Motoare termice

Grupa nr. 5•Bobircă Mădălina

•Dragne Răzvan•Enache Andreea•Ghiocel Valentin

•Ivănescu Ruxandra •Piscan David

Liceul Teoretic “Tudor Vianu” Giurgiuclasa a X –a F

Definiție• Un motor termic este o mașină termică motoare, care transformă căldura în lucru mecanic.

• Un motor termic lucrează pe baza unui ciclu termodinamic realizat cu ajutorul unui fluid.

Clasificare Motoarele termice se pot clasifica după mai multe criterii. Unul dintre acestea ar fi în funcție de locul în

care se produce arderea:

• cu ardere internă – motorul Otto

-- motorul Diesel

• cu ardere externă – turbina cu aburi

Motoarele cu ardere internă, motoarele Otto și Diesel, funcționează amândouă pe 4 timpi.

Motorul Otto Este un motor cu aprindere prin scânteie. Cumbustibilul folosit de acest motor, un amestec de vapori de benzină și aburi, este aprins de o scânteie electrică produsă de o bujie. El funcționează în 4 timpi, și anume: admisia, compresia, timpul motor (aprinderea, arderea și detenta) și evacuarea.

Admisia: pornind de la punctul mort superior pistonul coboară în cilindru. Supapa de admisie este deschisă, iar supapa de evacuare este inchisă. De aceea, în cilindru, pătrunde amestecul exploziv.

Compresia: când pistonul ajunge la punctul mort inferior, supapa de admisie se închide și pistonul începe să urce în cilindru, realizând o coprimare adiabatică a substanței de lucru.

Timpul motor: cînd pistonul se apropie de punctul mort superior, scânteia produsă de bujie aprinde amestecul exploziv, care arde foarte rapid. Atât din acest motiv, cât și datorită inerției pistonului, temperatura și presiunea gazelor arse cresc foarte rapid. Pistonul coboară în cilindru iar gazele arse se destind aproximativ adiabatic.

Evacuarea: când pistonul ajunge la punctul mort inferior se deschide supapa de evacuare. Presiunea din cilindru scade rapid, până la valoarea presiunii atmosferice. Pistonul începe să urce în cilindru și să evacueze gazele arse.

Cănd pistonul ajunge în punctul mort superior, supapa de evacuare se închide, cea de admisie se deschide iar ciclul se repetă.

Ciclul său de funcționare este aproximat de un ciclu ideal, numit ciclul Otto, format din două transformări adiabatice și două transformări izocore.

Ciclul Otto

Motorul Diesel Motorul diesel este un motor cu ardere internă în care cumbustibilul se aprinde datorită temperaturii ridicate create de comprimarea aerului necesar arderii, și nu prin utilizarea unui dispozitiv auxiliar, așa cum ar fi bujia în cazul motorului prin aprindere prin scânteie.

În cilindru se aspiră aer la presiunea atmosferică. Acesta este apoi comprimat adiabatic. Când pistonul ajunge la punctul mort superior, aerul este comprimat până la presiuni de circa 50 atm, când temperatura atinge valori de aproximativ 800 C. Din acest moment se injectează cumbustibil (motorină) la presiune suficient de mare pentru ca acesta să fie pulverizat extrem de fin la pătrunderea în cilindru. Motorul Diesel nu are buji. Arderea combustibilului se face prin autoaprinderea acestuia la contactul cu aerul foarte cald din cilindru. Ciclul de funcționare real este aproximat de un ciclu ideal numit ciclul Diesel, format din două transformări adiabatice, o transformare izobară și una izocoră.

Știați că?

• Numele motorului a fost dat după inginerul german Rudolf Diesel, la sugestia soției sale, Martha Diesel ce i-a spus ,,Nenn ihn doch einfach Dieselmotor!” („numește-l pur și simplu motor Diesel!”)?

• Inventatorul motorului Diesel voia la început ca, printre posibilele combustibile ale motorului, să fie și praful de cărbune?

• În 1900, la Expoziția Universală, motorul Diesel a funcționat pentru prima dată cu ulei de alune?

Ciclul Diesel

Componentele motorului DieselComponentele motorului Otto

Deosebiri și asemănăriDeosebiri

• La motorul Diesel, spre deosebire de motorul Otto, în cilindru este aspirat doar aer curat, care este comprimat mal mult decât Ia motorul Otto, aerul atinge astfel o temperatură de 7000 C pana Ia 9000 C.

• Motorul Otto aspiră un amestec de benzină şi aer, îl comprimă şi îl aprinde cu o scânteie electrică.

• Motorul Diesel aspiră aer, îl comprimă şi apoi este injectată motorina care se aprinde.

• Motorul Otto foloseşte o rată de compresie ce variază între 8:1 şi 12:1.

• Motorul Diesel foloseşte o rată de compresie mult mai mare şi anume 14:1 până la 25:1.

• Motorul Otto foloseşte un carburator unde este amestecată benzina cu aerul, sau o pompă de injecţie (carburantul nu este injectat direct în cilindru).

• Motorul Diesel foloseşte injecţie directă, în care combustibilul este injectat direct în cilindru.

Asemănări

• Părțile esențiale ale unui motor Otto și Diesel coincid.

Istoric – motorul Diesel

• Rudolf Diesel și-a bazat design-ul motorului Diesel pe cel al motorul făcut în 1876 de către Nikolaus Otto. În același an în care a fost inventat motorul, Adolphus Busch a călătorit în Cologne pentru a negocia în vderea posedării drepturilor depline de vânzare a motorului în S.U.A. Și Canada. În examinarea acestuia, Adolphus a notat că motorul Diesel din acea vreme funcționa la 32 din 35% din capacitatea termodinamică, pe când un motor normal ar fi operat la doar 18%.

• La începutul sec. XX, când marile motoare Diesel au fost folosite, acestea au luat o formă similară motoarelor cu abur din acea vreme, cu pistonul fiind conectat la supapa printr-un rulment.

• Puncte tari

funcționează cu mai puțin combustibil decât un motor cu petrol, performând aceeași muncă.

durata de funcționare a unui motor Diesel este de două ori mai mare decât a unuia cu petrol.

motorul Diesel poate fi folosit și în mine, deoarece folosește foarte putțn monoxid de carbon.

nefolosind curent electric, motorul Diesel este mai

practic.

• Puncte slabe

• poate cauza cancer.

• datorită presiunii ridicate, motorul poate cauza accidente.

• produce emisii poluante.

Istoric – morotul Otto

• Nikolaus August Otto a fost inventatorul primului motor cu combustie internă care ardea în mod eficient combustibilul direct într-o cameră cilindrică cu piston mobil, mișcarea efectuându-se de-a lungul generatoarei cilindrului. Deși fuseseră inventate și alte motoare cu combustie internă, acestea nu s-au bazat pe patru timpi separați. Conceptul de patru timpi este posibil să fi fost deja discutat la data invenției lui Otto, dar el a fost primul care l-a pus în practică.

• Ciclul motorului Otto a fos pentru prima dată patentat de Eugenio Barsanti și Felice Matteuci în 1854, urmat de primul prototip în 1860. În 1867, împreună cu inginerul Eugen Langen (1833-1895), Nikolaus Otto a construit un motor termic cu ardere internă, cu piston în patru timpi, care folosea combustibil gazos.

Surse de informare• Wikipedia

• Manual de fizică pentru clasa a X –a, editura BIC ALL