Motorul Otto si Diesel

1. Motorul Otto si Diesel Şcoala cu clasele I-VIII “Pavel Dan” Tritenii de Jos

2. Motorul OTTO • Nikolaus August Otto (14 iunie 1832, Holzhausen an der Haide, Nassau - 26 ianuarie 1891, Köln) a fost de inventatorul german al primului motor cu combustie internă care ardea în mod eficient combustibilul direct într-un piston de camera. Deşi alte motoarele cu combustie internă au fost inventate (de exemplu, de către Etienne Lenoir) acestea nu s-au bazat pe patru timpi separate.Conceptul de patru timpi este posibil să fi fost deja discutat la data invenţiei lui Otto, dar el a fost primul care a pus-o in practică.

3. Părţile componete • Motorul Otto a fost conceput ca un motor de staţionare şi în acţiunea motorului,tinpul este miscare in sus sau jos a unui piston într-un cilindru. Utilizat mai târziu, într-o formă adaptată ca un motor de automobil,sunt implicaţi patru timpi sus-jos: (1) Admisie descendentă- cărbune,gaz şi aer intra în camera pistonului, (2) Compresie adiabatica în sens ascendent - piston comprimă amestecul, ( 3) Ardere si destindere adiabatica descendentă - arde amestecul de combustibile cu scânteie electrică şi (4) Evacuarea ascendentă –degajă gaze de eşapament din camera pistonului. Otto l-a vândut doar ca pe un motor stationar.

4. Ciclul 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 numiţi timpi morţi.

5. Timpul 1: Admisia • 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 carburator din vapori de benzină şi aer. • Admisia se realizează practic la presiune constantă (presiunea atmosferică).

6. Timpul 2: Compresia • 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.

7. Timpul 3: Arderea si 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 barşi 1500ºC - 2000ºC. • Arderea poate fi considerată un proces izocor.

8. Timpul 3: Arderea si 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 cedează lucru mecanic în exterior.

9. Timpul 4: 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.

10. Aceasta succesiune de evenimente se repeta de zeci de ori pe secunda, furnizând în timpii 3 suficienta energie sub forma de lucru mecanic pentru a mentine motorul în functiune, dar si pentru a mentine în miscare sistemul cuplat la motor.

11. Motorul Diesel • Rudolf Diesel (1858-1931) a fost inventator al motorului diesel. • Datoritã faptului cã benzina era încã foarte scumpã si foarte inflamabilã, inginerul Rudolf Diesel a realizat un nou tip de motor care ardea initial praf de cãrbune, aprinderea realizîndu-se prin încãlzirea aerului comprimat în cilindru. În 1897 înlocuieste cãrbunele cu motorina, iar performantele noului motor nu s-au lãsat asteptate, el fiind utilizat la nave, locomotive etc., fãrã sã uitãm cã în 1930 Junkers adapteazã motorul diesel la avioane.

12. Parti componente 5 • Motorul Dieseleste alcătuit dintr-un bloc-motor care cuprinde cel puţin 4 cilindri, fiecare cilindru motor conţinând: • 1. Cilindru • 2. Piston • 3. Supapa de admisie • 4. Supapa de evacuare • 5. Injector • 6. Biela • 7. Manivela 3 4 1 2 6 7

13. Ciclul motorului diesel • Motorul Diesel se mai numeşte şi motor cu aprindere prin compresie (MAC). • Motorul Diesel 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 numiţi timpi morţi.

14. Timpul 1: 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 aer din atmosferă. • Admisiaserealizează practicla presiune constantă (presiunea atmosferică).

15. Timpul 2: Compresia • Timpul II începe cu închiderea supapei de admisie. Pistonul se deplasează rapid de la p.m.i. la p.m.s., comprimând aerul până la 35-50 atm. • 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 700-800ºC.

16. Timpul 3: Arderea si detenta • În momentul în care pistonul este la p.m.s., pompa de injecţie prin injector pulverizează picături foarte fine de motorină în cilindru. Pe măsură ce pătrund, picăturile se încălzesc şi se aprind, temperatura de 700 ºC fiind mai mare decât temperatura de aprindere a motorinei. Arderea se produce lent, presiunea fiind practic constantă datorită deplasării pistonului sub presiune gazelor de ardere. Arderea poate fi considerată un proces izobar. • La sfârşitul arderii, temperatura este de 1500ºC - 2000ºC.

17. Timpul 3: Arderea si detenta • Detenta • Gazele provenite din ardere continuă să împingă 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 cedează lucru mecanic în exterior.

18. Timpul 4: 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.

19. Motorul Diesel - ieri Motor Diesel 1906 Primul motor Diesel Mercedes Benz 1936

20. Motorul Diesel azi

21. Diferenteintremotorul Otto simotorul Diesel • 1. Intretinereamotorului Otto estemaiieftinadecatintretinereamotorului Diesel. • 2. Consumulmotorului Diesel estemaimicdecatconsumulmotorului Otto. • 3. Aceleratia de la 0 la 100 km/h motorului Otto estemai mica decat a motorului Diesel. • 4. Emisiile de CO2 ale motorului Diesel suntmaimicidecat ale motorului Otto. • 5. Presiunile la care lucreazamotorul Diesel suntmaimaridecatcele ale motorului Otto. • 6. Motorul Diesel are un nivel de turatiece nu poatefidepasit din cauza ca autoaprinderea se face in mod natural si nu fortatpecandcel Otto poatefiregulat/controlatprinfrecventa de aprindere a scanteii.

22. Alte tipuri de motoare • MOTOARE CU BENZINA • Motorul cu benzina a revolutionattransportul la inceputulanilor 1900 . Pesosele , vehiculele cu aburisi gaze au cedatloculcelor cu benzina . In aer , pana la aparitiamotorului cu reactiedoarmotoarele cu benzinaasigurauenergianecesarazborului .

23. Motorul Turbojet • Interiorulunu motor turbojet: • Un motor turbo face un avionsazboareadaugandenrgieaeruluisiapoiaspirandu-l afaraprinspatelemotorului.Diferitelecomponente ale motoruluisunt:(1),tubul de captare a aerului ,(2) elicesicompresor,(3) combustor, (4) turbinasi in final,(5) tubul de evacuare.

24. Concluzii • Nouă, GRUPEI 3, ne place să lucrăm în echipă. • Am observat ca aşa este mult mai uşor si mai interesant. • Am lucrat toţi la acest proiect si neam adus fiecare contribuţia. • Ne-am inteles foarte bine, fara sa întîmpinăm probleme.

25. Bibliografie • http://www.iet.aau.dk/sec2/junkers.htm • http://www.lner.info/locos/A/a4.shtml • http://www.kalipedia.com • http://www.kruse-ltc.com/introduction.php • http://www.lefo.ro/aelfizica/fizica/Motoare_termice/ • http://www.little-horse.com/en/motor-pumps/diesel-motor-pump-units-for-fire-protection.html • http://www.machinery.uk.com/interesting.htm • http://www.manbw.com/files/news/filesof2549/Électric%20Propulsion.pdf • http://www.man-mec.com/history.htm • http://www.marinediesels.info/index.html • http://www.mysport.ro/stiri/auto • http://www.nrhs.com/web_exclusives/rudolph_diesel/ • http://www.pkdgrup.ro/utilaje-noi.html • http://www.promotex.ca/articles/cawthon/2003/05-01-2003_article.html • http://www.railmover.com/sale/

26. Realizat de: • Benţa Alexandru • Ceclan Rareş • Cristurean Daniel • Sîrb Cristi • Mureşan Ghită • Mureşan Raul • Florea Ioana • Florea Lori