motori pitanja i odgovori

8/17/2019 Motori Pitanja i Odgovori

1/15

1

I. TEORIJA MOTORA SUI

1. Opisati Ottov/Dieselov princip rada kod 4-taktnih motora SUI.

Otto: Princip rada je paljenje smjese goriva i zraka vanjskim izvorom energije

odnosno električnom iskrom. Četverotaktni oto motor ima 4 takta. Prvi takt je usissmjese. Kretnjom klipa iz GMT-a prema DMT-u otvara se usisni ventil koji se zatvara

nešto prije dolaska klipa u DMT-u. Slijedi drugi takt (kompresija). Kretnjom klipa iz

DMT-a prema GMT-u klip komprimira smjesu koja se zapaljuje nekoliko stupnjeva prije GMT-a. Kod oto motora svjećica zapaljuje smjesu zraka i benzina. Treći takt jeradni takt (ekspanzija). Klip se giba iz GMT-a prema DMT-u eksplozijom nastalom

zapaljivanjem smjese. Nešto prije DMT-a otvara se ispušni ventil i klip svojimgibanjem prema GMT-u istiskuje izgorenu smjesu izvan cilindra. Nešto prije GMT-aotvara se usisni ventil koji dodatno pospješuje ispiranje cilindra. Dolaskom klipa uGMT-a zatvara se ispušni ventil i završava ispušni takt, te proces počinje ispočetka. Diesel: Princip rada dizel motora zasniva se na samozapaljenju dizel goriva. Odvija se

u 4 takta: usisavanje, kompresija, izgaranje-ekspanzija,ispuhivanje. U cilindru se

usisava čisti zrak, i u taktu kompresije dovodi u stanje visoke temperature. Pri krajukompresije u takav zrak se ubrizgava fino raspršeno dizel gorivo pomoću pumpe

visokog tlaka. Dizel gorivo u dodiru sa zagrijanim zrakom se samozapali. Kod ispuha jedan dio plinova izlazi van dok ostatak klip izbacuje gi bajući se od DMT-a premaGMT-u.

2. Opisati rad 2-taktnog Ottova/Dieselova motora SUI.Cijeli ciklus se odvija u dva takta tj. jedan okretaj koljenastog vratila. Taktovi su

kompresija i ekspanzija za izmjenu radne tvari nisu mu potrebni dodatni taktovi već seizmjena obavlja u dijelu taktova ispred i iza DMT. Usisavanje i ispuhivanje se obavlja

kroz otvore na cilindru u blizini DMT. Ulogu razvodnog mehanizma ima sam klip.

Prvi takt je izgaranje i ekspanzija. Pod tlakom plinova klip se giba od GMT prema

DMT. Pri kraju takta ispred DMT gornji brid klipa otvara ispušni otvor i plinovi zbogrelativno velikog tlaka velikom brzinom izlaze iz cilindra. Daljnjim kretanjem brid

klipa otvara i otvor spojnog kanala. Od zatvaranja otvora usisnog kanala donjim bridom klipa pa do otvaranja otvora spojnog kanala radna tvar je u karteru

komprimirana i zbog tog nadtlaka ulazi u cilindar. Posebnim oblikom čela klipausmjerava se radna tvar tako da ispunjava radni prostor cilindra i ispred sebe istiskuje

izgorjele plinove iz cilindra. Za vrijeme opisane izmjene radne tvari istodobno je

otvoren otvor ispušnog kanala i otvor spojnog kanala. Za vrijeme izmjene radne tvariotvor usisnog kanala je zatvoren tijelom klipa.

Drugi takt odvija se pri gibanju klipa od DMT do GMT. Klip svojim gornjim bridom

zatvara otvor spojnog kanala, a zatim i otvor ispušnog. Od tog trenutka pa do GMTkomprimira se radna tvar. To gibanje klipa uvjetuje podtlak u karteru od trenutka

zatvaranja otvora spojnog kanala gornjim bridom pa sve do trenutka otvaranja usisnog

kanala donjim bridom klipa. Zbog podtlaka će napustiti usisivanja svježe radne tvari ukarter motora. Ispred GMT dolazi do paljenja ili samozapaljenja goriva. Njegovo

izgaranje obavi se djelomično do GMT, a ostali dio iza GMT. Oslobođena toplina jeuzrok je velikog porasta tlaka i njegovim djelovanjem na klip započinje novi radniciklus.

Dvotaktni motori mogu biti oto i dizel. Kod oto motora paljenje smjese je električnomiskrom, a kod dizel motora samo zapaljenjem ubrizganog dizel goriva


2/15

2

3. Što je to takt kompresije i kada započinje/završava, te što takt ispuha i kadazapočinje/završava?

Takt kompresije je kada se klip giba od DMT-a prema GMT-u. Proces kompresije je

kada oba ventila su zatvorena i započinje zatvaranjem usisnog ventila, 40°-60° poslijeDMT-a i traje sve do GMT-a. Klip se giba prema GMT-u, volumen se smanjuje, a tlak

i temperatura rastu od 600°-900° i tlak od 16-18 bara(oto) 30-40 bara (dizel),temp.samo zapaljenja dizel goriva je od 320°-380°C.

Takt ispuha-Klip se giba iz DMT prema GMT.ispušni ventili otvara se 40-50°prije GMT i sagorjela smjesa velikom brzinom napuštacilindar.

4. Što je to takt kompresije i kada započinje/završava, te što proces kompresije ikada započinje/završava? Takt kompresije je kada se klip giba od DMT-a prema GMT-u. Proces kompresije je

kada oba ventila su zatvorena i započinje zatvaranjem usisnog ventila, 40°-60° poslijeDMT-a i traje sve do GMT-a. Klip se giba prema GMT-u, volumen se smanjuje, a tlak

i temperatura rastu od 600°-900° i tlak od 16-18 bara(oto) 30-40 bara (dizel),temp.samo zapaljenja dizel goriva je od 320°-380°C. Tijekom komprimiranja toplina se nedovodi niti se odvodi, što znači da se ta promjena stanja odvija po adijabati. U GMT-u

dolazi do zapaljenja smjese goriva i zraka i do naglog porasta tlaka. Kako izgaranjeteče vrlo brzo, klip se ne pomiče, što znači da se ta promjena stanja odvija po izohori.

5. Što je to takt usisa i kada započinje/završava, te što proces usisa i kadazapočinje/završava? Takt usisa je kad se klip giba od GMT-a prema DMT-u. Proces usisa je kad usisni

ventil otvoren 10-30° prije GMT-a, a ispušni zatvoren 30°-50° poslije DMT-a.Volumen se povećava, u cilindar ulazi smjesa goriva i zraka, a tlak se mijenja, štoznači da se promjena stanja odvija po izobari.

6. Što je to takt ekspanzije i kada započinje/završava, te što proces ekspanzije ikada započinje/završava? Takt ekspanzije je kada zbog visokog tlaka u cilindru nastaje sila koja pomiče klip odGMT-a prema DMT. Proces ekspanzije je kad su oba ventila zatvorena i započinje uGMT-u nakon izgaranja smjese, a završava otvaranjem ispušnog ventila 40°-50° prijeDMT. Zbog izgaranja goriva naglo raste tlak i temp. sagorjele smjese na 2000°C a tlak60-140 bara, izgaranjem goriva dobili smo toplinsku energiju a to je visoki tlak i

visoka temp. Volumen se povećava, a tlak i temperatura se smanjuju. Toplina se nedovodi niti odvodi, što znači da je riječ o adijabatskoj promjeni stanja. to je jedinikorisni takt koji oslobađa energiju.

7. Dati trenutke otvaranja i zatvaranja usisnog i ispušnog ventila kodOttova/Dieselova motora (shema razvoda).

Otto: usisni ventil se otvara 10-20° prije GMT-a, a zatvara 25-35° poslije DMT-a.ispušni ventil se otvara 45-55° prije DMT-a, a zatvara 5-15° poslije GMT-a.

Diesel: usisni ventil se otvara 0-30° prije GMT-a, a zatvara 30-50° poslije DMT-a.ispušni ventil se otvara 30-55° prije DMT-a, a zatvara 5-40° poslije GMT-a.


3/15

3

8. Definirati trenutak preskakanja iskre prema 0

KKV; te prema zakonitosti rada

sustava paljenja motora? Kako je to riješeno kod elektronskog paljenja? Na sv jećici preskače iskra 30°-ak stupnjeva prije GMT-a. Kod oto motora smjesa se pali električnom iskrom koja preskače između elektroda svjećice i zbog istosmjernognapona od 12000-15000 V. Kod elektronskog paljenja: jedan je vodič spojen sizvorom električne energije, a kao drugi vodič služi masa vozila.

9. Da li trenutak preskakanja iskre kod Ottova motora utječe na vrijednost

maksimalnog tlaka u cilindru motora i ako utječe kako? Ako iskra preskoči prerano dolazi do praznog zapaljenja, a ako iskra skoči kasnijeneće izgor jeti cjelokupna smjesa što utječe na smanjenje snage motora. U tu svrhu

postoji centrifugalni regulator paljenja sa zadatkom da ovisno o broju okretaja motora

mijenja kut paljenja preskakanja iskre. S povećanjem broja okretaja treba da do paljenja dođe ranije jer je vrijeme pripreme smjese manje.

10. Navesti primjer redoslijeda paljenja kod jednog četverotaktnog 4-cilindričnog Ottova/Dieselova motora.

Redoslijed paljenja po cilindrima 1-3-4-2 ili 1-2-4-3.

11. Što je stehiometrijska smjesa zraka i benzina, koliko je kg zraka potrebno zapotpuno izgaranje 1 kg benzina u tom slučaju, te koliko iznosi koeficijent sastava

smjese gorivo-zrak kod Ottova motora?Stehiometrijska smjesa zraka i benzina je kemijski proračunata količina zraka zaizgaranje 1 kg goriva. Za potpuno izgaranje 1 kg goriva potrebno je 14,7 kg zraka.

Koeficijent sastava smjese gorivo-zraka kod oto motora je od 0,8 do 1,2.

12. Što se postiže primjenom turbokompresora kod motora SUI i koji je mehanizamnjegova djelovanja?

Turbokompresorima se postiže povećanje tlaka usisane smjese. Turbokompresore pokreću ispušni plinovi. Ispušni plinovi udaraju u lopatice turbine i okreću vratilo, alopatice pumpe zahvaćaju zrak i tjeraju ga u cilindar motora.

13. Što se naziva stupnjem kompresije kod motora SUI i koliko iznosi njegova vrijednost kod današnjih Ottovih, te kod Dieselovih motora? Odnos početnog volumena V1 i krajnjeg volumena kompresije V2 naziva se stupnjemkompresije. Njegova vrijednost kod današnjih oto motora iznosi 6-10, a kod dizelmotora 14-20.

14. Definirati trenutak početka ubrizgavanja dizelova goriva prema 0 KKV; tepočetak i prestanak brizganja prema zakonitosti rada sustava napajanja motoragorivom?

Trenutak početka ubrizgavanja dizelova goriva je 15-30° prije GMT-a. Da bi najvišitlak u cilindru održao 50 do 60° KV poslije GMT-a, ubrizgavanje u dizel motoru traje25-40° poslije GMT-a.

15. Da li trenutak početka ubrizgavanja goriva kod Dieselova motora utječe na vrijednost maksimalnog tlaka u motoru i ako utječe kako? Od trenutka kad se otvori jednosmjerni ventil visokotlačne pumpe pa do trenutkaotvaranja brizgaljke na cilindru motora, prođe određeno vrijeme. To vrijeme naziva sekašnjenje ubrizgavanja i mora se uzeti u obzir kako bi se najviši tlak izgaranja ucilindru motora zbio u pravo vrijeme. Prema tome, ubrizgavanje manje količinegoriva, koliko je potrebno u praznom hodu motora, započet će kasnije, a ubrizgavanjeveće količine goriva, koliko je potrebno za normalan rad ili puno opterećenje, morazapočeti ranije.


4/15

4

16. Što je stehiometrijska smjesa zraka i dizelova goriva, koliko je kg zraka potrebno za potpuno izgaranje 1 kg dizelova goriva u tom slučaju, te koliko iznosikoeficijent sastava smjese gorivo-zrak kod Dieselova motora?

Stehiometrijska smjesa zraka i dizelova goriva je kemijski proračunata količina zrakaza izgaranje 1 kg goriva. Za potpuno izgaranje 1 kg goriva potrebno je 14,7 kg zraka.

Koeficijent sastava smjese gorivo-zrak kod dizel motora je od 1,4 do 2,2.

17. Nacrtati vanjsku karakteristiku za Ottov/Dieselov motor SUI. Obrazložiti oznake

i jedinice parametara na dijagramu.

Efektivna snaga Pe je snaga koju može iskoristiti potrošač priključen na zamašnjakmotora. S obzirom da je vat mala jedinica, za predočavanje snage motora rabi setisuću puta veća jedinica – kilovat (kW). Efektivni okretni moment je elastičnostmotora prema promjeni opterećenja i raste s porastom broja okretaja, dostiže svoj

maksimum i zatim mu vrijednost opada. Specifična potrošnja goriva je da s porastom broja okretaja bilježi pad vrijednosti, prolazi kroz svoj minimum i zatim bilježi porastvrijednosti.

18. Koji parametri kod motora SUI povećavaju snagu motora, a koji ju umanjuju?Snagu motora povećavaju okretni moment i broj okretaja koljenastog vratila, aumanjuju ju je specifična potrošnja goriva.

19. Koliko iznosi efektivni stupanj korisnosti suvremenih Ottovih/Dieselovih

motora?

Efektivni stupanj korisnosti kod oto motora iznosi od 0,25 do 0,32, a kod dizel motora

je 0,35 do 0,45.


5/15

5

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

I. TEORIJA MOTORA SUI

1. Nacrtati stvarni radni dijagram za 4-taktni Ottov/Dieselov motor u p,v -

dijagramu! Označiti sve karakteristične procese, označiti bitne točke i označitipredznak radova.

1 otvaranje usisnog ventila (od 1 do 3 usis); 2 zatvaranje ispušnog ventila; 3 zatvaranjeusisnog ventila; od 3 do 4 kompresija; od 4 do 5 izgaranje; od 5 do 6 ventili zatvoreni

(radni takt); 6 otvaranje ispušnog ventila (ispuh do 2) od 1 do 2 preklop tj. otvoreniispušni i usisni ventil zbog boljeg ispiranja cilindraTaktove možemo odrediti kako slijedi:1.takt-usis-traje od otvaranja usisnog ventila do zatvaranja usisnog ventila (od točke 1do točke 3)2.takt-kompresija-traje od zatvaranja usisnog ventila pa do točke paljenja paljenja (odtočke 3 do točke 4)

3.takt-izgaranje i ekspanzija-traje od točke paljenja (4) pa do trenutka otvaranjaispušnog ventila (6) 4.takt-ispuh-traje od otvaranja ispušnog ventila (6) pa sve do njegovog zatvaranja (2)

2. Nacrtati proces izmjene radne tvari kod 4-taktnog motora sa slobodnim usisom i sa

nadpunjenjem – prednabijanjem (kompresorski motori)!


6/15

6

3. Napisati izraz za indiciranu/efektivnu snagu kod 2-taktnog i 4-taktnog motora,

kako se označava, koje su joj jedinice, te obrazložiti oznake i jedinice parametara uizrazu.

4. Definirati specifičnu potrošnju goriva motora, dati izraz za nju, kako se označava i kojom jedinicom izražava? Specifična potrošnja goriva je omjer masenoga protoka goriva i raspoložive snage ili potiskamotora.

NA MJESTU ISPITIVANJA PO SATU:

NA MJESTU ISPITIVANJA:

5. Kojim stupnjevima korisnosti opisujemo rad motora SUI i koja je povezanost među njima.

Mehaničkim, ( oni uzimaju u obzir sve vanjske mehaničke gubitke, trenja i pogon uređaja)Indiciranim, (oni uzimaju u obzir sve unutarnje gubitke, koje se mjere unutar radnog

prostora)

Uporabnim (oni uzimaju u obzir sve gubitke nastale pri realizaciji konstrukcije motora,

Efektivnim ( uzimaju u obzir sve gubitke nastale od ulaska goriva do efektivne snage.

6. Što jest detonacioni vid izgaranja kod Ottovog motora, koji efekti se javljaju pri tome i u čemu je osnovna opasnost te pojave? Detonacija u otto motoru je prebrzo, eksplozivno nekontrolirano izgaranje goriva. Do nje

dolazi kada preskoči iskra koja izgori u blizini elektroda svjećica. Tada nastaje plameni valkoji se širi po cijelom radnom prostoru te stvara nova žarišta a za posljedicu imaju previsoketlakove koji dovode do pregrijavanja dijelova motora, te ih deformiraju odnosno oštećuju.Posljedice koji se pojavljuju su: rad motora je nepravilan i lagano vibrira, gubitak snage (pri

visokim okretajima), toplinski gubici, temperatura materijala iznad ili na granici materijala,

habanje te njihova deformacija, povećanje tlakova pa samim time i udarci na čelo klipa kojazatim trpe ogromna opterećenja a nastradava klipni mehanizam i ležajevi. Uslijed visokihtemperatura u unutrašnjosti motora može doći do samozapaljenja smjese koja nastaje zbogužarenih dijelova motora ili naslaga. Moment paljenja postaje nekontroliran, tlak raste kao itemperatura detonacije a još važnije da se paljenje pomiče sve ranije.

7. Definirati srednji indicirani tlak kod motora, način osrednjavanja vrijednosti, kako se označava i kojom jedinicom izražava? Kakva je njegova veza sa srednjim efektivnimtlakom?Srednji indicirani tlak je neki predstavljeni tlak u cilindru koji djeluje konstantno na stap

motora tijekom jednog radnog ciklusa.

Veza sr.indiciranog i sr.efektivnog: pm= pi – pe, što kaže da razlika sred.ind. pi i sred.efek. pe tlakova daje sred. tlak mehaničkih gubitaka pm

P inV pinV p

P ehemhem

e 260

230

4,2,

P

e 2

1,5 P e 4

120

430

4,

inV pinV p P

hemhem

e


7/15

7

8. Što sve obuhvaća efektivni stupanj korisnosti, te kolika mu je vrijednost kod suvremenih Ottovih i Dieselovih motora? Povezanost s ostalim stupnjevima korisnosti!Efektivni stupanj djelovanja pokazuje kvalitetu sveukupne pretvorbe energije u motoru a

definiran je kao omjer rada odvedenog na spojci motora i dovedene topline. Od tuda

proizlazi efektivna snaga, a s druge strane dovedena toplina se izražava pomoćusekundnog masenog protoka goriva.

9. Koji parametri kod motora SUI povećavaju snagu motora, a koji ju umanjuju? Obrazložiti oznake i jedinice parametara u izrazu. Iz jednadžbe za snagu, P=2*p*A*h*n*i/60*i, snagu povećavaju; tlak - p, površina poprečnog

presjeka klipa A, hod klipa h, broj okretaja u minuti n, broj cilindara i, a smanjuje je taktnost

t.

10. Kako je proizvedena sila što djeluje na klip u radnom taktu? Kod Otto motora tlak od 60 bara daje na klipu fi 80 mm silu od 30 000 N: Tlak na stranice

klipa i cilindara pritom je do 0.8 MPa, 8 bara, a tlak na osnovicu klipa iznosi do 60 MPa, 600

bara. Klip izmjenično tlači stranice cilindra, što dovodi do udaranja klipa i buke. Ova pojava se može smanjiti manjom zračnošću, dužim klipom i ekscentričnim postavljanjem osovinice

klipa. Osovinica je tad postavljena izvan centra klipa prema tlakom oprerećenoj površini, štodovodi do toga da se klip počinje oslanjati na opterećenu stranu cilindra već pri laganom

porastu kompresijskog tlaka prije GMT-a.

11. Što je karakteristika normalnog i potpunog izgaranja u motoru?Karakteristika je što izgaranje dijela ugljika i vodika iz goriva može biti potpuno, pri čemuugljik oksidira u ugljični dioksid, a vodik u vodu.

12. Obrazložiti toplinsku bilancu kod motora SUI i navesti jedan primjer za Ottov/Dieselov motor.Dio energije dovedena gorivom (100 %) odlazi na mehaničku i toplinsku energiju. Od

mehaničke energije, dio odlazi na mehanički rad (40 %) a dio na pogon ventilatora (2%). Odtoplinske energije, dio odlazi na topinu ispušnih plinova (30 %), dio na toplinu odvedenurashladnom vodom (24 %), a dio na toplinu predanu zračenjem i konvekcijom na okoliš (4%) Ovo je opis toplinske bilance kod motora SUI, za 4T dizelski motor za teretno vozilo.


8/15

8

II. KRUŽNI CIKLUSI MOTORA SUI 1. U p,v i T,s dijagramu nacrtati Ottov ciklus, označiti procese ciklusa, karakterističnetočke i označiti smjer odvijanja pojedinih procesa, te što je unutar konture ciklusa.

2. Napisati izraz za stupanj korisnog djelovanja Ottova ciklusa, obrazložiti parametre i faktore koji ga tvore, te dati usporedbu vrijednosti stupnjeva korisnosti

za sva tri termodinamička ciklusa za istu/primjensku vrijednost stupnja kompresije. Termodinamički stupanj djelovanja Ottovog ciklusa iznosi:

23

14

23

41

23

4123

23

11T T

T T

Q

Q

Q

QQ

Q

W

Što nakon uvrštavanja odnosa veličina stanja postaje;

10

11

Stupanj djelovanja Ottovog ciklusa ovisi o osobinama radnog medija ℵ i konstruktivne

karakteristike ε. Ili za određeni medij ovisi samo ŋ0 samo u stupnju kompresije ε. To je urazvoj otovih motora i vodilo stalnom povećanju te vrijednosti od početne 4 do današnjih 8,5 iviših. Stupanj djelovanja ne ovisi o skoku tlaka u toku izgaranja. Porast dovedene topline

proporcionalno slijedi porast i topline što se iz ciklusa odvodi. Promatranjem odnosa toplina,na segmentu promjene vidi se da obostrano iscrtana površina u odnosu na cjelokupnu

površinu segmenta ostaju u približno istom odnosu u bilo kojem dijelu ciklusa. Nema

promjene stupnja korisnosti pri promjeni opterećenja.Usporedba vrijednosti stupnjeva korisnosti za sva tri termodinamička ciklusa zaistu/primjensku vrijednost stupnja kompresije glasi: ηo›ηs›ηd


9/15

9

3. U p,v i T,s dijagramu nacrtati Dieselov ciklus, označiti procese ciklusa,karakteristične točke i označiti smjer odvijanja pojedinih procesa, te što je unutarkonture ciklusa.

4. Napisati izraz za stupanj korisnog djelovanja Dieselova ciklusa, obrazložiti parametre i faktore koji ga tvore, te koliko iznosi stupanj kompresije u primjenskom

području.

111

11

d

Izraz za korisni stupanj djelovanja Dieselova ciklusa sadrži u svom obliku izraz za stupanjdjelovanje Ottovog ciklusa. Zato zaključak da ŋ raste kada i ε raste vrijedi i ovdje. Porastodnosa volumena φ odražava se negativno, tj sman juje vrijednost stupnja djelovanja. Zbograzlike u nagibima izobare i izohore, povećana dovedena toplina daje sve manje prirastekorisnog rada. Smanjenjem dovedene topline, odnosi površina postaju povoljni pa i stupanjdjelovanja blago raste. Zbog negativnog utjecaja odnosa volumena φ na ŋ, slijedi da je za ististupanj kompresije ŋ0> ŋd. Pošto za samozapaljenje treba veći ε, to s vrijednostima koje sudanas u primjeni kod dizelovih motora, vrijedi da je ŋd > ŋ0.


10/15

10

5. U p,v i T,s dijagramu nacrtati Sabatheov ciklus, označiti procese ciklusa,karakteristične točke i označiti smjer odvijanja pojedinih procesa, te što je unutarkonture ciklusa.

Sabatheov ciklus sadrži dovođenjem topline pri izohori, a ostalim djelom pri izobari.Ukupno dovedena toplina iznosi . U ostala tri dijela ciklu je identičan Otto iDeisel ciklusima. Time se Sabatheov ciklus dobiva kombiniranjem Ottovog i Dieselovog

ciklusa. Iz tog razloga se u stručnoj literaturi često naziva i kombiniranim ciklusom.

Sabatheov ciklus je termodinamička baza današnjih Dieselovih motora, odnosno motora subrizgavanjem goriva u cilindre motora.

Porast tlaka pri izohornom dovođenju topline:

. Porast volumena pri izohornom

dovođenju topline:

. Stupanj djelovanja:

1111

11

s .

raste sa porastom i, . Porast vrijednosti snižava . Ovisno o toplini i ciklus se približava parametrima Ottovog ili Dieselovog ciklusa, što govori da su vrijednosno izmeđuvrijednosti parametara tih ciklusa.

6. Napisati izraz za stupanj korisnog djelovanja Sabatheova ciklusa, obrazložiti parametre i faktore koji ga tvore, te dati usporedbu vrijednosti stupnjeva korisnosti

za sva tri termodinamička ciklusa za istu/primjensku vrijednost stupnja kompresije.

1111

11

s

Stupanj djelovanja ciklusa raste s povećanjem vrijednosti ℵ, ε i ƛ. Porast vrijednosti φsnižava vrijednost stupnja djelovanja. Ovisno o toplini Q^ i Q“ kombinirani ciklus se

približava parametrima Ottovog i Dieselovog ciklusa, što govori da su vrijednosno izmeđuvrijednosti parametara tih ciklusa.

Usporedba vrijednosti stupnjeva korisnosti za sva tri termodinamička ciklusa zaistu/primjensku vrijednost stupnja kompresije glasi: ηo›ηs›ηd


11/15

11

III. KONSTRUKCIJA MOTORA

1. Koji prsteni postoje kod klipa motora SUI i s kojom zadaćom? Razlikujemo kompresijske i uljne prstene. Kompresijski prsteni-fino brtve zračnostizmeđu klipa i cilindra (na taj način odvajaju izgarni prostor od kućišta radilice), teodvode toplinu na hlađene stijenke cilindra. Uljni prsteni-skidaju višak ulja sa zidovacilindra i vraćaju ulje u uljno korito. Stoga im je zadatak smanjivanje potrošnje ulja.

2. Koji dijelovi čine sklop ventila kod motora SUI? Ventil,opruga,tanjurasta opruga i osigurač tanjura

3. Što je razlog za dodatno (fino) pročišćavanje benzina i dizelskog goriva? Razlog za dodatno pročišćavanje benzina i dizelskog goriva je taj da najveći protivniksvih sustava za ubrizgavanje jesu mehaničke nečistoće koje mogu začepiti fine otvorena brizgaljkama. Dizel gorivo prije pumpe visokog tlaka prođe kroz filter za finofiltriranje. Njegova izvedba sadrži ulaznu, izlaznu i cijev s ventilom za odvod viškagoriva u rezervoar. Filtriranje goriva je preko izmjenjivosti papirnatog uloška i

taloženjem u dijelu ispod uloška. Talog se ispušta odvijanjem vijka. Filter se punigorivom kroz otvor u koji je uvijen vi jak, a odzračuje odvijanjem vijka.

4. Koji su sastavni dijelovi pumpe visokog tlaka Dieselova motra, te do kojega tlaka

se gorivo tlači? Sastavni dijelovi su: dovod i povrat goriva, klip, cilindar, jednosmjerni ventil, opruga,

podizač klipa, vijak s maticom, kotačić, košuljica cilindra, zupčasta letva, bregastovratilo, brizgaljka, igla brizgaljke, poluga papučice akceleratora, centrifugalnikoličinski regulator, regulator kuta ubrizgavanja, utor na košuljici za osiguranje odokretanja, zatik za osiguranje položaja cilindra, provrt za ulazak goriva u cilindar.Gorivo se tlači od 120 do 250 kPa/cm2.

5. Kako se postiže različita količina goriva za ubrizgavanje u Dieselovom motoru? Postiže se zakretanjem klipa u elemntu pumpe visokog tlaka pomoću zupčaste letvekoja je povezana s papučicom akceleratora.

6. Tko može otvarati iglu brizgaljke kod Dieselova motora za ubrizgavanje goriva,te kako se igla brizgaljke podmazuje?

Čim na početku ubrizgavanja tlak goriva pod iglom malo naraste, njegova sila stlaćimekšu oprugu i pr itom samo malo otvori iglu u brizgaljci. Nakon izvjesnog vremenatlak goriva, koje i dalje dotječe pod iglu, poraste toliko da njegova sila stlači i tvrđuoprugu te se igla otvori do kraja za znatno veći iznos.

7. Koliko iznosi radna temperatura kod zračno hlađenih Ottovih/Dieselovih motoraSUI?

Otto/Diesel motori se hlade strujanjem zraka o vanjskim površinama cilindra. Radiintenzivnog hlađenja nužno je povećati površine o koje će zrak strujati, a to se radiizvlačenjm rebara i odvajanjem cilindara. Može se koristiti i ventil, a radna temperatura

je do 180 C.

8. Kada se u rad motora uključuje (otvara) termostat u sustavu za hlađenje tekućinom kod Ottovih/Dieselovih motora? Termostat se nalazi u cijevi između motora i hladnjaka. Dok hladna voda ne dostignetemperaturu od 70°C ventil je zatvoren i cirkulacija vode se odvija bez pronalaženjakroz hladnjak. Kad se temperatura vode poveća iznad 70°C nastupa isparavanje umjestu, tlak se povećava i otvara ventil i vodi je omogućena cirkulacija kroz hladnjak.


12/15

12

9. Kako se klasificiraju ulja za podmazivanje Ottovih/Dieselovih motora, navesti

jedan primjer ulja i obrazložiti značenje pojedinih slova i brojki u nazivu. Ulja za podmazivanja se dijele prema radnim svojstvima, prema API- servisu ulja (ulja za ottomotore nose prvu oznaku M, a za dizel D), prema viskoznosti- primjer: SAE- 5W- SAE jeskraćenica za američko društvo automobilskih inženjera, broj je relativna oznaka zaviskoznost, a W je oznaka motornih ulja za zimski eksploatacijski period.Za zimu: SAE 50W, SAE 10W, SAE 20WSA- laki uvjeti ( stariji benzinski motori)

SB - umjereni uvjeti ( motori sa srednjim stupnjem kompresije)SD- teški uvjeti rada ( motori s visokim brojem okretaja) SAE-10W-40 API SB

10. Koji vrstu ubrizgavanja mogu imati Dieselovi motori i zašto je to potrebno?Prema načinu ubrizgavanja goriva i njegovu miješanju sa zrakom razlikuje se izravno ineizravno ubrizgavanje. Pri izravnom ubrizgavanju gorivo se ubrizgava neposredno u

cilindar motora, a pri neizravnom ubrizgavanju gorivo se ubrizgava u komoru gdje se

miješa sa zrakom i djelomično izgara. 11. Koje vrste kompresora su u primjeni za prednabijanje kod motora SUI? Kratko

opisati vrstu i tip kompresora.U primjeni su radijalni turbo kompresori, ROOT i spiralni kompresori. Rootov

kompresor sastoji se od kućišta i dva rotora čiji presjeci imaju oblik osmica ili sutrokraki. Okretnjem rotora na jednoj strani kompresora povećava se volumen tenastaje podtlak i zrak ulazi u kompresor. Taj se zrak transportira na drugu stranu

kompresora, gdje se smanjuje volumen, nastaje predtlak i plinovi odlaze u tlačni vod,odnosno u cilindar motora. Spiralni kompresor se sastoji od kućišta u kojemu se nalazinepomična i pomična spirala koja se nalazi u utoru nepomične spirale. Jedan krajnepomične spirale labavim je dosjedom vezan za ekscentar pogonskog vratila, a druginjezin kraj je slobodan. Okretanjem vratila pomična spirala se miče onako kako jegura ili povlači ekscentar tvoreći s nepomičnom spiralom ćelije zarobljenog zraka.Micanje pomične spirale uzrokuje pomicanje ćelije sa zrakom prema središtu spirale,odnosno prema tlačnom vodu kompresora.

12. Obrazložiti elektronsko ubrizgavanje goriva (Common-Rail) kod Ottovih iDieselovih motora.Otto: Iz spremnika benzin je elektro-pumpom pogonjen do pumpe visokog tlaka

tlakom do 5 bara. Preko osovine pogoni se pendel postolje koje osim kružnog kretanjaima i kretanje gore-dolje koje dalje pokreće tri klipa. Klipovi ne dolaze u kontakt sagorivom nego se tlak uljem preko metalne membrane koja se sa porastom tlaka širi,

prenosi tlak sa ulja na gorivo. Zbog promjene temperature dolazi do promjene i

volumena ulja što se izjednačava sa kompenzatorom. Količina goriva regulira semagnetnim ventilom putem kojeg se u vrlo kratkom vremenu moze povećati ilismanjiti tlak u razdjelnoj cijevi, zavisno od potrebe. Pumpa pravi tlakove do 200 bara.

Diesel: Postoji široka cijev koja služi kao akumulator tlaka i razvodnik goriva.

Upravljačka jedinica prikuplja niz podataka od različitih osjetila te upravlja početkomi krajem ubrizgavanja putem elektromagnetnih ventila na brizgaljkama. Osim

određivanja količine ubrizganoga goriva i kuta ubrizgavanja skupljeni podaci služe udruge svrhe. Pumpa niskog tlaka dovodi gorivo iz spremnika kroz filtar do

visokotlačne klipne radijalne pumpe kojom upravlja upravljačka jedinica. Gorivo podtlakom dolazi u zajedničku cijev na čijem je kraju ventil za ograničenje tlaka, a odatlese uskim cijevima razvodi do elektromagnetnih ventila na brizgaljkama.


13/15

13

13. Koji su sastavni dijelovi rasplinjača, te koje pomoćne uređaje sadrži? Dijelovi rasplinjača su: Venturijeva cijev, cjevčica i posuda s gorivom. Pomočniuređaji su: uređaj za stalnu visinu goriva, normalan rad motora, rad motora u praznomhodu, prijelaz s praznog hoda na normalan rad motora, puno opterećenje motora,naglo ubrzanje i pokretanje hladnog motora.

14. Kako se postiže različiti sastav smjese za različite režime rada kod Ottova motora?

Rad motora u praznog hodu-zaklopka je u zatvorenom položaju, a pokraj nje prolaziodređena količina zraka. Mjerilo količine zraka šalje podatke upravljačkoj jedinici, aona na temelju tih podataka određuje vrijeme otvorenosti brizgaljke. Kroz zasundodatnog zraka propušta se određena količina zraka koja također biva izmjerena i zakoju se doda još goriva. Prijelaz s praznog hoda na normalan rad motora-u ovome režimu rada osjetilo

položaja zaklopke registrira njezino otvaranje i istog trena upravljačka jedinica pojačava količinu goriva. Normalan rad motora-kad je zaklopka potpuno otvorena, pokraj nje prolazi najvećakoličina zraka koju izmjeri mjerilo količine zraka i podatke pošalje upravljačkoj

jedinici. Ona odredi potrebnu količinu goriva prema toj količini zraka i odredi

potrebno vrijeme ubrizgavanja. Istodobno upravljačka jedinica prima podatke odosjetila položaja zaklopke i za potpuno otvoreni položaj produljuje vrijeme otvorenosti

brizgaljke. Motor radi s bogatijom smjesom i postiže punu snagu. Naglo ubrzanje-kad dođe do naglog otvaranja zaklopke to registrira osjetilo njenog položaja pa upravljačka jedinica istodobno pojača količinu goriva.Pokretanje hladnog motora-kad je motor hladan, zasun dodatnog zraka je otvoren pa u

cilindar ulazi više zraka, što znači i više goriva. Upravljačka jedinica dobiva podatkeod osjetila temperature te produljuje vrijeme otvorenosti brizgaljke i time obogaćujesmjesu sve dok se motor ne zagrije.

15. Koje regulatore treba imati mehanička pumpa visokog tlaka kod Dieselovamotora i zašto? Treba imati: regulator broja okretaja (mehanički i pneumatski) koji sprječava da dođedo razlijetanja motora, regulator količine ubrzgavanja goriva koji reagira na položaj

papučice koju drži vozač i prema režimu opterećenja motora regulira količinu goriva.Povećava količinu ubrizgavanja ako se broj okretaja smanjuje, a smanjuje količinuubrizgavanja ako se broj okretaja smanjuje, a smanjuje količinu ubrizgavanja ako se

broj okretaja povećava. Regulator kuta ubrizgavanja koji s povećanjem broja okretajaobavlja korekciju kuta pri kojem počinje ubrizgavanje, jer pripremno vrijeme dizelgoriva za samozapaljenje pri tome gotovo konstantno. Za normalan rad dizel motora

neophodno je da s povećanjem broja okretaja obavlja i korekciju kuta pri kojem počinje ubrizgavanje jer pripremno vrijeme za samozapaljenje ostaje konstantno.

16. Koji kanali i kojim razlogom postoje na klipu elementa pumpe visokog tlaka?

Klipovi u gornjem dijelu imaju po dva kanala. Prvi je uzdužan, a drugi kos s obziromna os klipa. Kad se klip kreće prema gore, potiskuje gorivo kroz jednosmjerni ventilod trenutka zatvaranja bočnih provrta na cilindru do trenutka kad kosi kanal otvori

jedan provrt. U tom trenutku gorivo iz cilindra kroz uzdužni i kosi kanal proteče krozoslobođeni provrt i odlazi u povratni vod. Postoji i obodni kanali koji služe za

podmazivanje.


14/15

14

17. Od kojih se dijelova sastoji koljenasto vratilo i pod kojim su kutem postavljena

koljena kod 4,5,6 i 8-cilindričnih motora? Koljenasto vratilo se sastoji od temeljnog čepa, letećeg čepa ili rukavca, ručice,

provrta za ulje, protuutega i uvrta za uravnoteženje. Kod 4-cilindričnog motora koljenasu postavljena pod kutem od 180°, za 5-cilindrične je 144°, za 6-cilindrične motore je120° i za 8-cilindrične je 90°.

18. Tko otvara kontakte prekidača primarne struje (platinskih dugmadi) kod

Ottova motora u vrijeme stvaranja iskre, zašto je to potrebno i kako se taj trenutak može regulirati? Bregasto vratilo sa svojim brjegovima otvara kontakte prekidača primarne struje, to je

potrebno jer pri svakom prekidanju primarnoga strujnog kruga u sekundaru bobine

inducira se struja visokog napona. Brjegovi moraju biti podešeni tako da prekinukontakt u trenutku kad je potrebno da na svjećici preskoči električna iskra. Razmakmeđu kontaktima platinskog prekidača otvorenih platina se namješta vijkom i mjernimlističima, a iznosi 0,38 do 0,42 mm.

19. Koje vrste pogona se koriste za pogon gornjeg razvoda (bregastog vratila) kod

motora SUI?

Zupčasti prenos,gallov lanac i nazubljeni trapezni remen

20. Koji oblik kompresijskog prostora mogu imati Ottovi motori i zašto? Oblik kompresijskog prostora zavisi od položaja ventila. Ponekad je kom presorski

prostor izveden u cilindarskoj glavi. Položaj ventila može biti stojeći ventili oni se neugrađuju u glavu, i viseći se ugrađuju u cilindarsku glavu.

21. Koji oblik kompresijskog prostora mogu imati Dieselovi motori i zašto? Radi boljeg miješanja i vrtloženja izvode se posebni oblici klipa.

Prema vrsti izvedbe kompresijskog prostora, dizel motore možemo podijeliti na : - motore s izravnim uštrcavanjem goriva - motore s predkomornim sustavom

- motore sa zračnom ili vrtložnom komorom Pri izravnom uštrcavanju, gorivo se uštrcava neposredno u kompresijski prostorcilindra. Radi vrtloženja zraka, u čelu klipa se obično nalaze udubljenja, kojaomogućuju vrtloženje. Motori s ovakvim načinom uštrcavanja, imaju manju potrošnju

goriva, manji gubitak topline i jednostavniju izradu glave motora. Nedostatak je uvelikim silama na pogonski mehanizam i problemi oko rada motora u praznom hodu.

Predkomorni sustav . U glavi motora ugranena je komora valjkastog oblika.

Predkomora ima 25 do 65 % prostora izgaranja. S kompresijskim sustavom povezana

je kanalom ili rupicama. Prilikom uštrcavanja, proces paljenja kreće odozgo premadolje. Zbog naglog povećanja tlaka u komori, nastaje intenzivno miješanje sastlačenim zrakom u kompresijskom prostoru te se čitava količina stlačenog zraka iuštrcanog goriva izmiješa i zapali. Ovaj proces paljenja u odnosu na ranije opisan,traje duže i tlak se povećava postupno. Ovakvi motori postižu manji maksimalni brojokretaja. Vrtložna ili zračna komora. U ovom sustavu veći se dio komprimiranogzraka stisne u komoru koja je najčešće smještena tangencijalno ili pod kutem u odnosu

na cilindar. Komoru i cilindar spaja kanal. Komora je loptastog oblika te sekomprimirani zrak vrtloži u trenutku uštrcavanja goriva. Miješanje je intenzivno, a silana klip ne djeluje trenutno, već postupno. Proces se odvija znatno brže od

predkomornog sustava, jer se odmah upali sve gorivo i zrak. Rekli smo da je oblik


15/15

15

kompresijskog prostora važan, a potpuno je nevidljiv oku prosječnog vozača. Veličina, broj i položaj ventila, te položaj svjećice ili svjećica, a posebno "squish" zona uvjetuju funkcionalnost i efikasnost rada motora. Squish zona je područje koje senalazi u konfiguraciji kompresijskog prostora i k lipa u gornjoj mrtvoj točki. Squishzona je vrlo nepoželjna i izbjegavaju je svi konstruktori, tehničari i tuneri. To je vrlo tijesno područje u kojem se smjesa putem klipa sabija poput čekića Što

je taj prostor u određenim dijelovim manji, to će ječi mlaz tekućine špricnuti ispod

čekića. Dakle, po zakonu fizike istim pritiskom na manju površinu povećavamo tlak.Tlak će djelovati na medij tako da ga želi raspršiti na sve strane. Kako nema kamo,medij će stvarati otpor klipu i negativno će se raspršivati u smjeru stjenke cilindrai u dijelove kompresijskog prostora, gdje takav efekt nije poželjan. Ovo će stvoriti niz negativnih reakcija poput prekomjernog zagrijavanja termo grupe,

preranog samozapaljenja smjese i fizičkog oštećenja termo grupe.

motori pitanja i odgovori

Documents