SCHEMA DE PRINCIPIU A MOTORULUI ]N 4 TIMPI. PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE. DIAGRAMELE INDICATE (IN COORDONATE p -V SI p - a) SI DIAGRAMA CIRCULARA

FUNCTIONAREA MOTORULUI IN 4 TIMPI

M.A.I. in 4t, prezentat schematic in figura 1.2, functioneaza in modul urmator: in cilindru patrunde aer (la MAC) sau amestec de aer si combustibil (la MAS) prin canalul si orificiul supapei de admisie SA. Patrunderea fluidului proaspat este cauzata de depresiunea produsa prin deplasarea pistonului din pmi spre pme, efectuand cursa de admisie, respectiv timpul unu al ciclului. La motoarele supraalimentate, la aceasta depresiune (p_r < p₀) se adauga comprimarea initiala a fluidului proaspat (p_r < p₀<p_r). Supapa de admisie trebuie deschisa cu un anumit avans fata de pmi si inchisa cu o anumita intarziere fata de pme, ceea ce duce la o mai buna umplere a cilindrului cu fluid proaspat.

Amestecul de fluid proaspat si gaze arse reziduale (fluidul motor) este comprimat, teoretic, in timp ce pistonul se deplaseaza de la pme spre pmi, efectuand cursa de comprimare, respectiv timpul doi al ciclului functional. Procesul real de comprimare incepe, insa, dupa inchiderea SA si se termina in momentul inceperii arderii combustibilului. Injectia combustibilului incepe catre sfarsitul cursei de comprimare, cu un anumit avans fata de pmi. In faza initiala, arderea produce o crestere rapida a presiunii, urmata de faze in care presiunea are o variatie redusa.

Fig.1.2

Teoretic, arderea combustibilului si destinderea gazelor se produc in timp ce pistonul se deplaseaza de la pmi spre pme, efectuand cursa de ardere si destindere, respectiv timpul trei. La inceputul procesului, presiunea variaza lent, dupa care urmeaza scaderea presiunii. Destinderea gazelor de ardere are loc pana in momentul deschiderii SE. In timpul acestei curse energia fluidului motor este transmisa pistonului (prin destindere, gazele imping pistonul de la pmi spre pme). Prin urmare, timpul trei este singurul timp in care are loc transformarea energiei termice in energie mecanica.

Evacuarea gazelor arse se face in timp ce pistonul se deplaseaza de la pme spre pmi, efectuand cursa de evacuare, respectiv timpul patru. Evacuarea reala a gazelor arse incepe in momentul deschiderii SE cu un anumit avans fata de pme. Spre sfarsitul evacuarii, respectiv inchiderea acestei supape, trebuie realizat dupa o eliminare cat mai completa a gazelor arse din cilindru, deci cu o anumita intarziere fata de pmi.

DIAGRAMELE CICULUI DE FUNCTIONARE

Fig.1.3

Functionarea M.A.I. este reflectata prin diagramele indicate si circulara (de distributie). Diagrama indicata in coordonate presiune-volum reprezinta variatia presiunii fluidului motor in functie de volumul ocupat de aceasta pe parcursul ciclului de functionare. Aceasta diagrama asigura posibilitatea de determinare a puteri dezvoltate de motor, suprafata conturului diagramei constituind lucrul mecanic indicat al ciclului de functionare. Variatia presiunii fluidului motor in functie de unghiul de rotatie al arborelui cotit constituie diagrama indicata in coordonate presiune-unghi de rotatie (diagrama desfasurata). Ea pune in evidenta succesiunea proceselor de lucru din cilindru. Se remarca faptul ca procesele de admisie si de evacuare au o durata mai mare decat cea a unei curse complete a pistonului. In acelasi timp, comprimarea si destinderea au durate mai reduse. Aceste durate pot fi reflectate in diagrama circulara (de distributie), care prezinta valorile unghiurilor de avans si de intarziere a proceselor functionale. Valorile uzuale ale acestor unghiuri sunt urmatoarele:

avansul la admisie: a_aa RAC inaintea pmi:

intarzierea la admisie: a_ia RAC dupa pme;

avansul la evacuare: a_ae RAC inaintea pme;

intarzierea la evacuare: a_ie RAC dupa pmi;

avansul la injectie: b RAC inaintea pmi.

Prin urmare, durata totala a proceselor functionale se situeaza in limitele:

admisia: a_adm RAC;

comprimarea: a_compr RAC;

arderea si destinderea: a_dest RAC;

evacuarea: a_ev RAC.