Trasporti & Macchine termiche . . .

MACCHINA TERMICA 

 

E' un sistema che compie una trasformazione ciclica

 

Esempi: ciclo Otto, ciclo Diesel

 

 

CICLO OTTO

"Ciclo impiegato nei motori alternativi a combustione interna, e in particolare nei motori a benzina, il quale viene alimentato da un impianto d'alimentazione e scarica i prodotti esauriti (gas di scarico) tramite un impianto di scarico.

Il nome deriva dall'ingegnere tedesco Nikolaus August Otto. Egli depositò il brevetto del primo motore a quattro tempi nel 1886; gli stessi studi erano stati compiuti e pubblicati, nel 1862, dall'inventore francese Alphonse Beau de Rochas.

Ciclo Otto ideale: si compone di quattro trasformazioni (due isocore e due isoentropiche). Le trasformazioni, tutte ideali, sono numerate secondo il loro ordine temporale.

• Trasformazione isoentropica 1-2 compressione. Il pistone si muove dal punto morto inferiore (PMI) al punto morto superiore (PMS) determinando un forte aumento di pressione a spese di lavoro esterno.
• Trasformazione isocora 2-3 combustione. Nel ciclo ideale avviene istantaneamente con pistone fermo al PMS.
• Trasformazione isoentropica 3-4 espansione. Corrisponde alla corsa del pistone tra il PMS e il PMI, questa è la fase in cui si produce lavoro, è accompagnata da una brusca riduzione dei parametri intensivi del gas (pressione e temperatura).
• Trasformazione isocora 4-1 scarico naturale. A pistone fermo dopo l’apertura della valvola di scarico i gas combusti escono dal cilindro.

Nel ciclo reale sono necessarie altre due trasformazioni per completare il ciclo.

• Trasformazione P-1 scarico forzato. I gas combusti vengono espulsi attraverso la valvola di scarico dal pistone durante la risalita al PMS.
• Trasformazione 1-Q aspirazione. In questa fase, durante una corsa PMS - PMI, dalla valvola di ammissione viene aspirata la miscela aria-combustibile necessaria a compiere un nuovo ciclo."

Ciclo ideale e ciclo reale di un motore Otto

CICLO DIESEL

"Nel ciclo Diesel ideale, l’unica sostanziale differenza è nella combustione, che si ipotizza avvenire a pressione costante e non a volume costante. Nei cicli reali le differenze tra Diesel e Otto sono numerose: nel ciclo Otto il combustibile viene iniettato durante l’aspirazione nei collettori, la quantità di combustibile iniettata è tale da ottenere sempre un rapporto di miscela vicino allo stechiometrico, la parzializzazione del motore è regolata dalla quantità di miscela aria-combustibile aspirata nel cilindro, l’ignizione è controllata tramite scintilla scoccata, a fine compressione, dalla candela.
Nel motore a ciclo Diesel il combustibile è iniettato ad alta pressione direttamente nel cilindro, nella corsa di compressione viene compressa solo aria, la regolazione del motore avviene variando la quantità di combustibile iniettata e quindi il rapporto di miscela, resta invece costante la quantità d’aria aspirata. La regolazione tramite iniezione del combustibile fa si che ai carichi parziali il rendimento del ciclo Diesel sia maggiore, rendimento che si mantiene maggiore anche in piena ammissione grazie ai maggiori rapporti di compressione ottenibili."

 

 

 

 

 

Per riassumere

 

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