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Manovellismo di spinta
La corsa è pari a 2 volte il raggio di manovella
Punto morto superiore: TDC (top death center)
Punto morto inferiore: BDC (bottom dead center)
Alesaggio: B (bore)
Corsa: S (stroke)
LCR: lunghezza manovella (Connecting rod)
Cilindrata: VD (con displacement)
VD = (π / 4) B2S * i
Rc: rapporto di compressione
Nmax = (Vs + Vcc) / Vmin
Vcc = V camera di combustione
Leggi di spostamento del pistone:
X(θ) = 5/2 [1 + 1/Λ - cosθ + (1/Λ)√(1 - Λ2 sin2θ)]
con Λ = S/2LCR ; θ = angolo tra l'asse del pistone e la manovella
Per calcolare la velocità del pistone in discesa X(θ) si semplificata e si ottiene:
Vp(θ) ≅ z * n * S
Vel media pistone
La velocità istantanea sarà
Vp(θ) ≅ π/2 Vp/5 [sinθ + (Λ / 2)Λ sin2θ]
E l'accelerazione
ap(θ) ≅ π/2 Vp/5 [cosθ + Λ cos2θ]
Facciamo alcune considerazioni
x
- Spostamento
- Velocità pistone
- ap
Parametri prestazionali
Potenza
Potenza disponibile all'albero motoreSi può esprimere in funzione della coppia. Viene indicata anche come brake power, cioè la potenza del freno che si oppone all'albero motore nel banco prova.
P = T * 2 π N = W m tasso ?*coppia* m ? bmep Vd m tasso ? C/2k/V dbmep: brake mean effective pressure bmep = is a mean pressure that occurs throughout the entire operating cycle. The work of the bmep is important because it is independent of the couple and allows comparisons.The kinetic terms in terms of thermodynamic efficiency as opposed to power.
Coppia
T = bmep V d T / πb la coppia dipende dalla cilindrata Vd, a differenza della bmep Rendimento globaleita * eplantizare P **ikkP Strasbkainf ica * PefConsumo specifico
bsfc (brake specific fuel consumption)
bsfc = ISFCPc g/kWhQuesto parametro piú del gg definisce l'efficacia del motore
Nel ciclo ideale abbiamo
ηth = Wth/Qth
Occorre introdurre un (Wi) ideali:
Mct = W+/Wct
Introduco Wi perché in un ciclo termodinamico si pone conoscere se fare un confronto tra un ciclo reale e il ciclo V2
In definitiva: ηi = Mct Wi/mf Ki
mf = ηiηe - ηreal/mf
Possiamo quindi separare l'espressione della potenza:
Pi = ηe ηr K/ηg φ d
Che insieme a:
bfc = 1/ηg Ki
A fini della potenza contano poco Ki φ tutti i combustibili hanno lo stesso Ki. Combustione sarà incompleta.
Per aumentare la potenza devo aumentare la velocità di nel motore, mantenendo alto.
Notiamo anche che aumentando quadr N e conseguenza diminuiamo
Il "anello debole" di tutti i. E Mef. Ad esempio nel ciclo Otto.
Comunque e sono importanti ai fini del consumo.
Analisi
se l'idrogeno sembra il migliore da usare per i motivi .
quindi erogare potenze minori.
Valutiamo questa per la benzina e metano.
- nair(CH4) = fmol(CH4/Met).
- nair(C8H18) = fmol(C8H4/Met).
molecola di metano o benzina.
Per il bilancio del metano
CH4 + O2(8 + 3.773N2) = CO2 + 2H2O + 7,546N2
- n(CH4) = 2,4473
- n(N2) = 8CO2 + 9H2O + N2 = (C8H18) = 125,61473
λ =
- 2.4473
- (C8H18) 12.5, 4,473
Quindi, di circa il 40% rispetto.
Per il la doppia .
Il metano i di CO2 in quanto H2O CO2 Ma non combusto all' effetto zero
Cicli termodinamici
Ciclo Otto
Nel ciclo Diesel
si aumenta fin troppo. Dunque il ciclo Otto ci è migliore. A questo Tf: il ciclo Otto non ci paga avendo p e T più alte in camera di combustione. Inoltre se la combustione è troppo stacciata aumenta pure. Ma nella Mod. fattasi il calore scambiato nella camera di combustione aumenta esponenzialmente, oltre a bassi sollecitazioni medie.
La Tf e la Ts di fine espansione è non quella dei gas di scarico. Appena si apre la valvola di scarico il fluido caldo si espande e si raffredda a T trovandosi ad una Tf = Ts = Potaux di espansione.
Calcoliamo Ts:
All’infante Tf (scarico di scarico aperto) aria Ts = Ps = Pr1, V3 = V4
Considerando il 1o principio della
termotinamica aria:
exp. adiabetica: Q → 0
ΔU = L ⇒ Δu = L (specifico)
Cv (T4 - T3) = R (JS = p3) tsint.
Cv (T4 - T3) = Δp3 tf R = T4 V4/JS.
al secondo membr da un termine da sparire il raffreddamento del Le fino a Tamb. Tf da maggiore esaltazione al ciclo ideale TA = T1 Ts = T1 T4 + T1T3K = Otto 1362 K
Suddetta 1467 K In un motore alternativo, le uniche forze in sui non sono quasi presenti effetti dinamici. Nei motori ad alte prestazioni il gioco di 1w non è mai uguale a V'max perché poi la qualità fluidodinamica (quindi fluidodinamiche possono sempre di più coincide con V√t) QM = ṁM Cp ΔT = λ S ( TW - Tgas) Com λ: coeff. di conversione hcc α λ (1/d) Re0,8 Pr0,8 α (Ψ/d)0,8 α (Ψ/d)0,8 Vediamo la dipendenza di ΔT ΔT α λ S (TW - Tgas) α d(Ψ/d)0,8 α (Ψ/d)0,8 α d L (TW - Tgas)(q/g√di2g)0,2 consideriamo due casi: A e B Nel cilindro avremo insomma infi + inf2 + inf3 La considerazione che forniamo è quasi trascurabile. Variazione definita per lambda efficace medio: Def: lambdaeff med = (integrale [Vc m(t) dt]) / v
Il carico
Riscaldamento della carica (nei condotti di aspirazione)
Evaporazione del combustibile (effetto sul ΔT)
Esercizio
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