Calculul Termic al unui Motor cu Aprindere prin Scânteie

Tema proiectului:

Calculul termic al unui motor cu aprindere prin scânteie

Să se calculeze parametrii proceselor ciclului motor, indicii energetici şi de economicitate, presiunea gazelor în cilindrii motorului. Să se stabilească dimensiunile fundamentale ale motorului, să se traseze diagrama indicată şi să se efectueze calculele de rezistenţă a principalelor piese ale motorului.

Pentru calculul termic s-a ales automobilul marca Dacia Solenza cu motorul 1.4 MPI.

1. Motoare cu ardere internă

1.1. Motorul-definiție

Motorul termic cu piston este o maşină termică, în care energia chimică a combustibilului este transformată în energie termică, iar aceasta prin intermediul mecanismului motor, se transform în energie mecanică.

Transformarea energiei chimice în energie mecanică, se realizează printr-o succesiune de de procese care formează ciclul motor. La motoarele termice ciclul motor se realizeaza în patru timpi (la patru curse ale pistonului sau la doua rotații ale arborelui cotit).

1.2. Clasificarea motoarelor cu ardere internă

Motoarele cu ardere internă sunt de mai multe feluri, clasificându-se după mai multe criterii.

După modul de formare al amestecului se disting două mari categorii de motoare:

-cu formarea amestecului în afara cilindrilor (motoarele cu carburator, cu injecție de benzină in galeria de admisie etc)

-cu formarea amestecului în interiorul cilindrilor (motoarele cu injecție de combustibil în cilindrii sau in camera separate)[1]

După numărul de curse simple ale pistonului, în care se realizează un ciclu(după numărul de timpi) motoarele pot fi:

-motoare in 2 timpi, la care ciclul de funcționare se realizează în două curse simple ale pistonului sau într-o rotație completă a arborelui cotit.

-motoare in 4 timpi, la care ciclul de funcționare se realizează în patru curse simple ale pistonului,adică două rotații ale arborelui cotit.[6]

Criteriul care diferenţiază cel mai mult motoarele cu ardere internă din punct de vedere funcţional (şi în mare măsura şi constructiv) este modul de aprindere. Din acest punct de vedere, motoarele cu ardere internă sunt:

-motoare cu aprindere prin scânteie (MAS), care realizează aprinderea, amestecului carburant în cilindru prin declanşarea unei scântei electrice;

-motoare cu aprindere prin compresie (MAC), care realizează aprinderea amestecului carburant prin autoaprindere. [3]

Alte criterii de clasificare ale motoarelor cu ardere internă sunt numărul de cilindrii, starea de agregare a combustibilului folosit, numarul de cilindrii sau modul de dispunere al cilindrilor.

1.3. Caracteristicile generale ale motoarelor

Fig. 1. Elementele caracteristice ale motorului [5]

Figura din dreapta prezintă principalele părţi componente ale unui motor cu adere internă, în 4 timpi, cu aprindere prin scânteie:

Cilindrul- reprezintă componenta în care culisează pistonul. Motorul descris aici are un singur cilindru, dar majoritatea motoarelor au mai mulţi cilindrii (4, 6 sau 8).

Pistonul- este o piesă din mecanismul bielă-manivelă, confecţionat din aliaj de aluminiu, turnat, având formă cilindrică, care culisează în cilindru.

Segmenţii- sunt inele elastice, montate pe piston în canale executate pe suprafaţa cilindrică exterioară a pistonului, care au următoarele roluri: de a proteja ceilalţi segmenţi în momentul exploziei (segment de foc) de etanşare a jocului dintre cilindru şi piston de ungere şi radere (raclare) a uleiului depus pe peretele interior a cilindrului.

Bujia- piesă componentă a unui motor cu aprindere prin scânteie care serveşte la aprinderea amestecului carburant în cilindru prin producerea unei scântei electrice între doi electrozi la un moment bine stabilit.

Supapele- au rolul de a deschide şi închide orificiile prin care se realizează admisia combustibilului în cilindru şi evacuare gazelor arse. Supele execută o mişcare de translaţie, fiind comandate de camele de pe axul cu came (ca în animaţia alăturată, unde axul cu came are culoarea verde)