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IL MOTORE ENDOTERMICO COSA E ?. POTENZA NEL MOTO RETTILINEO P = F * s/t = F *v P = Potenza [Watt; W] L = Lavoro [Joule; J] t = tempo [secondi; s] v =

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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

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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 lalimentazione animale

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11 ENERGIA GREZZA o LORDA ENERGIA DIGERIBILE ENERGIAMETABOLIZZABILE ENERGIANETTA FECI METANOURINE EXTRACALORE USCITE UTILIZZAZIONE DELLENERGIA GREZZA ENTRATE MANTENIMENTO PRODUZIONE ENERGIA UTILE Analogia tra consumo specifico e indice di trasformazione degli alimenti

12 Consumo specifico, rendimento e rapporto peso/potenza per alcuni tipi di motore Tipo di motoreConsumo specifico Rendimento totale Rapporto peso / potenza, Cs, g/kWhtkg/kW Ciclo otto Motocicletta (2 tempi) ,13 - 0,202,5 - 6 Automobile (4 tempi) ,22 - 0,282,0 - 4 Ciclo diesel Automobile ,31 - 0,385,0 -7 Autocarro ,34 - 0,385,0-9 Trattrice agricola ,31 - 0,366,0-10

13 Analogia tra consumo specifico e indice di trasformazione degli alimenti

14 dove V è la cilindrata in m3, pme la pressione media effettiva allinterno 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. Si può dimostrare che la potenza di un motore endotermico è data da

15 FUNZIONAMENTO

16 TURBOCOMPRESSIONE

17 FUNZIONAMENTO

18 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

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37 Sistema iniezione common rail

38 COMPONENTI In rosso il common rail

39 COMPONENTI Sistema iniezione common rail 1.Asta di pressione 2.Spina 3.Ugello 4.Bobina 5.Valvola pilota 6.Otturatore a sfera 7.Area di controllo 8.Volume di alimentazione 9.Volume di controllo 10.Ritorno combustibile -bassa pressione 11.Condotto di controllo 12.Condotto di alimento 13.Connessione elettrica 14.Raccordo entrata combustibile alta pressione 15.Molla

40 COMPONENTI

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43 CURVE CARATTERISTICHE

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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


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