CICLI OPERATIVI DEI MOTORI
ENDOTERMICI
Per
ciclo operativo si intende la successione delle operazioni che il fluido attivo
compie nel cilindro e ripete con legge periodica. La durata del ciclo operativo
viene misurata col numero di corse effettuate dallo stantuffo per compierlo. I
motori alternativi sono a quattro tempi quando il ciclo si compie con quattro
corse dello stantuffo, a due tempi quando si compie con due sole corse. Ciò
significa che i motori a quattro tempi compiono un ciclo ogni due giri
dell’albero motore e quelli a due tempi uno ogni giro.
IL MOTORE 4 TEMPI ACCENSIONE
COMANDATA
RENDIMENTO CICLO OTTO IDEALE
IL
CICLO DIESEL 4 TEMPI IDEALE
Si definisce ideale il ciclo
percorso da un gas ideale in una macchina ideale. Il gas si dice ideale quando si
comporta seguendo in ogni condizione una legge fisica rappresentata da una
formula matematica, che invece è vera solo in determinate situazioni. La macchina si dice ideale quando è
capace ad esempio di eseguire comandi istantanei. Nella realtà non esistono né il gas
né la macchina ideale, per cui è possibile chiedersi il perché del loro studio. La risposta è abbastanza semplice:
lo studio di elementi ideali ci consente di prevedere quale massimo risultato è
possibile teoricamente raggiungere con il gas e la macchina reale; in questo
modo possiamo limitare i nostri sforzi per tentare di avere risultati migliori. In pratica se sappiamo che in
condizioni ideali si può avere un rendimento del 30 % è inutile tentare di
avere una macchina reale con il 40 % di rendimento: tutt'al più tenteremo di
arrivare al 29 %.
IL
MOTORE DIESEL 4 TEMPI
IL
CICLO DIESEL 4 TEMPI REALE
CICLO MOTORE DIESEL 4 TEMPI CON
ANGOLI DELL’ALBERO A MANOVELLA
CICLI MOTORE DIESEL A DUE TEMPI
Nei
motori a due tempi il ciclo operativo è concluso in due corse, per cui
l’immissione del fluido attivo deve avvenire durante una frazione della corsa
di compressione e lo scarico durante una frazione della corsa di espansione. Perché
ciò si verifichi è necessario che il fluido attivo sia preventivamente
compresso affinché possa entrare nel cilindro e che lo scarico del gas
combusto avvenga per la pressione propria. Nei
motori navali però la struttura del motore diesel è diversa da quella dei
motori per autotrazione e in passato la struttura del motore a 2 tempi è
passata da un tipo di lavaggio ad un altro, quello che oggi si è quasi imposto
ed è diventato il più utilizzato è quello con valvola di scarico in testa,
lavaggio del tipo unidirezionale dal basso verso l’alto. I tipi di lavaggio hanno molto
influito sul rendimento del motore e non solo, in alcuni ne aumentavano la
grandezza per la presenza di componenti aggiuntivi per un corretto lavaggio del
cilindro. Giusto per avere un’idea di come erano sviluppati questi motori,
vediamo un po’ nel seguito come erano strutturati.
CICLI MOTORE DIESEL 2 TEMPI
Il
ciclo che segue quindi sarà riferito ad un motore diesel a 2 tempi con lavaggio
unidirezionale con valvola di scarico in testa. Il pistone scopre le luci di
lavaggio permettendo all’aria di entrare e spazzare via i gas di scarico
attraverso la valvola di scarico che resta aperta. Durante la salita del
pistone vengono chiuse le luci di lavaggio e successivamente anche la valvola
di scarico per cui la miscela di aria rimasta viene compressa fino all'anticipo
dell’iniezione e successiva combustione. Il pistone verrà spinto verso il basso
per una nuova corsa.
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