Motoare cu aprindere internă

I. Cazul M.A.C. alimentat în cele două variante:

I.1. M.A.C. alimentat cu motorină respectiv benzină

Instalaţiile de alimentare cu combustibil ale motoarelor cu aprindere prin compresie sunt formate din componente de presiune joasă (1…5 bar), precum şi din componente de presiune mare (150…1500 bar). Componentele de presiune joasă sunt: RC – rezervorul de combustibil; FG – filtrul grosier; PA – pompa de alimentare; FF – filtru fin; CJP – conducta de joasă presiune; CR – conducta de retur; SR – supapa de retur; iar componentele de presiune mare sunt: PI – pompele de injecţie; IJ – injectoarele; PIJ – pompele injector şi CPM – conductele de presiune mare.

Transformările pe care le suferă combustibilul se referă la purificarea lui, ridicarea presiunii şi divizarea în particule foarte fine sub forma unei ceţe de amestec carburant.

Instalaţia de alimentare cu combustibil realizează stocarea, transportul şi prelucrarea combustibilului.

Purificarea combustibilului este necesară pentru a se evita uzura prematură, înfundarea şi avarierea aparaturii extrem de sensibilă şi pretenţioasă care realizează injecţia acestuia în camerele de ardere.

I.2. M.A.C. alimentat cu G.P.L.

Utilizarea combustibililor gazoşi la motoarele navale are la bază dorinţa de a construi sisteme capabile să funcţioneze cu mai mulţi combustibili. Adaptarea motoarelor cu aprindere prin comprimare pentru a funcţiona cu gaze prezintă avantaje, întrucât nu necesită o transformare importantă a acestora. Prescripţiile generale pentru realizarea funcţionării cu combustibil gazos sunt:

- menţinerea puterii anterioare a motorului;

- stabilirea unui consum minim de combustibil lichid pentru aprinderea gazului (injecţia pilot);

- asigurarea unei porniri satisfăcătoare;

- crearea unui sistem sigur de reglare;

- asigurarea unei treceri rapide de la un combustibil la altul.

Constructiv, motorul cu aprindere prin comprimare poate păstra arhitectura clasică a camerei de ardere, sau poate fi optimizată în vederea utilizării unuia sau mai multor tipuri de combustibili gazoşi. Firma Wartisila Diesel propune utilizarea unei camere de ardere cu antecameră, din următoarele considerente: aprinderea amestecului gaz-aer în antecameră se realizează cu injecţia pilot, iar iniţierea amestecului sărac, din camera de ardere, are loc în urma pătrunderii emisiilor fierbinţi rezultate din arderea amestecului din antecameră. Astfel, combustia cantităţii principale de amestec va avea loc la o temperatura scăzută, nefavorabilă formării emisiilor poluante de NOx. utilizarea combustibililor gazoşi este posibilă atât de către motoarele în patru timpi, cât şi de cale în doi timpi, cu admisie normală sau supraalimentate. Pentru motoarele in patru timpi realizarea amestecului este posibilă fie direct în cilindru, fie în afara acestuia, prin folosirea unui amestec extern. Montarea dispozitivului de amestec înaintea sistemului de supraalimentare are drept consecinţă un grad ridicat de omogenizare, dar acest lucru presupune existenţa în colectorul de admisie a unui volum considerabil ce se poate autoaprinde. Pentru motoarele în doi timpi, amestecul este posibil numai în interiorul cilindrului, preferată fiind injecţia de gaz de presiune ridicată.

Schema de principi a unui sistem de introducere de înaltă presiune realizată de firma Wartsila Diesel este prezentată în figura 2. Controlul injecţiei se face electronic, iar evitarea introducerii în exces a gazului se realizează cu ajutorul unei valvule cu închidere rapidă.

Amestecul gaz-aer în interiorul cilindrului se poate realiza prin introducerea gazului de joasă presiune, după închiderea supapelor de evacuare, dar înaintea începerii comprimării, sau prin injecţia gazului de înaltă presiune înainte de P.M.I.