Motoare termice

Motorul Otto

Construcţie

- Cilindrul cu piston mobil formeaza o camera cu volum variabil;
- Supapa de admisie SA si supapa de evacuare SE deschid si închid galeriile care fac legatura cu carburatorul, respectiv cu evacuarea;
- Sistemul biela-manivela (vilbrochen) transforma miscarea rectilinie a pistonului în miscare de rotatie, circulara;
- Bujia are doi electrozi între care se produce scanteia electrica.
Funcţionare
Combustibilul folosit de acest motor este un amestec de vapori de benzina si aer preparat in carburator si este aprins de scânteia
electrica produsa de bujie.
Este un motor in patru timpi, timpul motorului fiind cursa pistonului intre PMS(punctul mort superior) si PMI(punctul mort inferior) sau intre PMI si PMS.
Timpul 1 (admisia)
- supapa de admisie este deschisa
- supapa de evacuare este închisa
- pistonul coboara de la PMS la PMI si în cilindru patrunde amestecul
de vapori de benzina si aer, la presiune atmosferica;
Timpul II (compresia)
- supapa de admisie si cea de evacuare sunt închise
- pistonul urca de la PMI la PMS, comprimand rapid amestecul
Timpul III (arderea +detenta)
- supapele ramân închise,
- se aplics bujiei o tensiune foarte mare (zeci de mii de volţi), ceea
ce determina producerea unei scantei care aprinde amestecul.
- arderea se face brusc si datorita presiunii foarte mari, pistonul este
împins brusc de la PMS la PMI, producând lucru mecanic.
Timpul IV (evacuarea)
- supapa de evacuare se deschide, gazele rezultate prin ardere ies afara cand pistonul urca de la PMI la PMS, sunt evacuate

Graficul transformarilor într-un ciclu Otto este prezentat în figura alaturata.
Se defineste raportul de compresie al motorului:
ε = V_max / V_min , ε = V₁ / V₂

randamentul motorului Otto are expresia

η = 1 – 1 / εγ-1

Motorul Diesel

Randamentul de functionare al unui motor depinde de raportul de compresie. La motorul Otto nu se poate creste mult acest raport deoarece este riscul ca vaporii de benzina sa se autoaprinda. O solutie a fost gasita de catre Diesel care a separat compresia aerului de cea a combustibilului. Foloseste motorina in loc de benzina, are pompa de injectie si lipsesc bujia si carburatorul.
Timpul I (admisia)
În cilindru patrunde doar aer la presiune atmosferica prin coborarea pistonului de la PMS la PMI
Timpul II (compresia)
Prin deplasarea pistonului de la PMI la PMS aerul este comprimat pana la presiunea foarte ridicata, încalzindu-se la temperaturi în jur de 800⁰ C.
Timpul III (arderea si detenta)
Cand pistonul este aproape de PMS începe injectarea combustibilului (motorina) în cilindru cu ajutorul pompei de injectie sub forma de picaturi foarte fine, se produce autoaprinderea si pistonul începe sa sa coboare brusc catre PMI, gazele arse producând lucru mecanic
Timpul IV (evacuarea)
Prin deschiderea supapei de evacuare, gazele arse ies în exterior apoi prin urcarea pistonului catre PMS restul de gaze sunt evacuate în totalitate.

Graficul transformarilor este cel din figura alaturata.
Rapoartele de compresie fiind:
ε = V₁ / V₂ = V_max / V_min , δ = V₃ / V₂

randamentul motorului Diesel are expresia:

η = 1 – (δγ - 1) / [γεγ-1(δ - 1)]