Componentele de bază ale autovehiculului

Primele realizari de motoare cu ardere interna dateaza din a doua jumatate a secolului al XIX-lea.

Primul motor cu ardere interna, brevetat in Franta (1860), functiona cu un amestec de gaz de iluminat si aer dupa un ciclu in doi timpi: in prima cursa a pistonului se efectua administrarea in cilindru a amestecului, urmata de aprinderea de la o scanteie electrica, arderea si destinderea, iar in cursa inversa - evacuarea gazelor de ardere.

Beau de Rochas, in 1862, stabileste pentru prima data importanta compresiunii amestecului combustibul-aer inaintea inceputului arderii si propune un ciclu in patru timpi. Aceste principii au fost aplicate cu success la motorul construit de Otto in 1876.

In 1882, Diesel propuse un nou principiu de functionare: incarcatura admisa in cilindru sa fie construita numai din aer, iar combustibilul sa fie introdus ulterior, dupa compresiunea aerului. Temperatura ridicata a aerului urma sa asigure aprinderea combustibilului, iar viteza de injectie a combustibilului in cilindru, corelata cu deplasarea pistonului,sa duca la desfasurarea arderii la o temperatura maxima constanta, pentru apropierea de ciclu Carnot.

Motorul cu ardere interna este o masina termica de forta care transforma caldura degajata prin arderea combustibilului in lucru mecanic, prin intermediul unui agent motor in stare gazoasa. Specific pentru motorul cu ardere interna este faptul ca atat procesul de ardere (transformarea energiei chimice si a combustibilului in caldura) cat si procesul de transformare a caldurii in lucru mecanic se desfasoara in acelasi spatiu (in interiorul cilindrului).

2.1.2 Clasificarea motoarelor cu ardere interna

Motoarele cu ardere interna pot fi clasificate in functie de: utilizare, numarul de timpi, formarea amestecului decarburant, aprinderea, natura combustibilului, turatie, putere, asezarea cilindrilor etc.

Dupa utilizarea motorului pot fi:

- motoare stabile, utilizate pentru antrenarea compresoarelor, generatoarelor, morilor, pompelor etc.

- motoare de transport, utilizate in aviatie, automobile, tractoare, nave;

Dupa numarul de curse simple ale pistonului, in care se utilizeaza un ciclu (dupa numarul de timpi) pot fi:

- motoare in doi timpi, la care ciclul de functionare se realizeaza in doua curse simple ale pistonului sau intr-o rotatie completa a arborelui cotit;

- motoare in patru timpi, la care ciclul de functionare se realizeaza in patru curse simple ale pistonului, adica in doua rotatii ale arborelui cotit.

Dupa formarea amestecului carburant, pot fi:

- motoare cu formarea amestecului de carburant in exteriorul cilindrului: motoare cu carburator, motoarele cu gaze cu instalatie de formare externa a amestecului carburant si motoarele cu injectie de benzina in conducta de aspiratie;

- motoare cu formarea amestecului de carburant in interiorul cilindrului: motoare cu injectie de combustibil in cilidru (motoarele Diesel) si motoarele cu gaze la care combustibilul gazos este introdus, in timpul admisiunii, printr-o supapa aparte.

Dupa modul de aprindere a amestecului carburant, pot fi:

- motoare cu aprindere prin scanteie electrica (M.A.S.); motoarele sunt echipate cu o instalatie electrica speciala de aprindere. La sfarsitul compresiunii, in camea de ardere a motorului exista un amestec omogen aer-vapori de combustibil (introdus in cilindru in cursa de admisie), care este aprins prin declansarea unei scantei; pentru motoarele cu aprindere prin scanteie se utilizeaza conbustibil lichid usor volatile(benzina) sau conbustibil gazos.

- motoare cu aprindere prin compresiune (M.A.C.) sau motoare Diesel; acestea aspira numai aer (fara conbustibil) cae este apoi comprimat puternic;conbustibilul (motorina) se introduce in cilindru, fiind injectat la sfarsitul cursei de compresiune si se aprinde venind in contact cu aerul cu presiune si temperatura ridicate.

Dupa pozitia cilindrilor (fig.2.1.1), pot fi:

- motoare cu cilindrii in linie, care au axele cilindrilor in acelasi plan cu axa arborelui cotit;

- motoare cu cilindrii opusi (boxer), care sunt montati in linie cu axele cilindrilor intr-un plan orizontal, avand cilindrii opusi, in numar egal de o parte si de alta a arborelui cotit:

Fig. 2.1.1 Clasificarea motoarelor dupa pozitia cilindrilor

- motoare in V,W,X,H, la care axele cilindrilor sunt continute in doua sau mai multe plane, care formeaza intre ele unghiuri diedre mai mici sau egale cu 90o , reproducand formele literelor de mai sus;

- motoare in stea, la care axele cilindrilor (in numar mai mare de cinci) sunt asezate in forma de stea, in unul sau mai multe plane paralele (motoare in stea simpla sau multipla).

2.1.3. Parametrii principali si conditiile de functionare ale motoarelor de automobile

Motoarele cu aredere interna cu piston pot fi caracterizate prin urmatorii indicatori principali de performante:

- durabilitatea si fiabilitatea tuturor sistemelor si pieselor componente;

- randamentul transformarii energiei termice in energie mecanica, parametru ce poate fi evaluat si dupa consumul specific de combustibil, respectiv consumul de combustibil raportat la unitatea de timp si unitatea de putere dezvoltata;

- puterea raportata la unitatea de volum a cilindrului sau la unitatea de arie a capului pistonului (puterea specifica);

- masa si volumul dimensiunilor de gabarit raportate la unitatea de putere, respectiv masa specifica si volumul specific de gabarit;

- gradul de nocivitate si indicele de fum al gazelor de evacuare si nivelul zgomotului in timpul functionarii motorului;

- simplitatea si tehnologicitatea constructiei, comoditatea intretinerii tehnice si pretul de cost al fabricatiei, exploatarii si repararii motorului;

- siguranta pornirii motorului;

- perspectivele mentinerii motorului in fabricatie prin modernizarea sa succesiva, prin cresterea presiunii de ardere si cresterea turatiei, respectiv prin cresterea puterii pe masura dezvoltarii tehnologiilor si ridicarii calitatii materialelor.

Alaturi de acesti indicatori de performante motoarele cu ardere interna cu piston pot fi caracterizate si individualizate prin urmatorii parametrii constructivi:

- cilindreea sau capacitatea cilindrica Vh care este definite ca volumul unui cilindru parcurs de pistonul de alezaj D in