Aula Z Tecnologia 3r ESO

màquines  alternatives d'encesa per compressió o dièsel



En aquest tipus de motors l'explosió no es produeix a través d'una guspira, sinó espontàniament a causa de les condicions de Temperatura i Pressió a que se sotmet el combustible dins la cambra de combustió.

Utilitzen el gasoil com a combustible.La combustió s’inicia amb la inflamació del gasoil injectat finament polvoritzat i a alta pressió, sobre l’aire fortament comprimit i a una temperatura elevada. Els seus components han de ser robustos i pesants per a poder suportar les altes pressions a què treballen. Això fa que les rpm màximes de funcionament quedin limitades.

Es diu així en referència a l’enginyer Rudolf Diesel. L’any 1895 el va dissenyar i patentar.

S’utilitza en automòbils, camions, màquines d’agricultura (tractors, recol·lectores…), màquines de propulsió per a mitjans de transport (trens, vaixells, avions…), grups generadors d’energia elèctrica i accionament industrial (bombes, compressors…).

El motor dièsel és semblant al de gasolina, però amb algunes diferències; la principal és que l’explosió s’aconsegueix per compressió i no necessita guspira. Es fabrica en models de dos i quatre temps.

Els quatre temps d'un motor de gasoil són els mateixos que en els motors de gasolina:

1.       Admissió: comença quan el pistó està a punt d’arribar al PMS. Durant aquest temps s’obre la vàlvula d’admissió i el desplaçament del pistó fins a la part inferior del cilindre provoca l’entrada d’aire (sense combustible). Tot seguit és tanca la vàlvula d’admissió.

2.       Compressió:  amb les vàlvules tancades el pistó, desplaçant-se cap a la part superior del cilindre, comprimeix l’aire. La compressió és forta i ràpida i provoca que la temperatura de l’aire arribi a valors molt elevats.

3.       Explosió: després de la compressió, uns injectors introdueixen a pressió la dosi de gasoil necessària. En aquest moment i a causa de l’alta temperatura (>600 ºC)  i la pressió (>150 atm) que s’assoleix dins la cambra de combustió, el combustible s’inflama i es produeix una gran quantitat de gasos que empenyen amb força el pistó cap a la part inferior del cilindre.

4.       Escapament: un cop el pistó ha arribat el PMS, s’obre la vàlvula d’escapament i surten els gasos gràcies al moviment ascendent del pistó. Quan el pistó arriba a la part superior del cilindre, la vàlvula d’escapament es tanca, s’obre la d’admissió i el cicle comença de nou.

Un element característic dels motors dièsel és la bomba d'injecció, accionada pel mateix motor, que és l'encarregada de fer arribar el combustible als injectors a la pressió adequada.

Comparant els motors dièsel amb els de gasolina:

      • tenen rendiments més elevats
      • són més robustos
      • tenen menys avaries i per tant són més duradors
      • tenen menys consum
      • treballen a pressió més elevada, però no a major temperatura
      • cada cop estan més equiparats pel que fa a pes i prestacions
      • no tenen bugies ni delco, per tant té menys avaries


Característiques dels motors


cilindreNONBRE DE CILINDRES I CILINDRADA: els motors solen tenir 1,2,4,5,6,8 o 12 cilindres. El més habitual és 4 cilindres per a cotxes i 1 ó 2 per a motos. El volum de cada cilindre és el que es genera entre el PMS i el PMI.

Està directament relacionada amb la seva potència; de manera que normalment, a major cilindrada, major potència Per calcular el volum d’un cilindre, hem de conèixer:

• L’àrea de la secció, o el radi (r).

• La llargada, que és la distància entre el PMS i el PMI, i s’anomena cursa (c).

Cal recordar que:

formula

I com que la majoria de motors tenen més d’un cilindre, la cilindrada total depèn del nombre total de cilindres (n) i s’expressa com a:

formula

 La cilindrada és la suma dels volums útils de tots els cilindres del motor, que és l’espai on es produeix l’explosió. Moltes vegades s’expressa en centímetres cúbics.

En el món del motor, els centímetres cúbics sovint s’expressen com a cc.


formula



compressióRELACIÓ DE COMPRESSIÓ: 

indica la relació entre el volum màxim quan el pistó està al PMI, inclou el volum del cilindre i el volum de la cambra de combustió) i el mínim (volum de la cambra de compressió) dins del cilindre.


formula

Per a motors OTTO: 7-10 a 1

Per a motors DIÈSEL: 14-22 a 1





POTÈNCIA I PARELL MOTOR: els fabricants faciliten les dades de potència i parell màxim per a un determinat règim de velocitat angular. Aquesta informació la podem veure a les gràfiques.

formulespotència i parell motor

ELASTICITAT DEL MOTOR: un motor elàstic és aquell que obté el parell màxim a baixes revolucions, per tant respondrà amb bona acceleració a un règim de voltes baix.

En canvi, un motor poc elàstic és aquell que necessita que el portin a un règim de voltes alt per a obtenir una bona resposta en l'acceleració, és a dir té el parell màxim situat a prop del límit de la velocitat angular màxima.

CONSUM: es sol indicar en:

      • litres o quilograms de combustible consumits en una hora de funcionament (l/h) o bé (Kg/h).
      • litres cada 100 quilòmetres (Km) recorreguts a una velocitat determinada.


Augment de la potència en motors: sobrealimentació


sobrealimentacióL'altre sistema és la sobrealimentació del motor, que consisteix a forçar l'entrada d'aire durant l'admissió a través d'un compressor.

Amb això aconseguim:

* Una combustió molt més efectiva

* No suposa un augment de consum de combustible, fins i tot es redueix, ja que augmenta el rendiment al produir-se un millor emplenat del cilindre.

El compressor usat per a la sobrealimentació sol ser una turbina accionada pels mateixos gasos d'escapament, són els motors turbo.


sobrealimentació

El fet que l'aire o la mescla siguin introduïts a pressió dins el cilindre fa que augmenti la seva temperatura i, per tant, el seu volum específic, que redueix l'efecte de la compressió. Per tal d'evitar aquest efecte, se situa un bescanviador de calor o intercooler a la sortida del compressor per tal de refrigerar l'aire abans de que entri al cilindre.

sobrealimentació




ACTIVITATS DEL QUADERN 14 - 20




Aula Z                            CONTACTA:  Mario Domenech i Conxita Sabartrés  Licencia de Creative Commons
Valid CSSValid html 4.01Valid WAI 1.0 AAA