1. MOTORUL OTTO 1876 2010

2. Definitie Se numeste motor cu combustie interna fiind un dispozitiv care obtine energie mecanica direct din energie chimica prin arderea unui combustibil intr-o camera de combustie care este parte integranta a motorului Parti componente :

3. Admisia Compresia Arderea si Detenta Evacuarea Functionarea

4. Pistonul coboara in cilindru, supapa de admisie se deschide, iar cea de evacuare este închisă. Pistonul este tras (prin rotirea axului motorului) şi în cilindru pătrunde un amestec de aer şi vapori combustibili, format in carburator,la presiunea p1. Aspiratia amestecului are loc in tot intervalul de timp in care pistonul de misca de la punctul mort superior la punctul mort inferior. Absorbtia este reprezentata prin izobara A-1.

5. . La sfârşitul admisiei, pistonul delimitează în cilindru cel mai mare volum. Ambele supape sunt închise. Pistonul este împins (prin rotirea axului motorului) şi amestecul este comprimat de la presiunea p1 pana la presiunea p2. Comprimarea are loc in timpul miscarii pistonului la punctul mort superior. Procesul este reprezentat prin adiabata 1-2 .

6. Ambele supape sunt închise. Amestecul combustibil este aprins printr−o scânteie electrica produsă intre electrozii bujiei şi arde progresiv in toata masa.Temperatura creste brusc la 2000 C, dar pistonul nu este pus in miscare imediat ,iar acesta este un proces izocor (2-3). Datorita arderii combustibilului se degaja caldura Q1pe care o primeste motorul. Gazele care rezultate in urma arderii imping pistonul in jos , efectuand lucru mecanic si din acest motiv timpul 3 este timpul motor . Deoarece pistonul coboara,gazele se destind. Acesta este un proces adiabatic si este reprezentat grafic prin adiabata 3-4

7. La sfârşitul arderii, pistonul delimitează iniţial în cilindru cel mai mare volum. Supapa de evacuare se deschide şi gazul din cilindru îşi reduce brusc presiunea. Pistonul este împins in sus şi impinge afara gazele arse si destinse. Acest proces este reprezentat in diagrama p,V prin dreapta 1-A. Această succesiune de evenimente se repetă de zeci de ori pe secundă, furnizând în timpii 3 suficientă energie sub formă de lucru mecanic pentru a menţine motorul în funcţiune, dar şi pentru a menţine în mişcare sistemul cuplat la motor.

8. * 0-1 timpul I - admisia ( transformare izobara) * 1-2 timpul II - compresia ( transformare adiabatica) * 2-3 , 3-4 timpul III-arderea si detenta ( transformare izocora + adiabatica) * 4-1 , 1-0 timpul IV- evacuarea gazelor ( transformare izocora + izobara) Ciclul de functionare

10. Timpul 2 , compresia, este suficient de rapidă, astfel că poate fi aproximată prin adiabata 1->2. În acest proces, amestecul combustibil nu schimbă căldură şi primeşte lucru mecanic. Aproximând amestecul un gaz ideal, lucrul mecanic primit este: Temperatura amestecului creşte ( T 2 > T 1 ), ceea ce pune probleme de stabilitate a acestuia: amestecul nu trebuie să se autoaprindă înainte de finalizarea compresiei. Timpul 3, arderea, corespunde succesiunii de transformări 2->3->4. În starea 2 este declanşată scânteia, amestecul se aprinde şi arde. Presiunea şi temperatura cresc atât de repede încât pistonul practic nu se deplasează − procesul 2->3 este aproape izocor. Gazul nu efectuează lucru mecanic şi primeşte cantitatea de căldură:

11. Imediat după aceasta, gazul se destinde suficient de rapid pentru a considera procesul ca fiind adiabatic. Gazul nu schimbă căldură şi efectuează lucrul mecanic: La începutul timpului 4, evacuarea, deschiderea supapei de evacuare provoacă o scăderea bruscă a presiunii şi temperaturii gazului din cilindru, aproape fără modificarea volumului. Procesul poate fi aproximat prin izocora 4->1. Gazul nu efectuează lucru mecanic şi cedează cantitatea de căldură: Evacuarea gazului din cilindru este reprezentată punctat, deoarece numărul de moli este variabil.

12. Potem calcula acum randamentul ciclului Otto: În această formă, randamentul depinde de cele patru temperaturi. Aceste temperaturi nu sunt independente. Pentru transformarea adiabatică 1->2, poţi scrie : De aici, obţii imediat: Raportul volumelor extreme ale ciclului, , este numit raport de compresie , astfel că:

13. Asemănător, din ecuaţia adiabatei 3->4, obţii: Cu acestea, randamentul ciclului Otto este: Aşadar, randamentul ciclului Otto depinde doar de raportul de compresie ε ! Deoarece exponentul adiabatic este supraunitar, cu cât este mai mare raportul de compresie, cu atât mai mare este randamentul!

14. Ciclul motorului Otto a fost pentru prima dată patentat de Eugenio Barsanti şi Felice Matteucci î n 1854 , urmat de primul prototip î n 1860. Î n 1862 , inginerul francez Alphonse Beau de Rochas conceptualizează primul motor secvenţial cu combustie internă în 4 timpi . I nventator ul german Nikolaus Otto (1832-1891) proiectea ză ş i constru ieşte în 1876 primul motor modern, care a r ă mas, î n principiu, nemodificat p â n ă ast ă zi . M otorul lui Otto folosea numai 0,8 metri cubi de gaz, iar randamentul era de 16 % . Nikolaus Otto a lucrat la motorul în 4 timpi împreună cu Gottlieb Daimler et Wilhelm Maybach . ISTORICUL MOTORULUI OTTO D upă mai multe îmbunătăţiri, în 1877 Otto şi-a patentat motorul în patru timpi, cunoscut pe toate continentele sub numele de motorul Otto-De u tz .

15. În 1885, Gottlieb Daimler şi Wilhelm Maybach produc motorul ce reprezintă primul prototip al motorului modern cu benzină, prevăzut cu carburator. Daimler ataşează un motor unei biciclete, producând în 1885 prima motocicletă, numită "Reitwagen“ (“căruţ de călărie”). “ Căruţul de călărie” era prevăzut cu cadru ş i ro ţ i din lemn masiv cu cercuri de fier, iar scaunul ş oferului nu era dec â t o ş a din piele .

16. In anul urm ător , Daimler a echipat o trasur ă , transform â nd-o î n vehicul cu motor, ce se deplasa cu 16 km/h, fiind totodat ă ş i primul automobil cu patru ro ţ i , dar primul automobil era deja construit de către Benz. Î n 1885, Karl Benz crea funcţiona cu benzină . Pentru motorul său, Benz a obţinut patentul german cu numărul ză “ Motorwagen ” , primul autovehicul comercial, care era dotat cu motor 4 cilindri, ce 37435 în 29 ianuarie 1886.

17. Î n 1923 , i ng inerul român Aurel Per ş u construie ş te primul automobil cu form ă aerodinamic ă corect ă (formă de picătură de apă) pe care î l breveteaz ă î n Germania, ob ţ in â nd la 19 septembrie 1924 brevetul de inventator nr. 402683. D atorit ă distan ţ ei reduse dintre ro ţ ile din spate, Per ş u a renu ţ at la introducerea unui diferen ţ ial î n transmisie, virajele put â nd fi luate cu viteze mari, f ă r ă o uzur ă a pneurilor.

18. D inspre trecut spre viitor