IL MOTORE ENDOTERMICO COSA E’ ?.

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1 IL MOTORE ENDOTERMICO COSA E’ ?

2 POTENZA NEL MOTO RETTILINEO
P = F * s/t = F *v P = Potenza [Watt; W] L = Lavoro [Joule; J] t = tempo [secondi; s] v = velocità [metri/secondo; m/s]

3 POTENZA NEL MOTO ROTATORIO
P = 2Mn = F *v P = Potenza [Watt; W] M = Momento [Newton metri; Nm] n = numero giri [giri/s] NOTA BENE: quando il numero di giri è ESPRESSO in giri/min diventa: P = 2Mn/60 = Mn *0,105 = F *v

4 POTENZA NEL MOTO ROTATORIO

5 POTENZA NEL MOTO ROTATORIO

6 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE
C = Corsa: distanza tra le 2 posizioni estreme dello stantuffo (PMI e PMS); la corsa è pari a 2 volte il raggio della manovella dell'albero motore su cui è incernierata la biella; D = Alesaggio: diametro interno del cilindro; PMI = Punto Morto Inferiore; PMS = Punto Morto Superiore; V1 = Volume complessivo del cilindro quando lo stantuffo è al PMI; V2 = Volume residuo del cilindro quando lo stantuffo è al PMS (volume della camera di combustione); V1-V2 = Cilindrata unitaria (di un cilindro); V1/V2 = Rapporto di compressione.

7 FASI DEL CICLO A 4 TEMPI DIESEL

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9 Analogia con l’alimentazione animale

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11 UTILIZZAZIONE DELL’ENERGIA GREZZA
ENTRATE USCITE ENERGIA GREZZA o LORDA ENERGIA DIGERIBILE FECI ENERGIA METABOLIZZABILE METANO URINE ENERGIA NETTA EXTRACALORE PRODUZIONE MANTENIMENTO Analogia tra consumo specifico e indice di trasformazione degli alimenti ENERGIA UTILE

12 Rapporto peso / potenza,
Consumo specifico, rendimento e rapporto peso/potenza per alcuni tipi di motore Tipo di motore Consumo specifico Rendimento totale Rapporto peso / potenza, Cs , g/kWh t kg/kW Ciclo otto Motocicletta (2 tempi) 0,13 - 0,20 2,5 - 6 Automobile (4 tempi) 0,22 - 0,28 2,0 - 4 Ciclo diesel Automobile 0,31 - 0,38 5,0 -7 Autocarro 0,34 - 0,38 5,0-9 Trattrice agricola 0,31 - 0,36 6,0-10

13 Analogia tra consumo specifico e indice di trasformazione degli alimenti

14 Si può dimostrare che la potenza di un motore endotermico è data da
dove V è la cilindrata in m3, pme la pressione media effettiva all’interno del pistone in Pa, n il numero di giri in s-1. L'equazione dice in sostanza che la potenza di un motore può essere aumentata: - aumentando la cilindrata (cilindri più grandi, più cilindri); - aumentando la pressione media effettiva (aumento del rapporto di compressione, migliore riempimento del cilindro, sovralimentazione); - aumentando il numero di giri. Ad esempio, si abbia un motore diesel aspira­to con pme = 7 bar (= Pa), V = 2500 cm3 (= 0,0025 m3), regime massimo n = 2400 n/min (= 40 s-1); la potenza massima sarà Wm = · 0,0025 · 40 / 2 = W = 35 kW. Lo stesso motore sovralimentato (pme = 9 bar = Pa) avrà invece potenza massima = · 0,0025 · 40 / 2 = 45 kW.

15 FUNZIONAMENTO

16 TURBOCOMPRESSIONE

17 FUNZIONAMENTO

18 FUNZIONAMENTO Rappresentazione teorica del ciclo Diesel.
A-B, aspirazione; B-C, compressione; C, inizio combustione; C-D, combustione; D-E, espansione; E-F-G, scarico.

19 FUNZIONAMENTO Rappresentazione reale di un generico ciclo di un motore endotermico. A-B, aspirazione in depressione; B-D, compressione; C, inizio combustione (scintilla o inizio iniezione); D-E, combustione ed espansione; E-A, scarico in sovrapressione.

20 TIPI diesel veloci a 4 tempi, aspirati o sovralimentati (turbocompressi), ad iniezione diretta.

21 FAMIGLIE DI MOTORI

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23 MOTORE SOVRALIMENTATO A 4 CILINDRI

24 COMPONENTI

25 COMPONENTI

26 COMPONENTI

27 COMPONENTI

28 COMPONENTI

29 COMPONENTI

30 COMPONENTI

31 COMPONENTI

32 COMPONENTI

33 COMPONENTI

34 COMPONENTI

35 COMPONENTI

36 COMPONENTI

37 COMPONENTI Sistema iniezione common rail

38 COMPONENTI In rosso il common rail

39 COMPONENTI Asta di pressione Spina Ugello Bobina Valvola pilota
Otturatore a sfera Area di controllo Volume di alimentazione Volume di controllo Ritorno combustibile -bassa pressione Condotto di controllo Condotto di alimento Connessione elettrica Raccordo entrata combustibile alta pressione Molla Sistema iniezione common rail

40 COMPONENTI

41 COMPONENTI

42 COMPONENTI

43 CURVE CARATTERISTICHE

44 CURVE CARATTERISTICHE

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46 CURVE CARATTERISTICHE

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48 CURVE CARATTERISTICHE

49 CURVE CARATTERISTICHE

50 CURVE CARATTERISTICHE

51 CURVE CARATTERISTICHE

52 CURVE CARATTERISTICHE

53 CURVE CARATTERISTICHE

54 Riprogrammare la centralina
Oggi i costruttori creano più trattori usando lo stesso motore con diverse regolazioni della centralina per motivi di marketing

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56 EVOLUZIONE