1. Motoare
termice
Grupa nr. 5
•Bobircă Mădălina
•Dragne Răzvan
•Enache Andreea
•Ghiocel Valentin
•Ivănescu Ruxandra
•Piscan David
Liceul Teoretic “Tudor
Vianu” Giurgiu
clasa a X –a F
2. Definiție
• Un motor termic este o mașină termică motoare, care transformă căldura în lucru mecanic.
• Un motor termic lucrează pe baza unui ciclu termodinamic realizat cu ajutorul unui fluid.
Clasificare
Motoarele termice se pot clasifica după mai multe criterii. Unul dintre acestea ar fi în funcție de locul în
care se produce arderea:
• cu ardere internă – motorul Otto
-- motorul Diesel
• cu ardere externă – turbina cu aburi
Motoarele cu ardere internă, motoarele Otto și Diesel, funcționează amândouă pe 4 timpi.
3. Motorul Otto
Este un motor cu aprindere prin scânteie. Cumbustibilul folosit de acest motor, un amestec de vapori
de benzină și aburi, este aprins de o scânteie electrică produsă de o bujie. El funcționează în 4 timpi, și
anume: admisia, compresia, timpul motor (aprinderea, arderea și detenta) și evacuarea.
Admisia: pornind de la punctul mort superior pistonul coboară în cilindru. Supapa de admisie este
deschisă, iar supapa de evacuare este inchisă. De aceea, în cilindru, pătrunde amestecul exploziv.
Compresia: când pistonul ajunge la punctul mort inferior, supapa de admisie se închide și pistonul
începe să urce în cilindru, realizând o coprimare adiabatică a substanței de lucru.
Timpul motor: cînd pistonul se apropie de punctul mort superior, scânteia produsă de bujie aprinde
amestecul exploziv, care arde foarte rapid. Atât din acest motiv, cât și datorită inerției pistonului, temperatura
și presiunea gazelor arse cresc foarte rapid. Pistonul coboară în cilindru iar gazele arse se destind
aproximativ adiabatic.
Evacuarea: când pistonul ajunge la punctul mort inferior se deschide supapa de evacuare. Presiunea
din cilindru scade rapid, până la valoarea presiunii atmosferice. Pistonul începe să urce în cilindru și să
evacueze gazele arse.
Cănd pistonul ajunge în punctul mort superior, supapa de evacuare se închide, cea de admisie se
deschide iar ciclul se repetă.
4. Ciclul său de funcționare este aproximat de un ciclu ideal,
numit ciclul Otto, format din două transformări adiabatice și două
transformări izocore.
Ciclul Otto
5. Motorul Diesel
Motorul diesel este un motor cu ardere internă în care cumbustibilul se aprinde datorită temperaturii
ridicate create de comprimarea aerului necesar arderii, și nu prin utilizarea unui dispozitiv auxiliar, așa cum ar fi
bujia în cazul motorului prin aprindere prin scânteie.
În cilindru se aspiră aer la presiunea atmosferică. Acesta este apoi comprimat adiabatic. Când pistonul
ajunge la punctul mort superior, aerul este comprimat până la presiuni de circa 50 atm, când temperatura atinge
valori de aproximativ 800 C. Din acest moment se injectează cumbustibil (motorină) la presiune suficient de
mare pentru ca acesta să fie pulverizat extrem de fin la pătrunderea în cilindru. Motorul Diesel nu are buji.
Arderea combustibilului se face prin autoaprinderea acestuia la contactul cu aerul foarte cald din cilindru. Ciclul
de funcționare real este aproximat de un ciclu ideal numit ciclul Diesel, format din două transformări adiabatice,
o transformare izobară și una izocoră.
Știați că?
• Numele motorului a fost dat după inginerul german Rudolf Diesel, la sugestia soției sale, Martha Diesel ce i-a
spus ,,Nenn ihn doch einfach Dieselmotor!” („numește-l pur și simplu motor Diesel!”)?
• Inventatorul motorului Diesel voia la început ca, printre posibilele combustibile ale motorului, să fie și praful de
cărbune?
• În 1900, la Expoziția Universală, motorul Diesel a funcționat pentru prima dată cu ulei de alune?
8. Deosebiri și asemănări
Deosebiri
• La motorul Diesel, spre deosebire de motorul Otto, în cilindru este
aspirat doar aer curat, care este comprimat mal mult decât Ia motorul
Otto, aerul atinge astfel o temperatură de 7000 C pana Ia 9000 C.
• Motorul Otto aspiră un amestec de benzină şi aer, îl comprimă şi îl
aprinde cu o scânteie electrică.
• Motorul Diesel aspiră aer, îl comprimă şi apoi este injectată motorina
care se aprinde.
• Motorul Otto foloseşte o rată de compresie ce variază între 8:1 şi 12:1.
• Motorul Diesel foloseşte o rată de compresie mult mai mare şi anume
14:1 până la 25:1.
• Motorul Otto foloseşte un carburator unde este amestecată benzina cu
aerul, sau o pompă de injecţie (carburantul nu este injectat direct în
cilindru).
• Motorul Diesel foloseşte injecţie directă, în care combustibilul este
injectat direct în cilindru.
Asemănări
• Părțile esențiale ale unui
motor Otto și Diesel
coincid.
9. Istoric – motorul Diesel
• Rudolf Diesel și-a bazat design-ul motorului Diesel pe cel al motorul făcut în 1876 de către Nikolaus
Otto. În același an în care a fost inventat motorul, Adolphus Busch a călătorit în Cologne pentru a
negocia în vderea posedării drepturilor depline de vânzare a motorului în S.U.A. Și Canada. În
examinarea acestuia, Adolphus a notat că motorul Diesel din acea vreme funcționa la 32 din 35% din
capacitatea termodinamică, pe când un motor normal ar fi operat la doar 18%.
• La începutul sec. XX, când marile motoare Diesel au fost folosite, acestea au luat o formă similară
motoarelor cu abur din acea vreme, cu pistonul fiind conectat la supapa printr-un rulment.
• Puncte tari
funcționează cu mai puțin combustibil decât un
motor cu petrol, performând aceeași muncă.
durata de funcționare a unui motor Diesel este de
două ori mai mare decât a unuia cu petrol.
motorul Diesel poate fi folosit și în mine, deoarece
folosește foarte putțn monoxid de carbon.
nefolosind curent electric, motorul Diesel este mai
practic.
• Puncte slabe
• poate cauza cancer.
• datorită presiunii ridicate, motorul poate cauza
accidente.
• produce emisii poluante.
10. Istoric – morotul Otto
• Nikolaus August Otto a fost inventatorul primului motor cu combustie internă care ardea în
mod eficient combustibilul direct într-o cameră cilindrică cu piston mobil, mișcarea
efectuându-se de-a lungul generatoarei cilindrului. Deși fuseseră inventate și alte motoare
cu combustie internă, acestea nu s-au bazat pe patru timpi separați. Conceptul de patru
timpi este posibil să fi fost deja discutat la data invenției lui Otto, dar el a fost primul care l-a
pus în practică.
• Ciclul motorului Otto a fos pentru prima dată patentat de Eugenio Barsanti și Felice Matteuci
în 1854, urmat de primul prototip în 1860. În 1867, împreună cu inginerul Eugen Langen
(1833-1895), Nikolaus Otto a construit un motor termic cu ardere internă, cu piston în patru
timpi, care folosea combustibil gazos.
11. Surse de informare
• Wikipedia
• Manual de fizică pentru clasa a X –a, editura BIC ALL
