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 = velocità [metri/secondo; m/s]

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

POTENZA NEL MOTO ROTATORIO

POTENZA NEL MOTO ROTATORIO

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.

FASI DEL CICLO A 4 TEMPI DIESEL

Analogia con l’alimentazione animale

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

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) 400 - 600 0,13 - 0,20 2,5 - 6 Automobile (4 tempi) 290 - 380 0,22 - 0,28 2,0 - 4 Ciclo diesel Automobile 220 - 270 0,31 - 0,38 5,0 -7 Autocarro 220 - 240 0,34 - 0,38 5,0-9 Trattrice agricola 230 - 270 0,31 - 0,36 6,0-10

Analogia tra consumo specifico e indice di trasformazione degli alimenti

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 (= 700.000 Pa), V = 2500 cm3 (= 0,0025 m3), regime massimo n = 2400 n/min (= 40 s-1); la potenza massima sarà Wm = 700.000 · 0,0025 · 40 / 2 = 35.000 W = 35 kW. Lo stesso motore sovralimentato (pme = 9 bar = 900.000 Pa) avrà invece potenza massima = 900.000 · 0,0025 · 40 / 2 = 45 kW.

FUNZIONAMENTO

TURBOCOMPRESSIONE

FUNZIONAMENTO

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.

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.

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

FAMIGLIE DI MOTORI

MOTORE SOVRALIMENTATO A 4 CILINDRI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

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COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI Sistema iniezione common rail

COMPONENTI In rosso il common rail

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

COMPONENTI

COMPONENTI

COMPONENTI

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

CURVE CARATTERISTICHE

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

EVOLUZIONE