Grandezze geometriche - uniroma2.it · Motore Wankel. Corso di Motori a Combustione Interna Stefano...

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Corso di Motori a Combustione Interna Stefano Ubertini AA 2005-2006 Grandezze geometriche PMS = Punto morto superiore PMI = Punto morto inferiore D = Alesaggio c = Corsa V 1 = Volume cilindro al PMI V 2 = Camera di combustione o Spazio morto (volume residuo al PMS) V c = Cilindrata l = Lunghezza di biella a = Lunghezza di manovella θ = Angolo di manovella ω = 2πn = Velocità di rotazione dell’albero motore V 2 l V c a θ ω s c

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    Grandezze geometriche PMS = Punto morto superiore PMI = Punto morto inferiore D = Alesaggio c = Corsa V1= Volume cilindro al PMI V2= Camera di combustione o Spazio

    morto (volume residuo al PMS) Vc= Cilindrata l = Lunghezza di biella a = Lunghezza di manovella = Angolo di manovella = 2n = Velocit di rotazione

    dellalbero motore

    V2

    l

    Vc

    a

    s

    c

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    Manovellismo ordinario centrato

    a

    = a/l = Rapporto di allungamentoR=l/a

    Piede di Biella Testa di biella

    Biella

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    Relazioni geometriche2

    c

    c 2 c1

    2 2 2

    DV c2

    c 2aV V VV 1

    V V V

    =

    =+

    = = = +

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    sp p

    2 2 2

    pp

    p 2 2

    p p0

    s l a s

    s a cos l a sends ds dsudt dt d

    cosu a sen 1sen

    1u u d 2cn

    = +

    = +

    = = =

    = +

    = =

    Relazioni cinematiche

    up

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    Definizioni

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    Fasi del ciclo a 4 tempi

    Aspirazione Compressione CombustioneEspansione

    Scarico

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    Fasi del ciclo a 4 tempi (iniezione diretta)

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    Fasi del ciclo a 2 tempi

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    Motore 2 tempi

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    Motore Wankel

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    1. attriti nel manovellismo derivanti dalle pressioni dei gas2. attriti nel manovellismo derivanti dalle forze di inerzia3. lavoro richiesto dagli accessori(4. lavoro di ricambio della carica)

    PV = Pressione di marcia a vuoto

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    Motore AC

    Motore AS

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    dV = diametro minimo fungo

    dM = diametro massimo fungo

    ds= diametro stelo

    dc= diametro condotto

    h = alzata valvola

    s = larghezza sede

    = angolo della sede

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    dV = diametro minimo fungodM = diametro massimo fungods= diametro stelo

    h = alzata valvola

    l,l = larghezze delle generatrici

    delle superfici tronco-coniche

    = angolo della sede

    l = h sen

    l = (h2 + s2 - 2hs cos )0,5

    (1)h

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    AAS: abbassare Pcil; apertura

    completa al PMI

    RCS: chiusura graduale valvola;

    inerzia gas

    AAA: apertura completa al PMS;

    incrocio

    RCA: chiusura graduale valvola;

    inerzia gas (tanto maggiore quanto

    pi alto upn)

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    AA = f(n) ( n AA)

    Tempo necessario

    allaccensione e alla

    propagazione del

    fronte di fiamma

    AI = f(n)

    Tempo necessario

    allevaporazione,

    allaccensione e all

    combustione completa

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    Sistema a pressione costante (S.P.C.) Il S.P.C caratterizzato dalla presenza di un collettore di ampio volume a valle dei cilindri che vi scaricano tramite brevi tratti di condotto.Il sistema serve a smorzare le oscillazioni dovute al simultaneo, o quasi, scarico di pi cilindri che pu quindi ostacolare la fuoriuscita di un altro

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    Compressore: girante di solito in lega dalluminio con n palette

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    1) Aumenta la massa aspirata e quindi aumentano coppia e potenza

    2) Aumento di pressione e temperatura in mandata

    3) Lavoro positivo ciclo di lavaggio

    4) Aumento volume utile a disposizione della carica entrante

    5) Effetti diversi sul rendimento

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    NO = Numero intero pi vicino alla

    percentuale in volume di Iso-ottano in

    una miscela di iso-ottano e normal-

    eptano le cui caratteristiche

    antidetonanti siano uguali a quelle

    del carburante in esame

    C8H18

    C7H16

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    Getto compensatore1 Polverizzatore principale2 Polverizzatore secondario3 Pozzetto4 Vaschetta5 Getto principale6 Getto secondario

    mp= portata principalems= 2A22(2gh) (portata secondaria)ms indipendente da P (e quindi da n) e

    dipendente solo da h (praticamente costante)

    n ma (ms+mp)/ma=cost.

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    Aria secondaria1 Diffusore superiore2 Diffusore inferiore3 Polverizzatore4 Valvola scorrevole di by-pass5 Luci laterali entrata aria secondaria

    Aria richiamata da P

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    Aria antagonista8 Freno daria

    Dallo spruzzatore viene aspirata una emulsione di aria e benzina

    n portata daria nel freno diminuisce il carico

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    Funzionamento al minimo1 Getto principale2 Vite di fermo3 Foro di progressione4 Foro di uscita5 Vite registro minimo6 Getto del minimo7 Getto aria minimo8 Getto correzione aria

    Il combustibile richiamato dalla depressione che si crea subito a valle della valvola a farfalle

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    Funzionamento al minimo

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    Avviamento a freddo

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    Condizioni di ripresa

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    Carburatori a doppio corpo

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    1 Filtro aria2 Carburatore3 Valvola a farfalla4 Collettore aspirazione5 Serbatoio6 Filtro combustibile7 Albero a camme8 Pompa di alimentazione meccanica

    Sistema alimentazione completo

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    Iniezione di combustibile

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    Multi-point L-Jetronic

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    Multi-point K-Jetronic

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    Single-point Mono-Jetronic

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    Sonda lambda

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    Tipo polverizzatori

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    Iniettore pompa Accumulo bassa P (4 bar) Gruppo pompante

    alternativo azionato meccanicamente dallalbero a camme

    Elettrovalvola a solenoide che varia lapertura della mandata (regolare la portata)

    Pressioni di iniezione pi elevate Tempi ridotti, polverizzazione migliore maggiori coppie e potenze

    Maggiore ingombro Riprogettazione testa Trascinato e in fase motore Strategia meno flessibile Controllo elettronico solo della portata e non degli istanti

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    Natura flusso

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    Pinj

    a) Rayleighb) First wind-inducedc) Second wind-inducedd) Turbolenza/Separazionee) Cavitazionef) Flip idraulico

    Regimi atomizzazione primaria

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    Pinj

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    Atomizzazione primaria

    Atomizzazione legata allinsorgere di oscillazioni K-H sulla superficie del getto uscente dallugello

    Amplificazione ad opera delle forze aerodinamiche

    Quando lampiezza delle oscillazioni supera un certo valore critico dal getto si separano legamenti liquidi e gocce

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    Regimi atomizzazione secondaria

    jl

    llj d

    VRe

    =

    = j

    2jg

    jdV

    We

    Inerzia/Viscose

    Inerzia/Tensione superficiale

    Regime vibrazionale (12

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    Regime catastrofico (We>1000)

    K-H R-T

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    Collisione

    a) Separazione; b) Coalescenza; c) Rimbalzo

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    CollisioneCoalescenza

    Collisione Separazione(n di gocce si conserva)

    Collisione Separazione(pi gocce)

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    Interazione spray-parete

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    r

    Effetti geometria

    L

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    Effetti geometria

    L

    D

    Ha effetto su:Polverizzazione (condizioni di moto interno)Diffusione (maggiore L, minore )

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    Effetti geometria