Timpii motoarelor

Motoare cu ardere interna(MAI)   

 

     Motoarele in 2 timpi(MAS)

-OTTO-

Motoarele in 2 timpi sunt denumite astfel deoarece ciclul motor se desfasoara pe durata a 2 cicluri,adica pe durata efectuarii de catre piston a 2 curse,respectiv o rotatie completa a arborelui cotit).

Principiul motorului in 2 timpi (MAS)

Pe scurt,cei 4 timpi se intretaie in 2 timpi:

1.Admisia si Compresia

2.Aprinderea-Detenta si Evacuarea

 Timpul 1-ADMISIA SI COMPRESIA

Primul timp consta in admisia amestecului carburant si comprimarea lui in cilindrul motorului.

Considerand pistonul la PMI,ferestrele de baleiaj(admisie) si de evacuare sunt deschise.Aceasta permite gazelor arse sa iasa in atmosfera,iar amestecul carburant dupa ce a fost comprimat de catre piston,in prealabil,in carterul motorului,la presiunea de 1,3-1,5 bar,sa treaca prin ferestrele de admisie in cilindrul motorului.

Forma capului pistonului este astfel construita incat sa dirijeze amestecul carburant in sensul impingerii gazelor arse din cilindri in atmosfera,avand astfel loc simultan evacuarea si umplerea cilindrului.In timpul procesului de evacuare-admisie se pierde o cantitate insemnata de gaze nearse in atmosfera,motoarele in 2 timpi fiiind cele mai poluante.

Din momentul in care ferestrele de baleiaj(admisie) si fereastra de evacuare s-au inchis,pistonul paraseste PMI si incepe comprimarea propriu-zisa a amestecului carburant in cilindrul motorului.

Timpul 2-APRINDEREA SI EVACUAREA

Pistonul deplasandu-se de la PMI catre PMS comprima amestecul carburant,astfel temperatura din cilindru creste,iar volumul de aer si amestec carburant devine tot mai mic,ceea ce face ca amestecul carburant sa  fie extrem de inflamabil.

Mai inainte ca pistonul sa ajunga in PMS,cu cateva zecimi,are loc scanteia electrica provenita de la nivelul bujiei,formata intre electrodul central si electrodul lateral al bujiei. Are loc aprinderea(explozia)amestecului carburant si lucrul mecanic(detenta-destindederea),explozia care impinge pistonul spre PMI.

Mai inainte ca pistonul sa ajunga in PMI se deschid ferestrele de evacuare si gazele arse,avand presiunea mai mare decat presiunea atmosferica incep sa iasa cu presiune in atmosfera,ceea ce permite amestecului proaspat sa patrunda in cilindru si reincepe un nou ciclu.

     Motoarele in 4 timpi(MAS)

-OTTO-

Principala caracteristica a motoarelor in 4 timpi o constituie desfasurarea ciclului motor in 4 timpi(4 cicluri),respectiv 4 miscari lineare ale pistonului si 2 rotatii complete ale arborelui cotit.

Principiul motorului in 4 timpi (MAS)

Timpul 1-ADMISIA

Consideram pistonul situat la PMS.Supapa de admisie si supapa de evacuare se afla inchise.Admisia nu incepe exact in momentul cand pistonul paraseste PMS,ci cu avans fata de PMI.

Pistonul paraseste PMS deplasandu-se spre PMI.Supapa de admisie se deschide si are loc admisia pana cand pistonul ajunge in PMI.

Timpul 2-COMPRESIA

Pistonul,ajungand in PMI,supapa de admisie se inchide.Pistonul isi incepe cursa spre PMS,comprimand amestecul-carburant.Ambele supape stau inchise.Pe moment ce pistonul se apropie tot mai mult de PMS,temperatura aerului creste considerant,iar volumul gazelor devine tot mai mic.

Timpul 3-APRINDEREA SI DETENTA

Mai inainte ca pistonul sa isi termine cursa catre PMS are loc declansarea scanteii electrice,aprinderea amestecului carburant(exploziia).Temperatura gazelor arse variaza rapid.Acesta este singurul moment cand pistonul realizeaza cursa utila(lucrul mecanic),datorita exploziei puternice,pistonul este impins cu forta in jos.Pistonul incepe din nou cursa spre PMI. Ambele supape raman inchise.

Timpul 4-EVACUAREA

Cand pistonul ajunge in PMI se deschide supapa de evacuare si gazele arse rezultate in urma procesului de ardere incep sa iasa in atmosfera,impinse de catre piston,in cursa spre PMS.

Cand pistonul ajunge in PMS se inchide supapa de evacuare,se deschide supapa de admisie si reincepe un nou ciclu.

Pe scurt,cele 4 timpuri sunt:

1.Admisia

2.Compresia

3.Aprinderea si Detenta-Destinderea

4.Evacuarea

            Motoarele in 4 timp(MAC) 

-DIESEL-

Principiul motorului in 4 timpi (MAC)

Timpul 1-ADMISIA

Pistonul este situat la PMS.Imediat ce pistonul isi incepe cursa catre PMI se deschide supapa de admisie,avand loc doar admisia aerului.

Timpul 2-COMPRESIA

Pistonul,ajungand in PMI,se inchide supapa de admisie si incepe cursa de compresie catre PMS,temperatura aerului ajungand pana la 600-800 de grade,peste temperatura de autoaprindere. Pe masura ce pistonul se apropie tot mai mult de PMS,temperatura aerului creste continuu. Ambele supape raman inchise.

Timpul 3-APRINDEREA SI DETENTA

Imainte ca pistonul sa atinga PMS are loc injectia combustibilului(motorina)sub forma e ceata,pulverizata de catre injector.

Injector MAC

Are loc aprinderea si explozia-detenta(lucrul mecanic) si cursa utila a pistonului,energia este inmagazinata in volant,care este fixat de lagarele arborelui cotit.Pistonul este impins datorita exploziei,coborand din nou in PMI.Supapele stau inchise.

Timpul 4-EVACUAREA

In acest timp pistonul ajunge din nou in PMI.Cand ajunge in PMI se deschide supapa de evacuare si gazele de ardere,impinse de piston incep sa iasa in atmosfera.

Cand pistonul ajunge la PMS,se inchide supapa de evacuare,se deschide supapa de admisie si ciclul o ia de la capat.

Motor 4 timpi (MAC) Diesel

Cei 4 timpi:

1.Admisia

2.Compresia

3.Aprinderea si Detenta-Destinderea

4.Evacuarea

Comparatie intre motoarele cu

aprindere prin scanteie(MAS) si

motoarele cu aprindere prin

compresie(MAC)

Motoarele cu aprindere prin scanteie folosesc  drept combustibil un amestec de benzina,care este un combustibil superior si are cifra octanica ridicata,si aer comprimat.La MAS arderea are loc rapid,deoarece combustibilul se afla direct in camera de deasupra cilindrului si este un combustibil extrem de inflamabil,care se aprinde si la temperaturi joase.

Motoarele cu aprindere prin compresie(MAC) folosesc drept combustibil un amestec de motorina si aer comprimat,motor in cadrul  caruia are loc numai admisia aerului si comprimarea lui in cilindrul motorului,instalatia de aprindere este inlocuita cu o pompa de injectie care pulverizeaza motorina,sub forma de ceata,in aerul infierbantat la o temperatura de pana la 800 grade(aerul are o temperatura cu mult mai mare decat temperatura de autoaprindere),aceasta se aprind si arde iar temperatura rezultata in urma arderii in cilindru creste rapid,ajungand pana la 2000 de grade.La MAC arderea are loc lent si da randament mare.

MAC are blocul motor mai gros si sunt mai robuste ca MAS,deci au piesele mai grele.

Motoarele cu aprindere prin compresie sunt comparativ superioare celor cu aprindere prin scanteie.MAC comprima doar aerul,in timp ce MAS comprima aer +amestec carburant. Deci motoarele cu aprindere prin compresie sunt relativ superioare celor cu aprindere prin scanteie,deoarece nu au loc pierderi de combustibil.

MAC functioneaza cu combustibil inferior(motorina) si realizeaza randamente mult mai mari ca la MAS,aproximativ 42% comparativ cu motoarele cu aprindere prin scanteie care realizeaza randamente de pana la 30%,functionand cu benzina.