Realizator:Realizator:prof. Ioana-Mihaela Popescu prof. Ioana-Mihaela Popescu
Colegiul Naţional Unirea Colegiul Naţional Unirea FocşaniFocşani
20082008
MOTORUL OTTOMOTORUL OTTO
1.FUNCŢIONAREA MOTORULUI OTTO
2.RANDAMENTUL MOTORULUI OTTO 3.SCURT ISTORIC AL MOTORULUI OTTO
4.BIBLIOGRAFIA
CUPRINSCUPRINS
MOTORUL OTTOMOTORUL OTTO
Motorul Otto Motorul Otto este alcătuit dintr-un bloc care cuprinde cel puţin 4 cilindri, fiecare cilindru motor conţinând:1 – cilindru 5 – bujie 2 – piston 6 – carburator3 – supapă de admisie 7 – bielă 4 – supapă de evacuare 8 – manivelă
2
1
64
7
8
63
CUPRINS
1.1. FUNCŢIONAREA MOTORULUI OTTOFUNCŢIONAREA MOTORULUI OTTO
Motorul Otto se mai numeşte şi motor cu aprindere prin scânteie (MAS) sau motor cu explozie. Motorul Otto funcţionează după 4 timpi:- timpul I → admisia- timpul II → compresia- timpul III → arderea şi detenta- timpul IV → evacuarea Timpul III este singurul timp în care motorul cedează lucru mecanic în exterior şi, din această cauză, se numeşte timp motor. În ceilalţi timpi motorul trebuie să primească lucru mecanic din exterior, fiind timpi morţi.
Randamentul motorului OttoCUPRINS
TIMPUL I - admisia
Timpul I începe prin închiderea supapei de evacuare, urmată imediat de deschiderea supapei de admisie şi de deplasarea rapidă a pistonului de la punctul mort superior (p.m.s.) la punctul mort inferior (p.m.i). În cilindru se aspiră amestecul carburant format de către carbura-tor din vapori de benzină şi aer. Admisia se realizează practic la presiune constantă (presiunea atmosferică).
Randamentul motorului Otto
TIMPUL II - compresia
Timpul II începe cu închiderea supapei de admisie. Pistonul se deplasează rapid de la p.m.i. la p.m.s., comprimând amestecul car-burant până la 12-18 bar. Din cauza vitezei mari cu care se realizează comprimarea, în acest proces, practic, nu are loc schimb de căldură cu exteriorul, compresia fiind considerată un proces adiabatic. La sârşitul timpului II, amestecul carburant ajunge la 400o – 500oC.
Randamentul motorului Otto
TIMPUL III – arderea şi detenta
Arderea În momentul în care pistonul este la p.m.s., bujia produce o scânteie electrică ce aprinde amestecul carburant. Arderea se produce extrem de rapid, ca o explozie, ducând la creşterea instantanee a presiunii până la aprox. 25 - 40 bar şi 1500ºC - 2000ºC. Arderea poate fi considerată un proces izocor.
Randamentul motorului Otto
TIMPUL III – arderea şi detenta
Detenta Gazele provenite din ardere împing pistonul de la p.m.s. la p.m.i. Din cauza vitezei mari cu care se deplasează pistonul, în acest proces, practic, nu are loc schimb de căldură cu exteriorul, detenta fiind considerată un proces adiabatic. Timpul III este singurul timp motor al ciclului, în care se efectează lucru mecanic util.
Randamentul motorului Otto
TIMPUL IV - evacuarea
La începutul timpului IV, supapa de evacuare se deschide când pistonul este la p.m.i. Evacuarea are loc iniţial prin ieşirea bruscă a gazelor în atmos-feră, întrucât presiunea în cilindru este mai mare decât presiunea atmosferică. Această parte a timpului IV constituie un proces izocor. Restul gazelor sunt evacuate prin deplasarea pistonului de la p.m.i. la p.m.s., procesul realizându-se la presiune constantă.
Randamentul motorului Otto
CUPRINS
Motor Otto cu injecţie directă
Motor Otto cu injecţie indirectă (secvenţială)
2.2. RANDAMENTUL MOTORULUI OTTORANDAMENTUL MOTORULUI OTTO p
VV1V2
p1
p2
p3
p4
1
2
3
4
A
Timpul I admisia Timpul II compresia arderea Timpul III detenta Timpul IV evacuareaRaportul de compresie este: ε ═ V1/V2
Ciclul ideal OttoCiclul ideal Otto
Ciclul Otto este format din: - 2 adiabate - 2 izocorep.m.i. p.m.s.
Funcţionarea motorului OttoCUPRINS
p
VV1V2
p1
p2
p3
p4
1
2
3
4
0
compresia → proces adiabatic L12 = – ∆U12 = = – νCV(T2 – T1) Q12 = 0 arderea → proces izocor L23 = 0 Q23 = νCV(T3 – T2)- căldura primită: Q1 = Q23detenta → proces adiabatic L34 = – ∆U34 = = – νCV(T4 – T3) Q34 = 0 evacuarea → proces izocor (41) şi proces izobar (10) Q41 = – νCv(T0 – T1)
L41 =0 Q10 = – νCp(T0 – T1)
L10 = p1(V0 – V1)- căldura cedată: Q2 = Q41
Q1
Q2
p.m.i. p.m.s.
CUPRINS Ciclul real Otto
admisia → proces izobar Q01 = – νCp(T1 – T0)
L01 = p1(V1 – V0)
Randamentul motorului termic este egal cu:
η = L / Q1 = 1 – ׀Q2׀ / Q1
unde L este lucrul mecanic cedat (util), Q1 căldura primită de la sursa caldă, Q2 căldura cedată sursei reci. Randamentul ciclului ideal Otto depinde de raportul de compresie şi de exponentul adiabatic γ al gazului ideal, considerat ca sub-stanţă de lucru:
η = 1 – —
Randamentul ciclului Randamentul ciclului ideal ideal OttoOtto
Sursa caldă
Sursa rece
mot
orul
Q1
Q2
L
1 εγ-1
CUPRINS Demonstrarea formulei
100%
40%
25%25%
10%
Energia obţinută din arderea
combustibilului
Energia pierdută prin
răcirea cilindrului
Energia pierdută prin
evacuarea gazelor
Energia pierdută prin
frecare
Energia transformată
în lucru mecanic util
Bilanţul energetic în ciclul Otto (pentru randament de 25%)
Randamentul mecanic efectiv al unui motor Otto modern este de
circa 20-25%
3. 3. ISTORICUL MOTORULUI OTTOISTORICUL MOTORULUI OTTO
1876
Nikolaus Otto
Ciclul motorului Otto a fost pentru prima dată patentat de Eugenio Barsanti şi Felice Matteucci în 1854, urmat de primul prototip în 1860. În 1862, inginerul francez Alphonse Beau de Rochas conceptualizează primul motor secvenţial cu combustie internă în 4 timpi. Inventatorul german Nikolaus Otto (1832-1891) proiectează şi construieşte în 1876 primul motor modern, care a rămas, în principiu, nemodificat până astăzi. Motorul lui Otto folosea numai 0,8 metri cubi de gaz, iar randamentul era de 16 %. Nikolaus Otto a lucrat la motorul în 4 timpi împreună cu Gottlieb Daimler et Wilhelm Maybach.
CUPRINS
După mai multe îmbunătăţiri, în 1877 Otto şi-a patentat motorul în patru timpi, cunoscut pe toate continentele sub numele de motorul Otto-Deutz.
Gottlieb Daimler (1834-1900)
Wilhelm Maybach (1846-1929)
În 1885, Gottlieb Daimler şi Wil-helm Maybach produc motorul ce reprezintă primul prototip al motorului modern cu benzină, prevăzut cu carburator. Daimler ataşează un motor unei biciclete, producând în 1885 prima motocicletă, numită "Reitwagen“ (“căruţ de călărie”).
“Căruţul de călărie” era prevăzut cu cadru şi roţi din lemn masiv cu cercuri de fier, iar scaunul şoferului nu era decât o şa din piele.
"Reitwagen”
1886 Daimler Motor Carriage
În anul următor, Daimler a echipat o trasură, transformând-o în vehicul cu motor, ce se deplasa cu 16 km/h, fiind totodată şi primul automobil cu patru roţi, dar primul automobil era deja construit de către Benz.
Carl Benz (1844-1929)
În 1885, Karl Benz crează “Motorwagen”, primul autovehicul comercial, care era dotat cu motor 4 cilindri, ce funcţiona cu benzină. Pentru motorul său, Benz a obţinut patentul german cu numărul 37435 în 29 ianuarie 1886.
Benz Velo 1894
Daimler-Benz
DMG (1906) cu motor Phoenix Thornycroft (1909)
Prima maşină construită de René Panhard şi Émile Levassor în 1890
Primul automobil pe bazǎ de benzinǎ din America, 1893
Mercedes 35 hp proiectat de Wilhelm Maybach
1909 Blitzen Benz
1900 Lohner-Porsche 1901
În 1923, inginerul român Aurel Perşu construieşte primul automobil cu formă aerodinamică corectă (formă de picătură de apă) pe care îl brevetează în Germania, obţinând la 19 septembrie 1924 brevetul de inventator nr. 402683. Datorită distanţei reduse dintre roţile din spate, Perşu a renuţat la introducerea unui diferenţial în transmisie, virajele putând fi luate cu viteze mari, fără o uzură a pneurilor.
Muzeul Tehnic Dimitrie Leonida, Bucureşti, Parcul Carol
Dinspre trecut spre viitor
CUPRINS
•http://cars4all.mylivepage.com/wiki/226/121/istorija•http://dreamwater.org/siacc/siacc_old_threshers.html•http://en.wikipedia.org/wiki/Otto_cycle•http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_combustion_interne•http://images.businessweek.com/ss/06/01/auto_bday/source/1.htm•http://library.thinkquest.org/C006011/english/sites/ottomotor.php3?v=2•http://members.aol.com/wgrenning3/ottolangenhistory.html•http://users.telenet.be/cleanteam/index_bestanden/image997.gif•http://techni.tachemie.uni-leipzig.de/otto/otto_g0_eng.html•http://whom.co.uk/squelch/histcars.htm•http://www.bmwclub.ro/forums/index.php?showtopic=21481&mode=threaded•http://www.breker.com/english/ottomotor.htm•http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/museum.htm•http://www.educypedia.be/education/carjava.htm•http://www.fizica.ro/textbooks/fizica10/html/1g1.html•http://www.geocities.com/motorcity/downs/9323/reitwagen.htm•http://www.lefo.ro/aelfizica/fizica/Motoare_termice/•http://www.kalipedia.com•http://www.keveney.com/Engines.html
5. 5. BIBLIOGRAFIBIBLIOGRAFIAA
CUPRINS
•http://www.kruse-ltc.com/Otto/otto_cycle.php•http://www.magirusdeutz.co.uk/MD8deutz.htm•http://www.mecanica.ufrgs.br/mmotor/otto.htm•http://www.oldengine.org/members/siefker/•http://www.promotex.ca/articles/cawthon/2003/05-01-2003_article.html•http://www.theautochannel.com/news/2006/01/13/207362.html•http://www.timloto.org/pictures/anigif/•http://www.uamerica.edu.co/motores/d1/pages/bloque.htm•http://www.ul.ie/~kirwanp/linkstoanimations.htm•http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001734/lecciones/tem05/lec03_1_2.htm•http://www.volan.ro/etichete/istoria-automobilului/•ELEMENTE FUNDAMENTALE DE FIZICĂ – Gheorghe Cristea, Ioan Ardelean, Ed. DACIA, Cluj-Napoca, 1980•Fizica – Manual pentru anul II licee – L. Panaiotu, A. Baltac, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1972•Fizică F1 – Manual pentru clasa a XI-a –Rodica Ionescu-Andrei, Cristina Onea, Ion Toma, Grupul Editorial Art, 2005•http://www.museum-mercedes-benz.com/
CUPRINS
4. 4. BIBLIOGRAFIBIBLIOGRAFIAA
SFÂRŞITSFÂRŞIT
HOME EXIT
Top Related