OSNOVE: Kako Radi Motor?

[Chila]

PROCES IZMENE RADNE MATERIJE
PROCES IZMENE RADNE MATERIJE ČETVOROTAKTNOG MOTORA SA PRIRODNIM U****VANJEM

Proces izmene radne materije obuhvata izbacivanje iz cilindra produkata sagorevanja iz prethodnog ciklusa i punjenja cilindra svežom radnom materijom, pri minimalnom utrošku rada. Kvalitetno izvedeni proces izmene radne mateerije pored dobro izvedenog procesa sagorevanja osnovni je uslov za postizanje dobrih performansi motora. Proces punjenja četvorotaktnih motora sa prirodnim u****vanjem,odvija se na račun vakuma koji klip stvara u cilindru pri kretanju od SMT ka UMT. Šematski izgled usisno izduvnog sistema sa dijagramom procesa izmene radne materije, dat je na sledecim slikama






. Izgled usisnog-izduvnog sistema četvorotaktnog motora sa prirodnim u****vanjem I promena pritiska tokom procesa izmene radne materije.

Proces izmene radne materije sastoji se od procesa izduvavanja i procesa u****vanja, sa vremenom trajanja više od dva takta, tj. hoda klipa.
Proces izduvavanja sastoji se iz slobodnog isticanja, prinudnog izbacivanja i dopunskog isticanja sagorelog gasa.
Slobodno isticanje počinje otvaranjem izduvnog ventila pre UMT (za ugao beta1=30-60 stepeni , da bi pritisak gasova u cilindru opao na nivo atmosferskog vazduha. U momentu otvaranja izduvnog ventila pritisak gasova u cilindru je 3-5 bara-a., tako da oni velikom brzinom izlaze iz cilindra. Kretanjem klipa od UMT prema SMT vrši se prinudno izbacivanje gasova. Zatvaranje izduvnog ventila vrši se tek posle prelaska SMT za ugao 5-30 stepeni da bi se omogućilo gasovima da u što većoj meri izađu iz cilindra. Zbog inercije saorelog gasa , dolazi do dopunskog isticanja, iako je klip prošao SMT.
Ugao izduvavanja četvorotaktnih motora veći je od 180stepeni , tj.:
Beta izduva =beta1+180stepeni+beta2 = 220-270stepeni
Otvaranje usisnog ventila počinje pre SMT tj. pre početka usisnog hoda klipa za ugao alfa=5-25 stepeni da bi u trnutku stvarnog u****vanja svežeg punjenja, usisni ventil bio otvoren. Postji jedan period kada su oba ventila otvorena, to je tzv. period preklapanja ventila, koji omogućuje kvalitetnije pražnjenje i punjenje cilindra. Kod dobro konstruisanih motora ne postoji opasnost daa će produkti sagorevanja početi da izlaze kroz usisni ventil, jer usled inercije struje gasova oni i dalje održavaju pravac kretanja ka izduvnom ventilu. U trenutku kada klip počne da se kreće od SMT ka UMT, usled povećanja zapremine, dolazi do pojave vakuma u cilindru i početak punjenja radnom materijom, to se nastavlja u toku čitavog hoda u****vanja pa čak i nešto posle povratnog kretanja klipa prema SMT. U cilju potpunijeg iskorišćenja vakuma u cilindru kao i inercije svežeg punjenja, zatvaranje usisnog ventila vrši se posle UMT za ugao alfa2 40-70 stepeni
Ugao u****vanja četvorotaktnih motora veći je od 1800, tj.:alfa u****vanja=alfa1+180stepeni+alfa2 = 225-275stepeni
Veličina preklopa uglavnom zavisi od brzohodnosti motora, što je broj obrtaja veći, to je i potreban preklop veći da bi se bolje iskoristili inercioni efekti pražnjenja i punjenja. Ugao preklopa je: alfa preklopa=alfa1+alfa2
Tok otvaranja i zatvaranja izduvnog i usisnog ventila prikazan je na sledecoj slici


Šema otvaranja i zatvaranja usisnih i izduvnih motora.

Dijagram koji pokazuje, šematski, trenutke otvaranja i zatvaranja ventila je tzv. šema razvoda koja je predstavljena krugom okretanja kolenstog vratila na kome su označeni trenuci otvaranja i zatvaranja ventila, kao što je prikazano na
sledecoj slici




Šeme razvoda dizel i oto motora

[Chila]

PROCES PUNJENJA CILINDRA

Najveća količina svežeg punjenja bila bi kada bi se .klip lagano kretao, kada u cilindru ne bi bilo zaostalih produkata sagorevanja iz prethodnog ciklusa, kada bi ulazni organi imali što je moguće veći protočni presek a zidovi cilindra, klipa i cilindarske glave istu temperaturu kao što je temperatura okolnog vazduha.
U ovom idealnom sličaju sveže punjenje u potpunosti ispunilo cilindar sa pritiskom i temperaturom okolnog vazduha: Po i To .
U stvarnom motoru nije moguće ostvariti ovoliko punjenje cilindra pri normalnom procesu u****vanja. razlog tome su strujni otpori i druge pojave koje prate proces u****vanja svežeg punjenja. Da bi se sprečio ulaz prašine i drugih mehaničkih nečistoća, koje bi mogle da izazovu ometnje rada motora i ubrzaju habanje cilindarskog ogledala, klipnih prstenova, klipa i ostalih delova, na ulazu u usisni vod stavlja se prečistač za vazduh. Od njega do karburatora vazduh se kreće kroz cevovod. pri prolazu vazduha kroz difuzor kaburatora dolazi do obrazovanja smeše, tj. njegovog mešanja sa sitnim kapljicama i parama i****nog goriva. Zatim smeša prolazi pored leptira, kroz priključni vod ipored otvorenog ulaznog ventila dospeva u cilindar motora. Brzina svežeg punjenja na pojedinim mestima dostiže brzinu od 40-70 m/s .
Usled navedenih brzina dolazi do usputnih stujnih otpora. Oni se javljaju usled nastajanja vrtloga, trenja vazduha odnosno smeše o zidove vodova, unutrašnjeg međusobnog trenja čestica, udara i naglih promena preseka kod ventila, leptira itd.. Ovo dovodi do toga da pritisak svežeg punjenja u usisnom sitemu opada za veličinu Δp.
Vrednost pada pritiska određuje se na osnovu Bernulijeve jednačine prema izrazu:




srednja brzina kretanja svežeg punjenja, koja pored ulaznog ventila (iznosi priblizno 45-70 m/s ), a računa se:


Pritisak na kraju procesa u****vanja može se odrediti:


Srednji pritisak izduvavanja zavisi od strujnih otpora u izduvnom sistemu, odnosno od konstrukcije izduvnog sistema i brzine strujanja izduvnog gasa, pa je



Srednja brzina izduvavanja je veća od srednje brzine u****vanja za oko 10-20 % %, zbog većih prečnika usisnih otvora i većeg izdizanja usisnog ventila.

[Chila]

SPECIFIČNI RAD PROCESA IZMENE RADNE MATERIJE

Specifični rad utrošen na odvijanje procesa izmene radne materije zavisi, pre svega, od strujnih gubitaka u izduvno-usisnom sistemu, odnosno od toka linija izduvavanja i u****vanja



Zapremina koju zahvataju zaostali produkti na kraju hoda izduvavanja u UMT (a) i na kraju punjenja (b).


Sl a) Promena pritiska u toku smene radne materije kod četvorotaktnog motora sa normalnim punjenjem; b),c), d) Šematski prikaz uticaja zaostalih produkata sagorevanja Mr-br.molova zaostalog gasa; Ms-br.svežeg punjenja.
U dijagramu, ovaj rad je proporcionalan površini omeđenoj linijama u****nja i izduvavanja, tako da je približna vrednost utrošenog specifičnog rada proporcionalna razlici ovih pritisaka




Na ovoj slici prikazana je tipična promena toka pritiska tokom izmene radne materije u slučaju povećanja otpora izduvavanja ( a ) ili otpora u****vanja ( b ). Sl c pokazuje promenu toka pritiska izduvavanja i u****vanja pri promeni broja obrta . Logično, sa porastom broja obrta, raste srednja brzina klipa tako da raste i brzina izduvavanja i brzina u****vanja te su strujni gubici veći, u oba slučaja.
Pored promene količine punjenja usled smanjenja pritiska,dolazi i do promene usled njegovog zagrevanja od vrelih unutrašnjih zidova kanala i cilindra. Stepen zagrevanja svežeg punjenja zavisi od opterećenja motora i od samog trajanja procesa u****vanja. Najpovoljnije sagorevanje u oto-motoru postiže se u slučaju kada je gorivo potpuno ispareno. Za isparavanje goriva potrebno je dovođenje određene količine toplote ( priblizno jednako 500 jula za 1kg.) goriva-benzina, što se u normalnim vremenskim uslovima oduzima usisnom vazduhu. U slučaju hladnog vremena cevovodi se zagrevaju toplim izduvnim gasovima.

KOEFICIJENT ZAOSTALIH GASOVA

Pored navedenih uticaja pritiska i temperature na količinu punjenja utiče takođe i količina zaostalih gasova u cilindru. Pod zaostalim gasovima podrazumevamo produkte sagorevanja koji su zaostali u kompresionom prostoru cilindra od predhodnog ciklusa i pored svih nastojanja da se oni udalje iz radnog prostora. Kad se klip nalazi u SMT u kompresionom prostoru se nalaze zaostali produkti sagorevanja pod pritiskom I temperaturom .
Počne li klip da se kreće prema UMT najpre će doći do širenja zaostalih gasova i tek kad pritisak u cilindru opadne ispod atmosferskog pritiska počeće stvarno u****vanje svežeg punjenja u cilindar (tačka na sl.4.7).Ovo širenje zaostalih produkata uslovljava izvesno smanjenje punjenja cilindra svežom smešom.Veličine pritisaka zaostalih produkata sagorevanja variraju u granicama od 1.05 do 1.2 bara.
KOEFICIJENT PUNJENJA MOTORA
Koeficijent punjenja motora predstavlja odnos između količine punjenja koja je stvarno ušla u cilindar motora prema onoj količini koja bi se mogla smestiti u istu zapreminu V ali pri pritisku i temperaturi koja vlada na ulazu u ulazni sistem motora. Ako bi motor radio sa veoma malim brojem obrtaja, onda bi koeficijent punjenja bio priblizan teorijskom, Kod stvarnog motora on je manji .

Koeficijent punnjenja dosta zavisi od gustine svežeg punjenja. Praktičan i jednostavan način povećanja snage motora je povećanje količine punjenja putem povećanja njegove gustine, pomoću veštačkog ubacivanja svežeg punjenja u radni prostor dodatnim kompresorom uključenim u sistem nadpunjenja.
U primeni su dva sistema natpunjenja motora:
- sistem natpunjenja sa mehaničkim kompresorom i
- sistem natpunjenja sa turbokompresorom .
Sistemi natpumpavanja sa mehaničkim kompresorom dobijaju pogon od kolenastog vratila, jednostavni su ali troše razvijenu snagu motora, zbog čega se smanjuje ekonomičnost motora. Primenjuju se kod avio-motora ispecijalnih motora većih snaga.
Sistemi natpunjenja pomoću turbokompresora troše energiju izduvnih gasova, a koja bi inače ostala neiskorišćena, čime se povećava ekonomičnost motora. Turbopunjenje se sve više primenjuje jer se povećava snaga motora.
Zbog viših temperatura tokom ciklusa, dolazi do pojave detonacije .Sa porastom temperature punjenja smanjuje se njegova gustina ,Da bi se ova pojava ublažila, primenjuje se tzv. međuhlađenje punjenja turbopunjenih motora, čime se pri istom pritisku natpunjenja značajno povećava snaga i ekonomičnost motora. Koeficijent pnjenja je kod ovih motora veći od 1.0, Preklop ventila kod turbo punjenih dizel motora je nešto veći radi boljeg produvavanja cilindra i unutrašnjeg hlađenja, dok je isti kod turbopunjenih oto motora, nešto manji da bi se sprečio gubitak svežeg punjenja tokom produvavanja.

IZMENA RADNE MATERIJE KOD DVOTAKTNIH MOTORA

Kod dvotaktnog motora, proces izmene radne materije obavlja se na jednom delu hoda širenja i sabijanja, u blizini UMT, i to produvavanjem cilindra svežom radnom materijom (smešom ili vazduhom).
Ceo proces može se podeliti u tri faze i to:
- slobodno isticanje produkata sagorevanja. Počinje otvaranjem izduvnog otvora, kada proddukti sagorevanja istrujavaju iz radnog prostora pod dejstvom pritiska u cilindru. Pritisak u cilindru opada ispod pritiska u izduvnom kolektoru.
- ispiranje cilindra. počinje otvaranjem ulaznog otvora pri čemu dolazi do istovremenog ubacivanja svežeg punjnja i do izbacivanja produkata sagorevanja preko još otvorenog izlaznog kanala. Zavisno od načina produvavanja cilindra i toka kretanja gasa,dolazi do delimičnog mešanja svežeg punjenja i inertnih gasova. Bilo bi idealno da cilindar napuštaju samo produkti sagorevanja, a u njemu stane što je moguće veća količina svežeg punjenja. Proces ispiranja traje sve dok klip, posle prolaska kroz UMT, ne zatvori ulazne otvore na cilindru.
- naknadno isticanje. Postoji kod motora koji poseduju izlazne I ulazne kanale, tako da klip najpre zatvori ulaznekanale, dok izlazni ostaju još otvoreni, pri čemu dolazi do gubljenja dela svežeg punjenja, što je nepoželjno ali neizbežno.
Nesimctricni razvod se, kod pomenutih varijanti dvotaktnih motora, može postići ugradnjom posebnih šibera ili obrtnih razvodnika koji regulišu otvaranje i zatvaranje ulaznih ili izlaznih kanala, međutim, tada ovi motori gube puno od svoje jednostavnosti. Zbog toga, nesimetricni razvod se najlakse realizuje kod dvotaktnih motora sa jednosmernim ispiranjem.
Dvotaktni motor sa jednosmernim ispiranjem poseduje ulazne kanale smeštene pri dnu cilindra preko kojih se vrši punjenje, dok se pražnjenje vrši preko jednog ili više izduvnih ventila u glavi. Sveže punjenje se ubacuje tangencijalno u cilindar tako da se, u radnom prostoru, stvara vrtlog koji ispred sebe potiskuje sagorele gasove i izbacuje ih iz cilindra. Ovakvo strujanje gasa omogućuje minimalno mešanje i kvalitetno ispiranje cilindra, tako da su ovi motori kvalitetniji od predhodnih, ali i znatno složeniji i skuplji. Koriste se kod srednjih transportnih dizel motora i većih brodskih motora.
Nisu svi dvotaktni motori sa povratnim ispiranjem sa simetričnim razvodom, jer se, u poslednje vreme, i kod brzohodih motociklističkih i kod sporohodih brodskih dvotaktnih motora sa povratnim ispiranjem, koriste dopunski elementi koji omogućuju nesimetričnost. Isto tako, postoje dvotaktni motori sa jednosmernim ispiranjem koji poseduju simetričan razvod jer se proces odvija u cilindru u kome se kreću dva klipa jedan prema drugom, pri čemu jedan otvara ulazne kanale, a drugi izlazne (dvotaktni dizel motori sa naspramnim klipovima u jednom cilindru).
S obzirom na gornje probleme, dvotaktni motori, u principu, poseduju veće vrednosti koeficijenta zaostalih gasova i manje koeficijente punjenja od četvorotaktnih motora. Dopunski problem dvotaktnih motora su i veća termička opterećenja (zbog većeg broja ciklusa). Međutim, mogućnost razvijanja veće snage iz iste radne zapremine (zbog većeg broja radnih ciklusa u jedinici vremena) čini ih veoma konkurentnim i rasprostranjenim u primeni kod motora malih i velikih snaga.
Na kraju će se napomenuti da prisustvo obaveznog napojnog kompresora kod dvotaktnih motora ne treba mešati sa natpunjenjem, jer ovaj kompresor ne povećava prinudnim putem punjenje cilindra, već jednostavno, pod veoma malim nadpritiskom, omogućuje punjenje motora savlađujuci otpore ustrujavanja. Ukoliko dvotaktni motor poseduje turbopunjenje, onda, pored napojnog kompresora, poseduje dopunski turbokompresor koji obezbeđuje povećanje gustine svežeg punjenja kada energija izduvnih gasova omogućuje postizanje potrebnog rada turbine, odnosno kompresora.

[Chila]

PROCES KOMPRESIJE


Stvarni proces kompresije u cilindru ne počinje od tenutka kad klip krene od UMT prema SMT, već tek od momenta kad nastupi stvarni porast pritiska gasova u cilindru u odnosu na okolni atmosferski pritisak.Ovaj moment se jedino tačno može odrediti na osnovu snimljenog indikatorskog dijagrama ili dovoljno tačno oceniti momentum zatvaranja ulaznih ventila kod četvorotaktnih motora ili izlaznih kanala kod dvotaktnih motora.


Dijagram promene pritiska u toku sabijanja u P-V i S-T dijagramu.
Kako sveže punjenje koje se nalazi u cilindru motora ima temperaturu nižu od unutrašnjih zidova cilindra to će se u prvom periodu procesa kompresije vršiti prelaz tpolote sa zidova na punjenje. U ovom periodu će se process kompresije povinovati zakonu neke politrope čiji je eksponent veći od eksponenta adijabata.Srazmerno daljem povećanju pritiska, temperature smeše ili vazduha raste tako da bez obzira na stalno smanjivanje unutrašnje površine cilindra dolazi do promene u smeru razmene toplote tj. sad gasovi odaju toplotu zidovima.
Računsko određivanje promene pritiska i temperature u toku takta kompresije bi bilo suviše komplikovano ako bi se uzimala u obzir promena eksponenta politrope.
Vrednosti temperature na kraju kompresije kod oto-motora moraju biti najmanje za 100 stepeni celzijusa niže od temperature samoupaljenja smeše, da ne bi došlo do njenog neželjenog prevremenog upaljenja. Kod dizel-motora, naprotiv, temperatira na kraju kompresije mora biti najmanje za 100 stepeni celzijusa veća od temperature samoupaljenja smeše kako bi sigurno nastupilo njeno upaljenje.
Obezbeđenje potrebne temperature ostvaruje se odgovarajućim izborom stepena kompresije.U načelu oni će biti manje kod oto-motora a vieće kod dizel-motora.


PROCES SAGOREVANJA

Pri dosadašnjem razmatranju radnih ciklusa u motoru sa unutrašnjim sagorevanjem uvek smo pretpostavljali da se posle završetka kompresija gasova u cilindru izvana dovodi određena količina toplote random medijumu. Ova pretpostavka je bila opravdana sa gledišta mogućnosti termodinamičke analize samih ciklusa, međutim, ona ne odgovara realnosti. U stvarnom motoru sabijena smeša pri kraju takta kompresije pali se na podesan način pri čemu se hemijska energija sadržana u gorivu pretvara u toplotnu energiju. Samo sagorevanje je najsloženiji od svih procesa koji se javljaju u toku odvijanja radnog ciklusa u motoru. Od uspešnosti njegovog izvođenja zavisi snaga i ekonomičnost samog motora kao i naprezanja i vek trajanja njegovih najvitalnijih delova.Sam proces sagorevanja ma kako izgledalo da se brzo odigrava ipak traje određeno vreme u toku koga možemo razlikovati njegove pojedine bitne faze. Složenost fizičko-hemijskih pojava onemogućava njegovu analitičku interpretaciju mada je bilo niz pokušaja da se uz pomoć zakona hemijske kinetike donekle analitički-integralno obuhvate te pojave i predvide njihove posledice.
Tok procesa sagorevanja zavisan je od čitavog niza faktora među kojima su najbitniji način obrazovanja smeše i upaljenja goriva. Za razliku od dosadašnjeg zajedničkog razmatranja procesa punjenja i kompresije moraćemo process sagorevanja posebno razmotriti kod oto- a posebno kod dizel-motora, što je uslovljeno njihovim specifičnostima obrazovanja i upaljenja smeše.
SAGOREVANJE U OTO-MOTORIMA

Ostvarenje smeše para goriva i vazduha kod oto-motora vrši se van cilindra motora u posebnom uređaju.U toku takta u****vanja ona dospeva u cilindar motora i u sledećem taktu se sabija.Pri kraju ovog takta pritisak i temperature smeše su još uvek nedovoljni da dovedu do samoupaljenja smeše ali dovoljni da omoguće njeno brzo sagorevanje. Pored temperature na brzinu sagorevanja utiče i sam sastav smeše. Opitima je dokaz ispiranja cilindra od izduvnih gasova. On takođe zavisi i od konstruktivnih i eksploatacionih faktora. Merene relativnom merom tj.u stepenima ugla obrta kolenastog vratila njegove vrednosti se kreću od 2 do 10 stepeni.
Radi toga samo upaljenje smeše u motoru moramo početi pre SMT tj. sa izvesnim uglom pretpaljenja. Kod brzohodnih motora ugao predpaljenja iznosi obično 20 do 35 stepeni pre SMT a kod sporohodih motora od 6 - 20 stepeni pre SMT.






. Promena pritiska tokom sagorevanja u oto motor

U toku perioda pritajenog sagorevanja broj aktivnih molekula kiseonika i goriva, koji su počeli da se pojavljuju još u toku procesa kompresije a naročito su koncentrisani blizu elektroda svećice, jako se povećava što dovodi do intenzivnog porasta predplamenih reakcija uz razvoj toplote Usled toga se jako zagreva i njegova se temperature penje na 900-1000 stepeni celzijusa što dovodi do pojave svetlosti i plamena a time i burnog sagorevanja smeše. Pri tome dolazi do brzog prodiranja fronta plamena na sve strane usled čega se povećava temperatura i pritisak gasa u cilindru. Deo smeše koji još nije sagoreo podvrgnut je dopunskoj kompresiji i zagrevanju, što dovodi do još veće hemijske pripravnosti smeše za intenzivnije sagorevanje. Posledica toga je da process sagorevanja poprima sve intenzivniji karakter.
Druga faza procesa sagorevanja obuhvata period od momenta početka porasta pritiska do trenutka kad se u motoru postigne maksimalan pritisak gasova. Kraj ovog perioda ne označava još da je i sagorevanje u motoru završeno.
Sagorevanje goriva i rasprostiranje plamena po prostoru sagorevanjapraćeno je povećanjem pritiska i temperature gasova. Pritisak se rasprostire u svim pravcima po prostoru velikom brzinom jednakoj brzini rasprostiranja zvuka u toj sredini što iznosi skoro 500-900 m/s .
Prema tome, rasprostiranje pritiska može se smatrati da je skoro trenutno. Međutim, brzina rasprostiranja plamena je daleko niža i kreće se pri normalnom sagorevanju u granicama od 20-35 . Osim toga, sagorevanje se ne završava odmah na samoj površini fronta plamena već se obavija i iza fronta plamena. Usled bržeg rasprostiranja talasa pritiska dolazi do stalnog predsabijanja još nesagorelog dela smeše što će pri normalnim uslovima ubrzati još brže sagorevanje. U toku druge faze sagorevanja obično sagori skoro 90% smeše.
Sam apsolutni iznos maksimalnog pritiska sagorevanja važan je u pogledu dimenzionisanja glavnih delova motora.
Treća faza procesa sagorevanja obuhvata period od momenta početka opadanja pritiska od njegove maksimalne vrednosti do kraja procesa sagorevanja. Kraj ovog perioda je teško odrediti na indikatorskom dijagramu, ali pomoću specijalnih opitnih motora i snimanja procesa u njemu to je moguće izvršiti. Opitni podaci pokazuju da pri normalnom radu u oto-motoru ova faza procesa sagorevanja ne traje dugo mada su sami uslovi dogorevanja smeše znatno otežani prisustvom znatne količine produkata sagorevanja u cilindru.
Ukupno trajanje procesa sagorevanja nije konstantno i može u istom motoru biti vrlo različito. Ono zavisi od opterećenja motora, njegovog broja obrtaja, kvaliteta smeše i niza drugih faktora tako da se, što je naročito čest slučaj pri preopterećenju, može produžiti i u toku čitavog takta širenja pa čak i izduvavanja, što nije poželjno.
Obično vreme trajanja procesa sagorevanjau oto-motoru iznosi od 0,003 do 0,005 sek.

FAKTORI KOJI UTIČU NA PROCES SAGOREVANJA
U OTO MOTORU

Na procese sagorevanja u oto-motoru utiče čitav niz faktora koje u principu možemo podeliti na: pripremne, eksploatacione i konstruktivne.
U pripremne faktore ubrajamo: uticaj sastava radne smeše, ugla predpaljenja i turbulentnog kretanja.
U konstruktivne faktore ubrajamo: stepen kompresije, oblik komore za sagorevanje, mesto postavljanja svećice itd.
U eksploatacione faktore ubrajamo: broj obrta kolenastog vratila, opterećenje i hlađenje motora.
Najbrže sagorevanje smeše postiže se sa koeficijentom manjka vazduha λ=o.8 – 0.9, pri čemu se postiže maksimalna snaga uz povećanu potrošnju goriva, jer u nedostatku vazduha u smeši gorivo neće biti u stanju da potpuno sagori u cilindru motora..
Sa promenom brzine sagorevanja, u vezi sa promenom sastava smeše, menja se i najpovoljniji ugao predpaljenja. Najmanji ugao predpaljenja postiže se sa koeficijentom manjka vazduha λ=0,65 – 0,84, a najveći sa koeficijentom viška vazduha λ=1,18. Sa koeficijentom λ=0,84 postiže se najkraće vreme sagorevanja i najveći skok pritiska.
Da bi što veća količina radne smeše sagorela u blizini SMT, potrebno je, zbog postojanja perioda pritajenog sgorevanja, samo upaljenje pomoću električne varnice, izvršiti pre nego što klip dospe u SMT. Ovaj ugao upaljenja smeše pre dolaska klipa u SMT, nazivamo uglom predpaljenja




Uticaj ugla predpaljenja na tok
sagorevanja
1. isuviš rano paljenje,
2. isuviše kasno paljenje
3. optimalno predpaljenje

Alfa pf - ugao predpaljenja

Kasnije paljenje, proces sagorevanja dobrim delom nastavlj se i u taktu širenja,uz smanjenje brzine porasta pritiska i smanjenja maksimalnog pritiska zbog povećanja zapremine.
Suviše rano paljenje smeše nije dobro, jer može izavati preran porast pritiska i do povratka klipa pre no što on dospe u SMT. Ovakav slučaj ne sme se nikako dozvoliti, jer može dovesti do oštećenja delova motora..
Optimalno pretpalenj daje glavno sagorevanje u oblasti SMT, tako da se maksimalni pritisak razvija na 10 do 15 stepeni posle SMT.
Maksimalni pritisak sagorevanja u oto motoru, pri punom otvoru leptira, je oko 50 do 70(bar), a maksimalna temperatura sagorevanja oko 2500 do 28000 stepeni K.
Vrtložno kretanje smeše u cilindru nastaje još u toku procesa u****vanja a nastavlja se u toku takta sabijanja. Da bi se povećalo vrtloženje smeše, primenjuju se komore sagorevanja kod kojih se u zoni između klipa i cilindarske glave ostvaruje minimalan prostor iz kojeg smeša struji u pravcu svećice, što otklanja mogućnost brizgantnog sagorevanja još neupaljene smeše.
Najpovoljniji oblik komore za sagorevanje, sa teorijske tačke gledišta bio onaj kod koga bi rastojanje od svećice do zidova komore u svim pravcima bilo jednako ato znači da bi ona trebala da bude loptastog oblika, što je praktično teško ostvariti.
Postoje različiti oblici komora sagorevanja kod oto motora, neki od njih prikazani su na slici


Oblici komora za sagorevanje kod oto motora koji otežavaju pojavu detonantnog sagorevanja


Sa povećanjem stepena kompresije povećava se pritisak i temperatura radne smeše na kraju takta sabijanja, smanjuje se period pritajenog sagorevanja i samog sagorevanja. Stepen kompresije, kod oto motora je glavni faktor koji utiče na snagu motora i ekonomičnost.
Promenom broja obrtaja kolenastog vratila, praktično se ne menja brzina porasta pritiska u toku sagorevanja injegov iznos, pod
uslovom da se za svaki broj obrtaja odredi najpovoljniji ugao predpaljenja. Sa povećanjem broja obrtaja kolenastog vratila, vreme trajanja pravog sagorevanja smanjuje se zbog povećanog vrtloženja smeše.
Povećanje stepena kompresije daje pozitivne efekte sve do granice pri kojima još ne može nastupiti detonaciono sagorevanje. U protivno slučaju njegov efekat se menja.
Regulacija sastava smeše izvodi se u smislu njenog relativnog obogaćenja u odnosu na sastav smeše pri kojoj se postiže najekonomičniji rad motora, ato je sa λ=1,05 – 1,15. Sa obogaćenjem radne smeše potrebno je povećati i ugao predpaljenja kako bi se obezbidilo odvijanje druge faze sagorevanja ublizini SMT. U praksi se to izvodi automatski pomoću tzv. vakum korektoračiji se rad zasniva na promenu veličine vakuma u usisnom cevovodu.
Temperatura rashladne tečnosti ima uticaj na proces sagorevanja. Smanjenjem temperatire zidova prostora za sagorevanje u cilindru motora smanjuje se i brzina sagorevanja, smanjuje se maksimalni pritisak i ekonomičnost motora. Zato, izlaznu temperaturu rashladne tečnosti trba održavati u granicamaod 80 do 90 stepeni C, što se postiže primenom odgovarajućeg termostata.

[Chila]

POJAVA DISOCIJACIJE I FENOMEN DETONACIJE

Pri sagorevanju goriva u motoru pored normalnog odvijanja procesa u smislu oksidacije vodonika, ugljenika i drugih sagorljivih sastojaka goriva i međuprodukata sagorevanja, dolazi i do pojave njihovog ponovnog razlaganja. Na temperaturama iznad 15000K jedan deo produkata sagorevanja ponovo se razlaže na svoje sastavne delove. Tako na primer ugljen-dioksid se razlaže na ugljen-monoksud i slobodan kiseonik a pregrejana vodena para navodonik i kiseonik. Za razbijanje veza nastalih u toku procesa oksidacije potrebno je utrošiti određenu količinu toplote, pa je zato ovaj proces endoterman.
Temperatira gasova u toku sagorevanja, kod oto motora iznosi 1800 do 2300 stepeni C, što odgovara pojavi disocijacije, koja je utoliko veća što je temperatura veća. Sa porastom pritska stepen disocijacije se smanjuje. Pritisak i temperatura produkata sagorevanja imaju manje vrednosti sa pojavom disocijacije, što se najbolje može videti na slici dole
Gubici toplote pri disocijaciji zavise i od sastava smeše koja se menj sa opterećenjem. Najveći gubici su kada je λ=1,0 a smsnjuju se kako u oblasti siromašne tako i u olasti bogate smeše.
Ako na nekom oglednom oto motoru, kod kojeg postoji mogućnost kontinualne promene stepena kompresije u toku njegovog rada, radeći sa izvesnim gorivom, postepeno povećavali stepen kompresije, primetili bi da nastaju određene nepravilnosti u radu motora, izražene u nemirnom radu sa zvučnim pojavama sličnim udarima metalnih delova, padom snage, povećanjem potrošnje goriva i pojavom crnih kolutova dima (čađi) u izduvnim gasovima. Motor počinje da se pregrejava. Sa daljim povećavanjem stepena kompresije došlo bi do ozbiljnih oštećenja motora.


Izgled indikatorskog dijagrama oto motora u P-alfa i P_V koordinatama pri detonatnom sagorevanju.

Pojava nepravilnog rada motora prouzrokovana nepravilnim sagorevanjem goriva u motoru poznata je pod imenom fenomen disocijacije.
Detonantno saagorevanje izaziva povećanje maksimalnog pritisaka i temperature gasova u odnosu na njihove normalne vrednosti. Udarno dejstvo jakog oscillovanja pritiska i njihovo reflektovanje na zidove cilindra izaziva pojavu metalnih zvukova i šumove u motoru.
Detonantno sagorevanje nije isto što samopaljenje smeše, koje nastaje prisustvom vrelih elemenata u mootru a počinje pre normalnog preskakanja varnice. Samo samopaljenje ne znači da će doći do pojave detonacije, mada u izvesnim slučajevima ono može da olakša ovu pojavu.
Visoke temperature i pritisci, koji vladaju pri detonantnom sagorevanju mogu dovesti do krivljenja i loma glavnih delova motornog mehanizma,
Na pojavu detonacije utiče priroda goriva, sastav radne smeše, kvalitet ispiranja cilindra od zaostalih produkata sagorevanja kao i niz drugih konstruktivnih i eksploatacionih faktora.
Važnost ocene goriva u pogledu pravilnog sagorevanja u motoru zahtevala je uvođenje izvesnih repernih vrednosti.
Pošto je detonantno sagorevanje u motoru najlakše izazvati povećanjem stepena kompresije, za ovu namenu prema međunarodnim propipisima, uveden je standardni motor. To je CFR (Cooperative Fuel Rescarch Comitte American Socoiety of Automotive Engineera – motor čije se konstruktivne dimenzije i osobine tačno propisane:
- prečnik cilindra D= 82.6 (mm).
- hod klipa S= 114,2 (mm);
- radna zapremina V=0,61 (dm3).
Kod ovog motora stepen kompresije se u toku rada može kontinualno menjati od 4,6 do 12. Da bi se u relativnom merilu mogla izraziti otpornost nekog goriva za oto motore prema dettonaciji, upotrebljena su dva reperna goriva. To su heptan (C7H16), koji je veoma naklonjen detonantnom sagorevanju i čija je vrednostu u relativnoj skali označeno sa 0 i izooktan (C8H18), veoma otporan prema ovoj pojavi, a čija je relativna vrednost označena sa 100.
Postupak određivanja oktanske vrednosti pomoću CFR-motora počinje time što se on najpre napaja gorivom čiju oktansku vrednost želimo da odredimo. Pri tome se u toku rada postepeno povećava stepen kompresije motora do vrednosti pri kojoj on još može da radi bez registrovanja pojave detonacije. Sad se, ne menjajući postignuti stepen kompresije, isključi dovod ispitivanog goriva u motor a on se počne napajati poznatom smešom izooktana i heptana. Postepenim povećanjem procentualnog sadržaja heptana u smeši, nastupiće momenat, kada će se uslovi rada motora izjednačiti sa onima koji su bili konstatovani pri ispitivanju goriva. Stoga je odavno postojala težnja da se antidetonatorska svojstva goriva što više čak i veštačkim putem povećaju.
Pod oktanskom vrednošću nekog goriva podrazumevamo onaj procenat izooktana u smeši izooktana-heptana sa kojom se dobija ista naklonost prema detonaciji pri određenim uslovima rada u CFR – motoru kao i sa ispitivanim gorivom.
Preveliki ugao pretpaljenja može dovesti do jakog porasta pritiska i temperature u drugoj fazi procesa sagorevanja, što podpomaže uslove za pojavu detonacije.


SAGOREVANJE U DIZEL MOTORU

Proces sagorevanja u dizel-motoru odvija se nešto drukčije nego u oto-motoru.
U principu kod dizel-motora se ne praktikuje ranija priprema smeše van cilindra motora, već se ona po pravilu obrazuje u samoj komori za sagorevanje. Izuzetak u tom pogledu čine samo super mali motori za pogon raznih modela kao i neki tipovi gasnih motora.
U toku takta kompresije u cilindru dizel-motora se nalazi smeša čistog vazduha i manje količine zaostalih produkata sagorevanja. Pri kraju ovog takta pomoću pumpe visokog pritiska i brizgača ubrizgava se gorivo u cilindar motora. Kako je vreme za ostvarenje dobre smeše ubrizganog goriva i vazduha veoma kratko, potrebno je kapljice ubrizganog goriva što ravnomernije raspodeliti po komori za sagorevanje čime će se obezbediti da svaka čestica goriva bude opkoljena dovoljnom količinom vazduha neophodno potrebnog za njeno potpuno sagorevanje. Ovaj problem ostvarenja dobre smeše u dizel-motoru je posebno težak, te stoga postoji niz predloga za njegovo više manje uspešno rešavanje. Sada ove probleme nećemo razmatrati već ćemo njih kasnije posebno obraditi.
Prodor prvih čestica ubrizganog goriva u jaki zagrejani vazduh u kimpresionom prostoru neće momentalno dovesti i do njihovog upaljenja. Potrbno je, naime , da protekne izvesno vreme da bi se one fizički i hemijski pripremile za normalno sagorevanje.



Tok sagorevanja u cilindru dizel motora

Na indikatorskim dijagramu prikazanom u Alfa-P koordinatama slika gore uočavamo da postoji izvestan razmak između momenta ubrizgavanja i momenta kad kriva promene pritiska bez sagorevanja. Momenat ubrizgavanja označen je sa "u" a momenat razdvajanja linija sa "s" . Često se usvaja da se sa obeleži ono mesto na krivoj promene pritiska sa sagorevanjem na kome se njena ordinata od ordinate krive bez sagorevanja razlikuje za 1 bar .
Od tačke s, nadalje, nastaje nagli porast pritiska i temperature, što se jasno vidi na navedenom otvorenom indikatorskom dujagramu.Nagli uspon pritiska traje do tačke 3 u kojoj on postiže skoro svoju maksimalnu vrednost.
Analiza otvorenog indikatorskog dijagrama u alfa-p koordinatama u cilju izvođenja izvesnih kvalitativnih zaključaka najcelishodnije je izvesti ako interval u kome se obavija proces sagorevanja, prema predlogu profesora H:Rikarda razdelimo u četiri faze (ili periode). Prema toj podeli razlikovaćemo:
I fazu - period pritajenog sagorevanja;
II fazu - period neregulisanog sagorevanja;
III fazu - perid regulisanog sagorevanja i
IV fazu - period dogorevanja.
Prva faza zahvata na alfa-p dijagramu interval od tačke u do tačke s .U zavisnosti od broja obrta i tipa motora sa ubrizgavanjem goriva treba početi 2-30 stepeni pre SMT. To se vrši radi postojanja perioda pritajenog sagorevanje i težnje da se maksimalni pritisak sagorevanja dobije na 10-15 stepeni posle SMT.Ovaj ugao se naziva ugao predubrizgavanja.Pošto su prve čestice ubrizganog goriva prošle kroz fazu fizičko-hemijske pripreme doćiće do pojave vidljivog sagorevanja, tj. plamena što će se odraziti na indikatorskom dijagramu. Ovo je ustvari indikacija za početak druge faze.
Druga faza počinje od tačke s na dijagramu i traje do tačke 3. S obzirom na znatan intenzitet procesa sagorevanja, koji se u ovom periodu vrši u cilindru motora, a na koji nismo u stanju da spoljnim faktorima bitnije utičemo i nazivamo ga fazom neregulisanog sagorevanja.
Treća faza okarakterisana je relativno slabijom promenom pritiska, ali usled nastavljanja dogorevanja smeše iz druge faze i sagorevanja novoubrizganih kapljica goriva, dolazi do daljeg porasta temperature gasova u cilindru tako da oni tek u blizini tačke 4 postižu svoju maksimalnu vrednost. Posledica toga je da se tačka u kojoj nastaje maksimalni pritisak i tačka u kojoj nastaje maksimalna temperatura ne poklapaju na indikatorskom dijagramu. Ova razlika nam i služi za definisanje trajanja trećeg perioda sagorevanja. On će početi od tačke 3 u kojoj je pritisak maksimalan i traje do tačke 4 u kojoj temperatura dostigne svoju maksimalnu vrednost. Pošto su i pritisci i temperature u ovoj fazi sagorevanja bliski maksimalnim vrednostima čitavog ciklusa, to će period pripreme goriva koje se ubrizgava u ovom periodu biti veoma kratak tako da će onn čim dospe u cilindar skoro trenutno sagoreti. Posledica toga je da će promene pritiska približno slediti zakonitost ubrizgavanja goriva pa se stoga ova faza i naziva periodom regulisanog sagorevanja. Trajanje ovog perioda uglavnom je zavisno od kvaliteta smeše u toku ubrizgavanja goriva kao i od intenziteta vihorenja gasova u cilindru. Ono potpomaže sagorevanje kapljica goriva time što ubrzava dovod svežeg vazduha neophodno potrebnog za pravilno sagorevanje i udaljava interne produkte sagorevanja.
Četvrta faza počinje od momenta kad intenzitet razvoja toplote počne jako da se smanjuje i traje dok se sagorevanje goriva u potpunosti ne završi. Povećava se i odvod toplote,pošto se usled kretanja kretanja klipa povećavaju površine dodira gasa sa cilindarskim ogledalom. Ovo sve dovodi do toga da pritisci i temperature skoro slede zakonitost politropske ekspanzije a da se samo sagorevanje može potegnuti sve do kraja takta ekspanzije. Proces dogorevanja postoji kod svih dizel-motora i veći je kod brzohodnih nego kod sporohodnih motora.

FAKTORI KOJI UTIČU NA SAGOREVANJE DIZEL GORIVA U MOTORU

Vreme trajanja perioda sagorevanja izmereno na motorima kreće se u granicama od 0,0007 do 0,003 sekunde.Na trajanje ovog perioda najveći uticaj imaju:
1. Fizičko-hemijske osobine primenjenog goriva;
2. Kvalitet ispiranja i punjenja cilindra, tj. prisustvo internih gasova, vodene pare, dovod kiseonika i uticaj katalitičkog dejstva izvesnih primesa;
3. Temperature i pritisak kompresije kao i stepen natpunjenja motora;
4. Konstruktivni faktori tj. stepen kompresije, oblik kompresionog prostora i materijali od koga su napravljeni klip i cilindarska glava;
5. Konstruktivni faktori sistema za ubrizgavanje goriva-ugao predubrizgavanja i kvalitet raspršenog goriva;
6. Režim rada motora (opterećenje i broj obrta, temperatura vode za hlađenje itd.).
Ako je period pritajenog sagorevanja suviše velik (veći od 0,002 sek.) tada će se u prostoru za sagorevanje nakupiti veća količina goriva, što će po isteku ovog goriva dovesti do istovremenog upaljenja goriva.Posledica toga je da pritisci i temperature naglo porastu iznad uobičajenih vrednosti, što je poznato pod imenom “udarnog sagorevanja” ili “tvrdog rada” dizel-motora.Na prethodnoj slici prikazan je karakterističan slučaj promene pritiska pri normalnom i udarnom sagorevanju u dizel-motoru. Ovako udarno sagorevanje nije poželjno jer nepotrebno jako opterećuje glavne delove motornog mehanizma, što može dovesti do neželjenih posledica.
Goriva, kod kojih je period pritajenog sagorevanja kraći, kažemo da su naklonjena upaljenju.
Da bi se goriva u pogledu njihove “naklonosti ka upaljenju” mogla razvrstati uveden je pojam “cetanske vrednosti” ili “cetanskog broja”.
Slično kao što je kod oto-motora uveden pojam “oktanske vrednosti”, definisan zapreminskim procentom izooktana u smeši izooktana-heptana koja se u motoru ponaša slično ispitivanom gorivu i kod dizel-motora izabrana su dva uporedna goriva od kojih je jedno jako naklonjeno upaljenju a drugo se teško pali. Ranije se kao lako upaljivo gorivo upotrbljavao ceten , nezasićeni ugljovodonik, koji je danas zamenjen cetanom , zasićenim ugljovodonikom, čija je vrednost uzeta za 100. Kao gorivo otporno prema upaljenju usvojen je alfa-metil naftalin čija je vrednost označena sa 0.
Radi određivanja cetanske vrednosti uveden je poseban dizel-motor tačno određenih dimenzija poznat pod imenom CFR-dizel motora, kod koga postoji mogućnost promene stepena kompresije od 6 do 12.
Samo merenje na CFR-dizel-motoru vrši se na taj način što motor najpre radi sa gorivom čiju cetensku vrednost želimo da odredimo. Pri tome se na motoru menja stepen kompresije dok se ne postigne da period pritajenog sagorevanja traje 13o KV: Ovo se može očitati na posebnom instrumentu. Sad se isključi dovod ispitivanog goriva, i ne menjajući stepen kompresije, motor se napaja poznatom smešom cetana i alfa-metil naftalina.Odnos smeše se menja sve dok se ne postignu isti uslovi u pogledu trajanja perioda pritajenog sagorevanja kao i u prvobitnom slučaju. Zapreminski procenat cetana u smeši cetan-alfa-metil naftalin, pri kojoj se postignu istovetne vrednosti perioda pritajenog sagorevanja određuje cetanski broj ispitivanog goriva. Ukoliko je cetanski broj nekog goriva veći, utoliko je ono naklonjenije upaljenju
Cetanski broj se može odrediti i drugim tzv. nemotorskim metodama tj. izračunavanjem na osnovu njegovih fizičko-hemijskih osobina. Ipak sve ove metode su samo približne..
Srazmerno poboljšanju ispiranja tj. odstranjenju zaostalih produkata sagorevanja iz cilindra i njegovom boljem punjenju svežim vazduhom doći će do povoljnijih uslova za sagorevanje goriva u cilindru motora a time i do skraćenja perioda pritajenog sagorevanja. Povećanje temperature i pritiska komprimovanog vazduha u principu dovodi do skraćenja perioda pritajenog sagorevanja goriva u motoru.
Pri povećanju pritiska temperatura samoupaljenja goriva se smanjuje usled toga što se povećava gustina vazduha odnosno koncentracije kiseonika i stvaraju se bolji uslovi za intenzivniji prelaz toplote sa vazduha na kapljice goriva te se one brže pripremaju za samo sagorevanje.
Uticaj pritiska u****vanja se najbolje može uočiti na osnovu indikatorskih dijagrama snimljenih na jednom dizel-motoru pri promeni pritiska u****vanja. Ukoliko je niži pritisak u****vanja utoliko treba povećavati ugao predubrizgavanja što će dovesti do osetnog pada snage samog motora.
Primenom veštačkog natpunjenja povećava se gustina i temperatura vazduha što doprinosi povećanju pritiska i temperature vazduha pri kraju takta kompresije. Ovo će doprineti smanjenju trajanja perioda pritajenog sagorevanja pa možemo reći da ukoliko je veće natpunjenje motora biće i odgovarajući period pritajenog sagorevanja manji.
Porast stepena kompresije u principu dovodi do povećanja krajnjih pritisaka i temperatura komprimovanog vazduha pa prema tome i do smanjenja perioda pritajenog sagorevanja.Ovo će se s jedne strane odraziti na povećanje razlike između temperature vazduha u cilindru i temperature samoupaljenja goriva a s druge strane na samo smanjenje trajanja perioda pritajenog sagorevanja. Posledica toga je da će stepen porasta pritiska pri većim stepenima kompresije biti relativno manji nego pri nižim stepenima kompresije što je povoljno.
Kod motora sa većim zapreminama cilindra odnos površine hlađenja prema zapremini je manji nego kod motora sa manjim cilindrima.Posledica toga je da će kod većih motora temperature na kraju kompresije biti relativno veće što će se odraziti u smislu smanjenja trajanja perioda pritajenog sagorevanja. Pošto na hlađenje prostora za sagorevanje pri istovetnim ostalim uslovima naročitog uticaja imaju i materijali od kojih je on izrađen, dolazimo do zaključka, da će materijali sa većim koeficijentom provodljivosti toplote dovoditi do relativnog povećanja trajanja perioda pritajenog sagorevanja a time i do brutalnijeg sagorevanja.
Podasnim oblikovanjem komora za sagorevanje može se uticati u smislu povećanja vihorenja vazduha u cilindru motora.Na taj način će doći do poboljšanja uslova za ostvarenje dobre smeše i do intenzivnijeg zagrevanja kapljica goriva od strane vazduha.Sve ovo će uticati u izvesnom smislu na smanjenje perioda pritajenog sagorevanja, što će se jače osetiti pri visokim stepenima kompresije ili kod veštačkog punjenja motora (natpunjenje).Nasuprot tome, pri nižim stepenima kompresije i manjim temperaturama vazduha na kraju kompresije, usled intenzivnijeg vihorenja doći će do povećanja odavanja toplote što će izazvati izvesno povećanje trajanja perioda pritajenog sagorevanja.
Pritisak, oblik i finoća ubrizganog mlaza goriva, su veličine koje ubrajamo u konstruktivne faktore sistema za napajanje dizel-motora gorivom.One skoro ne pokazuju uticaja na period pritajenog sagorevanja.Ovo se može objasniti činjenicom da i pri manjim pritiscima ubrizgavanja uvek u cilindru motora postoji dovoljan broj sitnih kapljica goriva koje brzo ispare i pomešane sa vazduhom daju dovoljno bogatu smešu u koju će se pojaviti prva žarišta plamena od kojih će se on dalje širiti po čitavom prostoru za sagorevanje.
Sa porastom broja obrta usled bržeg odvijanja procesa kompresije u motoru smanjuje se vreme dodira vazduha sa zidovima cilindra pa će i količina toplote koja se preko njih odaje biti manja.Pored toga manja je mogućnost i gubitka vazduha pored klipnih prstenova što će sve doprineti da pritisak i temperatura kod brzohodijih motora na kraju procesa kompresije budu relativno veći nego kod sporohodijih motora.Ovo će se odraziti i na vreme trajanja perioda pritajenog sagorevanja tj. povećanje broja obrta uticaće na smanjenje perioda pritajenog sagorevanja.
Na smanjenje trajanja perioda pritajenog sagorevanja utiču sledeći faktori: povećani sadržaj parafinskih ugljovodonika u gorivu; primena goriva sa nižom tačkom upaljenja; povećanje stepena kompresije; povećanje temperature, pritiska i gustine vazduha; povećanje vihorenja u cilindru pri kraju takta kompresije; smanjenje koeficijenta zaostalih gasova, povećanje temperature fluida za hlađenje, povećanje opterećenja motora, kao i primena manje provodnih materijala za izradu klipova i delova komore za sagorevanje.


ANALIZA FAKTORA KOJI UTIČU NA BRZINU SAGOREVANJA

Brzina rasprostiranja plamena kao i količinska brzina sagorevanja goriva u cilindru dizel-motora zavise od mnogih faktora, najvažniji među njima su svakako:
1) fizička i hemijska svojstva goriva;
2) temperatura i pritisak gasova na kraju takta kompresije;
3) kvalitet smeše i njeno vrtlženje;
4) koeficijent viška vazduha;
5) kvalitet ispiranja cilindra od zaostalih produkata sagorevanja;
6) režim rada motora tj. opterećenje,broj obrta, temperatura vode za hlađemje itd.
Znatnog uticaja na brzinu sagorevanja ima: frakcioni sastav goriva, njegova temperatura samozapaljenja i njegov viskozitet.
Samo povećanje pritiska ubrizgavanja ne doprinosi naročito poboljšanju u tom pogledu, a može se negativno odraziti na elemente uređaja za ubrizgavanje.
Povećanje pritiska i temperature vazduha u komori za sagorevanje povoljno utiče u smislu smanjenja temperature samoupaljenja goriva povećanja brzine sagorevanja.Primena većih stepena kompresije kao i natpunjenja,takođe povoljno utiče na brzinu sagorevanja. Sa povećanjem pritiska uduvavanja vazduha rastu maksimalni pritisci i snaga motora, ali se pri tom primećuje da je stepen porasta pritiska manji i manja je brzina porasta pritiska što povoljno utiče na mirniji rad motora.
Svakako da najveći uticaj na brzinu sagorevanja ima kvalitet smeše. Od toga kakva je smeša postignuta tj. da li je ona na vreme pravilno i ravnomerno ostvarena po čitavoj komori za sagorevanje i da li je svakoj čestici ubrizganog goriva obezbeđena dovoljna količina vazduha neophodnog za njeno sagorevanje, zavisiće i brzina sagorevanja a u krajnjoj liniji snaga i ekonomičnost motora.







JEDNAČINA SAGOREVANJA

Jednačina sagorevanja predstavlja toplotni (energetski) bilans za proces sagorevanja.Koristeći tu jednačinu možemo odrediti parametre radne materije na kraju sagorevanja. Ova jednačina se može izvesti za proizvoljnu količinu goriva, ali je najpodesnije izvesti je za jedinicu količine goriva, na pr. za 1 kg goriva. Ovu jednačinu izvešćemo prvo za kombinovani ciklus koji ima opšti karakter, a nakon toga ćemo lako dobiti izraz za sagorevanje kod oto-ciklusa.
Na početku sagorevanja, u tački c na dijagramu , radna materija se sastoji od svežeg punjenja (ovde vazduha) , i produkata sagorevanja zaostalih iz predhodnog ciklusa.Ova radna materija se nalazi pod pritiskom Pc i na temperaturi Tc .
Nakon sagorevanja u cilindru imamo količinu gasova
koja je nastala sagorevanjem 1 kg goriva sa M1 kmola vazduha, i produkata sagorevanja iz predhodnog ciklusa, koji tokom sagorevanja ne trpe nikakvu promenu.Pri tome se smeša gasova nalazi na pritisku i na temperature .
Količina toplote koja se oslobađa sagorevanjem 1 kg goriva ide na zagrevanje M1 kmola gasa , povećavajući na taj način njihovu unutrašnju energiju, zatim na izvršenje rada širenja gasa pri konstantnom pritisku , i najzad, jedan deo toplote ide na razne gubitke u toku sagorevanja.
Proces sagrevanja praćen je fizičkim i hemijskim promenama radnog medijuma, pa se pri analizi moraju uzimati relevantne činjenice, kao što su: promena specifične toplote zbog promene temperatire, promena broja molova itd..
Ovde sada ide jedna gomila formula,tj.izvodjenje gore pomenute formule i malo mi je komplikovano da sev to pisem,a nije ni Bog zna od nekog znacaja za ovu nasu temu jer se ovde bavimo osnovnim principima pa tako necu zalaziti u to!

STANJE RADNOG MEDIJUMA NA KRAJU PROCESA SAGOREVANJA

Maksimalna temperatura kod dizel motora, kreće se u granicama:
Tz = ( 1711 – 1900 )K – sporohodnih dizel motora;
Tz = ( 1800 – 2400 )K - brzohodni dizel motori;
Tz = ( 1750 – 2400 )K – prehranjivani dizel motori.
Maksimalna temperatura benzinskih oto motora:
Tz = ( 2200 – 2800 )K
Maksimalna temperatura gasnih oto motora:
Tz = ( 1800 – 2100 )K
Pritisak radnog medijuma na kraju procesa sagorevanja


gde je: alfa– stepen porasta pritiska


kod oto motora alfa je 2-3,5 a kod dizel motora je 1,3-2,5

– stepen predekspanzije:
kod oto motora je 1,0 a kod dizel motora 1,3-2,5
Maksimalni pritisak kreće se ugranicama: kod dizel motora pz = ( 45 – 150 ) (bar), a kod oto motora pz = ( 25 – 65 ).

[Chila]

PROCES ŠIRENJA

Proces širenja u stvarnom ciklusu motora sa unutrašnjim sagorevanjem odvija se po složenijem zakonu nego proces kompresije.Dok je u procesu kompresije bio problem računom obuhvatiti odavanje toplote od svežeg punjenja na zidove cilindra i u izvesnoj meri manje gubitke usled nesavršenog zaptivanja klipnih prstenova, kod procesa širenja, naročito u prvoj fazi postoji još i dogorevanje smeše i reasocijacija disociranih produkata sagorevanja.Sve ovo u znatnoj meri otežava tačniju matematičku analizu samog procesa širenja.
Da bi se što tačnije trasirala kriva promene pritiska u p-v koordinatnom sistemu, bilo bi potrebno sam proces ekspanzije prikazivati politropom promenljivog eksponenta.Međutim, time bi proračun bio znatno otežan a ne bi se nešto naročito postiglo u samoj tačnosti trasiranja politrope ekspanzije, pošto, iskreno govoreći, ni njenu početnu tačku ne znamo tačno već samo približno.


Moguće linije širenja u radnom cilindru motora.

Stoga je uobičajeno da se stvarna linija širenja aproksimira politropom konstantnogeksponenta sličnog oblika kao što je i politropa kompresije. Pod ovim uslovima moguće je odrediti pritisak itemperaturu na kraju procesa širenja.
Ako pretpostavimo da su nam na osnovu ranijeg proračuna poznati pritisci I temperature u tački 4 kod dizel-motora, odnosno 3 kod oto-motora , prema jednačini politrope sa eksponentom moguće je odrediti pritisak na kraju ekspanzije.

PROCES IZDUVAVANJA


Još u početku kad je bilo reči o procesu u****vanja ukazali smo na važnost što potpunijeg otstranjivanja izrađenih gasova iz cilindra motora.Da bi se ovo što pravilnije izvelo potrebno je sa otvaranjem izlaznog ventila početi pre nego što klip stigne u UMT tj. sa izvesnim uglom predotvaranja ( ). Ovo je neophodno činiti, jer nismo u stanju da trnutno otvorimo ventil, pa je za samo otvaranje ventila, odnosno postizanja dovoljnog protočnog preseka za izlazak produkata sagorevanja, potrbno da protekne izvesno vreme.
Izbor momenta otvaranja izlaznog ventila najbolje je izvršiti dok je motor još u fazi ispitivanja na probnom stolu, pošto on zavisi od čitavog niza faktora. Svakako da na moment otvaranja, odnosno ugao predotvaranja najvećeg uticaja imaju: brzohodost motora, veličina i zakonitost otvaranja ventila i dr.
Vrednosti ugla predotvaranja izlaznog ventila kreću se kod motora u granicama 30-60 stepeni pre UMT.
Kod oto-motora pritisci gasova u cilindru u momentu otvaranja izlaznog ventila su veći nego kod dizel-motora, stoga će i ugao predotvaranja izlaznog ventila kod njih takođe biti veći.
Prerano otvaranje ventila prouzrokuje nagli pad pritiska u cilindru. Isto tako prekasno otvaranje dovodi do veće negativne površine u toku takta izduvavanja što znači većeg rada koji treba utrošiti na izduvavanje. Pravilan moment otvaranja izduvnog ventila je jedino se može odrediti eksperimentalnim putem na već izvedenom motoru.
Ako se pravilno odredi ugao predotvaranja izlaznog ventila, sam tok pritiska u toku povratnog kretanja klipa prema SMT, biće praćen obično sa izvesnim-približno stalnim-nadpritiskom u odnosu na pritisak koji vlada u prostoru iza izlaznog ventila.
Po dolasku klipa u SMT neće se odmah zatvoriti izduvni ventil, već će se to učiniti nešto kasnije tj. pri izvesnom uglu , koji se zbog toga naziva ugao kasnijeg zatvaranja.Ovo se čini stoga, da bi se u što većoj meri iskoristila kinetička energija izlaznog gasnog stuba radi što boljeg pražnjenja cilindra.Veličina ovog ugla je:
10-50 stepeni posle SMT.
Njegov izbor je zavistan od brzohodosti motora i ukoliko je motor brzohodiji biće i ovaj ugao u principu veći.


OSOBENOSTI DVOTAKTNOG CIKLUSA

Bez obzira da li je u pitanju oto- ili dizel-motor, karakter promene pritiska u toku kompresije, sagorevanja i ekspanzije kod dvotaktnog motora neće se razlikovati od četvorotaktnog. Bitne razlike se mogu konstatovati samo u procesu promene punjenja tj. odstranjenja izrađenih gasova i ponovnog punjenja cilindra svežim punjenjem.
Kod dvotaktnih motora ovaj proces treba obaviti još dok se klip nalazi u blizini UMT i to što je moguće brže i potpunije.Vreme koje stoji na raspolaganju, izraženo u stepenima ugla kolena kolenastog vratila, iznosi svega 130-150 stepeni ,što je skoro tri puta manje nego kod četvorotaktnih motora, pa je potrebno sveže punjenje veštačkim putem uduvavati kroz tzv.prelivne otvore na cilindru, pomoću posebnog napojnog kompresora. Pre toga je potrbno omogućiti produktima sagorevanja, da kroz izlazne otvore, izađu iz cilindra. Zato se izlazni otvori otvaraju pre prelivnih.




Promena pritiska u procesu razmene radne materije kod dvotaktnih motora

Pri kraju takta širenja klip svojom gornjom ivicom otvara prvo izlazne a malo zatim i prelivne otvore. U momentu otvaranja izlaza, pritisak je visok, pa će isticanje izrađenih gasova iz cilindra, kroz izlazne preseke, čija se površina stalno povećava, vršiti sa kritičnom brzinom od 400 do 600 (m/s). Tek se u tački k pritisak okoline, p0 i pritisak u cilindru izjednačavaju sa kritičnim pritiskom. Posle toga, isticanje gasova iz cilindra kroz izlazne otvore se vrši sa brzinom koja je niža od kritične i neprestano će se smanjivati srazmerno daljem opadanju pritiska u cilindru.
Osnovni uslov za normalni tok odvijanja procesa ispiranja kod sporohodih dvotaktnih motora
da je pritisak svežeg punjenja ( ) veći od pritiska u cilindru ( ) a ovaj opet veći od pritiska okoline ( ). Ova nejednakost mora biti ispunjena u momentu otvaranja prelivnih otvora da ne bi produkti sagorevanja prodirali u ulazni vod kojim se iz napojnog kompresora dovodi sveže punjenje. Kod brzohodih motora u trenutku otvaranja prelivnih kanala pritisak u cilindru može biti nešto veći od pritiska ispiranaja bez bojazni da će doći do prodora produkata sagorevanja u prelivne kanale, jer će oni usled inercije zadržati svoj pravac kretanja prema izlaznim kanalima. U ovom slučaju, pritisak u cilindru je manji od pritiska ispiranja (ps).
Od momenta početka ispiranja do momenta zatvaranja prelivnih otvora sveže punjenje koje ulazi u cilindar istiskuje produkte sagorevanja pri čemu se delimično i meša sa njima. Radi toga je potrbno po jednom ciklusu uvoditi i nešto veću količinu svežeg punjenja nego što bi to normalno trebalo za punjenje samo radne zapremine .
Odnos zapremine svežeg punjenja koje ulazi u cilindar motora po jednom ciklusu prema zapremini , naziva se koeficijentom ispiranja. Od pravilnog izbora ovog koeficijenta između ostalog u mnogome zavisi i kvalitet ispiranja. Njegov izbor je takođe u vezi i sa visinom izlaznih i prelivnih otvora kao i pritiskom sa kojim se sveže punjenje uduvava u cilindar.
Pri izboru visina izlaznih i prelivnih kanala moramo voditi računa o tome da ukoliko su one veće biće veći i gubici aktivnog hoda klipa tj. smanjivaće se stvarna radna zapremina motora i sam srednji indikatorski pritisak. Ni izbor suviše niskih visina otvora ne daje dobre rezultate, pošto to za sobom povlači smanjenje koeficijenta punjenja, povećanje koeficijenta zaostalih gasova pa prema tome i smanjenja srednjeg indikatorskog pritiska.
Pravilan izbor visina otvora moguće je izvesti jedino na odgovarajućim modelima cilindra odnosno prototipu motora.
Izbor veličine pritiska uduvavanja svežeg punjenja u vezi je sa brzinom sa kojom ono kroz ulazne otvore ulazi u cilindar.Obično ova brzina ne treba da je veća od 70-80 m/sec .
U principu treba težiti da pritisak uduvavanja bude što niži, ali još uvek dovoljan za pravilno odvijanje ispiranja.Ovome je potrebno težiti kako se ne bi suviše trošila korisna snaga sa vratila motora za pogon napojnog kompresora.

RADNI PARAMETRI MOTORA

Sve parametre motora svrstavamo u tri grupe:
1. Indicirani parametri
2. Efektivni parametri
3. Ostali parametri
Indicirani parametri su oni koji se razvijaju i mere u cilindru motora, efektivni parametri koji se mere na izlazu kolenastog vratila, dok treći pokazuju forsiranost ili neku drugu njegovu osobinu.

INDICIRANI PARAMETRI MOTORA

Karakteristike motora koje se mogu izračunati ili direktno dobiti snimanjem promene pritiska jednog ciklusa u cilindru u funkciji zapremine koju opiše klip tokom tog ciklusa ili ugla obrtanja kolenastog vratila, nazivaju se indicirane karakteristike tj. parametri motora. Najbitnije indicirane karakteristike motora su:
- srednji indicirani pritisak ili njemu brojno jednak specifični rad ciklusa, kao pokazatelj rada snage koji se mogu očekivati od takvog motora;
- maksimalni pritisak ciklusa, kao mera brzine procesa sagorevanja i količine energije dobijene sagorevanjem pri izohorskoj promeni stanja;
- indicirane specifične potrošnje gorive;
- stepen dobrote ostvarenog ciklusa i indicirani stepen korisnosti kao pokazatelj ekonomičnosti i kvaliteta pretvaranja toplote u mehanički rad.

[Chila]

SREDNJI INDICIRANI PRITISAK

Radni proces koji se odvija u cilindru motora može se grafiički predstaviti u p-v dijagramu kao zatvorena kriva linija. Površina okružena ovom linijom određuje u odgovarajućoj meri rad koji se izvrši u cilindru motora u toku jednog ciklusa. Dijagram se može dobiti neposrednim snimanjem, tj. indiciranjem na samom motoru pomoću indikatora. Izračunaanje površine može se izvršiti računskim putem ili pomoću planimetra.
Iz p-v dijagrama, određenim matematičkim postupkom može se izračunati srednji indicirani pritisak , koji je potreban za proračun snage motora. Primenom instrumenta “Pi-metra” srednji indicirani pritisak može se odrediti neposredno na samom motoru u toku rada, za svaki cilindar posebno.
Srednji indicirani pritisak predstavlja fiktvni pritisak konstantne veličine koji bi, dejstvujući na klip u toku jednog hoda, izvršio isti rad kao i stvarno promenljivi pritisak u toku jednog ciklusa.



Teorijski (a) i stvarni (b) radni ciklus četvorotaktnog motora.

Srednji indicirani pritisak definisan je izrazom:
Pi=Wi / Vk
gde je:Wi indicirani rad, tj. rad dobijen tokom jednog radnog ciklusa u motoru i racina se po izrazu



Na osnovu i gornjih izraza vršimo uslovno pretvaranje površine koju ograničavaju linije promene stanja ciklusa prikazanog u p-v koordinatama na površinu pravougonika čija je osnovica jednaka radnoj zapremini Vh u metrima kubnim , a visina odgovara izračunatoj vrednosti Pi . Veličina Pi je rad dobijen po jedinici zapremine, izražava se u N/m2 ili KN/m2 , predstavlja izvestan pritisak pa se često naziva i srednji indicirani pritisak ciklusa.


Određivanje indikatorskog rada proračunskog dijagrama




Vrednost srednjeg indikatorskog pritiska Pi , izračunata prema gornjem izrazu , treba korigovati , zbog odstupanja stvarnog dijagrama od proračunskog. Kod snimljenog indikatorskog dijagrama linije pojedinih ciklusnih faza nadovezuju se jedna na drugu blagim, zaobljenim prelazima, a ne skokovito, kako se uzima u proračunskom (teorijskom) dijagramu.




Zaobljenje proračunskog dijagrama kombinovanog i oto ciklusa.

Odstupanje stvarnog od proračunskog dijagrama izazvano je:
- trenutkom predpaljenja tj. predubrizgavanja, koje se.mora obaviti znatno pre SMT, da bi se sagorevanje moglo izvršiti na kraju sabijanja i početku širenja, pa se linija sagorevanja odvaja od linije sabijanja.
- konačnom brzinom sagorevanja smeše, kšto je poželjno zbog termičkog opterećenja delova motora, tako da se dogorevanje izvodi posle proračunske tačke z ( 3 ), zato se kod oto motora, maksimalni pritisak proračunskog ciklusa redukuje.Koeficijent smanjenja maksimalnog pritiska zbog zaokrugljenja proračunskog dijagrama oto motora;
- odstupanje izazvano ranijim otvaranjem izduvnog ventila.
- u toku smene radne materije, kod četvorotaktnog motora, troši se rad ekvivalentan površini određenoj linijama izduvavanja I u****vanja.




Zaobljenje indikatorskog dijagrama dvotaktnog motora sa simetričnim razvodom I nesimetričnim razvodom.

Uzimanjem u obzir obe korekcije, (zaokrugljenje dijagrama I pumpni rad), stvarni srednji indicirani pritisak četvorotaktnog motora


gde je: Fi=0.92-0.97 koeficijent zaobljenja indikatorskog dijagrama, veće vrednosti odnose se na oto a manje na dizel motore.
Kod dvotaktnih motora sa simetričnom šemom razvoda uzima se da je , jer se gubitak površine zaobljenog dijagrama kompenzira dodatnom pozitivnom površinom na delu dijagrama koji odgovara visini izduvnih kanala. Kod dvotaktnih motora sa nesimetričnom šemom razvodom koeficijent zaobljenja je u granicama četvorotaktnih motora.
Četvorotaktni natpunjeni dizel motorii=10-22 bar
Dvotaktni dizel motorii=5-7 bar
Četvorotaktni gasni oto motori: Pi=5-8 bar
Četvorotaktni dizel motorii=7-10 bar
Dvotaktni natpunjeni dizel motor: Pi=7-15 bar .

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

INDICIRANA SNAGA MOTORA

Indicirana snaga motora je snaga koju motor razvija u cilindrima, kao rezultat odvijanja uzastopnih radnih ciklusa. Naziva se još i unutrašnja snaga.
Kod motora sus, za poznate vrednostirečnika klipa D(mm) , hod klipa S, broj cilindara ,taktnost motora ,srednji indikatorski pritisak i broj obrtaja kolenastog vratila n , snaga je rad razvijen u jedinici vremena.U jednom cilindru motora rad koji se obavi u toku jednog minuta zavisi od broja radnih hodova u tomvremenu što je srazmerno minutnom broju obrta vratila n.
Za četvorotaktni motor jednostrukog dejstva, kod koga se jedan radni hod izvrši na svaka dva obrta vratila, broj radnih hodova u toku jednog minuta biće n/2. Rad koji se ostvari u jednom cilindru motora tokom jednog minuta: .
Snaga motora je rad izvršen u jedinici vremena, pa se indicirana snaga za jedan cilindar motora, može napisati u obliku:




Snaga motora je rad izvršen u jedinici vremena, pa se indicirana snaga za jedan cilindar motora, može napisati u obliku za dvotaktne motore:



za četvorotaktne motore:



Kod višecilindričnih motora sus ukupna indicirana snaga određuje se kao zbir snaga pojedinih cilindara.

SPECIFIČNA INDICIRANA POTROŠNJA GORIVA


Specifična indicirana potrošnja goriva pokazuje količinu goriva utrošenog u jedinici vremena svedena na jedinicu indicirane snage. koristi se kao pokazatelj ekonomičnosti ciklusa motora.
Vrednost specifične indicirane potrošnje goriva može se oodrediti eksperimentalnim putem na izvedenom motoru, na osnovu određene časovne potrošnje goriva i istovremeno određene indicirane snage, bilo indiciranjem ili na neki drugi način. Obeležava se sa gi , a računa se prema izrazu:
gi=m/pi (gr/kwh)
gde je m apsolutna potrosnja goriva.
Vrednost specifične potrošnje goriva novoprojektovanog motora, određuje se prma izrazu za:


za dizel motore


za gasne motore
gde je


minimalna količina vazduha potrebna za sagorevanje gasnog goriva.
Ova karakteristika ima, u principu , samo teorijski značaj, tim pre što je I indicirana snaga samo teorijska (nemerljiva) veličina.

INDICIRANI STEPEN KORISNOSTI

Kao pokazatelj korisnosti ciklusa najčešće se koristi indikatorski stepen korisnosti, koji predstavlja odnos razvijene snage u cilindru motora i toplotne energije dobijene potpunim sagorevanjem goriva. Za razliku od termodinamičkog koeficijenta koji se odnosi na rad idealnog (teorijskog) toplotnog motora, u stvarnom motoru, količina toplotne enrgie pretvorena u rad, je znatno manja, zbog nesavršenosti uslova pod kojim se radni ciklus odvija.
Vrednosti indiciranog koeficijenta korisnog dejstva motora sus kreću se u granicama:
- benzinski oto motori 0.25-0.35
- gasni oto motori: 0.28-0.33
- dizel motori sanatpunjenjem: 0.40-0.45
- dizel motori bez natpunjenja: 0.44-0.48
Indicirani stepen iskorišćenja je uvek manji od teorijskog stepena iskorišćenja.

STEPEN DOBROTE RADNOG CIKLUSA

Ukoliko želimo da ocenimo koliko se stvarni ciklus u motoru približava teorijskom, potrbno je uporediti indicirani i teorijski koeficijent iskorišćenja motora. Količnik ova dva stepena iskorišćenja, naziva se stepen dobrote ciklusa, tj:



Zavisno od vrste i kvaliteta konstrukcije motora, stepen dobrote je za:

-oto motore 0.5-0.8
-za dizel motore: .0.7-0.9




Uporedjenje stvarnog i teorijskog ciklusa


Vrste i lokacije mehanickih gubitaka
Gubitak toplotne enrgije zbog realnosti i nesavršenosti stvarnog procesa u motoru jednak je zbiru različitih gubitaka u toku odvijanja ciklusa u cilindru motora,
koji su približno locirani na uporednom dijagramu teorijskog I stvarnog ciklusa na gornjoj slici,a predstavljaju:
- Gubitak toplotne energije zbog realnosti odvijanja procesa sagorevanja;
- Gubitak toplotne energije zbog hlađenja, zbog hlađenja u cilju održavanja termičkog nivoa delova motora;
- Gubitak toplotne energije na odvijanju procesa izmene radne materije, tzv. pumpni rad;
-Gubitak energije zbog nepotpunog i nezavršenog sagorevanja, koja se izbacuje sa izduvnim gasovima;
-Ostali toplotni i drugi energetski gubitci kao što su: zračenje gasa na okolinu, nehermetičnost radnog prostora itd..
Osim navedenih gubitaka, na vrednost stepena dobrote radnog ciklusa motora utiču uslovi rada motora (termičko stanje motora, režim rada motora, uslovi okoline itd.),i regulacija motora.(uglovi šeme razvoda, sastav smeše, ugao predpaljenja tj. predubrizgavanja).

EFEKTIVNI PARAMETRI MOTORA

Za razliku od indikatorskih karakteristika, kod kojih se samo indikatorski pritisak može meriti, kod efektivnih pokazatelja sve karakteristike mogu se meriti pogodnim instrumentima, osim efektivnog pritiska koji se računa.
Najvažnije efektivnie karakteristike su: efektivna snaga, srednji efektivni pritisak, mehanički stepen korisnosti, efektivna specifična potrošnja goriva, efektivni stepen korisnosti. Ovi parametri su bitni za eksploataciju motora jer nam govore osnazi koju motor predaje na spojnici ili sa kojom ekonomičnošću pri tome motor radi u pogledu potrošnje goriva.

Efektivna snaga i srednji efektivni pritisak

Indikatorska snaga umanjena za mehaničke gubitke snage u prenosu od cilindra do motora – zove se efektivna snaga motora u KW. Efektivna snaga je realna veličina koja se može meriti na spojnici motora, manja je od indukatorske snage za vrednost snage mehaničkih gubitaka tj. snage koja se troši na savlađivanju svih otpora u motoru. Prema tome , sve otpore možemo grupisati u tri glavne grupe, i to:
snaga koja se troši na savlađivanje otpora trenja u motoru: trenje klipa i klipnih karika sa zidovima cilindra, trenje u ležištima klipnjače I kolenastog vratila, trenje u kliznim. površinama ostalih pokretnih delova: ventila, podizača, klackalica, itd.
snaga koja se troši za pogon sopstvenih pomoćnih uređaja: pumpe za vodu, ulje igorivo, ventilator, razvodnika paljenja, itd.
snaga koja se troši na savlađivanje aerodinamičkih otpora kretanja klipa, klipnjače, kolenastog vratila i ostalih pokretnih delova u kućištu motora, oni su relativno mali i iznose
Veličina mehaničkih gubitaka zavisi od konstruktivnih, proizvodnih ieksploatacionih faktora a može se izračunati kao zbir snage koji se troši na pumpni rad (razvod radne materije), neki autori uvrštavaju u mehaničke gubitke.
Obrtni moment vratila motora definiše apsolutnu vrednost rada koji motor daje, a srednji efektivni pritisak prikazuje specifičnu vrednost razvijenog rada.
Provere snage motora određuje se ispitivanjem, odnosno merenjem pomoću kočnice na probnom stolu ispitne stanice ili pomoću torzionometra, na samom vratilu u toku normalnog rada.
Srednji efektivni pritisak obično daje proizvođač uz podatke o motoru. Ovaj pritisak se može regulisati promenom količine ubrizganog goriva, jer se u cilindar u**** uvek ista količina vazduha

STEPENI MEHANIČKOG I EFEKTIVNOG ISKORIŠĆENJA

Mehnički stepen korisnog dejstva određuje odnos snage razvijene na kolenastom vratilu motora (efektivna snaga), prema ukupnoj snazi koju razvijaju gasovi u cilindrima motora






Promena mehaničkog stepena iskorišćenja u zavisnosti od: a)-opterećenja.
konstantnom pri broju obrtaja, b)-broja obrtaja kolenastog vratila

Sa slike vidimo da sa porastom opterećenja motora raste mehanički stepen iskorišćenja a opada sa porastom broja obrtaja.
Efektivni stepen korisnosti motora, predstavlja rad, koji se efektivno dobija iz jednog ciklusa na vratilu motora, sveden na energiju koja se uloži za njegovo dobijanje.
Efektivni stepen korisnosti je realni pokazatelj kvaliteta pretvaranja toplotne energije goriva u mehaničku snagu.
Specifična efektivna potrošnja goriva pokazuje koliko goriva troši motor po jedinici efektivne snage na čas.
Za približno određivanje, minimalne specifične potrošnje goriva benzinskih motora, možeemo koristiti formula:



(gr/kwh)
Potrošnja goriva motora je važan faktor motora, jer se ekonomičnost motora definiše specifičnom efektivnom potrošnjom goriva , odnosno, ukupna ekonomičnost motora zavisi od:
- stepena korisnosti teorijskog ciklusa, tj.,koji se teorijski ciklus realizuje u motoru;
- stepena dobrote stvarnog ciklusa, tj. koliko je uspešno realizovan teorijski ciklus stvarnim radnim procesom u cilindru motora;
- mehaničkog stepena korisnosti, tj. od kvalitetaizrade motora

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

TOPLOTNI BILANS MOTORA SUS

Toplotni (energetski) bilans motora, predstavlja raspodelu toplote koja se dobija sagorevanjem goriva u cilindru.

ili izraženo u procentima od dobijene toplote:





Šema dovedene i odvedenih toplotnih energija u i iz njegovog graničnog
prostora
Različite toplotne energije prikazane na slici gore imaju sledeće značenje:
Q1 -toplotna energija dovedena u motor sagorevanjem goriva

Qe -toplotna energija ekvivalentna efektivnom radu motora

Qr -toplotna energija koju sa sobom odnose izduvni gasovi uvidu njihove kinetičke energije i njihove entalpije zbog nepotpune ekspanzije u cilindru.
Qw- toplotna energija predata rashladnom medijumu
Qm- količina toplotne energije odvedena sredstvima za podmazivanje pri njegovom hlađenju, radi sprečavanja njegovog zagrevanja usled dodira sa vrelim delovima motora (klip, cilindar itd..) i usled toplote razvijene trenjem u kliznim površinama.Računa se, slično kao i
Qng -količina toplotne energije koja se gubi zbog nepotpunog sagorevanja goriva u motoru, gubi se sa izduvnim gasovima u vidu komponenata nepotpunog sagorevanja, pre svega ugljenmonoksida i vodonika. Udeo ovih komponenata je veći što je smeša bogatija.
Qnh -gubitak toplotne energije iz radnog prostora zbog nehermetičnosti radnog prostora, tj. propuštanja gasa između klipa i cilindra.
Qz-gubitak toplotne energije usled zračenja produkata sagorevanja I odavanja toplote sa spoljnih zidova motora na okolinu.
Qpu-gubitak toplotne energije za pogon pomoćnih uređaja



Šematski prikaz potpunog Senkijevog dijagrama motora SUS.

Na slici gore pored uvedene količine toplote i toplote koje se odvode rashladnim fluidu , izduvnim gasovima zračenjem i dela toplote koja se u motoru efektivno koristi za dobijanje mehaničkog rada , navedene su i toplote koje pokazuju unutrašnje tokove toplotne energije u motoru.
Ovde je označeno sa:
Q1 toplota koja se utroši na zagrevanje smeše:
Q2 toplota koju gasovi predaju preko zidova cilindra rashladnom fluidu;
Q3toplota koja se oduzima rashladnom fluidu za zagrevanje svežeg punjenja;
Q4toplota koja se oduzima od izduvnih gasova za zagrevanje svežeg punjenja;
Q5 toplota kojom izduvni gasovi zagrevaju rashladni fluid;
Q6 toplota ekvivalentna ukupnoj energiji koja odlazi sa izduvnim gasovima
Q7toplota nastala trenjem klipa o zidove cilindra koja se predaje rashladnom fluidu;
Q8toplota ekvivalentna ostalim mehaničkim gubicima u motoru;
Q9 toplota ekvivalentna kinetičkoj energiji izduvnih gasova;
Q10toplota koja se gubizračenjem u okolinu.
Deo toplote odveden sredstvima za hlađenje iznosi kod oto motora 20-25 % a kod dizel motora 15-25% od ukupno dovedene toplote umotor. Energetski posmatrano, samo hlađenje predstavlja negativnu stavku, ali se mora vršiti zbog ulja za podmazivanje pokretnih delova motora legura metala od kojih su delovi motora izgrađeni. Otpornost materijala do relativno nižih temperature lagano opada sa povećanjem temperature. Međutim, posle toga dolazi do opadanja njegove otpornosti što dovodi do havarije vitalnih delova motora.
Određeno povećanje izlazne temperature rashladnog fluida doprinosi manjem poboljšanju efektivnosti iekonomičnosti rada motora. Povećanjem izlazne temperature fluida za hlađenje od 50 stepeni C na 90 stepeni C efektivna snaga motora povećava se za 2,5 do 8% a specifična potrošnja goriva, u proseku se može se smanjiti za 2 do 5 (gr/kwh) . Zato se I izlazne temperatire flida za hlađenje motora održavaju u granicama od 75-90 stepeni C Kod motora sa protočnim sistemom hlađenja, brodskih, stacionarnih itd. izlazna temperature treba da je još niža, u granicama od 50-55 stepeni C.

POGONSKE KARAKTERISTIKE MOTORA

REŽIMI RADA

U podacima u motoru daju se njegove nominalne karakteristike, a to su: nominalna snaga i nominalni broj obrtaja pri kome se ta snaga razvija.
Nominalna snaga je efektivna snaga koju proizvođač garantuje da je motor može razvijati pod određenim eksploatacionim uslovima ikoja je upisana u garantni list motora.
Broj obrtaja kolenastog vratila pri kome se razvija nominalna saga , naziva se nominalni broj obrtaja. U eksploatacionim uslovima motori mogu kontinualano menjajti broj obrta: od minimalnog do maksimalnog.
Minimalni broj obrtaja, je onaj, pri kome motor pri punom dovodu goriva i vazduha može još stabilno da radi, razvijajući pri tome i odgovarajući obrtni moment, najmanje 10min. Ako pri tome motor radi bez opterećenja, onda je to minimalni broj obrtaja praznog hoda
Maksimalni broj obrta je najveći broj obrta koji motor može dovoljno dugo da izdrži s obzirom na uslove rada i otpornosti njegovih delova. On je ograničen pogoršanjem uslova radnih procesa zbog smanjenja stepena punjenja cilindra, termičkog opterećenja delova, povećanjem inercijalnih sila pokretnih delova motora itd.
Promenom količine smeše ili goriva koja se uvodi u cilindar motora, menja se i broj obrta od minimalnog do maksimanog sa promenom promenom snage tj. obrtnog momenta na izlazu kolenastog vratila.
Snaga koja je potrbna za pogon vozila, ne zavisi samo od broja obrta, već i od niza drugih faktora: kod automobila – od stanja puta, uspona, krivina itd., traktora – od zemljišta, dubine brazde, priključnog oruđa itd. Pri eksploataciji motora dolazi do stalne promene režima pod kojim motor radi, zato se vrše odgovarajuća ispitivanja zavisnosti promene snage, broja obrtaja, časovne i specifične potrošnje goriva i drugih karakterističnih parametara u zavisnosti od eksploatacionih faktora.
U zavisnosti od toga kako se pri ispitivanju karakteristika na probnom stolu menja režim rada razlikujemo nekoliko grupa karakteristika. To su: brzinske karakteristike, karakteristike opterećenja, regulatorske, propelerske, univerzalne i reglažne (regulacione) karakteristike.

BRZINSKE KARAKTERISTIKE

Karakteristika, koja nam pokazuje promenu osnovnih parametara motora u zavisnosti od broja obrtaja ili srednje bezine klipa, pri konstantnom položaju regulacionog organa, naziva se brzinska karakteristika.
Snaga je proporcionalna proizvodu srednjeg efektivnog pritiska ibroja obrtaja, a obrtni moment direktno proporcionalan sredmmnjem efektivnom pritisku.. Pod predpostavkom, da sa konstantnim položajem regulacionog organa, srednji efektivni pritisak je nezavistan od broja obrtaja, obrtni moment bi takođe bio konstantan asnaga linearnorasla sa porastom broja obrtaja.




Na slikama je prikazana promena veličina, koje određuju srednji efektivni pritisak, u funkciji promene broja obrtaja vratila pri maksimalnom položaju regulacionih organa.
Pri snimanju krive pune snage dizel motora, položaj poluge, kojom se reguliše količina goriva, koja se ubrizgava u cilindar motora ostaje nepromenjen. Količnina ubrizganog goriva reguliše se u zavisnosti od broja obrtaja pumpe za ubrizgavanje, a ugao predubrizgavanja, reguliše se tako da za svaki brzinski režim bude optimalan.
Kod oto motora kriva pune snage snima se pri punom otvoru leptira, a ugao predpaljenja reguliše se tako da za svki brzinski režim rada motora bude optimalan.
Snimljene karakteristike motora, pri maksimalnom položaju regulacionih organa, pri punom opterećenju motora nazivaju se još i spoljne brzinske karakteristike motora.



Ukoliko se motoru ne daje maksimalna količina goriva već neka druga –manja, a pri tome, položaj regulacionih organa se ne menja, moguće je snimiti neku drugu brzinsku karakteristiku. Ovakva kriva biće ispod krive spoljne brzinske karakteristike, a pošto je snimljena ne pod punim već delimičnim opterećenjem, naziva se brzinska karakteristika pri delimičnom opterećenju. Broj ovih karakteristika pri delimičnom opterećenju može biti veliki.


Kod dizel motora položaj maksimuma brzinskih karakteristika sa delimičnim opterećenjima, postiže se uvek pri jednom istom broju obrtaja Međutim kod oto motora maksimum pokazuje tendenciju pomeranja u smeru nižeg broja obrtaja. ovo se objašnjava time što se srazmerno pritvaranju leptira u usisnom vodu povećavaju i otpori, čime se pogoršava punjenje cilindra. Zapaljiva smeša koja prolazi pored leptira, pri određenom broju obrtaja postiže svoju maksimalnu brzinu (brzinu zvuka), daljim povećanjem broja obrtaja, brzina se neće više povećavati i doći će do naglog smanjenja punjenja cilindra svežom smešom. Ukoliko je leptir prigušeniji utoliko će pri manjim brojevima obrtaja smeša postići svoju kritičnu brzinu. Zato je maksimalni broj obrtaja pri praznom hodu, kod oto motora, često ,manji i od njegovog nominalnog.
Ako se snimanje brzinske karakteristike motora vrši pri praznom hodu tj. bez opterećenja motora dobija se tzv. brzinska karakteristika praznog hoda.

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

EKONOMIČNOST RADA MOTORA

Ispitivanja pokazuju da časovna potrošnja goriva stalno raste sa povećanjem broja obrtaja motora za razlku od specifične potrošnje goriva , koja pri određenom broju obrtaja dostiže minimum, kao što se može videti na slikama kod oto motora i kod dizel motora.


. Tok promene specifične potrošnje Tok promene specifične
goriva kod oto motora u funkciji potrošnje goriva kod dizel motora u f-ji br obrtaja broja obrtaja. u funkciji broja obrtaja.
Specifična efektivna potrošnja potrošnja goriva obrnuto je proporcionalna efektivnom stepenu korisnosti
Kod oto motora specifična efektivna potrošnja raste sa manjenjesm opterećenja. Porast potrošnje pri većim brojevima obrtaja, posledica je opadanja mehaničkog stepena korisnosti, dok je pri nižim brzinskim režimima, porst potrošnje uslovljen opadanjem indiciranog stepena korisnosti zbog pogoršanja sagorevanja usled smanjenja intenziteta strujanja, slabijeg zaptivanja cilindra itd. Apsolutni minimum potrošnje nije pri punom otvoru leptira već pri 80 – 90% maksimalnog opterećenja zbog toga što je, pri punom opterećenju, sistem za formiranje smeše regulisan tako da daje bogatu smešu sa kojom se ostvaruje maksimalna snaga, dok je na delimičnim opterećenjima smeša blago siromašna zbog ekonomičnosti.
Kod dizel motora krive specifične, pri konstantnom položaju regulacionog organa imaju minimum u oblasti srednjih brojeva obrtaja, jer kod viših brzinskih režima opada mehanički stepen korisnosti, dok kod nižih, dolazi do smanjenja indiciranog stepena korisnosti. Bitna razlika dizel motora u odnosu na oto motor jei ta da pri nižim opterećenjma porast potrošnje sa smanjenjem opterećenja je daleko manji. Apsolutni minimum potrošnje postiže se kod 70 – 80% maksimalnog opterećenja.

ELASTIČNOST RADA MOTORA

Pri radu na krivoj pune snage oto motor ima bolju stabolnost rada od dizel motora. Prelaskom na delimično opterećenje stabilnost režima rada oto motora se povećava, a dizel motora ostaje skoro ista kao pri punoj snazi.
Stabilnost režima rada motora ocenjuje se koficijentom elastičnosti (prilagodljivosti) promenljivom režimu rada. Prilagodljivost motora promenljivom opterećenju utoliko je veća ukoliko je veći priraštaj obrtnog momenta kod smanjenja broja obrtaja izazvanog povećanjem spoljnjeg opterećenja.
Koeficijent elastičnosti definiše se odnosom maksimalnog momenta (ili njemu srazmernog srednjeg efektivnog pritiska ) I momenta koji odgovara maksimalnoj snazi (oto motor) odnosno nominalnoj snazi (dizel motor).
Pored elastičnosti (prilagodljivosti), određene tokom obrtog momenta, važan je i interval broja obrtaja u kome motor radi stabilno. Ovaj interval određen je brzinskim koeficijentom elastičnosti, kao odnos broja obrtaja maksimalnog momenta prema broju obrtaja maksimalne (kod dizel motora nominalne) snage.
Kod četvorotaktnih karburatorskih motora brzinski koeficijent kreće se u granicama 0.45-0.75 , kod dvotaktnih motora sa karterskim ispiranjem 0.7-0.75, kod dizel motora 0.55-0.75 , kod motora sa obrtnim klipovima 0.6-0.7.
Ovaj koeficijenat pokazuje u kom se odnosu može smanjiti broj obrtaja motora, a da pri tome moment još uvek raste. Poželjno je da brzinski koeficijent elastičnosti ima što manju vrednost a koeficijent elastičnosti momenta što veću vrednost, jer se time poboljšavaju dinamičke karakteristike motora. Kod sportskih oto motora primenjuje se brzohoda šema razvoda koja omogućava postizanje visoke maksimalne snage, ali je elastičnost motora manja.

KARAKTERISTIKE OPTEREĆENJA

Za razliku od ranije navedenih karakteristika, kod kojih je na apscisnoj osi uvek broj obrtaja, kod stacionarnih motora, tj. motora koji rade sa konstantnim brojem obrtaja,važno je poznavati promenu snage i obrtnog momenta motora, kao i časovnu i specifičnu potrošnju goriva u zavisnosti od promene opterećenja.
Pri grafičkom prikazivanju stacionarnih karakteristika na osi apscise nanosi se, kao nezavistan parameter, koji karakteriše opterećenje, obično: srednji efektivni pritisak, obrtni moment, efektivna snaga ili procenat pune snage, koju motor razvije pri broju obrtaja pri kome se vrši snimanje.karakteristika. Svi ostali parametri važni za rad motora: temperature izduvnih gasova, specifična i časovna potrošnja goriva, mehanički, efektivni i indikatorski stepen iskorišćenja, broj obrtaja (ako se ispitivanje vrši uz dejstvo regulatora), srednji efektivni pritisak itd. nanosimo na ordinatnoj osi.
Kod oto motora minimum specifične potrošnje goriva postiže pri 80 – 90% maksimalnog opterećenja dok, kod punog opterećenja, potrošnja osetno raste kao posledica opadanja zbog obogaćenja smeše.

Kod dizel motora se povećanje.opterećenja postiže povećanjem količine ubrizganog goriva u skoro istu količinu sabijenog vazduha pa se koeficijent viška vazduha smanjuje sa povećanjem opterećenja. Indicirani stepen korisnosti monotono raste sa smanjenjem opterećenja. Zato je porast potrošnje kod niskih opterećenja mnogo blaži od potrošnje kod oto motora, a posledica je samo smanjenja mehaničkog stepena korisnosti. Minimalna vrednost potrošnje potrošnje postiže se pri 70 – 80% maksimalnog opterećenja dok je pri većem opterećenju, blagi porast posledica smanjenja .

REGULATORSKE KARAKTERISTIKE KOTORA

Kod motora sus neophodna je primena regulatora broja obrtaja kako bi se on zaštitio od havarije usled velikih inercujalnih sila, naročito kod dizel motora. Regulator je uređaj u sklopu pumpe za ubrizgavanjegoriva koji ima ulogu da, ukolko dođe do odstupanja u odnosu na regulisani broj obrtaja, automatski deluje element za doziranje (najčešće to je zupčasta letva) usmislu smanjenja, odnosno, povećanja ubrizgane količine goriva, I na taj način održi regulsani broj obrtaja. U zavisnosti od toga na kojim brzinskim režimima deluje, razlikujemo tri tipa regulatora: jedorežimski, dvorežimski I sverežimski.
Jednorežimski regultor se više primenjuje kod dizel motora, a vrlo retko kod oto motora. Njegova uloga je da ne dozvoli motoru da prekorači određeni broj obrtaja, koji bi mogao biti’rizičan za njegove delove, zbog porasta inercijalnih sila. Kod oto motora primenjuje se samo u onim slučajevima gde je potrebno održavati konstantan broj obrtaja kao npr. pri pogonu elektro – generatora, kompresora, pumpe itd..
Jednorežimski regulator deluje na jednom broju obrtaja motora koji nazivamo brojem obrtaja dejstva regulatora. On deluje.na poluge sistema za napajanje goriva samo u trenutku kad motor pređe nominalni broj obrtaja. U tom slučaju regulator naglo smanjuje dovod goriva u motor, tako da motor ne može nikako preći maksimalni broj obrtaja nmax, i u slučaju da je potpuno rasterećen. Zato se ovaj tip regulatora često naziva i granični.
Dvorežimski regulatori imaju osobinu da mogu dejstvovati na regulacione poluge sistema za napajanje motora gorivom kako pri niskim brojevima obrtaja pri praznom hodu tako I pri maksimalniim brojevima obrtaja. Najčešće se upotrebljavaju kod dizel motora, jer je njihov rad , pri nižim opterećenjima i brojevima obrtaja nestabilan
Pri punom opterećenju dvorežimski regulator ne deluje na promenu snage odnosno obrtog momenta, već samo ograničava maksimalni broj obrtaja. Međutim pri delimičnim opterećenjima dejstvuje na taj način što pri povećanju broja obrtaja naglo smanjuje snagu tj. broj obrtaja. Između nmin I nmax ne utiče na rad motora. Iznad nmax, regulator ponovo stupa u dejstvo sprečavajući da motor ne pređe maksimalno dozvoljeni broj obrtaja.
Sverežimski regulator čije je dejstvo prikazano na sl.12.16, ima znatno složeniju ulogu I on iz osnova menja ponašanje motora u eksploataciji. Komandna poluga, u ovom slučaju, nije direktno povezana sa organima za doziranje ubrizgane količine goriva, već posredstvom sverežimskog regulatora, tako dase njenim pomeranjem praktično bira regulisani broj obrtaja izeđu I .na tom odabranom broju obrtajaregulator deluje kao jednorežimski, odnosno, automatski reguliše ubruzganu količinu goriva, u zavisnosti od spoljnjeg opterećenja, održavajući u uskim granicama zadati broj obrtaja. Ukoliko sekomandna poluga postavi u maksimalni položaj, motor radi pod dejstvom regulatora na maksimalnom broju obrtaja, a postavljanjem u neki delimični položaj bira se odgovarajući broj obrtaja u random opsegu. Kod mehaničkog sverežimskog regulatora stepen neravnomernosti je u donjem području broja obrtaja znatno veći nego na nominalnom brzinskom režimu.
Sverežimski regulator povećava u velikoj meri elastičnost rada motora I ugrađuje se kod onih primena dizel motora kojima je svojstvena česta promena opterećenja.Obavezno se primenjuje kod traktorskih motora, tertna pa I putničkihvvozila. Kod savremenih motora rad sistema za ubrizgavanje regulisan je elektronskim putem.

PROPELERSKE KARAKTERISTIKE

Karakteristika koja pokazuje promenu snage brodskog motora u zavisnosti od promenene broja obrtaja vratila propelera kada je on bio direktno ili preko mehaničke ili hidrauličke spojnice vezan za vratilo motora naziva se propelerska karakteristika motora SUS.
Otpor vode u kojoj se obrće brodski propeller, naziva se spoljni otpor za razliku od unutrašnjih otpora trenja koji se javljaju kako u motoru tako I u spojnici.
Snaga koju motor razvijamože se sa određenom tačnošću aproksimirati kubnom parabolom
Pe=C x n na kub
gde je: C konstanta koja zavii uglavnom od prečnika i koraka propelera.
U tom slučaju obrtni moment je srazmeran kvadratu broja obrtaja:
Mpr=995 x Prp / n= K x n na kvadrat (Nm)
Ovakav način opterećenja motora je karakterističan kod brodskog i avionskog pogona gde je motor povezan sa propelerom čija se snaga otpora menja po zakonu kubne parabole. Kod pogona motornog vozila tzv. kriva upotrebe motora (promena snage otpora sa promenom brzine vozila u odredenom stepenu prenosa) takode ima oblik kubne parabole. Kod brodskog i avionskog pogona faktor proporcionalnosti "a ", u gomjoj formuli, zavisi od karakteristika i koraka propelera i kod broda je najčesce konstanta. Kod motornih vozila se kriva upotrebe obično definiše u direktnom stepenu prenosa na ravnom drumu.
Pri radu motora na delimičnim opterećenjima, tj. pri manjim brzinama plovnog objekta, snaga motora ostaje neiskorišćena (područje između krive pune snage i propelerske krive) a, osim toga, povećana je i specifična potrošnja goriva. Bolje iskorišćenje potencijalnih mogućnosti motora može se postići primenom propel era promenljivog koraka, gde je, pri različitim brzinama broda, moguće optimalno uskladiti uslove rada motora i propelera sa stanovišta ekonomičnosti pogona, sl.12.18. Sličan efekat se može postići primenom dvoelisnog pogona ili pogona preko jednog propelerskog vratila na koje je, preko prenosnika, priključeno više motora (najčešće 2 ili 4). Pri manjim brzinama kretanja broda koristi se jedan motor koji radi u području ekonomičnog opterećenja, dok se pri većim brzinama uključuje i drugi, odnosno, ostali motori.


UNIVERZALNE KARAKTERISTIKE MOTORA

Univerzalne karakteristike motora predstavljaju kombinaciju brzinskih karakteristika i karakteristika opterećenja i one na vrlo slikovit i pregledan način prikazuju promenu određene motorske veličine u celoj radnoj oblasti motora. Na apscisnu osu se nanosi broj obrtaja, a na ordinatu srednji efektivni pritisak ili neka druga veličina koja karakteriše opterećenje (npr. obrtni moment). Veličina koja se prikazuje univerzalnim dijagramom, daje se parametarski, odnosno, formiraju se linije konstantnih vrednosti te veličine. Na ovaj način najčešće se prikazuje specifična potrošnja goriva, ,a mogu se prikazati i druge motorske veličine
Da bi se mogao obrazovati univerzalni dijagram neke veličine, potrebno je izvršiti ispitivanja u celoj radnoj oblasti motora, oto motora =90% a kod dizel =75% od maksimalnog. pri određenom (dovoljno velikom) broju brzinskih režima i opterećenja. U praksi se može izvršiti snimanje više karakteristika opterećenja pri različitim brojevima obrtaja ili niza brzinskih karakteristika pri različitim položajima regulacionog organa. Na osnovu tako dobijenih tokova posmatrane veličine, može se form irati njen univerzalni dijagram. Na dijagramu se, u cilju povećanja informativnosti, pored posmatrane veličine, unose i linije konstantnih vrednosti snage motora, a često i nekog drugog interesantnog parametara.
Na donjim slikama prikazani su univerzalni dijagrami specifične potrošnje goriva za izvedeni, serijski, oto i dizel motor. lako se odnose na konkretne motore, oni su reprezentativni jer jasno pokazuju tipične razlike koje se javljaju kod oto i dizel motora.
Kod oto motora su prikazane i linije konstantnih otvora leptira iz kojih se vidi sve veća povijenost srednjeg efektivnog pritiska kod nižih otvora leptira. Tačka u kojoj se postiže minimalna specifična potrošnja, naziva se "pol ekonomičnosti" i ona se kod obe vrste motora nalazi pri srednjem broju obrtaja.






Univerzalni dijagram specijicne potrošnje oto motora DMB 1000

Oblast u kojoj je potrošnja manja od neke određene vrednosti (npr. 10 ili 20% veće od minimalne) i koja se na univerzalnom dijagramu može jasno oivičiti, možemo smatrati ekonomičnom oblašcu rada motora. U praksi se teži da motor što je moguće više vremena radi u ovoj oblasti broja obrtaja i opterećenja što je zadatak optimalnog usklađivanja karakteristika motora i potrošača.
lako je kod brzinskih karakteristika i karakteristika opterećenja već analiziran tok specifične potrošnje goriva, ukratko univerzalni dijagram pruža izvanredan uvid u celokupnu radnu oblast motora.



Univerzalni dijagram specifične potrošnje dizel motora IMR S44/V

Gubitak ekonomičnosti kod niskih opterećenja (pritvaranja leptira) je osnovni nedostatak oto motora. Desno od pola ekonomičnosti, u pravcu većih brojeva obrtaja, potrošnja raste kao posledica porasta mehaničkih gubitaka i opadanja mehanickog stepena korisnosti . U suprotnom smeru, levo, potrošnja raste zbog opadanja indikacijski stepen korisnosti jer, kod nižih brojeva obrtaja, smanjen intenzitet strujanja dovodi do razvlačenja sagorevanja, a i zaptivanje radnog prostora je slabije.
Univerzalni dijagrami jasno pokazuju da ekonomična oblast kod dizel motora zahvata znatno šire područje nego što je to slučaj kod oto motora. Razlika je naročito izražena u domenu nižih opterećenja, tako da je dizel motor znatno ekonomičniji u eksploataciji, posebno kod onih primena gde su ovi režimi značajno zastupljeni.

REGLAŽNE KARAKTERISTIKE MOTORA

Reglažne ili regulacione karakteristike predstavljaju zavisnost pokazatelja motora u pogledu snage i ekonomičnosti (ili ekoloških pokazatelja, npr. sastav izduvnih gasova) od parametara koji utiču na rad motora. Takvi važni uticajni parametri su npr.: sastav smeše, ugao pretpaljenja (kod oto motora), ugao predubrizgavanja, zakon ubrizgavanja, pritisak ubrizgavanja (kod dizel motora), intenzitet hlađenja i sl.
Jedna od najvažnijih regulacionih karakteristika oto motora, zavisnost snage i ekonomičnosti (specifične potrošnje) od sastava smeše (izraženog preko koeficijenta viška vazduha), prikazana je na slici dole. Vidi se da se maksimum snage postiže sa bogatom smešom (lambda=0.85-0.9 ), dok se minimum specifične potrošnje dobija u oblasti blago siromašne smeše (lambda=1.1 ). U skladu sa time reguliše se sistem za obrazovanje smeše, bilo da se radi o karburatoru ili sistemu ubrizgavanja benzina. Na srednjim opterećenjima motor se napaja siromašnom smešom kako bi se postigla povoljna ekonomičnost, dok se pri punom otvoru leptira smeša obogaćuje u cilju postizanja maksimalne snage.
Na slikama dole prikazana je promena snage i specifične potrošnje kod dizel motora u funkciji momenta ubrizgavanja, odnosno, ugla predubrizgavanja . Vidi se da postoji optimalni ugao predubrizgavanja pri kome se postiže maksimum snage i ekonomičnosti motora. Ova optimalna vrednost ugla prredubrizgavanja , medjutim, nije ista na svim režimima rada motora, tako da je pumpa za ubrizgavanje opremljena regulatorom koji automatski podešava ugao predubrizgavanja u zavisnosti od režima rada .



Uticaj sastava smeIe na Uticaj ugla predubrizgavanja
karakteristike oto motara na karakteristike dizel motora

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

Evo sada i malo nekih lepsih i interesantnijih tema za citanje.
KONSTRUKCIJSKO IZVOĐENJE MOTORA SUS

KONSTRUKCIJE ČETVOROTAKTNIH MOTORA

Benzinski motori se sastoje iz razlicitih delova, koji mogu biti:
- nepokretni delovi i
- pokretni delovi -


Osnovni delovi četvorotaktnog benzinskog motora:1- karburator, 2-usisni kanal,3 ventil, 4-svečica,5-cilindarska glava,6-cilindar (blok),7- klip, 8-klipnjaca,9-radilica,10- zupčanici prenosa kretanja ad radilice na bregastu osovinu, 11-bregasta osovina sa podizackom šipkom, 12 - klackalica, 13 - karter, 14 - korito kartera
Na slici gore prikazan je četvorotaktni benzinski motor sa naznakom glavnih elemenata,
Nepokretni. osnovni delovi motora su:
- blok motora (cilindarski blok),
- glava motora (cilindarska glava),
- karter motora i prateći, spojni, noseći zaptivni i drugi delovi.
Pokretni delovi motora su grupisani prema nameni, i to kao:
- motorski mehanizam (u čiji sastav je: klip, klipni prstenovi, osovinica klipa, klpnjača, kolenasto vratilo, zamajac i drugi prateći elementi),
- razvodni mehanizam (u čiji sastav ulaze: bregasta osovina. podizači, šipke podizača, klackalice, ventili i drugi prateći elementi)
- razvodnik snage i obrtnog momenta (u čiji sastav ulaze: zupčanici sa odgovarajuć'im vratilima, remenici, lančanici i drugi prateći elementi).
Da bi motor mogao da funkcioniše, potrebno je da. osim pomenutih delova i mehanizama, bude snabdeven odgovarajućim sistemima, ito:
-sistemom za napajanje motora gorivom i vazduhom,
- sistemom za paljenje gorive smeše,
- sistemom za podmazivanje sklopova motora
- sistemom za hlađenje,
- sistemom za startovanje motora,
- sistemom za signalizaciju i upravljanje i dr.



Poprecni presek motora 'Zastava 101"



Uzdužni presek motora "Zastava 101"


uporedne karakteristike

Poprečni presek četvorotaktnog benzinskog motom GAZ -21. 1- klackalica, 2 - sedište venti/a, 3 - svećica, 4 - cilindarska košuljica, 5 - podizačka sipka, 6 - čaura podizača, 7 - bregasta osovina, 8 - radilica, 9 - zaptivka košuljice, 10- cilindarski blok, 11 - umetak košuljice, 12 - cilindarska glava, 13 - anker vijak

KONSTRUKCIJA DIZEL MOTORA

Dizel-motori se međusobno konstrukcijski razlikuju u zavisnosti od broja taktova neophodnih za izvršenje jednog kompletnog radnog ciklusa (četvorotaktni i dvotaktni motori), po nameni (Iokomocioni - lociranih na vozilima i stacionarni), po brzohodnosti (sporohodi, srednje brzohodi i brzohodi), prema vrsti upotrebljenog goriva (na dizel-motore kod kojih sagoreva ulje za loženje, teško i lako dizel-gorivo), prema načinu punjenja radnog cilindra (motori sa i bez prehranjivanja - natpu njenja), prema načinu hlađenja (sa vodenim i vazdušnim hlađenjem), prema broju, položaju i rasporedu cilindara jednocilindrični, dvocilindrični itd. do 36-tocilindrični; sa vertikalnim cilindrom, pod uglom, horizontalnim i visećim cilindrom; redni, linijski, zvezdasti, V - "fau", bokser itd.) i po drugim podelama koje ovde nisu navedene.
Dizel-motor se sastoji iz kućista, kojeg sačinjavaju blok motora, glava motora i karter. U bloku motora (cilindarski blok) nalazi se jedan ili vše cilindara u kojima se kreće klip u skladu sa taktovima motora. Cilindarska šupljina, čelo klipa I deo površne glave motora ograničavaju radni prostor motora u kojem se odvija ceo radni ciklus. Klip sa klipnim prstenovima klizi po cilindarskoj košuljici koja je smeštena u odgovarajuću šupljinu bloka motora. Košuljica cilindra može celom svojom spoljnom površinom nalegati na zid bloka motora, bez direktnog kontakta sa rashladnom tečnoscu koja cirkuliše kroz komore bloka i glave motora (suva košuljica) ili može biti izvedena tako da deo njene spoljne površine i šupljine u bloku obrazuju komoru kroz koju protiče tečnost za hlađenje (mokra - vlažna košuljica).
Sila pritiska gasova na čelo klipa deluje preko osovinice klipa i klipnjače na leteći rukavac kolenastog vratila (radilice) stvarajući obrtni moment i obrtanje kolenastog vratila. Obrtni moment, odnosno mehanička energija se, preko sistema zupčanika smeštenih u motornoj kućici. odvodi sa jednog kraja radilice jednim manjim delom) kao pogonska energija drugim uređajima motora, a veći deo potrošaču mehaničke energije, odnosno uredaju ili sistemu kojeg taj motor pogoni.Zamajac koji je smešten na drugom kraju kolenastog vratila obezbeđuje njegovo ravnomerno obrtanje kako ne bi došlo do oscilacija obrtnog momenta usled neravnomernog rada uzrokovanog taktovima motora.
Zamajac motora je po obimu nazubljen radi omogućavanja startovanja motora. Startovanje se obezbeđuje, u zavisnosti od veličine motora preko elektropokretača koji ukIjučenjem obezbeđuje uzubljivanje zupčanika elektropokretača sa ozubljenjem na zamajcu i pokretanje - rotiranje zamajca, odnosno startovanje motora.
Motori velikih snaga startuju se posreno, preko drugog manjeg motora sa unutrašnjim sagorevanjem, a ti starter motori se pokrecu elektropokretačem.
U glavi motora smešteni su izduvni i usisnini ventili, koji se otvaraju delovanjem ckalica ventila, a zatvaraju ventilskim oprugama. Klackalice ventila se delimično obrću oko svojih osovinica, a pogoni ih bregasta osovina preko podizačkih šipki ili direktno (ređi slučaj).
Bregasta osovina dobija pogon od kolenastogtog vratila. Ova osovina je izvedena tako da za svaki ventil ima breg (izjedna izveden sa telom osovine) čiji ispust je zakrenut u skladu sa potrebom trenutka otvaranja svkog od ventila.
Glava motora, takođe, ima komore kroz koje protiče tečnost za hlađenje, kako ne bi došlo do pregrevanja glave, odnosno najviše dela glave u zoni ventila. odnosno izduvnih kanala. Na taj način se posredno hlade i sami ventil
Prostor sa ventilima i klackalicama zatvara se poklopcem glave motora koji sprečava prljanje glave. kao i prskanje maziva iz sistema za podmazivanje klackalica u neposrednu okolinu.
U glavi motora se smešta i brizgaljka goriva koja dobija gorivo od pumpe visokog pritiska. Gorivo dospeva u pumpu visokog pritiska iz rezervoara goriva. a preko napojne pumpe,. pri čemu obe pumpe dobijaju pogon od kolenastog vratila motora.
Sva mesta dodira pokretnih i nepokretnih delova motora se podmazuju radi smanjenja međusobnog trenja. zagrevanja i zaribavanja. To se obezbeđuje neposredno i posredno uljem koje se nalazi u karteru motora. Neposredan način podmazivanja bazira na mehaničkim udarima ispusta na velikoj pesnici klipnjače u ulje. tako da dolazi do prskanja ulja - posebno prema cilindru iklipu. Na taj način ulje osim podmazivanja ima i ulogu dodatnog hlađenja termički opterećenih delova motora (cilindarske košuIjice i klipa).
Posredan način podmazivanja obavlja se putem zupčaste pumpe koja je uronjena u ulje smešteno u karteru. Ulje se pre u****vanja u pumpu prečišćava od mehaničkih nečistoća odgovarajućim filterima i potiskuje u magistralni mazajuci vod - kanal. Zahvaljujući tom kanalu ulje se dovodi do svih mesta koje treba podmazivati.
Cirkulaciju sredstva za hlađenje (vode ili antifriza) obezbeđuje cirkulaciona pumpa koja takođe dobija pogon direktno iz motorske kućice - od kolenastog vratila. Odgovarajući termostat sprečava proticanje rashladne tečnosti kroz hladnjak motora dok motor nije postigao radnu temperaturu, odnosno otvara vod ka hladnjaku, kada je motor dostigao radnu temperaturu. Intenzivniju cirkulaciju vazduha kroz hladnjak motora obezbeđuje ventilator za vazduh.
U zavisnosti od namene motora iz motorske kućice se odvodi deo mehaničkog rada za pogon uređaja za proizvodnju jednosmerne električne struje neophodne za pogon odgovarajućih, pratećih uređaja u vozilu, signalizacije i sl.
Na slici dole prikazan je četvorotaktni dizel-motor sa četiri cilindra, tipa D - 54A sledećih osnovnih karakteristika:
- prečnik cilindra D = 125(mm),
- hod klipa S = 152(mm),
- zapremina motora (cilindara).. V = 7,46(dm3),
- stepen kompresije ε = 16,
- nominalna snaga) Pe = 39,7(kW,
- broj obrtaja pri nominalnoj snazi motora 1300(obrtaja/min)
- specificna potrosnja goriva pri nominal noj snazi ge = 279(g/kWh)




Poprečni presek dizel motora tipa D-54A 1.- klip, 2 - brizgaljka,3- fini prečistač goriva, 4-vihorna komora, 5 - prigušivač pogonskog morora, 6 - venti!, 7 - klackalica ventila, 8 - izduvna grana, 9 - vazdušni filter, 10 - poklopac glave motora, 11 - blok-karter, 12 - ulivka ulja za podmazivanje, 13 - košuljica, 14 - priključak broja obrtaja, 15 - element dekompresora, 16 - element podizača, 17 - bregasto vratilo, 18 - filter za mazivo, 19 - donji deo kartera, 20 - mazajuća pumpa, 21 - usisna korpa za ulje, 22 - kolenasto vratilo, 23 - klipnjača, 24 - grubi prečistač goriva, 25 - pumpa za gorivo


Na motoru su smešteni pumpa za gorivo (25), filtar za grubo (24) i fino (3) prečišćavanje goriva, motor za startovanje sa
reduktorom i prigušivačem (5), brizgaljke (2), prečistač vazduha (9) dizel-motora, poklopac (kapa) glave motora (10), dekompresioni mehanizam, izduvna cev (8), usipno grlo za ulje (12), priključak vodne pumpe i ventilatora (14), filterski prečistač maziva (18).
U karteru (19) je smetšena pumpa za podmazivanje (20) i usisni otvor sa mrežicom (21) za odvajanje krupnijih nečistoća iz ulja za podmazivanje. U bloku motora (11) nalazi se vlažna košuljica cilindra (13), klip (1), klipnjača (23), kolenasto vratilo (22), podizački mehanizam (16) i bregasta osovina (17).
U glavi motora smešteni su ventili (6) sa oprugom i klackalice (7) ventila. U glavi ovog motora formirane su i vihorne komore (4) kojima se omogućuje intenzivno vrtloženje vazduha i goriva.
S prednje strane motora nalaze se vodna pumpa i ventilator. Sa te strane se takođe nalazi i elektrogenerator (dinamo mašina) za napajanje različitih potrošača (osvetljenja i dr.), motorna kućica sa zupčastim razvodom snage i prednji oslonac motora. Sa zadnje strane motora nalazi se priključak spojnice (kvačila) i zamajac.

WANKELOV MOTOR

Nemačko preduzece NSU izradilo je prve uspele prototipove i serije svog novog rotacionog motora s unutrasnjim sagorevanjem koji je poznat po imenu njegovog konstruk:tora Vankela kao "Wankel motor«.. Treba istaći da je dosada bilo mnogo pokusaja da se ovaklav jedan motor kanstruiše i praktično primeni ali da uspeha nJije billo, uglavnom zbog teškoće padmazJivanja delova motora.
Na sredini motora montirano je vratilo - radilica motora. Na njoj je montiran zupčanik. Pri svome okretanju zupčanik na radilici zahvata i pokreće rotor motora koji je sa unutrasnje strane ozubljen.





Delimično otkriveni Wankel motor. 1 - Radilica, 2 _ Prikljucak vode za hladenje, 3 - Dolaz sveze gasne smese iz karburatora, 4 - Odlaz sagorelih gasova iz motora, 5 - zamajac, 6 - Trouglasti rotor, 7 - kontra teg na radilici


Rotor je trouglastog oblika, stirn što mu strane nisu prave nego krive površine. Na temenima ovog trouglastog rotora nalaze se žljebovi u koje ulaze zaptivači rotora, koji su izrađeni od materijala kaji je vatrostalan, što znači da je otporan na visokim temperaturama. Rotor se okreće u komori koja nije kružnog preseka, nego ima poseban oblik kaji se zove »epi1trohoida«. Kada se rotor okreće u svojoj komori zaptivači na temenima trougla oslanjaju se uvek dobro na površine komore i dobro zaptivaju..
Dok je na jednoj strain rotora u****vanje na drugoj je sabijanje a na trećoj sagorevanje i izduvavanje. Temena trouglastog rotacionog klipa,koji se ekscentrično obrće, dobro naležu na unutrašnju površinu motora, čineći pri tome tri posebna prostora promenljivih zapremina. Kao i kod oto motora i ovde imamo karburator i svećicu za paljenje smeše.
Glavni nedostatak ovih motora je problem podmazivanja i hlađenja. Rotor se hladu uljem, pod malim pritiskom, a to se ulje dovodi i za podmazivanje zaptivača na temenima trougla rotora. Kao gorivo koristi se, kao kod dvotaktnih benzinskih motora ,mešavina benzina i ulja, u odnosu 100 : 1.
Cilindarska odnosno komorna zapremina Wankel Spider motora je 500cm3 a motor pri broju obrtaja n=3000 (o/min) razvija snagu P=50 (kw)

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

NEPOKRETNI DELOVI MOTORA

Grupu nepokretnih delova motora čine:
- blok - telo motora (cilindarski blok) sa pripadajućim elementima,
- glava motora (cilindarska glava) sa poklopcem i pripadajućim delovima i
- karter motora,

BLOK MOTORA (CILINDARSKI BLOK)

Blok motora (cilindarski blok) je osnovni noseći deo motora u koji se ugrađuju svi ostali njegovi glavni delovi. Iznad cilindra, pomoću vijaka, učvršćuje se glava motora (cilindarska glava), a ispod cilindara kolenasto vratilo–u odgovarajuće osnovne (stojeće) ležajeve. Za prednju stranu bloka učvršćuje se kućište razvodnog uređaja za pogon bregastog vratila. Na zadnju stranu bloka motora, savremenih vozila vijcima se vezuje kućište spojnice, odnosno menjača transmisije. U zavisnosti od vrste razvoda u blok se ugrađuju ventili i bregasto vratilo, razvodnik paljenja i niz drugih uređaja Za donju stranu bloka učvršćuje se karter (korito) motor.
Cilindarski blokovi se izrađuju livenjem kvalitetnog sivog liva, legiranog određenim dodacima i kao takav otporan je na pritisak, ali je sklon širenju. Izrađuje se i od legura lakih metala aluminijuma, koji je dobar provodnik toplote, ima mali koeficijent širenja i manju gustinu.


Nepokretni delovi motora: a) 1) poklopac cilindarske glave, 2) zaptivač,
3) cilindarska glava, 4) otvor za svećice, 5) zavrnjevi, 6) zaptivač cilindarske glave, 7) cilindar, 8) spoljni zid cilindra, 9) cilindarski blok, 10) korito za ulje (karter), 11) zaptivač, 12) pregrada, 13) poklopac razvoda; b) 1)cilindarski blok, 2) zaptivni prstenovi, 3)mokra cilindarska čahura, 4)površina koja naleže u žleb bloka (1), 5) zaptivač između blokai glave, 6) cilindarska glava

Blok motora objedinjuje sve cilindre jednog motora, najčešće u linijskom rasporedu i to sa 4 – 8 cilindara. Na slici prikazan je blok motora sa linijskim rasporedom 6 cilindara. U uavisnosti od konstrukcije motora, postoje blokovi koji se sastoje iz više podblokova, pri čemu svaki deo bloka (izrađen iz jednog dela) sadrži po dva, tri ili četiri cilindra.
Kod motora sa većim brojem cilindara, zbog kompaktnije konstrukcije, tj. manje dužine motora, cilindri se postavljaju u tzv. V – rasporedu, kao na slici dole Krutost bloka V-motora motora je, veća od linijskog, zato imaju manji broj orebrenja. Krutost ovih motora zavisi od ugla između dva reda cilindara, koji može biti:60,80 i 120 stepeni. Najviše su u upotrebi blokovi sa uglom od 90 stepeni
U cilju obezbeđenja kompaktnije, kruće i jeftinije konstrukcije motora, u praksi se često blok i karter odlivaju iz jednog dela,sllika dole



Blok-karter icilindarska
glava motora.


Cilindarski blok sa V-rasporedom cilindara

U cilindarskom bloku nalaze se komore kroz koje protiče rashladna tečnost. i odgovarajući kanali sistema za podmazivanje. Cilindarska supljina u bloku motora može biti pripremljena tako da se klip u njoj kreće direktno po površini cilindarske šupljine, odnosno po materijalu iz kojeg je izliven blok, ili po posebnom elementu koji se umeće u cilindarsku šupljinu - cilindarskoj košuljici.


CILINDAR

Cilindar motora zajedno sa klipom i glavom motora, odnosno kompresionim prostorom, koji je obično sastavni deo glave ili klipa čini radni prostor motora. U toku rada cilindar je opterećen silama koje nastaju usled pritiska gasova, inercijalnim silama i visokim temperaturama.



Usled kretanja klipa sa klipnim prstenovima, dolazi do habanja unutrašnjih površina cilindra naročito kod nedovoljno zagrejanog motora, zbog slabog podmazivanja.
Cilindri motora, hlađeni trčnošću mogu biti izrrađeni izjedna sa blokom motora ili kao posebni delovi koji se ugrađuju u blok , a koji se tokom vremena mogu menjati zbog istrošenosti.
U motorima sa hlađenjem tečnošću postoje dve vrste cilindarskih košuljica –mokre i suve, prikazane na slici dole.
Suva cilindarska košuljicasa postavlja se u cilindarsku šupljinu bloka motora tako da njena spoljna površina ne dolazi u dodir sa rashladnom tečnošću.




Mokra i suva košuljica

Toplota se od košuIjice prenosi prvo na zid cilindarske šupljine bloka, a od zida na rashladnu tečnost koja kruži kroz šupljine (komore)
Suve cilindarske košuljice su debljine oko 2-4 mm , a postavljaju se u svoje ležište presovanjem, velikim silama pritiska. Kad se košuljice zapresuju u cilindrične otvore bloka motora , u određenim slučajevima može doći do deformisanja košuljice, Te deformacije mogu izazvati smetnje pri kretanju klipa u cilindru (ako su se zbog deformacija pojavile veće neravnine ili ako su nekvalitetno ili konusno obradeni zidovi cilindarske šupljine) .
Posledica može biti i pojava većih otpora prilikom kretanja klipa u cilindru. što dovodi do povećanog trenja klipa, klipnih prstenova i košuljice, a u težim slučajevima dolazi i do zaribavanja klipa u cilindru.
Kod vlažnih cilindarskih košuljica nema prethodno navedenih problema. jer se košuljica postavlja bez posebnog presovanja u cilindarsku šupljinu. pri čemu spoljna strana (vlažne cilindarske košuljice) direktno dolazi u dodir sa tečnošču za hladenje.
Prednost vlažne košuljice nad suvom je u tome što se može lako zameniti i postaviti običnim pritiskom ruke (bez alata za presovanje). Košuljica se može zameniti bez skidanja motora i menjanja klipova.
Košuljica se najčešće izrađuje od specijalnog, legiranog čelika (nikl-hrom čelik) ili od livenog gvožđa, i to na dva načina:
- centrifugalnim livenjem u kalupima i
- livenjem u peščanim kalupima ili kovanjem čelika.


Pravilno naleganje

.Nepravilno naleganje

Nadvisenje kosuljice

Dobro sediste kosuljice

Korozija sedista kosuljice
Za kvalitet i dug rad motora značajna je tačnost oblika i mera cilindarskih šupljina, odnosno cilindarskih košuljica (ukoliko je motor izveden sa cilindarskim košuljicama). Njihove unutrašnje povšine se obrađuju sa velikom tacnoscu brušenjem, odnosno honovanjem. pri čemu se često unutrašnje površine poliraju.
Da bi otpornost na habanje bila veća. tvrdo se hromiraju klizne površine. a košuljice izrađene od specijalnog čelika za nitriranje se nitriraju.
U praksi se primenjuje nekoliko konstruktivnih rešenja oslanjanja cilindmskih košuljica i više načina zaptivanja vodenog prostora. od kojih sledeća dva načina imaju širu primenu:
- Košuljica na gornjem delu ima rub kojim naleže na odgovarajuće sedište u bloku. Zaptivanje vodenog prostora između košuljice i zida bloka obezbeđuje se sintetičkim gumenim zaptivkama. koje se postavljaju u žlebove na:
a) donji deo cilindarske košuljice ili b) u zidu bloka u toj zoni.
- Osnovni rub za naleganje nalazi se na donjem delu cilindarske košuljice.
Precizno bušenje cilindara treba raditi sa postavljenim poklopcima glavnih ležaja. Dodatak za obradu honovanja treba da iznosi otprilike 0,08 mm, gledano u odnosu na prečnik. Pravilno honovan cilindar treba da ima najmanje 20% izloženog grafita i ne sme biti defromisan.
Za honovanje treba koristiti samo ulje koje je preporučio proizvođač mašine za ovu vrstu obrade. Ugao ukrštanja tragova honovanja treba da je izmedu 40 i 80 stepeni. Samo pravilan kvalitet površine omogućiće odgovarajuće prijanjanje uljnog filma. Načini merenja hrapavosti predstavljeni su u tabeli


Cilindar motora se može konstruktivno izvoditi pojedinačno za svaki cilindar ili u sklopu zajedno za ceo motor. Pojedinačno se cilindri izrađuju, pre svega, kod motora sa vazdušnim hlađenjem i primer takvog cilindra prikazan je u ranijim izlaganjima. U cilju boljeg odvođenja toplote sa zida cilindra na okolni vazduh, koji struji oko njega, cilindar je orebren sa spoljašnje strane, ćime se nadoknađuje mali koeficijent prelaza toplote vazduha. Orebrenje nije podjednako po celoj visini cilindra, već je visina rebara najveća pri vrhu, s obzirom da je tu najintenzivnije zagrevanje, i smanjuje se idući prema kućištu motora. Praktično, spoljašnja strana cilindra se ne orebrava po celoj visini, vec samo na delu koji se nalazi u oblasti kretanja klipnih prstenova, pošto se preko njih i prenosi najveći deo toplote sa klipa na cilindar.

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

CILINDARSKA GLAVA

Cilindarska glava (glava motora) zatvara radni prostor cilindra motora sa njegove gornje - čeone strane. U cilindarskoj glavi se nalaze usisni i izduvni kanali, kao i kod vodom hlađenih motora - odgovarajuće komore kroz koje protiče sredstvo za hlađenje. U njoj se nalaze i kanali za podmazivanje. Na njoj se postavljaju klackalice ventila sa oprugama, ventili, brizgaljka, grejač i prateći elementi, zavisno od konstrukcije motora.
Izrađuju se od specijalnog livenog gvožđa ili od livenih lakih - aluminijumskih legura. Kod manjih četvorocilindričnih motora se odlivaju razuđena sa više tankih pregradnih zidova. kao jedan element za sve cilindre (zajednička glava), a kod većih se obično izrađuju zajednički za dva ili tri cilindra.


Kod vazdušno hlađenih motora, cilindarska glava se odliva posebno za svaki cilindar motora, kako bi se moglo obezbediti potrebno hlađenje (glave moraju imati orebrenje za intenziviranje prenosa toplote na vazduh koji struji oko njih). Ponekad se sistem pojedinačnih glava za svaki cilindar posebno koristi i kod vodom hladenih motora (OM-400 -Dajmler - Benz).
Cilindarska glava je po svojoj konfiguraciji složenog konstrukdjskog izgleda jer se na relativno malom prostoru nalazi mnogo ključnih elemenata, kanala za hlađenje i dr. Termički i mehanički je vrlo opterećena. Zona oko izduvnog kanala i oba sedista ventila, kao i zona oko brizgaljke treba intenzivno da se hlade da ne bi došlo do problema u radu Zbog toga se komore za hlađenje moraju izvesti blizu termički opterećenim zonama, zbog čega je glava motora
Na slici gore prikazan je izgled jedne dlindarske glave izrađene od livenog gvožđa.
Kada se glava izrađuje od lakih legura sedište ventila ne može biti od istog materijala s obzirom na termičko opterećenje, već se ona moraju izvesti od specijalnog čelika. Najčesće se sedišta ventila kod takvih rešenja presuju pod pritiskom u cilindarsku glavu.


GLAVA CILINDRA

Ventilska sedišta su konična (ugao nagiba naležuće površine može biti oko 30° a najčešće oko 45°) i širine od minimalno 2 - 2,5 mm, kako bi se moglo obezbediti hlađenje ventila - odvođenje toplote ka sedštu, odnosno ka rashladnom sredstvu u glavi motora.
Između cilindarskog bloka i glave motora postavlja se zaptivka koja zaptiva prostor cilindra i svih komora za rashladnu tečnost, kao i mazajućih kanala koje se protežu od bloka do glave. Ako je zaptivka nekvalitetno postavljena ili oštećena ne zaptiva cilindarski prostor (ne ostvaruje se potrebna kompresija, a gasovi prodiru iz unutrašnjosti cilindra), a rashladna tečnost curi u cilindre (sprečava se rad motora) i izvan motora. To znači da bi ulje curilo iz mazajućih kanala i mešalo se sa rashladnim sredstvom. Ova zaptivka se izrađuje od različitih materijala, a najčešće od sloja azbesta postavljenog između tankih bakarnih limova, od azbestno metalnog tkiva, a rede od bakra i dr.


KONSTRUKCIJE CILINDARSKE GLAVE U ZAVISNOSTI OD IZGLEDA KOMORE ZA SAGOREVANJE

Komora za sagorevanje je prostor koji ograničavaju: glava cilindra, čelo klipa u svom gornjem položaju SMT icilindarska košuljica.
Konstrukcija glave motora zavisi od: veličine i oblika kompresionog prostora, položaja i broja ventila, oblika i prečnika svećica, odnosno brizgaljki i grejača, vrste i oblika usisne i izduve grane grane, pravca, smera i protoka rashladne tečnosti koja dolazi iz bloka motora i u njega se vraća.
Konstrukcija onog dela cilindarske glave koja svojom površinom formira – ograđuje, deo komore za sagorevanje ima bitan uticaj na tok sagorevanja, pritisak ubrizgavanja goriva, izgled i širenje fronta plamena, ,,mekoću” i ekonomičnost rada motora itd.
U zavisnosti od lokacije komore za sagorevanje, tj. kompresionog prostora motori se dele
- motoru sa komorom za sagorevanje na čelo klipa motora i
- motori sa podeljenom komorom sagorevanja (jednim delom u klipu a ostali deo u cilindarskoj glavi motora).
U zavisnosti od načina ubrizgavanja goriva i izgleda komore za sagorevanje, motori se dele na:
- motori sa neposrednim (direktnim) ubrizgavanjem goriva u komoru za sagorevanje,
- motore sa ubrizgavanjem goriva u predkomoru,
- motore sa komorom povratnog dejstva,
- motore sa vrtložnim (vihornim) komorama itd




Prostor sagorevanja kod različitih načina ostvarenja smeša a-dilrektno ubrizgavanje (a1 MAN, a2 – SAURER a3 - MAN - M postupak), b - pretkomora (b1 - DEUTZ i dr., b2 - MWM i dr.), c - vihorna komora (c1 - RIKARDO, c2 - HERKULES, c3 - PERKINS), d - komora povratnog dejstva (d1 - AKRO kom. u glavi, d2 - AKRO komora u klipu, d3 - MWM, d4 - LANOVA) - brizgaljka, 2 - mlaz, 2' - film goriva na zidu, 3 – grejač.

1DIREKTNO UBRIZGAVANJE GORIVA

Cilindarska glava je najmanje konstrukcijski opterećena komora za sagorevanje kod motora sa direktnlm ubrizgavanjem goriva.Granična površina cilindarske glave koja formira deo komore za sagorevanje je uglavnom ravna, bez posebnih ulegnuća komora, a klip na čelu ima izvedene odgovarajuće komore u kojima se vrši početno burno sagorevanje goriva.




Različiti oblici komora sa direktnim ubrizgavanjem nepodeljenih komora za sagorevanje dizel motora






. Izgled komora kod motora sa direktnim ubrizgavanjem: A - motor SAURER - FAMOS, B -motor TORPEDO TZ-500, C - centralno postavljena brizgaljka, D - motor sa M-procesom

Brizgaljka se kod različitih tipova motora sa direktnim ubrizgavanjem postavlja u osi cilindra ili ekscentrično u odnosu na nju. Ako je brizgaljka postavljena ekscentrično, obezbeđuje se rotacija mlaza usled rotaclje sabijenog vazduha u cilindru. Ovaj način omogućuje bolje mešanje goriva i vazduha.
Motor; sa direktnim ubrizgavanjem goriva u prostor za sagorevanje imaju opterećenije klipove - posebno termlčkl (zbog toga što je prostor za sagorevanje smešten u njima), rade nešto "tvrđe" i uz veće "Iupanje", ali zato imaju veći korisni efekat, prostor za sagorevanje je manji.,. konst.rukclja cilindarske glave je jednostavnija. bolje startuju od drugih tipova motora i dr.
Ovakav način ubrizgavanja primenjen je kod motara MAN, SAURER, FAMOS, FIAT, ACRO, RENAULT i dr

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

UBRIZGAVANJE GORIVA U PRETKOMORU

Cilindarska glava motora kod kojih je primenjen sistem ubrizgavanja u pretkomoru je konstrukcijski složenija zbog toga što se u njoj nalazi i pretkomora u koju se ubrizgava gorivo iz brizgaljke. Kod nekih motora pretkomora se izvodi u cilindarskom bloku.
Kod ovog načina ubrizgavanja potrosnja goriva je veća nego kod motora sa direktnim ubrizgavanjem, a startovanje u zimskim danima je otezano. Radi boljeg startovanja hladnog motora. u pretkomori se nalazi električni grejač koji u odredenoj meri zagreva pretkomoru.
Prednosti sistema sa ubrizgavanjem goriva u pretkomoru ogledaju se u veoma "mekom" radu motora (bez "Iupanja"); udari od naglog paljenja su znatno manji; lakše prihvataju preopterećenje; manje su osetljivi na kvalitet goriva i dr.



Presek glave motora sa pretkomorom A-brzohodni motor, B - motor tipa DEUTZ :1 - jednomlazna brizgaljka, 2 - pretkomora, 3 - grejač

Na slici prikazan je detalj motora sa ubrizgavanjem goriva u pretkomoru i to za brzohodni dizel-motor (A) i za motor tipa DEUTZ (B). Kod motor tipa DEUTZ, ( B), pretkomora je smeštena ekscentrično u odnosu na osu cilindra, a u primeni su i rešenja kod kojih je pretkomoria postavljena u osi sa cilindrom - centralno. Kod takvih rešenja pojavljuje se jedna nepovoljnost vezana za mogućnost smeštaja ventila, kojih obično ima četiri. Medutim, ovakva koncepcija je povoljna sa gledšta ostvarenja smeše u glavnom prostoru komore za sagorevanje.
Ubrizgavanje u pretkomoru koriste motori sledećih proizvođača: Daimlern - Benz. Bissing Nag, Hanomag, Krupp, TAM, Humbolt-Deutz i dr.


MOTORI SA KOMOROM POVRATNOG DEJSTVA

Kod motora sa komorom povratnog dejstva cilindarska glava je složenije konstrukcije, s obzirom da se u njoj nalazi komora povratnog dejstva, Ovakve komore se izvode u različitim konstruktivnim vamijantama. Jedna od njih je prikazana na slici



Dizel-motor sa komorom povratnog dejstva (MAN). 1 - deo kompresionog prostora iznad klipa, 2 - prostor za sagorevanje, 3 - komora povratnog dejstva, 4 - vijak za dekompresiju, 5 - brizgaljka

Komora povratnog dejstva po silstemu Lanova. 1 - ..komora sagorevanja, 2 -brizgaljka, 3 venti! za hladno startovanje, I i II - komora povratnog dejstva
U taktu sabijanja vazduha, vazduh se sabija u kompresionom prostoru kojeg sačinjavaju deo prostora u cilindru - iznad klipa (1), konusni prostor u cilindarskoj glavi (2) i komora povratnog dejstva (3). Nakon ubrizgavanja goriva počinje burno sagorevanje, zbog čega je pritisak gasova u delu komore za sagorevanje (1) i (2) veći od pritiska sabijenog vazduha koji se nalazi u komori povratnog dejstva (3), te vazduh iz te komore ne može da izađe prema delu komore (2). Komore (3) i (2) su povezane otvorom veoma malog preseka.
Kada, usled širenja - kretanja klipa nadole, pritisak u glavnom delu komore za sagorevanje opadne do nivoa koji je niži od pritiska sabijenog vazduha u komori povratnog dejstva, vazduh iz nje naglo pojuri u cilindar izazivajući snažno vrtloženje gorućih gasova. Time je obezbeđeno i potpunije sagorevanje goriva (zbog nove količine vazduha).
Vijak (4) na komori povratnog dejstva služi za dekompresiju cilindra motora u slučajevima nekog podesavanja uređaja motora kod kojih treba ručno obrtati kolenasto vratilo.
Prednosti i nedostaci ovakvog sistema ubrizgavanja u ovakvim komorama za sagorevanje su istovetni kao i kod motora sa pretkomorama, s tim sto je ovde startovanje hladnog motora nšsto lakše.
Na gornjoj slici prikazana je komora povratnog dejstva Lanova (Henschel-Lanova).


Različiti oblici podeljenih komora (u klipu i glavi cilundra motora) za sagorevanje:a-d vihorne komore, i ostale predkomore.

Princip rada je isti kao i kod prethodne konstrukcije, pri čemu je moguće elementom (3) zatvoriti otvor između dela komore I i II tako da se smanji kompresioni prostar, odnosno da se poveća stepen kompresije motora. To se čini prilikom hladnog startovanja u cilju lakšeg pokretanja hladnog motora, jer viši stepen kompresije obezbeđuje i višu temperaturu sabijenog vazduha.


MOTORI SA VIHORNIM KOMORAMA

Motori sa vihornim komorama konstruisani su tako da je vihorna komora smeštena u cilindarskoj glavi. mada postoje i rešenja (motor MWM) kod kojih je vihorna komora izvedena u klipu


Vrtložna komora motora VOMAG i BORGWARD. 1 – vrtložna komora, 2 – grejač, 3 - brizgaljka

Kod ovih motora komora je loptastog oblika. povezana sa. cilindrom, kanalom većeg poprečnog preseka. Prilikom sabijanja vazduh tangencijalno ulazi u vihornu komoru vrtložeći se. To ima za posledicu bolje zahvatanje i mešanje sa ubrizganim raspršrnim kapljicama goriva i njegovo potpunije sagoreva
Na ovoj i narednim slikama prikazana su rešenja, vrtložnih komora za sagorevanje, koja se primenjuju u praksi.
Prednost sistema sa vihornim komorama je u bržem paljenju goriva, s obzirom da kod većine rešenja postoji zagrejana školjka - deo vrtložne komore koji nije direktno hlađen sredstvom za hlađenje, time je omogućeno brze i bolje isparavanje goriva.
Ovi motori rade sa nešto manjom potrošnjom goriva nego pretkomorni motori, a sa nešto većom potrošnjom u odnosu na mot ore sa direktnim ubrizgavanjem. Manje "lupaju". mada ne rade "mekano" kao što rade motor! sa pretkomorama.
Sistem sa vrtložnim komorama koriste motori proizvodnje BORGWARD, VOMAG, PERKINS i dr


Vrtložna komora dizel-motora DEUTZ, koji koristi više vrsta goriva


Vrtložna komora motora HERKULE5 (ovaj motor radi sa više vrsta goriva i spada u grupu poludizela

KOmora za sagorevanje FIAT

Komora sagorevanja dizel motora Dajmler Benc motora
Poslednje 3 slike pokazuju komore sagorevanja dizel-motora koji mogu koristiti više vrsta goriva (višegorivi dizeli).

[Chila]

Re: OSNOVE: Kako Radi Motor?

KARTER MOTORA

U karteru motora (donji deo motora) nalaze se vratilo. ležajevi kolenastog vratila i bregasta osovina (u zavisnosti od konstrukcije motora bregasta osovina može biti ugrađena u bloku ili cilindarskoj glavi

Korito kartera motora. 1 - donji poklopac bloka, 2 - gumeni čep, 3, 19,22,49,57, 78, 79, 90 - podloška, 4, 11, 16, 48, 52, 56, 76, 89 - vijak, 5 - zaptivka, 9 - korito motora, 17 - svornjak, 24, 34, 68 - navrtka, 27 - čep, 28,36, 55, 60, 71, 74, 86 - zaptivke, 33 - cev merača. za ulje, 35 - merač ulja, 47- prečistač ulja, 51- dovodna cev pumpe za ulje, 59- pumpa za ulje, 66- vijak za podešavanje pumpe, 70, 83 - cev za ulje, 73 - prelivni ventil pumpe za ulje, 84 - konusni priključak, 85 - preklopna navrtka

U karteru motora se nalazi ulje za podmazivanje i pumpa koja to ulje potiskuje u sistem za podmazivanje pokretnih delova motora.
Karter se sastoji iz dva dela: gornji (noseći) deo i donji deo koji se naziva poklopac ili korito. Sistem koji se naziva blok - karter čine gornji deo kartera i blok , koji se izraduju kao jedan elemenat. Takav blok - karter sistem omogućuje kruću i kompaktniju konstrukciju motora, a jeftiniji je za izradu.
U njemu su smešteni ležajevi u kojima se oslanjaju glavni rukavci kolenastog vratila.
Donji deo kartera (korito kartera) se izraduje livenjem od lakih metala ili presovanjem čeličnog lima. Najčešće se izrađuje sa
spoljnim orebrenjem, čime je obezbeđena kruća konstrukcija i bolje hladenje ulja u karteru.
Da bi se pričvrstio donji deo za gornji deo kartera, između naležućih površina postavlja se zaptivka, koja se zatim priteže vijcima.
Na gornjem delu kartera nalaze se dve kućice. Na zadnjoj strani je kućica za smeštaj zamajca, a na prednjoj strani je kućica ,- za smeštaj razvodnih zupčanika. Kućice se prave iz jednog dela sa karterom ili zasebno. Ako se prave odvojeno od kartera, zavrtnjima se pričvršćuju za karter.
Na karteru se nalaze: čep za ispuštanje ulja, otvor za nalivanje ulja i otvor za postavljanje šipke merača nivoa ulja. Kod nekih rešenja na karteru nalazi se i odušak za izlaženje gasova i pare.
Korito kartera je prikazano na sa usisnim sitom i pumpom za distribuciju ulja za podmazivanje.
U suštini, karter motora se ne kvari. Neispravnost se može javiti jedino kod najnižeg dela motora - korita kartera, koje može biti oštećeno (mehanički) zbog nailaska vozila na neku prepreku ili od udara kamena na putu. Ako je karter motora napukao, može se sanirati tako što se na naprslinu postavi čelična ploča debljine oko 3 mm, koju treba pričvrstiti za telo korita vijcima M6,a između ploče i kartera postavlja se odgovarajuća. zaptivka


POKRETNI DELOVI MOTORA

MOTORSKI MEHANIZAM
Motorski mehanizam čine: klip, klipni prstenovi. klipna osovina, klipnjača, kolenasto vratilo (radilica) i zamajac sa pratećim elementima koji se mogu videti na sledecoj slici



Elementi motornog mehanizma i kolenastog vratila osmocilindričnog motora: 1.-prednji deo kolenastog vratila; 2-kaišnik; 3.-dodatak za ručno
pokretanje; 4-osloni prsten; 5-bimetalni osloni prsten prednjeg oslonog ležaja; 6.-ležišne polušolje oslonog ležaja; 7.-ležišne polušolje klipnjače; 8.-prstenasti osigurač osovinice klipa; 9.-osovinica klipa; 10.-ležišna čaura male pesnice klipnjače; 11.-ptvor za podmazivanje osovinice klipa; 12.-mala pesnica klipnjače; 13.-klipnjača; 14.-zavrtanj velike pesnice; 15.-oznaka klipnjače; 16.-donji deo tela klipnjače; 17.-polutka velike pesnice; 18.-rukavac kolena; 19-protiv tegovi; 20.-osloni rukavac; 21.-klip; 22.-drenažni kanali za slivanje ulja;23.-greben zaptivača ulja; 24.-zavojnica za sprečavanje isticanja ulja iz motora; 25.-zaptivač; 26.-zamajac; 27.-zupčasti venac na zamajcu; 28.-nosač zaptivača; 29.-gumeni zaptivni podetač; 30.-oslona ležišna polutka; 31.-kanal za podmazivanje ležišta klipnjače; 32.-centrifugalni hvatač za prečišćavanje ulja; 33.-čep hvatača; 34.-rame kolena; 35.-polutka srednjeg oslonog ležaja; 36.-ležišna polušolja; 37.-mesingana polušolja; 38.-antifrikciona legura; 39.-polutka prdnjeg oslonog ležišta; 40.-zupčanik.

Motorski mehanizam omogućuje da se toplotna pritisna energija goriva. dobijena sagorevanjem goriva (iz hemijske energije goriva) pretvori u mehanički rad. Potencijalna energija gorućih gasova, koja se ispoljava u vidu pritiska na čelo klipa stvara silu kojom se potiskuje klip u cilindru. Klip se u cilindru kreće, zahvaljujući sagorevanju goriva i sistemu mehanizama -pravolinijski oscilatorno. Preko osovinice klipa, sila se prenosi na klipnjaču. Jedan kraj klipnjače (u kome je uležišten leteći rukavac kolenastog vratila - velika pesnica) rotira a drugi kraj kroz koji prolazi osovinica klipa
(mala pesnica) osciluje pravolinijski.
Preko klipnjače sila se prenosi na leteći rukavac radilice, i zahvaljujući delovanju sile na određenom kraku stvara se obrtni moment (mehanički rad). Ova sila deluje na leteći rukavac, dok je krak ekscentrično rastojanje ose letećeg rukavca od ose glavnog rukavca radilice.
Za ujednačavanje obrtnog momenta radilice služi zamajac. Zahvaljujući njegovoj velikoj masi. oscilatorno dejstvo sila na radilicu (a time i obrtni moment) se ujednačava. Sila na klipu nema stalnu vrednost zato što se tokom rada motora menjaju taktovi i ugao dejstva sile na radilicu.