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Corso di Motori a Combustione Interna Stefano UbertiniAA 2005-2006

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• θ = Angolo di manovella• ω = 2πn = Velocità di rotazione

dell’albero motore

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Manovellismo ordinario centrato

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

Piede di Biella Testa di biella

Biella

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Relazioni geometriche2

c 2 c1

2 2 2

DV c2

c 2aV V VV 1

V V V

π=

ρ= = = +

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sp p

2 2 2

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

−

= + −

= ϑ+ − ϑ

= = = ωϑ

⎛ ⎞ϑ= − ω ϑ +⎜ ⎟⎜ ⎟λ − ϑ⎝ ⎠

= ϑ =π ∫

Relazioni cinematiche

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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

β= 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

β = angolo della sede

l’ = h sen β

l’’ = (h2 + s2 - 2hs cos β)0,5

(1)h<s/cos β

(2)s/cos β<h<(dv2-ds

2)/4dv

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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

più è alto up⇒n)

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AA = f(n) ( n AA)

Tempo necessario

all’accensione e alla

propagazione del

fronte di fiamma

AI = f(n)

Tempo necessario

all’evaporazione,

all’accensione e all

combustione completa

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Sistema a pressione costante (S.P.C.) Il S.P.C è 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 più cilindri che può quindi ostacolare la fuoriuscita di un altro

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Compressore: girante di solito in lega d’alluminio con n palette<12, soprattutto nei turbo più spinti, curvate all’indietro; Diffusore; Chicciola per raccogliere l’aria.Turbina: Centripeta; Distributore in ingresso; leghe a base di Nichel resistenti alle alte T;

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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 più 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= ρ2A2ϕ2(2gh) (portata secondaria)ms indipendente da ΔP (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 ΔP

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Aria antagonista8 Freno d’aria

Dallo spruzzatore viene aspirata una emulsione di aria e benzina

↑ n ⇒ ↑ portata d’aria 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 è 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 dall’albero a camme

• Elettrovalvola a solenoide che varia l’apertura della mandata (regolare la portata)

↑ Pressioni di iniezione più 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