Motorul Otto

5/11/2018 Motorul Otto - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/motorul-otto-55a0cea8549bc 1/5

Motorul cu ardere internă-Motorul Otto-

1. INTRODUCERE

Nikolaus August Otto (1832-1891) este un inventator german care (pe bazaprincipiului care îi poartă numele) a realizat primul motor cu aprindere internă, înpatru timpi, utilizabil pe scară largă.

Otto s-a născut în Germania, în localitatea Holzhausen. După ce a văzutmotorul proiectat şi construit de inventatorul francez Etienne Lenoir în 1859,

întrezărindu-i uriaşul potenţial tehnic, Otto a început o serie de experimentăriasupra motoarelor cu ardere internă, experimentări care aveau să ducă laproiectarea şi construcţia primului motor modern, care a rămas, în principiu,nemodificat până astăzi.

Otto a construit primul motor bazat pe proiectul lui Lenoir în 1861. Şi-a unitapoi forţele cu industriaşul german Eugen Langen şi în 1864 au înfiinţat ocompanie, lângă Koln, în care au construit primul motor în 1867. Primul motorprodus de Otto a fost un motor în doi timpi în care amestecul carburant

înlocuieşte, în acelaşi timp al ciclului de funcţionare, gazele arse în ciclul defuncţionare precedent. Acest motor era mult mai eficient decât motorul lui Lenoir,deoarece motorul Otto realiza compresia amestecului carburant înainte de ardere.

În 1876 Otto şi Langen au anunţat punerea la punct a unui nou motor,motorul în patru timpi. În al treilea timp al funcţionării sale, pistonul transmitea

puterea degajată prin explozia gazelor către arborele cotit al motorului, iar în alpatrulea timp pistonul era folosit pentru evacuarea gazelor arse. Noul motor,silenţios şi eficient, şi-a găsit imediat locul în industrie, rămânând drept modelpentru cele mai moderne motoare cu combustie internă existente astăzi în lume.

2. COMPONENTELE MOTORULUI OTTO

Componentele principale ale unui motor sunt în principiu aceleaşi, fie că estevorba despre un motor Diesel, unul în patru timpi sau unul în doi timpi. Camera deardere este formată dintr-un cilindru, de obicei fix, obturat în partea de sus cu o

piesă numită chiuloasă. Mişcarea de du-te–vino a pistonului face ca volumulcamerei de ardere să fie variabil, între faţa de sus a pistonului şi faţa inferioară achiuloasei. Pistonul este legat de arborele cotit al motorului printr-o piesă delegătură numită bielă. Arborele cotit transformă (prin intermediul bielei) mişcarearectilinie a pistonului într-o mişcare de rotaţie.



Fig. 1 Componenţa unui motor în patru timpi

La motoarele cu mai mulţi cilindri, arborele cotit are câte o porţiunedezaxată (numită maneton) pentru fiecare bielă în parte, astfel încât puterea de lafiecare cilindru este transmisă arborelui cotit, la momentul potrivit în timpulrotaţiei sale. Arborii cotiţi au contragreutăţi destul de mari (volante), care prininerţia lor micşorează la minim neregularităţile apărute în mişcarea arborelui. Unmotor poate avea între 1 şi 28 de cilindri.

Sistemul de alimentare cu combustibil al motorului este alcătuit din rezervor,

pompă de combustibil şi un dispozitiv care să realizeze vaporizareacombustibilului. La motoarele Otto, acest dispozitiv poate fi un carburator sau, mainou, un sistem de injecţie.

La majoritatea motoarelor cu carburator, vaporii de combustibil sunt conduşispre camera de ardere de către un sistem de conducte numit galerie de admisie,iar gazele arse sunt evacuate printr-o galerie de evacuare. Combustibilul esteintrodus în fiecare cilindru şi gazele arse sunt evacuate prin aşa numitele supapede admisie şi supape de evacuare. In mod normal valvele sunt menţinute închisede către nişte resoarte şi sunt deschise la momentul necesar de către nişte camepoziţionate pe arborele cu came, care angrenează cu arborele cotit al motorului.

După 1980, mai multe sisteme de injecţie sofisticate au înlocuit din ce în ce maimult vechiul carburator. La motorul cu injecţie, un sistem controlat mecanic sauelectronic introduce cantitatea optimă de combustibil direct în cilindru sau îngaleria de admisie, exact la momentul optim.



Fig. 2 Sistemul de alimentare prin injecţie

Combustibilul se vaporizează la intrarea în cilindru. Acest sistem este multmai eficient decât carburatorul şi deasemenea produce mai puţină poluare.

Toate motoarele sunt prevăzute cu un sistem de aprindere a amesteculuicombustibil.

De exemplu, la motoarele Otto sistemul de aprindere este alcătuitdintr-o sursă de curent continuu de joasă tensiune legată la înfăsurarea primară a

unui transformator, numit bobină de inducţie. Curentul este întrerupt de către

ruptor . Pulsaţiile curentului din primarul bobinei induc un curent pulsator de înaltătensiune în secundarul bobinei de inducţie. Acest curent de înaltă tensiune estecondus către cilindru printr- un intreruptor rotativ numit distribuitor .

Elementul care realizează aprinderea combustibilului este bujia, care este unconductor izolat plasat în peretele fiecărui cilindru. În partea de jos a bujiei esteprevăzut constructiv cu interstiţiu între capătul conducătorului izolat şi corpulmetalic al bujiei. Curentul de înaltă tensiune provoacă descărcări sub formă de arcelectric, permiţând astfel aprinderea amestecului combustibil din camera deardere.



Fig. 3 Componenţa sistemului de aprindere

Datorită căldurii degajate prin combustie, toate motoarele cu ardere internăsunt echipate cu un sistem de răcire.

Unele motoare de avion, motoarele mici, staţionare şi motoarele de barcăsunt răcite cu aer. Alte motoare sunt răcite cu apă.

Spre deosebire de motoarele cu abur sau de turbine, motoarele cu ardereinternă au nevoie de un dispozitiv de pornire. Ele sunt în mod normal pornite cuajutorul unui motor electric sau starter care este angrenat cu arborele cotital

motorului. Motoarele mici sunt pornite adeseori manual prin rotirea arborelui cotitcu ajutorul unei manivele sau cu ajutorul unei sfori înfăşurate de câteva ori în

jurul volantei.

3. MOTORUL OTTO

Motorul obişnuit Otto este în patru timpi; aceasta înseamnă că la un ciclucomplet, pistoanele lui execută patru mişcări, două înspre chiuloasa motorului şidouă în sens opus acesteia.

Pe durata primului timp (prima mişcare a pistonului), pistonul se depărtează

de chiuloasă, în acelaşi timp deschizându-se şi supapa de admisie. Mişcareapistonului absoarbe în cilindru o anumită cantitate de amestec combustibil; în celde-al doilea timp, pistonul se deplasează înspre partea de sus a cilindrului,comprimând astfel amestecul în camera de ardere. În momentul când pistonulajunge în punctul superior al mişcării sale şi volumul camerei de ardere este astfelminim, amestecul combustibil este aprins de către bujii şi prin ardere îşi măreştevolumul, dilatându-se, şi exercitând astfel o presiune considerabilă asuprapistonului care este impins înspre partea de jos a cilindrului, în cadrul celui de-atreilea timp.

În cel de-al patrulea timp, supapa de evacuare este deschisă şi pistonul se

mişcă înspre partea de sus a cilindrului, împingând afară gazele arse şi pregătindcilindrul pentru repetarea ciclului.



Randamentul unui motor Otto modern este limitat de o serie de factori,dintre care cei mai importanţi sunt pierderile prin răcirea motorului şi pierderileprin frecări. În general, randamentul unui astfel de motor este dat de cătreraportul de compresie (raportul dintre volumul maxim şi volumul minim al camereide ardere). Acest raport este în mod normal la motoarele moderne de 8:1 sau10:1. Rapoarte de compresie mai ridicate, ajungând până la 15:1 (ceea ce duce lacreşterea randamentului), sunt posibile prin utilizarea unor combustibili cu cifrăoctanică superioară.

Randamentul unui motor Otto modern este de 20-25 %, cu alte cuvinte doar

acest procent din energia calorică a combustibilului fiind transformat în energiemecanică utilă.

Costache CristinaClasa a X-a F

Sursa:www.ciorna.com

Motorul Otto

Documents

Transcript of Motorul Otto