PROCESUL DE COMPRIMARE

PROCESUL DE COMPRIMAREProcesul de comprimare trebuie realizat in asa fel incat in interiorul cilindrului sa se creeze cele mai bune conditii pentru arderea amestecului de combustibil si aer.De asemenea prezinta importanta prin cresterea aportului termic al ciclului si a gradului de destindere a gazelor (producere de lucru mecanic).La MAC parametrii finali ai procesului de comprimare trebuie sa asigure autoaprinderea combustibilului si o miscare turbulenta adecvata pentru a facilita formarea amestecului si arderea iar la MAS sa asigure omonegizarea amestecului aer+combustibil pentru ardere cu eficienta maximaPROCESUL DE COMPRIMARESe considera ca procesul de comprimare incepe dupa ISA si se termina in momentul producerii scanteii electrice (la MAS) sau la inceputul injectiei de combustibil (la MAC).In cazul ciclului teoretic procesul comprimarii se desfasoara adiabatic (nu se schimba caldura, coeficient c) dar in realitate datorita schimbului de caldura dintre fluidul motor si piesele motorului (cilindru, piston etc.) procesul se desfasoara politropic (coeficient nc).PROCESUL DE COMPRIMARESchema procesului de comprimarepVVnc,cnccTeoretic Real pmspmip0ccaaadPROCESUL DE COMPRIMARECalculul parametrilor comprimariiSe aplica ecuatia unui proces politropic

Exponentul politropic (nc) este egal cu exponentul adiabatic (c) doar in punctul de adiabatism. Daca consideram:

PROCESUL DE COMPRIMARE, unde:R este constanta gazelor (8314J/kmolK);cp, cv sunt caldurile specifice la presiune respectiv volum constant.Se considera ca pentru:MAS nc=1,32...1,39;MAC nc=1,36...1,40.Experimental legatura intre turatie si exponentul politropic este data de:

unde A=100...250 (valorile mai mari sunt pentru motoarele cu turatii maxime mai mici)

PROCESUL DE COMPRIMAREParametrii de stare de la sfarsitul procesului de comprimare se obtin cu ajutorul relatiilor:

Tip motorPresiunea pc [daN/cm2]Temperatura Tc [K]MAS10...20600...750MAC30...50800...950PROCESUL DE COMPRIMAREVariatia presiunii si temperaturii la sfarsitul compresiei in functie de raportul de comprimareTc[K]6

4

2

04 8 12 16900

700

500pc[MPa]pcTcPROCESUL DE COMPRIMAREINFLUENTE ASUPRA COMPRIMARIIInfluenta factorilor constructivi1.Raportul de compresieParametrii de stare de la sfarsitul procesului de comprimare depind de raportul de comprimare (). Pentru ca randamentul termic al ciclului sa fie cat mai mare este indicat ca si raportul de comprimare sa fie cat mai mare dar apar limitari datorita rezistentei mecanice a componentelor motoruluiPROCESUL DE COMPRIMAREAstfel, raportul de compresie se alege constructiv in functie de tipul si destinatia motorului.La MAS pentru automobile =6...10 iar pentru automobile speciale =10...12.La MAC cu camere de ardere nedivizate (suprafata de racire a camerei de ardere este minima) =14...17, iar la MAC cu camere divizate =17...24.La orice tip de motor se pot alege (proiecta) rapoarte de compresie mai ridicate prin (ce metode???):

PROCESUL DE COMPRIMAREmicsorarea diametrului cilindrului,cresterea turatieiscaderea sarcinii

Daca se ia in considerare destinatia motorului, la motoarele care lucreaza la sarcini apropiate de sarcina nominala (autocamioane, autobuze) raportul de compresie poate fi mai mic decat raportul de compresie al motoarelor care lucreaza la sarcini partiale (autoturisme).PROCESUL DE COMPRIMAREInfluenta factorilor de exploatareLa cresterea turatiei se micsoreaza durata in timp a procesului de comprimare (scade durata de contact a fluidului motor cu piesele calde ale motorului).Starea tehnica a motorului are influente datorita uzurilor mecanice ce apar in timp datorita procesului de comprimare (si ardere) indeosebi cea a grupului cilindru-piston-segmenti. Apar scapari ce duc la scaderea puterii motorului, cresterea consumului de ulei, poluare etc.PROCESUL DE COMPRIMAREMiscarea fluidului motor in timpul procesului de comprimarePentru a obtine eficienta a proceselor de ardere este necesar ca la sfarsitul procesului de comprimare sa se realizeze o miscare ordonata a fluidului in interiorul camerei de ardere.La toate camerele de ardere miscarea incarcaturii imprimata in timpul procesului de admisie se pastreaza intr-o masura mai mica sau mai mare si in timpul procesului de comprimarePROCESUL DE COMPRIMAREUneori intensitatea acestei miscari este insuficienta pentru desfasurarea optima a procesului de ardere si de aceea exista diferite solutii constructive pentru camerele de ardere si capul pistonului.PROCESUL DE COMPRIMAREVariatia vitezei tangentiale a fluidului in timpul compresiei pentru doua rapoarte de comprimare diferite (MAS)8

4

0pmi 220 260 300 340 pms[oRAC]wt[m/s]=11=7PROCESUL DE COMPRIMAREVariatia vitezei aerului in timpul compresiei pentru un MAC cu camera de ardere profilata20

16

12

8

4

00 20 40 60 80 h [mm]wt[m/s]PROCESUL DE COMPRIMARE