DeMotor

Motor de gasoil.
Cicle dièsel

Motor endotèrmic
Caixa de canvis

Diagrama de les pressions en funció del desplaçament angular de l'eix per un motor de 4 temps

Coneixent el cicle indicat, la immediatesa és traçar el diagrama de les pressions en el cilindre en funció del desplaçament angular de la manovella, en lloc de fer-ho en funció dels volums o dels moviments alternatius del Pistó n, tenint en compte per a això la relació cinemàtica que lliga aquest últim amb la rotació de l'eix.

Aquest diagrama serveix, com veurem més endavant, per al càlcul de les càrregues sobre coixinets, però anticipem el seu estudi per adquirir mes familiaritat amb els fregaments sobre els cicles.

A la figura està representat el diagrama relatiu a un motor de 4 temps. Com ja sabem, en el cicle real les transformacions no es verifiquen, segons vam suposar en el cicle teòric, entre els límits representats pels punts morts. Per tant, les fases del cicle són diferents entre si i difereixen, alhora, dels corresponents a la carrera del pistó. Semblant fet o circumstància queda demostrat en la figura.

Examinem com varien els valors de la pressió durant el desenvolupament del cicle:

A) Admissió. Al començament de la carrera d'aspiració 1,2 l'interior del cilindre es troba a una pressió lleugerament superior a l'atmosfèrica per no haver acabat encara la fase d'escapament. Quan el pistó es troba en el punt 2, en la seva carrera cap al PMI, aspira certa quantitat d'aire o mescla gasosa a través de la vàlvula d'aspiració, oberta oportunament. Com ja hem vist, durant gairebé tota aquesta fase hi ha una pressió menor que l'exterior, a causa de la resistència que troba el gas en els conductes. Això origina l'anomenada depressió en l'aspiració, la qual resulta tanta mes intensa com més gran és la velocitat del gas, per raó de la major resistència que aquest fluid ha de vèncer al seu pas per aquests conductes. Com és evident, aquesta fase representa treball passiu.

Quan en el punt 3 el pistó inicia la seva carrera de retorn, l'ambient en el cilindre es troba encara en depressió, per aquest motiu, i malgrat el moviment contrari del pistó, continua la introducció del fluid fins a 4, punt on s'igualen la pressió interna i l'atmosfèrica. En aquest punt s'ha de tancar la vàlvula d'aspiració. Si el conducte d'admissió és llarg, es pot utilitzar l'efecte de la inèrcia de la columna gasosa, per continuar l'admissió després del punt 4 retardant, per a això, el tancament de la vàlvula. Al punt 4 s'inicia, doncs, la veritable compressió.

B) Compressió. La compressió de la càrrega es produeix com a conseqüència del moviment del pistó en la fase 4-6. Tenint en compte que la combustió requereix un cert temps per realitzar-se, a fi d'aconseguir el millor desenvolupament de la fase útil (combustióny expansió) s'efectua l'encesa abans del PMS El punt 6 'ens dóna el valor' màxim de la pressió sense encès.

C) Combustió i expansió. Amb l'encesa en el punt 5, una mica abans d'acabar la fase de compressió s'inicia la combustió, la qual origina una sobtada elevació de temperatura i de pressió que assoleix el seu valor màxim en el punt 7. La combustió finalitza quan el pistó ha recorregut ja una part de la cursa. Examinarem seguidament amb mes detall el desenvolupament de la combustió en els dos casos diferents d'encesa per guspira i per compressió,

Acabada la combustió, sobrevé l'expansió. El volum augmenta i la pressió experimenta un ràpid descens o minva, ocasionada també, en part, per la transmissió de calor a les parets del cilindre. L'expansió hauria de prolongar quan fos possible per aprofitar al màxim la fase útil, és a dir, fins a la proximitat del PMI, però, en la pràctica, per facilitar l'expulsió dels gasos, s'interromp aquesta amb l'obertura anticipada respecte al punt mort inferior-de la vàlvula d'escapament en el punt 8.

D) Escape. Els gasos, que en el moment de l'obertura de la vàlvula d'escapament es troba a pressió superior a l'atmosfèrica, es descarreguen amb violència a l'exterior. En aquest primer període de la fase, que discorre gairebé a volum constant (escapament espontani), la pressió baixa amb rapidesa, i en el punt 9, quan s'inicia la carrera d'escapament, és poc superior a l'atmosfèrica, amb tendència a baixar encara més durant la primera part d'aquesta carrera. Pot ocórrer, si els conductes d'escapament són llargs, que, per efecte de la inèrcia de la columna gasosa, es produeixi en 10 una intensa depressió. En 11 s'inicia el segon període de la fase: el pistó expulsa els gasos que ocupen encara el cilindre. Aquest període transcorre amb pressió lleugerament superior a l'atmosfèrica (sobrepressió en la fuita) per la resistència que han de vèncer els gasos en travessar la vàlvula i els conductes d'escapament i representa, per tant, treball positiu. El pistó no pot, però, expulsar tots els gasos, perquè una part d'ells ocupa la cambra de combustió. En 1, al final de la cursa d'escapament, la pressió té encara un valor lleugerament superior a l'atmosfèrica, per tal motiu es prolonga la fase fins el punt 2. Mentrestant ha començat l'obertura a 12 de la vàlvula d'admissió, de tal manera que en 2 es troba ja totalment oberta, i ofereix en aquest punt la secció màxima de pas per a la nova fase aspiració n. Comença així un nou cicle, que es repetirà amb regularitat.

A la figura, la superfície ratllada representa el treball útil, mentre que l'assenyalada amb ratllat doble indica feina passiu, i la línia de traços, la marxa de la pressió quan no hi ha combustió .

valoración: 2.8 - votos 13

Última revisió: 1 de febrer de 2016