Sviluppi militari ecologici e sociali
Roberto Martini
5a
BS
IL MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA
IL MOTORE A SCOPPIO
MACCHINA TERMICA
miscela combustibile-comburente + energia d’attivazione = energia cinetica / lavoro
Secondo principio della termodinamica:
Non è possibile realizzare una macchina termica il cui unico risultato sia quello di trasformare in
energia meccanica il calore estratto da una sola sorgente. (Kelvin-Planck)
CICLO DI FUNZIONAMENTO
ciclo Otto (1876) e derivazioni (Atkinson-1882 e Miller-1957)
aspirazione
compressione
scoppio
scarico
1 PMS
2 PMI
ciclo ideale ciclo reale (4T)
ANTICIPI E INCROCI
apertura valvole incrocio al PMS (aspirazione per inerzia)
RENDIMENTO (motore a benzina volumetrico)
fino al 37% teorico
18-20% reale
lavoro di pompaggio
lavoro utile consumi-prestazioni ai vari regimi
INTERPRETAZIONI DEL CICLO OTTO
ANDRÉ CITROËN (1878-1935)
“aspirazione = cercare in giro le cose migliori già
esistenti; compressione = concentrarsi su quelle più
importanti; scoppio = far nascere qualcosa di nuovo e
rivoluzionario; scarico = metterlo in pratica e
passare ad altro...”
DAL ‘700 AD OGGI: l’evoluzione tecnica
LA VIA PER I CONFLITTI MONDIALI
• rivoluzione industriale  macchina a vapore
• ricerca di nuovi combustibili e nuovi metodi di propulsione
• primi motori a combustione interna  1853 Eugenio Barsanti e Felice Matteucci
• sviluppi e perfezionamenti  ciclo Otto
• applicazioni marine e terrestri  nascita automobili
• 1903 fratelli Wright  invenzione dell’aeroplano
• I Guerra Mondiale  primi sviluppi bellici dei nuovi mezzi di locomozione
• tra le due guerre  il mito della velocità e l’auto del popolo
• II Guerra Mondiale  grande processo di meccanizzazione – guerra di sterminio
LA CORSA AGLI ARMAMENTI
• KdF Wagen  Schwimmwagen e Kübelwagen
• Jeep Willys (utility truck ¼ t 4x4 Jeep)
• carri armati  Panzer, T34 e M4 Sherman
• motori aeronautici (es. BMW e Rolls Royce)
LA BATTAGLIA D’INGHILTERRA
(luglio 1940 – maggio 1941)
• RAF vs Luftwaffe
• bombardamenti di massa
LO SPITFIRE DELLA RAF
• idrovolante da competizione
• caccia per volontà di Churchill che, a differenza di Chamberlain, temeva l'approssimarsi della
guerra
• motore: Rolls Royce PV-12, da 27 litri, 12 cilindri a V, 900hp (Merlin C)
IL DOPOGUERRA
• lenta ripresa dell’industria  conversione impianti
• boom economico  sviluppo industria automobilistica
• anni ’70  traffico, sicurezza ed inquinamento
• grande sviluppo tecnico conseguente
INQUINAMENTO ATMOSFERICO
la combustione di derivati del petrolio produce inquinanti come:
•NOX  ossidi di azoto
•CO  monossido di carbonio
•HC  idrocarburi incombusti (benzene)
•SO2  anidride solforosa
•particolato e polveri sottili (diesel)
IL SITEMA RESPIRATORIO
NOCIVITÀ DELLE POLVERI SOTTILI (PM10)
dimensione delle cavità respiratorie
PROPULSIONE IBRIDA
combinazione di due o più diversi sistemi propulsivi per sfruttarne i reciproci vantaggi
MOTORE TERMICO + MOTORE ELETTRICO
Motore elettrico = grande coppia allo spunto e elevato rendimento
Motore termico = facile alimentazione e grande potenza
IL MOTORE ELETTRICO
principio d’induzione elettromagnetica  momento magnetico
momento magnetico
COPPIA DEL MOTORE ELETTRICO
FINE

Motore a combustione interna

  • 1.
    Sviluppi militari ecologicie sociali Roberto Martini 5a BS IL MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA
  • 2.
    IL MOTORE ASCOPPIO MACCHINA TERMICA miscela combustibile-comburente + energia d’attivazione = energia cinetica / lavoro Secondo principio della termodinamica: Non è possibile realizzare una macchina termica il cui unico risultato sia quello di trasformare in energia meccanica il calore estratto da una sola sorgente. (Kelvin-Planck)
  • 3.
    CICLO DI FUNZIONAMENTO cicloOtto (1876) e derivazioni (Atkinson-1882 e Miller-1957) aspirazione compressione scoppio scarico 1 PMS 2 PMI ciclo ideale ciclo reale (4T)
  • 4.
    ANTICIPI E INCROCI aperturavalvole incrocio al PMS (aspirazione per inerzia)
  • 5.
    RENDIMENTO (motore abenzina volumetrico) fino al 37% teorico 18-20% reale lavoro di pompaggio lavoro utile consumi-prestazioni ai vari regimi
  • 6.
    INTERPRETAZIONI DEL CICLOOTTO ANDRÉ CITROËN (1878-1935) “aspirazione = cercare in giro le cose migliori già esistenti; compressione = concentrarsi su quelle più importanti; scoppio = far nascere qualcosa di nuovo e rivoluzionario; scarico = metterlo in pratica e passare ad altro...”
  • 7.
    DAL ‘700 ADOGGI: l’evoluzione tecnica LA VIA PER I CONFLITTI MONDIALI • rivoluzione industriale  macchina a vapore • ricerca di nuovi combustibili e nuovi metodi di propulsione • primi motori a combustione interna  1853 Eugenio Barsanti e Felice Matteucci • sviluppi e perfezionamenti  ciclo Otto • applicazioni marine e terrestri  nascita automobili • 1903 fratelli Wright  invenzione dell’aeroplano • I Guerra Mondiale  primi sviluppi bellici dei nuovi mezzi di locomozione • tra le due guerre  il mito della velocità e l’auto del popolo • II Guerra Mondiale  grande processo di meccanizzazione – guerra di sterminio
  • 8.
    LA CORSA AGLIARMAMENTI • KdF Wagen  Schwimmwagen e Kübelwagen • Jeep Willys (utility truck ¼ t 4x4 Jeep) • carri armati  Panzer, T34 e M4 Sherman • motori aeronautici (es. BMW e Rolls Royce)
  • 9.
    LA BATTAGLIA D’INGHILTERRA (luglio1940 – maggio 1941) • RAF vs Luftwaffe • bombardamenti di massa
  • 10.
    LO SPITFIRE DELLARAF • idrovolante da competizione • caccia per volontà di Churchill che, a differenza di Chamberlain, temeva l'approssimarsi della guerra • motore: Rolls Royce PV-12, da 27 litri, 12 cilindri a V, 900hp (Merlin C)
  • 11.
    IL DOPOGUERRA • lentaripresa dell’industria  conversione impianti • boom economico  sviluppo industria automobilistica • anni ’70  traffico, sicurezza ed inquinamento • grande sviluppo tecnico conseguente
  • 12.
    INQUINAMENTO ATMOSFERICO la combustionedi derivati del petrolio produce inquinanti come: •NOX  ossidi di azoto •CO  monossido di carbonio •HC  idrocarburi incombusti (benzene) •SO2  anidride solforosa •particolato e polveri sottili (diesel)
  • 13.
  • 14.
    NOCIVITÀ DELLE POLVERISOTTILI (PM10) dimensione delle cavità respiratorie
  • 15.
    PROPULSIONE IBRIDA combinazione didue o più diversi sistemi propulsivi per sfruttarne i reciproci vantaggi MOTORE TERMICO + MOTORE ELETTRICO Motore elettrico = grande coppia allo spunto e elevato rendimento Motore termico = facile alimentazione e grande potenza
  • 16.
    IL MOTORE ELETTRICO principiod’induzione elettromagnetica  momento magnetico momento magnetico
  • 17.
  • 18.