru cilindri (opuşi doi câte doi) acest tip de

motor termic cu ardere internă este echilibrat practic

total atât static cât şi dinamic.

Primul inginer care a patentat un motor boxer a fost

germanul Karl Benz, care a prezentat un astfel de

brevet al unui motor boxer (vezi figura 2) în anul

1896.

În 1923 Max Friz proiectează şi construieşte un

motor BMW boxer de 500 cc, care se mai produce

şi utilizează şi astăzi, datorită puterii sale, a

consumului său redus şi mai ales echilibrării statice

şi dinamice totale.

Mai utilizează motoare boxer concernul german

Volkswagen, evident concernul german BMW, cel

francez Citroen, divizia Chevrolet a concernului

american GM (divizie creată în america de

elveţianul Louis Chevrolet în 30-mai-1911,

împreună cu William Durant, deţinătorul companiei

Buick din cadrul concernului General Motors),

diviziile Lancia şi Ferrari din cadrul concernului

italian FIAT, concernele nipone Honda şi Subaru,

1'1

l

l

r

r

O

C

i

DF

i

BF

2

'2

pm

pm

A

B

D

O

A

B

C

D

i

BF '

i

BF

i

DF

'B

'A

'O

'C

'D

i

DF '

a a a

iM '

iM

0

0

:

sinsin

00

sinsin

sinsin

sinsin

sinsin

sinsin;sinsin

sinsin

sinsin;sinsin

2

22

2

11

2

22

2

11

2

22

2

11

2

22

2

11

21

2211

2

22

2

11

2

22

2

1121

i

i

pp

i

Bp

i

B

iii

B

i

D

pp

i

BBpDp

i

D

B

D

D

ppBp

i

B

BB

M

F

avemoglindaindublatmotorulLa

lmarmaM

smaFaMMdarFF

lmrm

FFsmsmF

slr

lrs

lrs

lmrmsmFF

lrslrs


8

cât şi fostul concern german Porsche, actualmente el

fiind o divizie majoră în cadrul megaconcernului

german VW (fig. 11).

Fig.11 Schema cinematică a unui motor în linie

cu doi cilindri opuşi (boxeri), patentat pentru prima

oară în 1896, de inginerul german Karl Benz

Un motor tot cu echilibrare totală statică şi dinamică

similar oarecum boxerului, este motorul termic cu

ardere internă cu cilindri opuşi (cu pistoane opuse;

vezi figura 12).

Fig. 12. Schema cinematică a unui motor cu doi

cilindri opuşi

7. Concluzii

Motoarele termice cu ardere internă în linie (fie că

lucrează în patru timpi, ori în doi timpi, motoare de

tip Otto, Diesel, sau Lenoir) sunt în general cele mai

utilizate.

Problema echilibrării lor este una extrem de

importantă pentru buna lor funcţionare.

Există două tipuri de echilibrări posibile: statice şi

dinamice.

Echilibrarea statică (totală) face ca suma forţelor

inerţiale dintr-un mecanism să fie zero. Există însă

şi echilibrări statice parţiale.

Echilibrarea dinamică înseamnă anularea tuturor

momentelor (sarcinilor) inerţiale din mecanism.

Un tip constructiv de motoare în linie este cel cu


sexazecimale.






8. Bibliografie:

[1]. Berthold Grünwald, Teoria, calculul și

construcția motoarelor pentru autovehicule rutiere,

București: Editura Didactică și Pedagogică, 1980

[2].Gheorghe Frățilă, Mariana Frățilă, S. Samoilă

Automobile, Editura Didactică și Pedagogică,

București, 2007

[3].Victor Pimsner, Gheorghe Aurelian Rădulescu,

Energetica turbomotoarelor, ET, 1975

[4].www.tonyfoale.com/Articles/EngineBalance/En

gineBalance.pdf

[5].www.e-automobile.ro/...motor/20.../32-motor-

termic-automobile.html

[6].Echilibrarea motoarelor termice 2012 de Dr.

Florian Ion Petrescu si Dr. Relly Victoria Petrescu

[7].Analysis of piston-crank system balancing in V-

VR engines _ Slawomir Wierzbicki

[8] Petrescu, F.I., Petrescu, R.V., Câteva elemente

privind îmbunătăţirea designului mecanismului

motor, Proceedings of 8th National Symposium on

GTD, Vol. I, p. 353-358, Brasov, 2003.

[9] Petrescu, F.I., Petrescu, R.V., An original

internal combustion engine, Proceedings of 9th

International Symposium SYROM, Vol. I, p. 135-

140, Bucharest, 2005.

[10] Petrescu, F.I., Petrescu, R.V., Determining the

mechanical efficiency of Otto engine’s mechanism,

Proceedings of International Symposium, SYROM

2005, Vol. I, p. 141-146, Bucharest, 2005.

[11] Petrescu, F.I., Petrescu, R.V., V Engine

Design, Proceedings of International Conference on

Engineering Graphics and Design, ICGD 2009,

Cluj-Napoca, 2009.

[12]. Fjoseph L. Stout – Ford Motor Co., I. Engine

Excitation Decomposition Methods and V Engine

Results. In SAE 2001 Noise & Vibration

Conference & Exposition, USA, 2001-01-1595,

April 2001.

[13]. D. Taraza, "Accuracy Limits of IMEP

Determination from Crankshaft Speed

Measurements," SAE Transactions, Journal of

Engines 111, 689-697, 2002.

[14]. FROELUND, K., S.C. FRITZ, and B.

SMITH., Ranking Lubricating Oil Consumption of

Different Power Assemblies on an EMD 16-645E

Locomotive Diesel Engine. Presented at and

published in the Proceedings of the 2004 CIMAC

Conference, Kyoto, Japan, June 2004.

[15]. Leet, J.A., S. Simescu, K. Froelund, L.G.

Dodge, and C.E. Roberts Jr., Emissions Solutions

for 2007 and 2010 Heavy-Duty Diesel Engines.

Presented at the SAE World Congress and

Exhibition, Detroit, Michigan, March 2004. SAE

Paper No. 2004-01-0124, 2004.

mecatronica echilibrarii motoarelor termice

Documents