Grandezze geometriche V 2 V c s θ a l c ω PMS = Punto morto superiore PMI = Punto morto inferiore D = Alesaggio c = Corsa V 1 = Volume cilindro al PMI V 2 = Camera di combustione o Spazio morto (volume residuo al PMS) V c = Cilindrata l = Lunghezza di biella a = Lunghezza di manovella θ = Angolo di manovella ω = 2πn = Velocità di rotazione dell albero motore
Manovellismo ordinario centrato Piede di Biella Testa di biella Biella a λ= a/l = Rapporto di allungamento R=l/a
Relazioni geometriche πd Vc = 2 c= 2a 2 c V V + V V 1 V V V 1 c 2 c ρ= = = + 2 2 2
Relazioni cinematiche s p s = l+ a s p u p p 0 2 2 2 s = a cos ϑ+ l a sen ϑ u dsp ds ds = = = ω dt dt dϑ up = aωsenϑ 1+ π 1 up = updϑ = 2cn π cos ϑ 2 2 λ sen ϑ
Definizioni
Aspirazione Compressione Combustione Espansione Scarico Fasi del ciclo a 4 tempi
Fasi del ciclo a 4 tempi (iniezione diretta)
Fasi del ciclo a 2 tempi
Motore 2 tempi
Motore Wankel
1. attriti nel manovellismo derivanti dalle pressioni dei gas 2. attriti nel manovellismo derivanti dalle forze di inerzia 3. lavoro richiesto dagli accessori (4. lavoro di ricambio della carica) P V = Pressione di marcia a vuoto
Motore AC Motore AS
d V = diametro minimo fungo d M = diametro massimo fungo d s = diametro stelo d c = diametro condotto h = alzata valvola s = larghezza sede β= angolo della sede
d s d V = diametro minimo fungo d M = diametro massimo fungo d s = diametro stelo h = alzata valvola l,l = larghezze delle generatrici β delle superfici tronco-coniche = angolo della sede d V l = h sen β l = (h 2 + s 2-2hs cos β) 0,5 d M (1) h<s/cos β (2) s/cos β<h<(d v2 -d s2 )/4d v
AAS: abbassare P cil ; apertura completa al PMI RCS: chiusura graduale valvola; inerzia gas AAA: apertura completa al PMS; incrocio RCA: chiusura graduale valvola; inerzia gas (tanto maggiore quanto più è alto u p n)
AA = f(n) ( n AA) Tempo necessario all accensione e alla propagazione del fronte di fiamma AI = f(n) Tempo necessario all evaporazione, all accensione e all combustione completa
Sistema a pressione costante (S.P.C.) Il S.P.C è caratterizzato dalla presenza di un collettore di ampio volume a valle dei cilindri che vi scaricano tramite brevi tratti di condotto. Il sistema serve a smorzare le oscillazioni dovute al simultaneo, o quasi, scarico di più cilindri che può quindi ostacolare la fuoriuscita di un altro
Compressore: girante di solito in lega d alluminio con n palette<12, soprattutto nei turbo più spinti, curvate all indietro; Diffusore; Chicciola per raccogliere l aria. Turbina: Centripeta; Distributore in ingresso; leghe a base di Nichel resistenti alle alte T;
1) Aumenta la massa aspirata e quindi aumentano coppia e potenza 2) Aumento di pressione e temperatura in mandata 3) Lavoro positivo ciclo di lavaggio 4) Aumento volume utile a disposizione della carica entrante 5) Effetti diversi sul rendimento
NO = Numero intero più vicino alla percentuale in volume di Iso-ottano in una miscela di iso-ottano e normaleptano le cui caratteristiche antidetonanti siano uguali a quelle del carburante in esame C 8 H 18 C 7 H 16
Getto compensatore 1 Polverizzatore principale 2 Polverizzatore secondario 3 Pozzetto 4 Vaschetta 5 Getto principale 6 Getto secondario m p = portata principale m s = ρ 2 A 2 ϕ 2 (2gh) (portata secondaria) m s indipendente da ΔP (e quindi da n) e dipendente solo da h (praticamente costante) n m a (m s +m p )/m a =cost.
Aria secondaria 1 Diffusore superiore 2 Diffusore inferiore 3 Polverizzatore 4 Valvola scorrevole di by-pass 5 Luci laterali entrata aria secondaria Aria richiamata da ΔP
Aria antagonista 8 Freno d aria Dallo spruzzatore viene aspirata una emulsione di aria e benzina n portata d aria nel freno diminuisce il carico
Funzionamento al minimo 1 Getto principale 2 Vite di fermo 3 Foro di progressione 4 Foro di uscita 5 Vite registro minimo 6 Getto del minimo 7 Getto aria minimo 8 Getto correzione aria Il combustibile è richiamato dalla depressione che si crea subito a valle della valvola a farfalle
Funzionamento al minimo
Avviamento a freddo
Condizioni di ripresa
Carburatori a doppio corpo
Sistema alimentazione completo 1 Filtro aria 2 Carburatore 3 Valvola a farfalla 4 Collettore aspirazione 5 Serbatoio 6 Filtro combustibile 7 Albero a camme 8 Pompa di alimentazione meccanica
Iniezione di combustibile
Multi-point L-Jetronic
Multi-point K-Jetronic
Single-point Mono-Jetronic
Sonda lambda
Tipo polverizzatori
Iniettore pompa Accumulo bassa P (4 bar) Gruppo pompante alternativo azionato meccanicamente dall albero a camme Elettrovalvola a solenoide che varia l apertura della mandata (regolare la portata) Pressioni di iniezione più elevate Tempi ridotti, polverizzazione migliore maggiori coppie e potenze Maggiore ingombro Riprogettazione testa Trascinato e in fase motore Strategia meno flessibile Controllo elettronico solo della portata e non degli istanti
Natura flusso
Regimi atomizzazione primaria a) Rayleigh b) First wind-induced c) Second wind-induced d) Turbolenza/Separazione e) Cavitazione f) Flip idraulico P inj
P inj
Atomizzazione primaria Atomizzazione legata all insorgere di oscillazioni K-H sulla superficie del getto uscente dall ugello Amplificazione ad opera delle forze aerodinamiche Quando l ampiezza delle oscillazioni supera un certo valore critico dal getto si separano legamenti liquidi e gocce
Regimi atomizzazione secondaria Re j ρl Vl = μl d Inerzia/Viscose We j = ρ g V j σ 2 d Inerzia/Tensione superficiale j j Regime vibrazionale (12<We<16) Regime di rottura bag (16<We<45) Regime di stripping (100<We<1000)
Regime catastrofico (We>1000) K-H R-T
Collisione a) Separazione; b) Coalescenza; c) Rimbalzo
Collisione Coalescenza Collisione Separazione (n di gocce si conserva) Collisione Separazione (più gocce)
Interazione spray-parete
Effetti geometria L r
Effetti geometria Ha effetto su: Polverizzazione (condizioni di moto interno) Diffusione (maggiore è L, minore è β) D L
Effetti geometria