Raport de Comprimare Variabil

RAPORTUL DE COMPRIMARE VARIABIL

1. Consideraţii generale (formularea problemei şi relevanţa temei)

Definirea Raportului de comprimare- raportul dintre volumul maxim (Vmax)si volumul minim (Vmin) ocupat de fluidul motor in cilindru se numeste raport volumic de comprimare sau raport de comprimare ε=Vmax:Vmin. Raportul dintre volumul ocupat de fluidul motor in cilindru in momentul inchiderii supapei de admisie si volumul minim se numeste raport efectiv sau util de comprimare, deoarece procesul de comprimare a fluidului motor din cilindru incepe in mod efectiv numai din momentul inchiderii ultimului oragan de distributie.

1.1 Stabilirea raportului de comprimare

La stabilirea raportului de comprimare se are în vedere faptul că acesta constituie un factor de forţare a motoarelor, deoarece cu creşterea raportului de comprimare creşte şi randamentul indicat ηi, îmbunătăţindu-se astfel performanţele de dinamicitate şi economicitate ale acestora.

Adaptarea unor valori ridicate ale raportului de comprimare determină valori ridicate ale presiunii şi temperaturii la sfârşitul procesului de comprimare, sfârşitul arderii şi începutul destinderii. În cursa de destindere gazele se destind mai puternic, astfel că, la sfârşitul procesului de destindere valorile presiunii şi temperaturii gazelor vor fi reduse. Rezultatul direct al unui raport de comprimare ridicat este reducerea temperaturii medii a ciclului, ceea ce conduce la reducerea intensităţii transferului de căldură prin pereţi.

În cazul motoarelor cu aprindere prin scânteie este determinant a se adopta o valoare a raportului de comprimare care să ţină seama de caracteristicile constructive ale motorului şi de calitatea combustibilului (cifra octanică).

La motoarele cu aprindere prin comprimare alegerea raportului de comprimare se face în funcţie de procedeul de formare a amestecului pentru a asigura pornirea motorului cu aprinderea şi arderea sigură cu un consum redus de combustibil. Influenţa raportului de comprimare asupra unor parametri ai motorului se prezintă în tabelul 1

Tabelul 1

Influenţa raportului de comprimare asupra unor parametri ai ciclului motor

Parametru Tip motor ε

[-] pA

[MPa] TA

[K] pmax

[MPa] ηe

[-]

Aspiraţie naturală MAS 7-10 0,09 330 3,5-5,0 0,20-0,32

MAC 17-23 6,0-8,0 0,25-0,35

Supraalimentat MAS 6-8 0,12-0,20 360 5,0-6,5 0,25-0,33

MAC 15-17 400 8,0-11,0 0,35-0,40

Supraalimentat MAC 11-15 0,15-0,25 320 10,0-13,0 0,40-0,44

cu răcire intermediară 350

În funcţie de tipul camerei de ardere la motoarele cu aprindere prin comprimare se poate adopta o valoare din limitele stabilite în tabelul 2

Tabelul 2

Valori ale raportului de comprimare la MAC

Tipul camerei

de ardere Raportul de

comprimare

Cameră

de ardere Mişcare de intensitate redusă

a aerului 11-15

unitară Mişcare de intensitate ridicată

a aerului 15-18

17-20*

Cameră Cameră de turbulrnţă 18-22

divizată Antecameră 19-23

În lumina noilor progrese în domeniul propulsiei electrice, motorul cu ardere internă trebuie să facă faţă şi acestei noi provocări. De aceea, în ultimii ani s-au înregistrat eforturi susţinute în domeniul motoarelor cu ardere internă destinate propulsiei rutiere, astfel că au apărut o multitudine de soluţii tehnice radicale, al căror scop este acela de a renunţa la cauzele ineficienţei motoarelor, cauze ce au fost considerate ca inevitabile în decursul acestui secol de industrializare a motoarelor cu ardere internă.

Comprimarea variabilă reprezintă, în viziunea echipei, următorul pas în evoluţia motoarelor cu ardere internă destinate propulsiei rutiere, etapă considerată ca una de tranziţie între stadiul actual, al motoarelor cu ardere internă şi cel următor, al pilelor de combustie.