Motor cu Aprindere prin Comprimare

a).Sa se proiecteze un motor cu aprindere prin comprimare, supraalimentat, pentru un autoturism.

• puterea nominala Pn=70 kW

• turatia la puterea nominala nn=4500 rot/min

b).1. Studiu privind stadiul actual si tendinte in dezvoltarea motoarelor din aceeasi clasa.

2. Calculul termic cu un studiu privind procesul arderii (camera de ardere, procedeu adoptat, justificari)

3. Calculul dinamic si organologic

• cinematica

• determinarea fortelor

• calculul mecanismului motor

• calculul mecanismului de distributie cu profilarea camelor

4. Calculul instalatiei de alimentare

5. Calculul instalatiei de ungere

6. Calculul instalatiei de racire

7. Procesul tehnologic de prelucrare a unei piese la alegere.

c). Diagrame si desene

1. Diagramele corespunzatoare calculului termic si dinamic

2. Sectiuni prin motor

3. Desene aferente sistemului de alimentare

4. Schema instalatiei de ungere

5. Schema instalatiei de racire

6. Desenul de executie al piesei la care se face procesul tehnologic

Cap. 1. STUDIU PRIVIND STADIUL ACTUAL SI

TENDINTE IN DEZVOLTAREA MOTOARELOR

DIN ACEEASI CLASA

1.1. Stadiul actual al motoarelor din aceeasi clasa

Cu ceva timp in urma motoarele Diesel nu erau privite cu ochi prea buni datorita performantelor dinamice mai slabe decat a celor “pe benzina”. Cu zece ani in urma ar fi parut oarecum ciudata ideea ca motoarele cu aprindere prin comprimare vor ajunge sa ia loc sub capotele limuzinelor de lux. Progresul tehnic a schimbat situatia ata de radical incat astazi cu greu putem gasi motive un model alimentat cu benzina sa fie ales in dauna unuia turbodiesel. Utilizarea supraalimentarii, a sistemelor de injectie perfectionate si inbunatatirea izolarii fonice sunt principalele cauze ale acestei spectaculoase rasturnari de valori.

Incepand din 1997 Opel a echipat modelele Vectra si Omega cu motoare turbodiesel din generatia Ecotec. Faptul ca performantele motoarelor turbodiesel se apropie acum de cele ale motoarelor alimentate cu benzina aspirate este in mod concret verificabil la proba conducerii. Berlinele Vectra si Omega sunt echipate cu motoare de 2,0 l si 100 CP. S-a observat ca de la turatia de 1600 rot/min in sus cuplul motor se situeaza deja la nivelul de 205 Nm. Acest lucru face posibila pastrarea aceleiasi trepte de viteza pentru o plaja mai larga de turatii. Zgomotul motorului depaseste limetele discrete de abia de la 4000 rot/min in sus, iar consumul de combustibil declarat de uzina constructoare este de 5,9 l/100 km.

Aceste motoare care echipeaza modelele marcii Opel sunt echipate cu injectie directa marca Bosch VP 44, gestiune electronica, patru supape pe cilindru si turbocompresor Garrett T15 cu intercooler. Actionarea celor patru supape pe cilindru se face doar cu un singur arbore de distributie, amplasat in chiulasa ceea, ce reduce frecarile cu aproximativ 30 %.

fig. 1.1.

Pentru a evidentia mai bine avantajele supraalimentarii s-a facut o comparatie intre motoarele Diesel si turbodiesel care echipeaza modelul Golf al marcii Volkswagen.

Dupa cum se observa si din figura la aceeasi cilindree de 1,9 l ca si motoarele aspirate natural, motoarele supraalimentate au o putere mai mare. Astfel motoarele D si SDI au o putere de 64 CP (47 kW) pe cand cele supraalimentate au puteri de 75 CP (55 kW) motorul TD si 90 CP (66 kW) motorul TDI. Se observa ca motorul cu injectie directa are cea mai mare putere. In privinta consumului toate motoarele se situeaza aproximativ la acelasi nivel aprox. 5 l/100 km pentru consum urban.

In concluzie, pentru acelasi consum motoarele supraalimetate obtin un plus de putere. De asemenea cuplul furnizat de aceste motoare este superior celui furnizat de motorele aspirate natural. Motarele D si SDI furnizeaza un cuplu de 124 Nm / 2000 rot/min pe cand cele turbodiesel au un cuplu de 150 Nm / 2400 rot/min motorul TD, resperctiv 202 Nm / 1900 rot/min motorul TDI.

Acelasi motor de 1,9 litri este oferit pe toate variantele turbodiesel ale lui VW Passat. In versiunea de baza el furnizeaza 90CP. Acest motor este prezentat in figura 1.3.

fig. 1.3.

Mai pretentioasa in ceea ce priveste performantele, dar si economia de combustibil este varianta de 110 CP cu injectie directa. Pe langa aceste doua motoare Volkswagen a mai realizat un motor tot de 1,9 l, dar de 115 CP la 4000 rot/min, care furnizeaza un cuplu maxim de 285 Nm la 1900 rot/min. Acest lucru a fost posibil prin adoptarea unei pompe injectie de inalta presiune si a unor injectoare cu duza, dispozitive ce ridica presiunea de injectie la aproximativ 2050 bar. Pe aceasta cale sunt imbunatatite umplerea cilindrilor si randamentul mecanic.

fig. 1.4.

In concurenta cu VW Golf se afla Renault Megane, echipat tot cu un motor de 1,9 l, ce furnizeaza 100 CP (72 kW). Acest motor are un cuplu de 200 Nm la 2000 rot/min. Consumul este de aproximativ 5,2 l/100 km. Acest motor este prezentat in figura 1.5.