1. 1. Motoare termice Brbulecsu Alexandru Clasa a X-a Prof. ndrumtor: Apostol Ghi
2. 2. Definitie Un motor termic este o main termic motoare, care transform cldura n lucru mecanic. Un motor termic lucreaz pe baza unui ciclu termodinamic realizat cu ajutorul unui fluid. ntruct, conform principiului al doilea al termodinamicii, entropia unui sistem nu poate dect s creasc, doar o parte a cldurii preluate de la sursa de cldur este transformat n lucru mecanic. Restul de cldur este transferat unui sistem cu temperatur mai mic, numit surs rece.
3. 3. Clasificare Motoarele termice se clasifica in: Motoare cu ardere interna; Motoare cu ardere externa; Motorul cu ardere intern este motorul care transform energia chimic a combustibilului prin intermediul energiei termice de ardere, n interiorul motorului, n energie mecanic. Un motor cu ardere extern (sau motor cu combustie extern) este o main termic motoare n care energia intern a agentului termic, nclzit n prealabil ntr-un generator extern (generator de abur, camer de combustie) sau de o surs extern prin peretele motorului sau printr-un schimbtor de cldur, este transformat n lucru mecanic.
4. 4. Motorul Otto Motorul n patru timpi este un tip de motor cu ardere intern al crui piston face 4 curse simple ntr-un ciclu motor. Pistonul se mic ntr-un cilindru nchis la un capt de chiulas. Micarea pistonului este asigurat de un mecanism biel-arbore cotit i are loc ntre dou poziii extreme: punctul mort interior i punctul mort exterior. n punctul mort interior PMI, pistonul este n interiorul cilindrului i volumul acestuia este minim. La punctul mort exterior PME, pistonul se gsete la cealalt extremitate n raport cu PMI i volumul acestuia este maxim.
5. 5. Un ciclu motor are loc de-a lungul a dou rotaii ale arborelui cotit i cuprinde patru faze, numerotate n figura alturat cu: - Admisia - Compresia - Arderea si Destinderea - Evacuarea
6. 6. Istoric Potrivit recentelor studii istorice, inventatorii italieni Eugenio Barsanti i Felice Matteucci au brevetat o prim versiune care mergea eficient a unui motor cu combustie intern n 1854 n Londra. Se susine c motorul Otto este n multe pri, cel puin,inspirat din precedentele invenii ale acestuia, dar, deocamdat nu exist nici o documentaie despre motorul italian creat de Otto.
7. 7. Nikolaus August Otto a fost inventatorul german al primului motor cu combustie intern care ardea n mod eficient combustibilul direct ntr-un piston de camera. Dei alte motoarele cu combustie intern au fost inventate (de exemplu, de ctre Etienne Lenoir) acestea nu s-au bazat pe patru timpi separate. Conceptul de patru timpi este posibil s fi fost deja discutat la data inveniei lui Otto, dar el a fost primul care l-a pus n practic.
8. 8. Motorul Diesel Motorul diesel este un motor cu ardere intern n care combustibilul se aprinde datorit temperaturii ridicate create de comprimarea aerului necesar arderii, i nu prin utilizarea unui dispozitiv auxiliar, aa cum ar fi bujia n cazul motorului cu aprindere prin scnteie. Motorul lucreaz pe baza ciclului Diesel.
9. 9. Istorie Numele motorului a fost dat dup inginerul german Rudolf Diesel la sugestia soiei sale, Martha Diesel, care n 1895 l sftuiete cu:Nenn ihn doch einfach Dieselmotor! (numete-l pur i simplu motor Diesel!), uurnd astfel lui Diesel cutarea dup denumirea motorului, pe care l-a inventat n 1892 i l-a patentat pe 23 februarie 1893. Intenia lui Diesel a fost ca motorul su s utilizeze o gam larg de combustibili, inclusiv praful de crbune. Diesel i-a prezentat invenia funcionnd n 1900 la Expoziia Universal (World's Fair) avnd drept combustibil ulei de alune (vezi biodiesel).
10. 10. Cum funcioneaz motorul diesel Comprimarea unui gaz conduce la creterea temperaturii sale, aceasta fiind metoda prin care se aprinde combustibilul n motoarele diesel. Aerul este aspirat n cilindri i este comprimat de ctre piston pn la un raport de 25:1, mai ridicat dect cel al motoarelor cu aprindere prin scnteie. Spre sfritul cursei de comprimare motorina (combustibilul) este pulverizat n camera de ardere cu ajutorul unui injector. Motorina se aprinde la contactul cu aerul deja nclzit prin comprimare pn la o temperatura de circa 700- 900 C.
11. 11. Arderea combustibilului duce la creterea temperaturii i presiunii, care acioneaz pistonul. n continuare, ca la motoarele obinuite, biela transmite fora pistonului ctre arborele cotit, transformnd micarea liniar n micare de rotaie. Aspirarea aerului n cilindri se face prin intermediul supapelor, dispuse la capul cilindrilor. Pentru mrirea puterii, majoritatea motoarelor diesel moderne sunt supraalimentate cu scopul de a mri cantitatea de aer introdus n cilindri. Folosirea unui rcitor intermediar pentru aerul introdus n cilindri crete densitatea aerului i conduce la un randament mai bun.
12. 12. Motorul cu aburi Motorul cu abur este un motor termic cu ardere extern, care transform energia termic aaburului n lucru mecanic. Aburul sub presiune este produs ntr- un generator de abur prinfierbere i se destinde ntr-un agregat cu cilindri, n care expansiunea aburului produce lucru mecanic prin deplasarea liniar a unui piston, micare care de cele mai multe ori este transformat n micare de rotaie cu ajutorul unui mecanism biel-manivel. Cldura necesar producerii aburului se obine din arderea unui combustibil sau prin fisiune nuclear.
13. 13. Motoarele cu abur au dominat industria i mijloacele de transport din timpul Revoluiei industriale pn n prima parte a secolului al XX- lea, fiind utilizate la acionarealocomotivelor, v apoarelor, pompelor, gener atoarelor electrice, mainilor din fabrici, utilajelor pentru construcii (excavat oare) i a altor utilaje. A fost nlocuit n majoritatea acestor aplicaii de motorul cu ardere intern i de cel electric.
14. 14. Prima main cu aburi a fost inventat n secolul I e.n. de ctre inginerul grec Heron din Alexandria. O sfer goal pe dinuntru era pivotat pe dou tuburi prin care trecea aburul dintr-un mic fierbtor. Aburul umplea sfera i ieea prin evi dispuse n pri opuse ale acesteia. Jeturile de abur care neau determinau sfera s se roteasc. Totui, n ciuda faptului c era o invenie interesant, maina nu servea unui scop util. Primul om care a avut ideea de a transforma pompa cu piston n main termic, a fost francezul Denis Papin n anul 1679. Din pcate nu a putut s o pun n practic din lips de fonduri. El a murit n srcie, n 1714. Primul motor cu abur a fost proiectat n 1698 de Thomas Savery, un inginer englez. Acest motor era conceput s pompeze apa din mine, dar singura lui ntrebuinare a fost s pompeze apa n casele nalte din Londra.
15. 15. Motorul cu reactie Un motor cu reacie este un motor care elibereaz un jet rapid de fluide pentru a genera contrapresiune n conformitate cu a treia lege a micrii a lui Newton. Aceast definiie larg include turboreactoare, turbopropulsoare, turboventilatoare,pul soreactoare, statoreactoare i motoare rachet, dar de obicei se refer la o turbin cu gaze folosit pentru a produce un jet de gaze de mare vitez n scopul propulsiei. Henri Marie Coand (n. 7 iunie 1886 - d. 25 noiembrie 1972) a fost un academician i inginer romn, pionier al aviaiei, fizician, inventator, inventator al motorului cu reacie i descoperitor al efectului care i poart numele. A fost fiul generalului Constantin Coand, prim-ministru al Romniei n 1918.
16. 16. Timp de aproape jumatate de secol, avioanele au fost actionate cu elice. Incepand cu anii `40, au decolat si primele avioane cu reactie, constructia si viteza lor declansand o revolutie in aviatie. Primul avion militar functional cu reactie a fost avionul german Messerschmitt Me 262, bombardier usor, in 1944. Opt ani mai tarziu apare si Cometa de Havilland, primul avion cu reactie care a intrat in serviciul comercial. Motoarele cu reactie ard combustibil si expulzeaza gazele rezultate. Presarea in afara a aerului prin spatele unui motor produce o impingere de aceeasi intensitate, conform celei de-a treia legi a miscarii enuntata de Newton: pentru fiecare actiune exista o reactiune egala si opusa.
17. 17. Bibliografie http://www.animatedengines.com/jets.html http://ro.wikipedia.org/wiki/Henri_Coand%C4%83 http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_reac%C8%9Bie http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_abur http://www.fizica.ro/textbooks/fizica10/html/1g1.html http://biblioteca.regielive.ro/referate/fizica/motorul- otto-253552.html http://www.auto-dream.ro/stories/motorul-diesel- cine-l-a-inventat-si-cum-functioneaza.html