OSNOVE: Kako Radi Motor?

[Chila]

Procitao sam sve postove,jako mi se svidjaju i cestitao bih svim ucesnicima u ovoj temi na ulozenom trudu i vremenu!
Zeleo bih da svojim ucescem i ja dam doprinos pa cu to i pokusati.Za pocetak bih se osvrnuo na istorijat,razvoj,definicije i ulogu motora,a u nekim nerednim postovima cu pokusati da dopunim ono sto je vec receno,recima ili slikovito i dodam ili kazem jos po nesto sto je mozda ostalo nedoreceno ili pak posmatra ovo pitanje sa nekih drugih aspekata!

KRATAK ISTORIJAT RAZVOJA MOTORA SUS

Posmatrano kroz istorijat razvoja može se reći da su uporedo sa razvojem motora konstruisana vozila,čija se brzina povećava u skladu sa svojstvom, odnosno snagom motora.
Englez Džems Vat (James Watt ) 1764. godine konstruisao je prvu parnu mašinu koja, po principu rada, ne spada u motore sa unutrašnjim sagorevanjem, već u motore sa spoljnim sagorevanjem. Međutim, ovaj pronalazak je vrlo značajan u razvoju motora uopšte.
Filip Leben (Philip Lebon ) 1800.godine konstruisao je motor koji je kao pogonsko gorivo koristio svetleći gas, koji je sagorevao u cilindru i vršio pritisak na čelo klipa, čime je ostvarivao kretanje klipa u cilindru. Na usavršavanju procesa rada ovog motora radio je mehaničar Lenoar, takođe Francuz. Naime, on je,u konsruktivnom smislu, 1860.godine delimično osavremenio predhodni motor. Ovaj pronalazak nije našao praktičnu primenu,jer je imao nizak stepen iskorišćenja energije (oko 4 % ), ali se može reći da je to veliki napredak, imajući u vidu razvoj motora te vrste.
Inžinjer Bo de Roš ( Bea de Rochas ), po narodnosti Francuz, došao je do ideje (1861.godine) kakav bi trebalo da bude i kako da radi motor sa unutrašnjim sagorevanjem,ali se to završilo samo na teoretskom viđenju, jer njegov motor praktično nikada nije proradio.
Amerikanac Džordž Brajton ( George Brighton )1872, godine nastavio je usavršavanje motora sa unutrašnjim sagorevanjem i zahvaljujući tome, konstruisao je prvi dvotaktni motor.
Godine 1875.mehaničar Markus konstruisao je dvotaktni motor za automobil koji je kao pogonsko gorivo koristio benzin.Snaga motora prenosila se užetom ,što ukazuje da se radilo o vrlo maloj snazi.
Za razvoj motora sa unutrašnjim sagorevanjem posebnon je značajna 1876. godina, posmatrano u kontinuitetu istraživanja,jer je te godine nemački inžinjer Nikolaus Oto (Nikolaus Otto ) usavršio i realizovao ideju francuskog inžinjera Bo de Roša konstruisavši četvorotaktni benzinski motor. Time su postavljene osnove razvoju motora sus. Zahvaljujući uspešnom pronalasku-konstrukciji, ti motori nose naziv „oto-motori“ .
Veoma značajan doprinos razvoju automobila pripada Karlu Bencu (Karl Benz ), jer je 1879. godine potpuno završio konstrukciju dvotaktnog motora.
Nemački inžinjer Rudolf Dizel (Rudolf Diesel ) 1893. godine konstruisao je motor koji je po njemu dobio naziv „dizel-motor“ .
Zajedničko prvim konstrukcijama motora, tokom njihovog sukcesivnog razvoja, jeste mali broj obrtaja (500-600 min-1 ) a samim tim i mala snaga (3-4 kW). Postignuti rezultati u konstruktivnim rešenjima su od fudamentalnog značaja, jer su tim tehničkim rešenjima raščišćene mnoge dileme i stvoreni temelji za intenzivniji rad na konstrukciji motora sa boljim karakteristikama, kako po broju obrtaja tako i snage motora,te u vezi sa tim i bolja konstruktivna rešenja vozila u celini.
U istorijatu motora značajno je napomenuti kada su pronađeni-konstruisani pojedini uređaji:
-Robert Boš ( Robert Bosch ) 1887. godine konstruisao je baterijsko paljenje,a 1901. godine magnetno paljenje,
-Majbah ( Maybach ) konstruisao je karburator,
-Danlop ( Dunlop ) konstruisao je pneumatike za vozilo,
-olovni akumulator je pronađen 1860. godine,
-elektropokretač konstruisan je 1912. godine itd.
Primena gasne turbine na motornim vozilima započeta je njenom ugradnjom u automobil „Rover“ 1950. godine.
Vankel ( Wankel ) je konstruisao motor sa unutrašnjim sagorevanjem sa rotacionim klipovima. Ovaj pronalazak je prvi put saopšten 1960. godine u Minhenu.Firma NSU je prvi put prikazala ovu novinu 1963. godine na sajmu u Londonu.
Osnovni pravci daljeg razvoja i usavršavanja današnjih klipnih motora su:
-usavršavanje obrazovanja smeše i sagorevanja u cilju povećanja ekonomičnosti i smanjenja toksičnosti motora;
-povećanje specifične snage motora primenom turbopunjenja uz primenu međuhlađenja;
-omogućenje korišćenja alternativnih goriva;
-poboljšanje ekoloških karakteristika motora primenom posebnih sistema i uređaja za smanjenje toksične izduvne emisije motora;
-povećanje snage motora usavršavanjem usisno-izduvnog sistema;
-usavršavanje konstrukcije u cilju smanjenja mehaničkih i toplotnih gubitaka (adijabatski motori i sl.);
-primena elektronske regulacije rada motora itd.

DEFINICIJE, ULOGA I ZNAČAJ MOTORA SUS

Motor je pogonska mašina koja neki vid energije pretvara u mehanički rad. U zavisnosti od toga koji se vid energije pretvara u mehanički rad postoje: elektromotori, toplotni motori, hidraulični motori, pneumatski motori itd..
Toplotni motori hemijskom reakcijom stvaraju radno telo (produkt sagorevanja) sa visokim stepenom potencijalne energije (pritisak produkta sagorevanja) pod čijim dejstvom motorni mehanizam proizvodi mehanički rad. Toplotna energija toplotnih motora dobijena sagorevanjem goriva preobražava se delimično u mehaničku energiju.
Prema mestu gde goriva sagorevaju,odnosno prema tome da li su produkti sagorevanja istovremeno i radni medijum,toplotni motori se dele na:
-motore sa spoljašnjim sagorevanjem (sss), i
-motore sa unutrašnjim sagorevanjem (sus).
U motorima sss gorivo sagoreva i predaje toplotu radnom medijumu (pari ili vazduhu) u posebnom uređaju (parni kotao, zagrejač vazduha) čime se povećava energetski potencijal radne materije, izražen njegovim pritiskom i temperaturom. Radni fluid ovako energetski opterećen dovodi se u motor,u kome se njegova potencijalna energija širenjem delimično pretvara u mehaničku. (U ove motore ubrajaju se parni i vazdušni,a mogu biti izvedeni kao klipni ili turbinski ).
Proces sagorevanja motora sus obavlja se u samom motoru. Toplota oslobođena sagorevanjem predaje se produktima sagorevanja,čime se povišava njihov energetski potencijal izražen pritiskom i temperaturom. Širenjem gasova u sklopu motora, jedan deo toplotne energije preobražava se u mehanički rad. (U ove motore ubrajaju se klipni, turbinski i mlazni motori sus)
U toplotnim motorima potencijalna energija radnog medijuma transformiše se u mehaničku energiju na dva načina.
1) Ponavljanje niza uzastopnih širenja određenih količina radnog medijuma u specijalnom radnom prostoru menja zapreminu u određenim granicama. Širenjem gasa u ovim određenim zapreminskim granicama savlađuje se spoljašnji otpor, pri čemu se odgovarajući deo potencijalne energije transformiše u mehanički rad.
Ovu grupu čine klipni motor sus, klipne parne mašine i motori sistema Stirling.
Danas se još uvek najviše koriste klipni motori sus, na koje se uglavnom misli kada se govori o motorima sus.
2) Potencijalna energija radnog medijuma pretvara se u kinetičku energiju mlaza naglim i usmerenim širenjem u specijalnim mlaznicama. Za savlađavanje spoljašnjeg otpora koristi se akciono ili reakciono dejstvo mlaza fluidne struje. Ovde spadaju turbinski motori (parne i gasne turbine) i mlazni motori.
Motori sa unutrašnjim sagorevanjem su u mnogim oblastima privrede glavni izvori pogonske energije. Spektakularnom i brzom razvoju drumskog i vazdušnog saobraćaja u velikoj su meri doprineli ekonomični i u pogonu sigurni motori sa unutrsšnjim sagorevanjem. Saobraćaj na vodi, kod manjih plovnih objekata skoro isključivo, a kod velikih u znatnoj meri koristi motore sa unutrašnjim sagorevanjem.Savremeni razvoj poljoprivrede stvara široko područje plasmana motora sa unutrašnjim sagorevanjem.Kod građevinskih mašina kao i u rezervnim i pomoćnim centralama sa uspehom se primenjuju motori sa unutrašnjim sagorevanjem.N ajzad,treba istaći da odbrane jedne zemlje u znatnoj meri zavisi od stepena motorizacije, te i ona koristi motore sa unutrašnjim sagorevanjem u svim vidovima njihove primene.
Motorna industrija ima svoje značenje kao pogonska sila ne samo vozila već i ukupne privrede svake zemlje:
-najveći poreski prihodi se uzimaju od nje,
-ona zapošljava najbrojnije ljudske i proizvodne kapacitete, i
-ima budućnost.
Motorna industrija uslovljava brojne sirovinske, energijske i ekološke probleme.
Automobilska i naftna industrija su žile kucavice američke privrede. Svaki šesti zaposleni radi u automobilskoj industriji, a to je oko 12,5 miliona ljudi.
Japanski fenomen je danas uzor svima u svetu zbog konkurentnosti vozila, brzine stvaranja novih modela, visoke produktivnosti i uspešnog osvajanja i zadržavanja stranih tržišta.
U Japanu se najbrže uvode nove tehnologije, visoko produktivne fleksibilne linije, manipulatori i roboti.
Automobilska industrija naše zemlje,opterećena brojnim unutrašnjim i spoljašnjim slabostima, nalaže radikalne promene u organizaciji i proizvodnji kao i povezivanje sa vodećim svetskim proizvođačima automobilske industrije.

[Chila]

a jel bilo ovdje govora o brzohodnim i sporohodnim motorima mislim definicija i tako to ?

-sprohodne do 400 min-1 ,
-srednje brzohodne 400 -1500 min-1 i
-brzohodne 1500 – 6000 min-1 i
-super brzohodne iznad 6500 min-1

Radi se o podeli po brzohodnosti

[Chila]

Posto ima onih koji ovo citaju,da napisem jos po nesto:

PRINCIPI RADA I OSNOVNI DELOVI MOTORA SUS

Radni ciklus svih motora sus obavlja se u cilindru motora periodičnim širenjem određenih količina radne materije između dva krajnja položaja klipa (SMT-spoljne mrtve tačke i UMT-unutrašnje mrtve tačke ). Radni prostor je formiran od cilindra koji je sa jedne strane zatvoren cilindriskom glavom, a sa druge strane pomerljivim klipom . Potiskivanjem klipa gasovi savlađuju spoljni otpor i vrše mehanički rad. Preko klipnjače,koja je zglobno vezana sa klipom i kolenastim vratilom ,ostvaruje se pravolinijsko oscilatorno kretanje kolenastog vratila.
Klip, klipnjača i kolenasto vratilo čine glavni mehanizam motora. Zadatak ovog mehanizma je pretvaranje pravolinijskog kretanja klipa u obrtno kretanje kolenastog vratila.Tako se mehanički rad koji gasovi vrše potiskujući klip predaje korisniku preko kolenastog vratila u vidu obrtnog momenta.
Klipni mehanizam se kreće u okviru osnovne strukture motora koju sačonjavaju sledeći glavni nepokretni delovi:
-donje kućište motora ili korito motora, koje zatvara motor sa donje strane i, najčešće, nosi ulje za podmazivanje;
-blok cilindra, koji zatvara prostor kolenastog vratila sa gornje strane i nosi cilindre u kojima se kreće klip i
-cilindarska glava, koja zatvara radni prostor sa gornje strane i nosi ulazne i izlazne kanale, delove sistema razvoda, sistema napajanja, sistem paljenja itd.
Osim ovih delova, klipni motor poseduje još čitav niz sistema ili uređaja bez kojih je njegov rad nemoguć. Najvažniji su:sistem razvoda radne materije (koga sačinjavaju: bregasto vratilo, elementi njegovog pogona, ventili, klackalice), sistem napajanja gorivom, sistem ubrizgavanja goriva ili sistem karburacije, sistem paljenja sistem hlađenja, sistem podmazivanja, sistem natpunjenja, sistem startovanja, sistem za stvaranje električne energije itd.
Postoje dva karakteristična položaja klipa-položaji u kojima se menja smer kretanja klipa. Kako je u tim tačkama brzina klipa ravna nuli, ti krajnji položaji se nazivaju mrtve tačke.
Kada je krajnji unutrašnji položaj klipa najbliži osi kolenastog vratila, naziva se unutrašnja mrtva tačka (UM ). U tom položaju zapremina iznad klipa ima maksimalnu vrednost (Vmax) i naziva se ukupna zapremina cilindra.
Kada je krajnji spoljni položaj klipa najudaljeniji od ose kolenastog vratila, naziva se spoljna mrtva tačka ( SMT ). Pomeranje klipa od jedne do druge mrtve tačke je hod klipa ( S ).
Za hod klipa vezan je pojam takta, odnosno taktnost. Taktnost motora označava broj hodova klipa potrebnih za izvršavanje jednog radnog ciklusa u cilindru motora.
Na sl 1. vidi se da jednom hodu klipa odgovara jedan poluobrtaj kolenastog vratila, odnosno svakom obrtaju kolenastog vratila odgovaraju dva hoda klipa. Prilikom pomeranja klipa prečnika (D) od jedne do druge mrtve tačke čelo klipa opisuje radnu zapreminu cilindra (Vh) : Vh = πD2S/4
Zapremina iznad klipa kada se on nalazi u SMT naziva se kompresiona zapremina ( Vc ). U ovom prostoru obavlja se glavni deo procesa sagorevanja, pa se on naziva i prostor sagorevanja. Ukupna zapremina radnog prostora je: Vu = Vc + Vh
Odnos ukupne ikompresione zapremine je veoma važna veličina koja definiše tzv.stepen sabijanja motora (ε):
ε = Vu/Vc = ( Vc + Vh ) / Vc = 1 + Vh / Vc
Karburatorni motori koji rade na kerozin imaju stepen kompresije ε = 3,5 – 4,5, na benzin 6 – 10, na gas 7 – 9.
Dizel motori imaju stepen kompresije 14 – 22.

[Chila]

PODELA MOTORA SUS
Podela motora prema odvijanju procesa sagorevanja
Prema načinu obrazovanja smeše i odvijanju sagorevanja, Postojeći klipni motori se dele na dve globalne grupacije koje se danas nazivaju uobičajenim nazivima:
-oto motori i
-dizel motori.
Oto motori su motori sus kod kojih se upaljenje smeše obavlja stranom energijom,odnosno pomoću varnice. Zbog toga se ovi motori često nazivaju „motori sa paljenjem varnicom“, za njih se još koriste i nazivi: „benzinski motori“ ,zbog najčešće korišćene vrste goriva, ili „karburatorski motori“, s obzirom na čest način obrazovanja smeše. Oto motori mogu biti benzinski i gasni.
Dizel motori su klipni motori kod kojih se radna smeša pali na principu samopaljenja. U ovim motorima se u toku kompresije sabija čist vazduh, tako da njegova temperatura u trenutku ubrizgavanja znatno prevazilazi temperaturu samopaljenja dizel-goriva. Ubrizgavanjem goriva pod visokim pritiskom u visoko sabijeni i time zagrejani vazduh gorivo se raspršuje, isparava, termički se razlaže i pali bez stranog izvora toplote, odnosno koristeći se toplotom sabijenog vazduha za upaljenje.
S obzirom na način sagorevanja, dizel motori rade sa većim viškovima vazduha, zbog čega razvijaju manju snagu iz jedinice zapremine, a s obzirom da imaju veće pritiske u cilindru, masa delova motora je znatno veća nego kod oto motora.
Podela motora po taktnosti
U zavisnosti od broja taktova koji se u motorima odvijaju prilikom ostvarenja kompletnog radnog ciklusa, od pripreme gorive smeše do dobijanja mehaničkog rada, razlikuju se:
-četvorotaktni motori i
-dvotaktni motori.
Radni ciklus četvorotaktnih motora obavlja se u toku četiri hoda klipa, čemu odgovaraju dva obrtaja kolenastog vratila. Svakom hodu klipa odgovara jedna faza četvorotaktnog ciklusa, odnosno jedan takt.
Radni ciklus dvotaktnih motora obavlja se za dva hoda klipa (dva takta), čemu odgovara jedan obrtaj kolenastog vratila.

Podela motora po konstrukcijskim i eksploatacionim osobinama
Podela po brzohodnosti
Prema nominalnom broju obrtaja, pri kome motor razvija nominalnu snagu – nominalna snaga je snaga na zamajcu motora (efektivna snaga) za koju proizvođač garantuje da je motor može razvijati pod određenim eksploatacionim uslovima, a zavisno od primene motora (nominalna snaga je za manji ili veći iznos manja od maksimalne snage pri tom broju obrtaja), motori se dele na:
-sprohodne do 400 min-1 ,
-srednje brzohodne 400 -1500 min-1 i
-brzohodne 1500 – 6000 min-1 i
-super brzohodne iznad 6500 min-1
Podela prema nameni
U zavisnosti od primene,odnosno namene, motori mogu biti:
-stacionarni motori (industrijskog tipa, koji služe za pogon većih elektrogeneratora, za pogon pumpnih stanica, i ugradbenog tipa – obično motori manjih i srednjih snaga, koji su u sprezi sa gonjenom mašinom u jednu celinu i nazivaju se agregatni motori),
-brodski motori (glavni ili pogonski i pomoćni),
-železnički motori (lokomotivski, motori za motorne vozove, motori za šinobuse itd.),
-motori za pogon motornih vozila (za putnička i teretna motorna vozila),
-avionski motori.
Podela prema mestu stvaranja smeše
Prema mestu stvaranja smeše, motori se dele na:
motore sa spoljnim ostvarenjem smeše goriva i vazduha (karburatorski i gasni oto-motori) i
-motore sa unutrašnjim ostvarenjem smeše (dizel-motori, benzinski motori sa ubrizgavanjem benzina u cilindre motora i poludizeli).

Podela prema načinu punjenja cilindra
Prema načinu punjenja cilindra svežom radnom materijom (smešom ili vazduhom) motori mogu biti sa prirodnim i veštačkim punjenjem. Prirodno punjenje cilindra izvodi se pod dejstvom podpritiska koji izaziva klip svojim kretanjem od spoljne mrtve tačke ka unutrašnjoj mrtvoj tački u hodu u****vanja. Pri veštačkom punjenju radna materija se predhodno sabija na pritisak viši od atmosferskog i potom šalje u cilindar. Radna materija pod relativno malim natpritiskom uduvava se kod dvotaktnih motora radi izmene. Kod njih ne postoji poseban usisni hod, pa je izmena radne materije prilično otežana.
Radna materija pod povišenim pritiskom uduvava se kod četvorotaktnih i dvotaktnih motora radi povećanja snage po jedinici zapremine radnog prostora. Ovakvi motori nazivaju se motori sa prehranjivanjem ili sa natpunjenjem.
Podela prema vrsti upotrebljenog goriva
Prema agregatnom stanju upotrebljenog goriva, motori mogu biti:
-motori na pogon gasnim gorivom (gasni oto-motori i ređe gasni dizel-motori),
-motori na pogon tečnim gorivom (benzinski oto-motori, dizel-motori),
-dvogorivni motori (troše istovremeno alternativno gasno ili tečno gorivo),
-višegorivni motori (pogon različitim gorivima).
Dizel motori rade sa težim frakcijama Za pogon oto-motora koristi se lako tečno gorivo – benzin.
Oto –motori mogu raditii sa gasnim gorivom: zemnim gasom, lako kondenzovanim gasovima (butan i propan), gasogeneratorskim gasom, gasom visoke peći i svetlećim gasom. Smeša se posle sabijanja u cilindru pali električnom varnicom. To su gasni oto-motori.
Pod dvogorivim motorima podrazumevaju se dizel – motori. Oni u****vaju siromašnu smešugasnog goriva i vazduha, visoko je sabijaju, a
upaljenje se izaziva ubrizgavanjem male količine dizel –goriva pri kraju hoda sabijanja.
Podela prema načinu hlađenja
Prema načinu hlađenja motori se dele na:
-motore sa hlađenjem tečnošću i
-motore sa vazdušnim hlađenjem.

Podela prema izvođenju uređaja za razvođenje radne materije
Prema uređajima za razvođenje radne materije, motori mogu biti sa:
-ventilskim razvodom,
-zasunskim razvodom i
-kombinovanim- ventilsko zasunskim razvodom.
Podela po broju cilindara
Prema broju cilindara motori mogu biti:
-jednocilindrični i
-višecilindrični (do 36).

[M-power]

Chila, hvala na trudu i doprinosu, samo tako nastavi

[Chila]

Hvala na lepim recima,trudicu se i u buduce
Evo sada jos malo podela:
Podela prema položaju u odnosu na horizontalnu ravan koja je obično i ravan oslanjanja motora
U odnosu na horizontalnu ravan, motori mogu biti:
-vertikalni – stojeći
-vertukalni viseći
-horizontalni ili ležeći
-kosi










Podela po međusobnom rasporedu cilindara
Prema međusobnom rasporedu cilindara, motori mogu biti:
-redni ili linijski (2-8 cilindara)
-zvezdasti
-V-motori
-bokser-










Podela prema izvođenju mehanizma za prenos snage
Prema mehanizmu za prenos snage, motori se dele na:
-motore sa uvojnim mehanizmom,
-motore sa obrtnim klipiom sistema vankel,
-motore sa slobodnim klipovima (bez kolenastog vratila),
-motore bez klipnjače i
-motore sistema Stirling.
Podela prema dimenzijama cilindra
Dimenzije cilindra utiču na podelu motora, i to:
-ako su prečnik D i hod H jednaki – onda su to kvadratni motori,
-ako je H / D > 1 –onda su to dugohodni motori i
-ako je H / D < 1 –onda su to kratkohodni motori

OSNOVNE PREDNOSTI I NEDOSTACI
MOTORA SUS

Osnovne prednosti motora SUS su:
-relativno dobra ekinomičnost goriva ( optimalni stepen korisnosti zavisno od vrste motora ide do 0,25 do oko 0,60 ) ,
-relativno dobra specifična snaga (razvijena snaga iz jedinice mase),
-dobra kompaktnost pogonskog agregata ,
-koriste gorivo visoke energetske sabijenosti , što omogućuje dobar radijus kretanja za dati kapacitet rezervoara goriva ,
-brza spremnost za rad i
-troše gorivo samo dok rade.
Međutim, ovi motori imaju nedostatke, a to su:
-velika zavisnost od kvaliteta goriva, jer za pojedine vrste motora koriste se tačno definisani zahtevi u pogledu kvaliteta goriva ,
-loše ekološke karakteristike, odnosno znatno zagađenje
okoline toksičnim komponentama iz izduvnih gasova ,
-znatna buka nastsla usled sagorevanja i kretanja delova motora ,
-nesamostalan početak rada, jer da bi se proces odvijao normalno, neophodan je određen minimalni broj obrtaja motora ,
-nemogućnost preopterećenja motora ,
-komplikovanost konstrukcije zbog velikog broja delova ,
-relativno visoka cena proizvodnje motora i
-visoka cena i deficitarnost naftnog goriva.

[amir]

Chila moram da kažem da odavno nisam vido bolje opisan i istorijat i tehničke opise, koji bi, bar površno, trebali biti u glavama vozača odnosno svih onih koji koriste usluge SUS motora.

Ako imaš vremena i ako te neće previše zamarati molim te lijepo da mi objasniš (koristeći vlastite gore navedene postove) šta se to konkretno izumilo u ovoj oblasti (SUS motori) obzirom da ja i dalje mislim kako nam proizvođači automobila prodaju maglu još od 1912 godine. Hoču da pojasnim ostalim, ja TVRDIM da se današnja autoindustrija, u smislu inovacija na SUS motoru, isključivo bavi iskopavanjem davno umrlih ideja kojima se doda nešto od hitech sr.nja te nam se to onda ljepo zapakuje pod "novi model", nemoj sad odmah da me dočekaš nego ljepo za početak npr;

od 1912 na ovamo (šta se to bitno dakle konstrukcijski) promjenilo
ili uznapredovalo na krivajnom sistemu:
-klip
-klipnjača
-koljenasto vratilo

zauvjek zahvalan na prosvjetljivanju

PS. zašto ovo sve potežem zato što su nam ti isti "proizvođači magle" podvalili onaj nazovi dijagram "snage i obrtnog momenta"; halooo ljudi
te dvije stvari nemogu stajati u istom vremenu na istom mjestu (jednom xy dijagramu) jer je snaga (KS) IZVEDENA jedinica iz obrtnog momenta i broja obrataja i tačnu formulu je dao mislim Brick! Što je najzanimljivije ta KS iz dijagrama nema veze sa KS običnog konja sve dok se neuptrebi treći parametar koji povezuje ove "dvije" KS. Taj parametar se zove RAD ili ti utrošena snaga u jedinici vremena! Dokaz za ovo što pišem je:
Ako neko tvrdi drugačije neka mi objasni koliki to obrtni moment posjeduje konj? A svi znamo da je izuzetno "elastičan". Ovi drugi koji tvrde da je obrtni moment jednica koja pokazuje "elastičnost" i "moč ubrzavanja" neka mi objasne koliku elastičnost ima recimo brodski motor koji na 85 (tačno toliko) rpm ima 5000 KS!
I dok mi tu razmatramo "prodavači magle" nam ljepo protujaju OHC, DOHC JSD ili SDi ali je ono i crveno molim te ljepo

[Chila]

Ovako,ja stvarno ne bih ulazio u neku polemiku oko ovoga jer smatram sledece:
Delimicno si u pravu kada kazes da se neki delovi nisu promenili od samog pocetka,radi se o osnovama koje su se pokazale najopravdanijim i kao takave su se se i zadrzale(Bilo je pokusaje drugacije izvedbe ovih delova ali se nisu bas pokazali opravdanim kako saaspekta izrade i jednostavnosti tako i ekonomicnosti)!
Ovo o cemu ti pricas nije samo slucaj u auto industriji,vec i u mnogim drugim granama industrije,elektronika recimo,pogledaj na primer mobilni telefon ili racunar! Princi je isti,sve su ostalo nijanse
Oko Konjske snage i novije jedinice wat sve je napisano u postovima napocetku ove teme,sto se tice obrtnog momenta,plasticno receno to je sila koja nastaje sagorevanjem smese goriva u cilindru i koja deluje na celo klipa i potiskuje ga ka UMT a pravolinijsko kretanje klipa se preko radilice pretvara u obrtno i preko niza prenosnika i elemenata prenosi se na tockove. Pa se tako mogucnost motora da na nizem broju obrtaja ostvari veci obrtni moment a da se ritiskom na gas isti brzo poveca karakterise kao elasticnost motora!

Nego da ja nastavim gde sam ono stao:

RADNO TELO I NJEGOVA SVOJSTVA
Radno telo

Pod radnim telom podrazumevamo materiju pomoću koje se ostvaruje radni ciklus motora. Kod motora sus , radno telo se sastoji iz vazduha, goriva i produkata sagorevanja. U toku odvijanja radnog ciklusa radno telo menja svojstva, jer je izloženo fizičkim i hemijskim promena u toku sagprevanja.
U toku u****vanja cilindar se puni vazduhom ili gotovom smešom, zavisno od motora. O vo sveže punjenje meša se u cilindru sa zaostalim produktima sagorevanja iz predhodnog ciklusa, te se tako formira radna smeša koja se sabija u taktu sabijanja. U toku sagorevanja radna smeša prelazi u produkte sagorevanja, te su oni radno telo u toku širenja i izduvavanja
Gorivo za motore mora imati sledeće osobine:
- Visoka toplotna moć, tj. da je energrtski sabijeno.
- Lako mešanje sa vazduhom u cilju stvaranja smeše, a posebno pri niskim temperaturama.
- Da ima veliku brzinu sagorevanja, ali dobru otpornost ka detonaciji (za oto motore), tj. sklonost ka samopaljenju (za dizel motore).
- Sagorevanje bez taloga, pepla i ostataka.
- Da pri sagorevanju ne obrazuje sastojke štetne po ljudsko zdravlje i delove motora.
Ove zahteve najbolje ispunjavaju gasna i tečna goriva na bazi derivata nafte.
Gasna goriva lako se mešaju sa vazduhom, sagorevaju bez dima, čađi i mirisa, ne ostavljaju naslage na klipu i ventilima, pravilno sagorevaju na niskim temperaturama, ne razrađuju ulje za podmazivanje svojim kondenzatom ali imaju veliku manu otežane distribucije i manipulacije u eksploataciji.
Gasovita goriva mogu biti prirodna ili veštačka.
Prirodno gasno gorivo je zemni gas, koji je redovni pratilac nalazišta nafte.

Veštačka gasovita goriva su:
- svetleći gas, dobiven suvom destilacijom čvrstih goriva;
- gasogeneratorski gas, dobiven postupkom gasifikacije čvrstih goriva u gasogeneratorima
- ostala gasovita goriva, predstavljaju sporedne produkte sagorevanja izvesnih industrijsko-tehnoloških procesa, kao npr. gas visokih peći, gas iz koksara, itd..
Tečna goriva su najpogodnija za pogon motora. Mogu biti prirodna i veštačka. Prirodno tečno gorivo, zemno ulje-nafta, nema direktnu primenu u motorima sus. Veštačka tečna goriva se dobijaju iz čvrsti, tečnih i gasovitih goriva, složenim industrijsko-tehnološim postupcima. Komercijalna goriva koja se dobijaju preradom sirove nafte su:
- benzin, sadrži lake ugljovodonike (sa 5 do 9 atoma ugljenika C u molekulu) koji isparavaju na temperaturi od 50 do 2000C i koriste se, pre svega za oto motore.
- kerozin, sadrži srednje ugljovodonike (sa 8 do 12 atoma C) koji isparavaju na temperaturi između 150 i 3000C a upotrebljavaju se kao gorivo za gasne turbine.
- lako dizel gorivo, sadrži teže ugljenike (sa 12 do 17 atoma C) koji isparavaju na 220 do 3500C, a koristi se za pogon lakih i srednjih dizel motora.
- teško dizel gorivo, sadrži teške ugljovodonike (sa 14 do 20 atoma C) koji isparavaju na 300 do3800C, a koristi se za pogon velikih sporohodih brodskih dizel motora.
Kao perspektivna alternativna goriva smatraju se goriva na bazi alkohola i vodonika.
Alkoholna goriva lako obrazuju smešu sa vazduhom, imaju dobru toplotnu moć i brzinu sagorevanja. Osnovna alkoholnagoriva su metanol (CH3OH) i etanol (C2H5OH). Etanol, dobija se vrenjem poljoprivrednih proizvoda, nije agresivan, nije toksičan, pogodan je kao gorivo ali je skup. Metanol je nuz-produkt pri preradi šećera, ima ga na tržištu ali korozivno deluje na delove motora i toksičan je.
Vodonik je skoro idealan kao gorivo jer idealno obrazuje smešu, ima veliku brzinu sagrevanja ali je otežna njegovadistribucija, manipulacijai uskladištenje na vozila.

Toplotna moć goriva

Razlikujemo gornju i donju toplotnu moć goriva.
Gornja toplotna moć je količina toplote koja se dobija sagorevanjem jedinice količine goriva, pod uslovom da se produkti sagorevanja dovedu na početnu temperaturu, obično 20 0C, pri čemu je voda koju sadrže produkti sagorevanja u tečnom stanju oslobođena latentne toploe isparavanja. Produkti sagorevanja pri izlasku iz motora imaju temperaturuoko 600 do 10000C, voda se nalazi u parnom stanju, zato se u toplotnom proračunu motora računa sa donjom toplotnom moći goriva.
Donja toplotna moć goriva je manja od gornje toplotne moći za iznos latentne toplote pare, koja se sadrži u produktima sagorevanja.
Tečna goriva sadrže: ugljenika c=85 – 87%, vodonika h=13 – 15% i sumpora s=0,05 – 0,2%. Goriva sa više vodonika imaju veću toplotnu moć i veću brzinu sagorevanja.
Donja toplotna moć goriva određuje se na osnovu hemijskog sastava goriva a prema jednačinama:
Za tečna goriva:

gde su. – C, H, O, S i W (kg), maseni sastavi ugljenika, vodonika, kiseonika, sumpora i vode u 1kg goriva.
Donja toplotna moć benzina iznosi 42700 do 43960 (kJ/kg), dizel goriva 41870 do 42900(kJ/kg), metana 35800(kJ/kg), etil alkohola 26800(kJ/kg), metil alkohola 19700(kJ/kg) itd..

Grranica upaljivosti goriva

Odnos stvarne količine vazduha upotrebljenog za stvaranje smeše sa jedinicom količine goriva prema minimalnoj teorijski potrebnoj količini vazduha za potpuno sagorevanje jedinice količine goriva, naziva se koeficijent viška vazduha λ,
λ = Lstv /Lmin.
Motor može raditi sa tri vrste smeše:
- λ = 1,0 – teorijska ili stehiometrijska smeša, kada imamo tačno onoliko vazduha koliko je teorijski potrebno za potpuno sagorevanje goriva u motoru;
- λ > 1,0 – siromašna smeša, kada imamo više vazduha nego što je teorijski potrebno za potpuno sagorevanje i
- λ < 1,0 – bogata smeša, kada imamo manje vazduha nego što je teorijski potrebno za potpuno sagorevanje goriva.
Donja granica upaljivosti je granica osiromašenja smeše, ispod koje se smeša više ne može upaliti, jer su aktivne čestice goriva suviše udaljene jedna od druge i razdvojene česticama vazduha, tako da se sagorevanje čestice goriva ne može preneti na susedne.
Gornja granica upaljivosti je granica bogatstva smeše, iznad koje se smeša neće upaliti, jer ne postoji dovoljno kiseonika u blizini aktivirane čestice goriva, koji je inače neophodan za proces sagorevanja.
Donja i gornja granica upaljivosti zavise od vrste isastava goriva, njegove isparljivosti kao i radnih uslova. Ove granice su relativno uske ikreću se u bogatoj smeši λ = 0,6 – 0,8 a u siromašnoj smeši λ = 1,2 – 1,4.
Pojam granica upaljivosti aktuelan je samo kod oto motora. Kod dizel motora, smeša se stvara u samom cilindru, pri čemu mala količina goriva može sagoreti u velikoj količini i termičko opterećenog motora.


aktuelni tipovi motora

[Chila]

PRINCIPI RADA MOTORA SUS
PRINCIP RADA ČETVOROTAKTNOG MOTORA

Radni ciklus četvrotaktnih motora sus sastoji se iz sledeća četiri takta: u****vanja, sabijanja, ekspanzije i izduvavanja. Ovaj poredak rada četvorotaktnih motora istovetan je i kod oto – i kod dizel – motora. Pri svakom od pomenutih taktova klip se kreće između svoja dva krajnja položaja tj. vrši pravolinijsko – oscilatorno kretanje. Ako brzinu klipa u jednom smeru računamo kao pozitivnu to će ona pri kretanju klipa u suprotnom smeru biti negativna.Jasno je, da će pri promeni smera kretanja nastupiti trenutak u kome je brzina ravna nuli. U ovom momentu kažemo da se klip nalazi u mrtvoj tački.
Kod motornog mehanizma razlikujemo, ustvari, dve mrtve tačke, koje kod vertikalnih motora možemo nazvati gornja i donja mrtva tačka (ili skraćeno GMT i DMT) upoređujući položaj klipa prema ravni oslanjanja.Međutim, ovaj naziv je direktno vezan za položaj motora i mogao bi dovesti do nepotrebne zamene kada su u pitanju drugi motori npr. viseći, kosi itd. Stoga se danas položaji mrtvih tačaka nazivaju prema njihovom rastojanju od ose kolenastog vratla. Tako, položaj klipa u kome se on nalazi kad je najudaljeniji od ose kolenastog vratila naziva se spoljna mrtva tačka (SMT) , a kad je najbliži unutrašnja mrtva tačka (UMT). Mi ćemo ove nazive i obeležavanja zadržati, pošto su kod nas uobičajeni, mada nisu najprecizniji. Mana ovih naziva je u tome što mogu izazvati nepotrebnu zabunu kad su u pitanju motori bez klasičnog motornog mehanizma. U tom slučaju nazivi spoljnji i unutrašnji poprimaju sasvim drugo značenje.
Daleko bolje bi bilo položaje mrtvih tačaka definisati prema maksimalnoj odnosno minimalnoj zapremini koju klip, svojim kretanjem u cilindarskoj košuljici, ostvaruje. U tom slučaju trebalo bi položaj klipa koji odgovara maksimalnoj zapremini cilindarskog prostora nazvati SMT a minimalnoj UMT što bi važilo za sve klipne motore.
Za vreme takta u****vanja klip se kreće iz SMT prema UMT. U počettku ovoga takta pored otvorenog ulaznog ventila (sl.a.11.), struja svžeg punjenja (smeša benzinskih para ili čistog vazduha u zavisnosti da li je u pitanju oto- ili dizel-motor), ustrujava u cilindar. Samo ustrujavanje nastaje usled razlike pritisaka atmosferskog vazduha i vakuma koji nastaje u cilindru motora usled povećanja zapremine kao posledica kretanja klipa prema UMT.


a


b


c



d
Šema rada četvorotaktnog motora: a)-u****vanje; b)-sabijanje; c)-sagorevanje; d)-izduvavanje; 1-cilindar, 2-klip, 3-cilindarska glava, 4-klipnjača, 6-leteći rukavac, 7-radilica, 8-glavni ležaj, 10-korito kartera, 11-usisni ventil, 12-izduvni ventil.

Posle dolaska klipa u UMT počinje povratno kretanje, tj. sad on počinje da se kreće od UMT prema SMT. U međuvremenu će se zatvoriti ulazni ventil. Kako se pri tome prostor između klipa, cilindarske glave i cilindarske košuljice neprestano smanjuje, počinje u njemu da se sveže punjenje sabija, te nastupa takt kompresije (sl.b). Pri kompresiji nastaje povećanje pritiska i temperature, manje kod oto- a znatno više kod dizel- motora. Pri kraju takta kompresije dolazi do upaljenja sveže smeše bilo putem električne varnice (oto) bilo ubrizgavanjem određene količine goriva u zagrejani vazduh (dizel). Toplota koja se oslobađa pri sagorevanju dovodi do naglog porasta pritiska i temperature koji su sad znatno viši nego što su bili na kraju takta kompresije.
Pod dejstvom pririsaka produkata sagorevanja klip počinje da se kreće od SMT prema UMT i vrši takt širenja ili radni takt, kako se on često zove. Produkti sagorevanja, koji se nalaze u cilindru (sl.c.) ekspandiraju (tj. šire se) pri čemu se njihov pritisak i temperature menjaju odajući istovremeno određenu količinu korisnog mehaničkog rada potrebnog za savlađivanje aktivnih i pasivnih otpora u motoru.
Posle takta širenja sledi takt izduvavanja. U početku tog takta otvara se izlazni ventil (sl.d.) pa klip pomerajući se iz UMT prema SMT, istiskuje produkte sagorevanja u izduvni cevovod odnosno atmosferu. Izvestan manji deo produkata sagrevanja ne uspe na vreme da izađe iz cilindra te zaostane u njemu ispunjavajući tzv. kompresioni prostor. Zato njih nazivamo zaostalim gasovima ili zaostalim produktima sagorevanja.
Na ovaj način završen je radni ciklus četvorotaktnog motora koji se sad pri radu motora, neprekidno istim redosledom ponavlja u svakom random cilindru.
Kod četvorotaktnog motora uočavamo da on u izvesnim delovima radnog ciklusa vrši ulogu pumpe. Naime, taktovi u****vanja i izduvavanja, koji su karakteristični za rad četvorotaktnog motora, podražavaju rad pumpe pa ih često nazivamo i pumpnim taktovima. a takt kompresije i ekspanzije nazivamo radnim taktovima.
Prednosti četvorotaktnih motora su dobar kvalitet izmene radne materije, što omogućava dobru ekonomičnost. Međutim, potrebna su četiri hoda klipa za realizaciju kompletnog ciklusa, tako da imamo relativno mali broj radnih taktova za određeni broj obrtaja motora, zbog čega je dobijena snaga relativno ograničena. Uglavnom zbog svoje ekonomičnosti, ovi motori se u oto i dizel verziji široko koriste za motore malih, srednjih i velikih snaga.

[Dora]

Amire prestani da omašuješ teme i da kvariš dobre teme. udaljiću te sa foruma.
Chila, svak čast samo nastavi dok imaš volje.

[Chila]

Hvala, i zadovoljstvo mi je da ucestvujem, a sto se volje tice to mi ne manjka ali sam u poslednje vreme tanak s'vremenom

[Chila]

PRINCIP RADA DVOTAKTNIH MOTORA

Dvotaktni motori obavljaju radni ciklus u dva takta, odnosno za dva hoda klipa, tj. za jedan obrtaj kolenastog vratila. Na sl.5. prikazan je principijalni izgled i rad dvotaktnog motora.
Osnovna razlika dvotaktnih od četvorotaktnih motora je u načinu promene punjenja i pražnjenja cilindra. Kod četvorotaktnog motora postoje dva takta u toku kojih motor radi slično pumpi. To su tzv. pumpni taktovi. Za obavljanje promene punjenja kod četvorotaktnih motora stoji na raspoloženju više od 360o ugla obrta kolenastog vratila.
Kod dvotaktnih motora vreme trajanja koje stoji na raspoloženju radi izmene punjenja iznosi svega 25-30 % od vremena trajanja čitavog ciklusa.
Pri kraja takta širenja i početka povratnog kretanja klipa prema SMT kroz otvore prelivenih kanala u cilindar se posebnom pumpom za ispiranje, utiskuje sveže punjenje pod pritiskom nešto većim od pritiska okoline.


a


b


c



d
Šema radova motora: a-ispijanje cilindra, b-sabijanje, c-sagorevanje, d-izduvavanje, A-otvor usisnog kanala cilindra, B-usisni kanal kartera, C- izduvni kanal.

Da li će se utiskivati sveža smeša benzijskih para i vazduha ili samo čist vazduh zavisi od toga da li je u pitanju oto- ili dizel-motor.
Pošto klip u svom daljem kretanju prema SMT prvo zatvori prelivne a odmah zatim i izlazne otvore, počeće sabijanje svežeg punjenja tj. takt kompresije. Sabijanje svežeg punjenja nastavlja se do trenutka kada se pri položaju klipa u blizini SMT ne izvrši upaljenje svežeg punjenja bilo električnom varnicom (oto-motori) ili ubrizgavanjem određene količine goriva (dizel-motori).
Porast pritiska i temperature koji nastaje usled intenzvnog razvoja toplote u toku procesa sagorevanja prisiljava klip da počne da se kreće od SMT prema UMT, tj. nastaje takt ekspanzije. U toku ovog takta širenja produkti sagorevanja vrše rad koji se preko klipnjače predaje kolenastom vratilu. Na 650 – 700 ugla obrtaja kolenastog vratila pre UMT, što odgovara približno ¼ hoda, počinje otvaranje izlaznih otvora. Produkti sagorevanja velikom brzinom izlaze iz cilindra kroz delimično otvorene izlazne kanale. Odmah zatim otvaraju se i prelivni otvori i počinje ulazak svežeg punjenja koje istiskuje produkte sagorevanja iz cilindra vršiistovremen o njegovo ispiranje i punjenje. Zato se ova faza često naziva ispiranje.
Zbog kratkoće vremena koje stoji na raspolaganju za promenu punjenja, kod dvotaktnih motora dolazi do poteškoća u pogledu kvaliteta ispiranja. U želji da se ovaj problem što uspešnije reši, došlo je do izgradnje raznih sistema ispiranja. Pored toga, nepostojanje takta u****vanja kod dvotaktnih motora zahteva da se kod njih sveže punjenje veštačkim putem mora ubrizgavati u cilindar motora. Ovo se najčešće izvodi pomoću posebnog napojnog kompresora koji je još poznat i pod imenom pumpa za ispiranje. U kompresoru, koji čini sastavni deo dvotaktnog motora, vrši se prethodno sabijanje svežeg punjenja na nešto veći pritisak (obično 1,2 – 1,4 bara), da bi ono u momentu otvaranja prelivnih kanala moglo da ustruji u cilindar motora. Kod izvesnih konstrukcija dvotaktnih motora manjih snaga u tu svrhu se često koristi unutrašnji prostor kućišta motora u kome je smešteno kolenasto vratilo.
Prednosti dvotaktnih motora u odnosu na četvorotaktne, su jednostavnost i dva puta veći broj radnih taktova pri istom broju obrtaja,zbog čega postoji realna mogućnost postizanja veće snage pri istoj zapremini. Međutim, zbog slabije izmene radne materije snaga dvotaktnih motora nije dva puta veća nego samo za oko 50% - 80%.
Za podmazivanje dvotaktnog benzinskog motora najčešće se koristi mešavina benzina i ulja. To znači da se u rezervoar vozila sa dvotaktnim benzinskim motorom uliva mešavina benzina i ulja, i to u prvom periodu korišćenja vozila u odnosu 20:1. Kada ta mešavina dođe u dodir sa zagrejanim delovima motora, benzin ispari a ulje se izdvaja i obavlja podmazivanje. Dobar deo ulja sagori stvarajući smolasti talog na klipu, cilindru, izduvnom kanalu i izduvnoj grani. To često uzrokuje smanjenje učinka, odnosno snage i to utoliko brže i više, ukoliko je veća količina ulja u mešavini. Međutim, smanjenjem udela ulja u mešavini povećava se habanje pokretnih delova motora.
Dvotaktni dizel-motori podmazuju se na isti način kao i četvorotaktni motori.

NATPUNJENI MOTORI- TURBO KOMPRESORI

Da bi se iz iste zapremine motora dobila veća količina energije, tj.veća snaga, odnosno ista snaga iz manje zapremine (a time i manja težina motora), potrebno je u svakom random ciklusu sagoreti veću količinu smeše, a u dizel – motorima veću količinu vazduha kako bi se mogla ubrizgati veća količina goriva koja će sagorevati bez dima.i pored pravilnog oblikovanja usisne grane i povećanja prečnika i broja usisnih i izduvnih ventila, znatnije povećanje količine u****ne smeše, odnosno vazduha ne može se postići. Zbog toga su razvijeni motori sa natpunjenjem kod kojih se smeša, odnosno vazduh ne u****va stvaranjem podpritiska usled kretanja klipa ka unutrašnjoj mrtvoj tački u taktu u****vanja, nego se pod pritiskom ubacuje u radni prostor, koristi se princip predsabijanja kao kod dvotaktnih motora.
Za stvaranje nadpritiska smeše, odnosno vazduha koriste se dve vrste kompresora: Rutsov (ređe) i turbokompresor (češće). Danas se na automobilskim motorima sve više koriste turbo-kompresori zbog toga što se za sabijanje smeše, odnosno vazduha koristi energija izduvnih gasova, pa se postiže bolja ekonomičnost u odnosu na Rutsove kompresore, za čiji pogon se koristi već stvorena mehanička energija motora, dok energija izduvnih gasova ostaje neiskorišćena.

MOTORI SA ROTACIONIM KLIPOM

Za razliku od klasičnog klipnog motora, motor sa rotacionim klipom (Vankelov motor) obavlja isti kružni ciklus, ali sa specijalno izvedenim klipom (sl.8) od ovog motora postoji, takođe, takt u****vanja, takt sabijanja, takt sagorevanja-ekspanzije i takt izduvavanja. Radna materija se razvodi rotacionim klipom i posebnim otvorima na cilindru motora (slično kao kod dvotaktnih motora male snage). Na sl.5 su prikazana četiri karakteristična položaja rotacionog klipa u cilindru motora, koji niji kružnog poprečnog preseka, već mu je poprečni presek nepravilna elipsa.
Rotacioni klip je trouglastog poprečnog preseka i svaka strana rotacionog klipa ima funkciju kao jedan cilindar klasičnog motora,tj.svaka strana klipa obavlja naizmenično taktove u****vanja sabijanja,sagorevanja-ekspanzije i izduvavanja



Sl.8-Motor sa rotacionim klipom

Na slici 8 može se pratiti ceo radni proces jedne strane rotacionog klipa (klip se okreće u smeru strelice). U središtu klipa izvršeno je unutrašnje ozubljenje rotacionog klpa,ekscentrično, u odnosu na ozubljeno vratilo motora. Rotacijom klipa u elipsastom cilindru omogućava se dovođenje sveže smeše u cilindar motora i izduvavanja sagorelih gasova (prikazano strelicom na cilindru).
Radni proces u motoru obavlja se na sledeći način: posmatra se jedna strana rotacionog klipa koji se okreće u smeru nadesno (prema strelici na klipu), od trenutka kada je strana klipa (sl.a) obeležena sa (1). U tom položaju završava se izduvavanje sagorelih gasova i počinje u****vanje sveže smeše. Daljim okretanjem klipa (sl.b) nadesno u položaj (2), povećava se zapremina između čela klipa i košuljice cilindra, a time počinje u****vanje sveže smeše koje traje, kako je prikazano (sl.b, c i d), pozicijama (2, 3 i 4), do momenta zatvaranja usisnog otvora ivicom klipa.Daljim okretanjem klipa nastaje sabijanje u****ne smeše (smeša može biti i uduvana). Takt sabijanja (sl. a, b i c) označen je pozicijama (5, 6, 7). U trenutku kada je čelo rotacionog klipa došlo u poziciju (7), (sl. s), dolazi do pojave varnice i tada počinje sagorevanje i ekspanzija.Stvoren pritisak, sagorevanja i ekspanzije prikazan je (sl. d, a i c), pozicijom (8, 9 i 10). U poziciji (10) ivica čela rotacionog klipa otvara izduvni kanal na cilindru i počinje takt izduvavanja koji je predstavljen pozicijama (11, 12 i 1).U poziciji (1) traje izduvavanje, a istovremeno desna ivica čela klipa otvara usisni otvor na cilindru motora i počinje i u****vanje, znači kružni ciklus se ponavlja, i to svaka strana rotacionog klipa obavlja sve taktove.

[Chila]

RADNI CIKLUSI MOTORA

TEORIJSKI CIKLUSI MOTORA

Kod svih motora radni ciklus obuhvata sledeće procese: punjenje cilindra svežom random materijom, sabijanje sveže radne materije, sagorevanje, širenje produkata sagorevanja i izbacivanje produkata sagorevanja iz cilindra. Ciklusi se periodično ponavljaju na račun oslobođene toplote sagorevanjem goriva. Veličina razvijenog rada i efikanost energetske transformacije zavise od načina odvijanja .kružnog procesa tokom radnog ciklusa motora. Odvijanje navedenih ciklusnih faza praćeno je energetskim gubicima, koji su rezultat velikog broja raznovrsnih uticaja, koji variraju od motora do motora.
Usled ovakve složenosti odvijanja stvarnih ciklusa, pristupa se uvođenju i proučavanju uprošćenih ciklusa, kod kojih su zanemareni uticaji sekundarnog značaja a uzeti su u obzir samo najuticajniji činioci. Ovakve pojednostavljene cikluse nazivamo teorijskim ciklusima. Pojedine ciklusne faze odvijaju se po zakonima termodinamike, pa se nazivaju i termodinamički ciklusi. Odvijanje teorijskih ciklusa obavljalo bi se u idealnim uslovima, u idealnoj mašini, bez gubitaka, pa se zato nazivaju i idealni ciklusi. Idealni ciklusi omogućavaju dobijanje matematičkih izraza za teorijski stepen iskorišćenja i srednji teorijski pritisak, pomoću kojih se vrši analiza glavnih uticaja na poboljšanje ovih karakteristika.
Razmatranje teorijskih ciklusa zasniva se na sledećim predpostvkama:
- Radna materija je idealan gas, čiji sastav se ne menja u toku celog ciklsa, čime je isključen iz razmatranja proces sagorevanja. Sagorevanje je zamenjeno dovođenjem ekvivalentne količine toplote, na odgovarajućem delu ciklusa, sa strane;
- Ciklusi se obavljaju jednom te istom količinom radne materije čime su zanemareni gubici vezani za izmenu radne materije, tzv. pumpni gubici, koji su kod stvarnih motora neizbežni;
- Procesi sabijanja i širenja odvijaju se bez razmene toplote sa okolinom, tj. adijabatski, dok se u stvarnom motoru ovi procesi odvijaju uz razmenu toplote, tj. politropski;
- Specifična toplota radne materije ne zavisi od temperature, jer je radon telo idealan gas;
- Idealni ciklusi odvijaju se bez ikakvih toplotnih gubitaka izuzev odvođenja toplote na kraju širenja, da bi se radna materija dovela na početno stanje i započeo novi ciklus.
- Osnovu svih termodinamičkih ciklusa čini idealni Karnoov (Carnot) ciklus (sastavljen od adijabata sabijanja i širenja i izotermi dovođenja i odvođenja toplote). Međutim, ovaj ciklus se teško može realizovati u motoru, i kada bi se ostvario, dao bi jako mali rad, zbog izotermskog dovođenja i odvođenja toplote.
Osnovni kružni termodinamički ciklusi za motore su:
- oto ciklus, odnosno ciklus sa dovođenjem toplote pri konstantoj zapremini (V=const.),
- dizel ciklus, odnosno ciklus sa dovođenjem toplote pri konstantom pritisku (p=const.),
- sabate-ciklus, odnosno ciklus sa kombinovanim dovođenjem toplote ciklusu (delom pri V=const., a delom pri p=const.)

OTO CIKLUS

Osnovna karakteristika oto-ciklusa je dovođenje toplote Q1 pri konstantnoj zapremini, u SMT. Oto radni proces teorijski je zamišljen tako da se gas (smeša) koji se nalazi u cilindru slici na nivou sa pritiskom i zapreminom definisane tačke 1, sabije do tačke 2, pri čemu se tom gasu niti dovodi niti odvodi toplota. Zbog sabijanja gasa u cilindru dolazi do porasta pritiska (tačka 2). Kada je klip došao u spoljnu mrtvu tačku, odnosno kada stanje gasa bude definisano pritiskom i zapreminom (tačka 2), tada se trenutno dovodi toplota Q1, usled čega pritisak poraste do tačke 3.
Zbog naglog porasta pritiska u cilindru, dolazi do kretanja klipa nazad, odnosno do ekspanzije gasa u cilindru i pri kretanju klipa ka UMT pri čemu se gasu niti dovodi niti odvodi toplota, dobija se rad. Kada se klip nađe u UMT (tačka 4) dolazi do trenutnog odvođenja toplote Q2 i ponovo se dolazi na početak stanja gasa definisanim pritiskom i zapreminom (tačka 1).


. Idealni oto ciklus prikazan u PV i TS dijagramima.
U p-v dijagramu, površina ispod krive predstavlja rad. Tako da se za sabijanje gasa (ili smeše) od tačke 1 do tačke 2 utroši rad koji je predstavljen površinom ispod krive 1-2. Pri ekspanziji gasa sa stanjem u tački 3 oslobađa se rad koji je predstavljen površinom ispod krive 3-4. Koristan rad dobijen ovakvim procesom predstavljen je površinom omeđenom ovom krivom (1-2-3-4). Oto ciklus prikazan na slici sastoji se od sledećih faza:
1 – 2 adijabatsko sabijanje,
2 – 3 izohorsko dovođenje toplote Q1,
3 – 4 adijabatsko širenje i
4 – 1 izohorsko odvođenje toplote Q2 u cilju svođenja stanja gasa na početno.

[Chila]

DIZEL CIKLUSI

Osnovna karakteristika ovog termodinamičkog ciklusa je dovođenje toplote pri konstantnom pritisku. Dizel radni proces zamišljen je teorijski nešto drugačije od oto-procesa; naime gas koji se nalazi u cilindru sa stanjem definisanim tačkom i (određeni pritisak i zapremina, (sl. dole), kao i kod oto-procesa, sabija se, bez dovođenja i odvođenja toplote do tačke 2. Međutim, u tački 2 počinje dovođenje toplote pri konstantnom pritisku, sve do tačke 3. Zbog dovođenja toplote, raste zapremina gasa (do tačke 3) kada nastaje njegova ekspanzija, odnosno gas vrši rad od tačke 2-3-4. Kada se klip našao u UMT a stanje gasa u cilindru definisano tačkom 4 nastaje, kao kod oto-procesa, trenutno odvođenje toplote Q2. Dobijeni rad predstavljen je površinom ograničenom krivom 1-2-3-4. Oba ova kružna procesa mogu da se obave za dva ili četiri hoda klipa.
Ako se kružni proces obavi za dva hoda klipa, takve motore nazivamo dvotaktnim. Kada se radni proces obavi za četiri hoda klipa, takve motore nazivamo četvorotaktnim.


Idealni dizel ciklus prikazan u PV i TS dijagramu.

Dizel-ciklus sastoji se od sledećih faza:
1 – 2 adijabata sabijanja,
2 – 3 izobarsko dovođenje toplote,
3 – 4 adijabata širenja i
4 – 1 izohorsko odvođenje toplote.
Osnovni uslov za ostvarenje ovog ciklusa je precizno regulisano dovođenje toplote, što se u praksi teško može ostvariti, pa se ovom ciklusu najviše približavaju veliki sporohodni dizel-motori.

SABATE (KOMBINOVANI) CIKLUS

Teorijski sabate-ciklus je termodinamička osnova savremenih dizel-motora sa ubrizgavanjem goriva pomoću pumpe visokog pritiska. Kod takvog načina ostvarenja smeše promenjeni su i, možemo reći, otežani uslovi mešanja ubrizganog goriva i vazduha, u odnosu na klasični dizel-motor sa uduvavanjem goriva pomoću komprimovanog vazduha. Zbog toga se ide na raniji moment ubrizgavanja, tako da prvo sagorevanje počinje pri kraju sabijanja, a sagorevanje se završava manje ili više iza SMT, što zavisi od opterećenja. Takav hod stvarne linije sagorevanja može se aproksimirati teoretskim kombinovanim odnosno sabate-ciklusom, sa delimičnim dovođenjem toplote pri konstantnoj zapremini i dovođenjem ostalog dela toplote pri konstantnom pritisku slika dole.


Kombinovani-sabate-ciklusprikazan u PV i TS dijagramu.

Teoretski sabate-ciklus (sl. gore) sastoji se iz sledećih ciklusnih faza:
1 – 2 adijabatsko sabijanje,
2 – 3! izohorsko dovođenje toplote
3! – 3 izobarsko dovođenje toplote ,
3 – 4 adijabatska ekspanzija,
4 – 1 izohorsko odvođenje toplote Q2
Činjenica je da svi realni klipni motori u principu rade po Sabateovom ciklusu, samo što je kod oto-motora realni ciklus blizak teorijskom oto-ciklusu pa se njime i zamenjuje, dok kod dizel-motora realni ciklus se i proučava preko teorijskog Sabateovog ciklusa.



ANALIZA I UPOREĐENJE TERMODINAMIČKIH PROCESA

Osnovni kriterijumi za upoređenje efikasnosti ovih ciklusa u pogledu efikasnosti iskorišćenja dovedene toplotne energije i veličine razvijenog mehaničkog rada su:
a) termodinamički stepen korisnosti ηt i
b) specifični rad ciklusa pt.
Osnovni parametri analiziranih ciklusa su:
- prečnik (D) i hod (S) klipa;
- radna zapremina jednog cilindra Vh:
-broj obrtaja kolenastog vratila motora n;
-kompresiona zapremina cilindra Vc;
-stepen kompresije ε:
-stepen porasta pritiska α: (za dizel α=1)
-stepen predekspanzije ρ (za oto ρ=1)
-specifična toplota radnog fluida pri konstantnom pritisku cp;
-specifična toplota pri konstantnoj zapremini cv;
-eksponent adijabate k: ;
-stepen širenja δ:
Termodinamički stepen korisnosti dizel-ciklusa dobija se kada se u predhodnom izrazu stavi da je , čime se dobija izraz:


Termodinamički stepen korisnosti oto-ciklusa dobija se kada se u izrazu za termodinamički stepen korisnosti kombinovanog ciklusa stavi da je , tako da j







SPECIFIČNI RAD CIKLUSA

Specifični rad cikluse omogućuje upoređenje ciklusa u pogledu iskirišćenja radne zapremine za razvijanje mehaničkog rada.Prema definiciji to je odnos iskorišćene energije u vidu razvijenog mehaničkof rada prema radnoj zapremini:



Jedinice specifičnog rada odgovaraju jedinicama pritiska, pa se ova veličina naziva još i srednji termodinamički pritisak, jer se ova veličina može dobiti planimetrisanjem površine kružnog ciklusa u kordinatnom sistemu. Srednji termodinamički pritisak je fiktivni pritisak konstantne veličine, koji bi delovanjem na klipu u hodu širenja izvršio isti rad koji izvrše promenljivi pritisci u toku odvijanja ciklusa,rad je jednak
Wtt x V (Nm) a specifican rad je
Wts=Wt / V = Pt
A odavde sledi da je srednji teoretski pritisak Pt jednak radu koji se dobije po jedinici zapremine motora Wts

[Chila]

POLUTEORIJSKI CIKLUSI MOTORA

Poluteorijski ciklusi motora, koji se nazivaju još i teorijski ciklusi motora, predstavljaju manje ili veće približavanje ciklusa stvarnim uslovima rada motora. Koriste se za teorijsko upoređenje ili proračun parametara ciklusa baziranih na stvarnim teorijskim postavkama realne termodinamike. Ovi ciklusi ne usvajaju nerealne predpostavke, već tok kružnog procesa u radnom prostru motora, pa samim tim, daju realniji tok promene pritiska u cilindru. Stepen iskorišćenja i srednji radni pritisak ciklusa približno su jednaki realnim vrednostima. ciklusa, a pretpostavke su:



Sl. Izgled poluteorijskog kombinovanog ciklusa četvorotaktnog motora.

- radna materija se tokom procesa menja,tj.,menja se njen sastav kako tokom dovođenja toplote – sagorevanja, tako Poluteorijski ciklusi zadržavaju oblik termodinamičkih tokom pražnjenja i punjenja;
- radna materija ima realna termodinamička svojstva, tj., specifične toplote se menjaju u funkciji temperature sastava radne materije i pritiska;
- procesi sabijanja iširenja odigravaju se u termički izolovanom cilindru, ali pošto se specifične toplote radne materije pri tome menjaju, linije sabijanja i širenja su tzv. Nuseltove adijabate. Proračun ciklusa po ovoj metodi bazira se na korišćenju tabela ili dijagrama u kojima su date termodinamičke veličine raznih gasova;
- sagorevanje se zamenjuje dovođenjem toplotepo liniji 2 – 3, koji zavisi od vrste ciklusa,
- izmena radne materije se može obavljati bez strujnih i toplotnih gubitaka, zbog čega se linije pražnjenja i punjenja poklapaju na dijagramu na sl.gore.

STVARNI RADNI CIKLUS MOTORA

Stvarni radni ciklus dosta odstupa ne samo od termodinamičkog, već i od teorijskog ciklusa i kod njega nisu tako jasno odvojene pojedine faze i fizičko hemijski procesi jedan od drugog. Osnovne razlike, odnosno, odstupanja stvarnih ciklusa u odnosu na teorijske, nastaju iz sledećih razloga:
1. Dovođenje toplote je kontinualan proces sagorevanja, koji je kompleksni fizičko hemijski proces praćen gubicima i raznim nesavršenostima.
2. Strujni gubici tokom odvijanja procesa punjenja i pražnjenja motora postoje i ne mogu se zanemariti.
3. Toplotni gubici na okolinu, putem odvođenja toplote sistemom hlađenja, su znatni tokom celog procesa, a posebno tokom sagorevanja.
4. Postoje i drugi energetski gubici, kao nezaptivenost radnog prostora, gubici toplote zračenjem, nepotpuno sagorevanje, nesavršena regulacija i dr.





Sl-Stvarni radni proces IV-taktnog motora

Stvarni radni ciklus je jedan kontinualni kompleksni proces u kome prepliću različiti fizičko hemijski procesi koji čine radni ciklus a ovaj razvija mehanički rad. Uprkos toj kompleksnosti, mogu se uočiti četiri glavna procesa koji se nadovezuju jedan na drugi, a to su (sl. 3.5):
I – proces izmene radne materije,
II – proces sabijanja,
III – proces sagorevanja i
IV – proces širenja.
Ova četiri procesa treba razlikovati od taktova motora i oni postoje uvek, bez obzira na to o kom se motoru radi. Ovi procesi odvijaju se uz energetske gubitke, koji su rezultat većeg, i po intenzitetu različitog broja uticaja, te je detaljnija analiza ovih procesa otežana. Zbog toga se proučavaju teorijski ciklusi, pri čemu su izvršena određena uprošćenja, a zanemareni gubici u odnosu na stvarni ciklus.To znači da su teorijski ciklusi okvir ili granica stvarnih ciklusa koju oni ne mogu dostići.
Teorijski ciklusi često se nazivaju termodinamički, hipotetički ili idealni ciklusi.Između teorijskog i stvarnog ciklusa može da se postavi poluteorijski ili proračunski ciklus

Proces izmene radne materije obuhvata pražnjenje radnog prostora od sagorelih gasova iz predhodnog ciklusa i punjenja radnog prostora svežom radnom materijom. Od kvaliteta ovog procesa zavisi količina novog punjenja koja ulazi u proces i od koje zavisi razvijena količina toplote i snaga motora.
Procesom sabijanja svežeg punjenja obezbeđuju se povoljni uslovi za obavljanje efikasnog sagorevanja na višim pritiscima i temperaturama. Procesom sagorevanja, omogućava se oslobađanje toplote i povećanje energetskog potencijala radnog fluida kao preduslova za dobijanje mehaničkog rada. Način i tok sagorevanja u motoru znatno zavise od načinai i kvaliteta obrazovanja smeše. Zbog toga se sagorevanja u oto i dizel-motoru bitno razlikuju. Sagorevanje u motoru je veoma kompleksan proces od čijeg kvaliteta zavise energetske, ekonomske i ekološke karakteristike motora. Proces širenja omogućuje dobijanje rada na račun potencijalne energije sagorelog gasa.