Refer At GMCN

5/25/2018 Refer At GMCN

1/67

Grupuri motopropulsoare clasice si neconventionale

Student: Grigorean StefanAnul I master- CMPA


2/67

Cuprins

1.Grupuri motopropulsoare clasice

2.Distributia variabila

Aspecte generale ale mecanismului de distributie Avantajele fazelor optime ale distributiei Criterii si clasificareSisteme mecanice Sisteme cu variere discontinua Sisteme cu variere continua Sisteme combinate 1Sistemul de distributie !ario Cam plus "Sistemul de distributie !#$C-%onda &'istributia variabila !alvetronic de la (M) *#e+nologia !alvematic3.Motoare rotative

Scurt istoric #ipuri de motoare rotative Particularitati constructive si principii de functionare

4.Motoare cu raport de comprimare variabila 1Motorul SAA("Motorul Ma,floer&Motorul .issan*Motorul /$!0Motorul /ord

5.Schimbarea modului de aprindere a combustibilului

%CCI-%omogenous C+arge Compression IgnitionScurt istoric 'iferenta fata de aprinderea clasica Avantaje'ezavantaje Constructori

6.Stratificarea amestecului

1 #e+nologia /SI

7.ropulsia automobilelor utili!and propulsia cu "a!e.


3/67

#ipuri de turbine utilizate Avantaje'ezavantaje

Constructori

#.$tili!area unor cutii de vite!e moderne. 12Cutii de viteze cu variatia continua a raportului de transmitere "2Cutie de viteze automata cu reductor planetar si convertizor +idraulic

Avantaje'ezavantajeConstructori

%.Sisteme de propulsie electrica

Avantaje si clasificare Principalele sc+eme folosite Constructori si variante


4/67

1.Grupuri motopropulsoare clasice

Procesele care se desfasoara 3n motoarele reale au un caracter comple4 datorita sc+imbului permanent

de caldura cu mediul e4terior5 datorita modificarilor calitative si cantitative ale fluidului de lucru si datorita

duratei e4trem de reduse 3n care se produc2Concluziile obtinute pe baza studiului ciclurilor teoretice au un caracter limitat5 e4prim6nd doar

influenta unui numar restr6ns de factori asupra economicitatii lor2

7n studiul real se iau 3nsa 3n consideratie factori numerosi si diversi care au influenta asupra proceselor

de lucru2

Procesele reale se studiaza 3ntr-o ordine care are 3n vedere succesiunea lor normala c6t si

conditionarea lor reciproca5 adica: admisia5 evacuarea5 comprimarea5 arderea si destinderea2

'upa cum se cunoaste5 arderea poate fi definita ca un proces comple4 de o4idare cu vitezaridicata a substantelor combustibile5 componente ale 3ncarcaturii proaspete din cilindru5 proces3nsotit de degajare de caldura si emisie de lumina2

Acest proces care reprezinta de fapt o transformare a energiei c+imice a combustibilului 3nenergie calorica prin intermediul reactiilor de o4idare5 respectiv ardere5 nu se produce instantaneu5ci 3ntr-un timp finit5 generat de avansarea progresiva a arderii 3n masa amestecului constituit dinaer si combustibil2

Ceea ce trebuie 3nsa subliniat este faptul5 considerat deosebit de important si anume cadesfasurarea arderii depinde 3n primul r6nd de modul de formare a amestecului si 3n al doilea r6ndde modul de aprindere2

7n cazul motorului cu aprindere prin sc6nteie5 asa cum se stie5 aprinderea este comandata 3ntr-un moment bine determinat al ciclului prin declansarea unei sc6ntei electrice 3ntre electrozii

bujiei2 Se apreciaza ca orice alt mod de initiere a arderii conduce la evolutii anormale aleprocesului5 de tipul arderii cu detonatii sau arderii cu aprinderi secundare2

#ocmai de aceea s-a demonstrat ca omogenitatea foarte buna a amestecului aer-combustibilconstituie o conditie esentiala privind buna functionare a acestui tip de motor2 $a este asigurata devaporizarea prealabila a combustibilului5 motiv pentru care gradul sau de vaporizare influenteazatoate calitatile motorului2

'esigur ca 3n aceste conditii formarea amestecului prin injectie de benzina satisface mult maibine aceste deziderate dec6t alte procedee5 3n speta carburatia2$volutia normala a procesului deardere presupune5 asa cum s-a aratat5 arderea treptata a amestecului omogen2 /enomenul pornestede la un focar initial situat 3n zona electrozilor bujiei2 'urata necesara formarii focarului initial5denumita perioada de inductie5 depinde de intensitatea miscarilor turbulente5 considerate la scaramacroscopica2

/enomenul continua prin aparitia unui front de aprindere care se deplaseaza cu vitezemoderate catre zonele din cilindru 3n care se gaseste amestecul proaspat2

/rontul de aprindere 3mparte spatiul de ardere 3n doua zone distincte si anume: zona gazelorrezultate 3n urma reactiei de ardere si zona gazelor nearse5 numita si zona amestecului final5compusa din gaze aflate5 sub influenta presiunilor si temperaturilor 3nalte5 3ntr-un stadiu avansatde descompunere5 premergator arderii2

8a o analiza mai atenta5 3n realitate5 frontul de aprindere constituie de fapt o a treia zona5

numita zona de reactie2


5/67

Cresterea puterii si cuplului motorului5 simultan cu reducerea consumului de combustibil at6t3n sarcini partiale c6t si 3n sarcina totala5 a impus introducerea 3n mod curent a solutiei cu patrusupape aferente unei camere de ardere2 9rganizarea unei astfel de camere de ardere5 adoptata

printre multi alti constructori si de Saab5 este aratata 3n fig2 2012

$vident5 supapele sunt perec+i5 doua de admisie si doua de evacuare5 fiind opus plasate astfel3nc6t curgerea gazelor se face transversal prin camera de ardere cu formarea5 ca si 3n cazul

precedent5 a unei miscari cilindrice de sirl care5 c+iar 3nainte ca pistonul sa ajunga la PMI5datorita zonelor de s;uis+ se transforma 3ntr-o miscare turbulenta2 Astfel5 la aparitia aprinderii5

pozitia centrala a bujiei asigura un traseu minim al flacarii iar turbulenta intensa un front deflacara larg5 aspecte care contribuie la desfasurarea unei arderi rapide dar controlate2 !arianteleconstructive de c+iulase cu cinci supape grupeaza c6te trei supape pentru admisie si c6te doua

pentru evacuarea gazelor2


6/67


7/67

2.Distributia variabila

&specte "enerale ale mecanismului de distributie

'istributia variabila trebuie sa adapteze optim momentul de desc+idere a supapelor? dee4emplu motorul porneste mai bine5 daca intarziem momentul de desc+idere a supapelor deadmisie2 In sc+imb5 daca se solicita cresterea cuplului5 se recomanda un avans al desc+ideriiacestora5 pentru o suprapunere a timpilor de desc+idere a supapelor2 Aceasta suprapunere trebuieredusa5 atunci cand turatia sau puterea motorului cresc2

&vanta'elefa!elor optime

ale

distributiei

Cu un sistemcare adapteazadesc+idereasupapelor in functie de turatie se obtine o mai buna umplere a camerei de ardere si o reducere aemisiilor poluante5 permitand adaptarea volumului de aer necesar5 corespunzator conditiilor de

rulare2Se urmareste realizarea unei curse scurte a supapelor de admisie la sarcini joase5 iar lacresterea sarcinii5 unei curse mai lungi2Se poate varia permanent lungimea cursei5 pentru supapelede admisie5 la diferite regimuri de functionare2

#endinta acestor sisteme este aceea de a elimina dependent mecanica de distributia motorului5


8/67

pentru a putea actiona liber supapele2 Astfel a aparut5 sistemul /ullCamlessD de la !aleoEdesc+iderea supapelor prin actionarea electricaF2 In acest caz5 dispare actionarea supapelor cuajutorul arborelui cu came2 Prin urmare5 cursa supapelor precum si momentul si durata desc+ideriiacestora5 se controleaza fiecare in mod independent2


9/67


10/67

reuseste o golire optima a camerei de ardere de gazelle reziduale ramase de la combustiaanterioara2

IIAEIntarzierea inc+iderii supapei de admisieF

se foloseste pentru a mentine supapa de admisie desc+isa mai mult timp5 inc+izandu-sedupa PMI? astfel se profita de faptul ca forta de inertie corespunzatoare deplasarii masei deamestec proaspat5 este mai mare decat forta de compresie pe care o realizeaza pistonul indeplasarea sa ascendenta2

A'$Eavansul

desc+iderii supapeide evacuareF consta in

desc+idereasupapei deevacuare inaintede PMI5 in timpuldetentei2

Se profita

astfel de presiuneae4istent in cilindru5 pentru evacuarea rapida a gazelor rezultate dupa ardere5 prin circuitul de


11/67

evacuare2 Consecinta este o rezistenta mai mica intampinata de piston5 in deplasarea saascendenta EPMIPMSF5 ce are loc in timpul evacuarii2

II$Eintarzierea

inc+ideriisupapei deevacuareF este

folosita pentru adeterminamomentul desuprapunere atimpilorsupapelor5 careconsta in a profita de inertia produsa la evacuarea gazelor de esapament cu supapa de admisiedesc+isa5 pentru a goli astfel complet camera de gazele arse2

In prezent5realizarea unuiciclu motor realEcorectatF nu este

suficient pentruasigurareanivelului de

performanta5consum si poluarecerute2 #rebuie sase aleaga unanumit profil decama si o anumitasincronizare5

pentru a rezolvaunul dintre aspectele mentionate precum si pentru functionarea motorului intr-un palier de turatiideterminat2

$ste necesar sa se poata jongla cu sincronizarea camelor prin intermediul unei distributiivariabile5 ce permite imbunatatirea performantelor 5 dar si reducerea consumului si poluarii2


12/67

1(Sistemul de distributie )&*+,-&M $S

7ncep6nd cu 1"5 Porsc+e H a fost primul automobil ec+ipat cu motor cu sistem dedistribu ie variabil/ cu control electronic5 sistem numit )ario-am2 Prima versiune dedistribu ie variabilJ putea varia pozi ia arborelui cu came astfel 3nc6t supapele de admisie sJ se desc+idJ cu avans de 10>2 Acest sistem a fost utilizat p6nJ 3n anul "KK1 c6nd a fost evoluat 3n)ario-am lus2

Sistemul de distribu ie actual de la Porsc+e5 numit )ario-am luscombinJ:

1 varierea continua a fa!elor de deschidere0nchidere ale supapelor de admisie

E!arioCamF

2 varierean/l imii de ridicare a supapelor de admisie EPlusF

Comparativ cu primul sistem de distribu ie variabilJ !arioCam5 sistemul actual varia!/ fa!elede deschidere ale supapelor de admisie n mod continuu2 Cu ajutorul unor supapeelectro+idraulice se controleazJ presiunea uleiului din camera E&F care pozi ioneazJ relativ arborele cu came de admisie fa J de coroana din atJ de antrenare E"F2 Astfel5 prin presiunea uleiului5 se poate controla continuu avansul de desc+idere al supapelor de admisie fa J de valoarea nominalJ2

Modificarea n/l imii de ridicare a supapelor de admisie EPlusF se realizeazJ cu ajutorulcamelor cu profil diferit2


13/67

Controlul 3nJl imii de ridicare a supapelor de admisie se face cu ajutorul unei supape electro+idraulice2 Acesta este comandatJ de calculatorul de injec ie L i permite alimentarea cu ulei sub presiune a cilindrilor din interiorul tac+e ilor2

/oto: $lementele de ac ionare al sistemului de distribu ie !arioCam Plus pentru modificarea 3nJl imii de ridicare a supapelor

tac+et e4terior

orificiu de alimentare cu ulei

pinul tac+etului e4terior

pinul tac+etului interior

arc elicoidal de revenire

cilindru

/oto: 'esc+iderea supapelor de admisie cu camele cu3nJl ime micJSursa: Porsc+e

/oto: 'esc+iderea supapelor de admisie cu camele cu3nJl ime mareSursa: Porsc+e
http://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/72-calculator-injectie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/72-calculator-injectie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/72-calculator-injectie.html


14/67

tac+et interior

7n timpul func ionarii motorului5 utiliz6nd cama cu 3nJl ime micJ5 presiunea uleiul din cilindrul EHF este redusJ iar arcul elicoidal E0F men ine pinul E&F 3n tac+etul e4terior E1F i pinul E*F 3n

tac+etul interior E=F2 Cele douJ par i ale tac+etului5 interioarJ i e4terioarJ5 se pot mi ca independent una fa J de cealaltJ2 7n acest mod de func ionare camele cu profil mare ac ioneazJ pe tac+etul e4terior E1F care se mi cJ 3n gol2 Supapa de admisie este desc+isJ de tac+etul interior E=F care este ac ionat de cama cu profil mic2

C6nd se dore te activarea camelor cu

3nJl ime mare5 prin orificiile E"F5 prevJzute3n tac+etul interior E1F

i 3n cilindrul EHF5 se introduce ulei sub

presiune2


15/67

8a sarcini par iale se pJstreazJ activate camele cu 3nJl ime de ridicare micJ2 /azele de desc+idere i 3nc+idere a supapelor sunt setate astfel 3nc6t perioada de suprapunere cu ambele supape desc+ise Eadmisie i evacuareF sJ fie ma4imJ2 Astfel motorul func ioneazJ cu recircularea internJ a gazelor de evacuare2 Acest mod permite reducerea pierderilor prin pompaj i implicit

reducerea consumului de combustibil2 8a sarcini marise utilizeazJ camele cu 3nJl ime de ridicare mare iar defazarea timpilor de desc+idere3nc+idere a supapelor este controlatJ astfel 3nc6t sJ se ob inJ performan ele dinamice superioare2 Sistemul de distribu ie )ario-am lus permite reducerea consumului de combustibil i a emisiilor la sarcini mici i par iale precum i performan e dinamice remarcabile la sarcini mari ale motorului2

2(Sistemul de distributie )- onda

Sistemul de distribu ie )- E)ariable !alve iming and 8ift lectronic -ontrolF de la %ondautilizeazJ came cu profile diferite5 o camJ cu profil mai mic5 utilizatJ 3n domeniul de tura ii mici

i medii i o a doua camJ cu profil mai mare5 pentru tura iile 3nalte ale motorului Epeste 4 5 rot0minF2

A sistem de

distribu ie clasica1 acela i tip de culbutori pentru celedouJ supapea" acela i profil al celor douJ came( sistem dedistribu ie !#$C

b1 douJ tipuridiferite de culbutori

b" came cu profildiferit

Sistemul de distribu ie )- constJ 3n introducerea pe arborii cu came Eadmisie i evacuareF a unei came suplimentarecu profil special adaptat pentru tura ii mari 2 Punerea 3nfunc iune a camei cu profil mai mare se face la comanda calculatorului de injec ie L3n func ie de

punctul de func ionare al motorului2


16/67

#ura ie micJmedie #ura ie 3naltJ

/oto: Modul de func ionare al sistemului de distribu ie !#$C Sursa: %onda

3 came cu profil mic

4 camJ cu profil mare

5 culbutori camJ profil mic

6 culbutor camJ profil mare

7 semi-bol de fi4are EsincronizareF

8 bol de fi4are EsincronizareF

9 piston de revenire

a tura ii mici i medii ale motorului5 supapele sunt ac ionare de camele cu profil mic E1F prin intermediul culbutorilor E&F2 Cama cu profil mare E"F ac ioneazJ de asemenea asupra culbutorului E*F dar care se mi cJ independent de restul sistemului5 3n gol2 a tura ii ridicate 5 calculatorul de injec ie L comandJ o supapJ electro+idraulicJ carealimenteazJ cu ulei sub presiune interiorul culbutorului E&F5 3n care se aflJ semi-bol ul de fi4are E0F2 Acesta5 sub ac iunea uleiului5 se deplaseazJ 3n interiorul culbutorului E*F i 3mpinge i bol ul de fi4are EHF care se deplaseazJ 3n interiorul culbutorului E&F din dreapta2 7n acest mod cei trei

culbutori vor fi fi4a i rigid 3ntre ei i ac iona i de cama cu profil mare E"F2


17/67

C6nd se dore te revenirea la cama cu profil mic E1F5 uleiul sub presiune este evacuat iar pistonul de revenire E=F va 3mpinge semi-bol ul E0F 3n culbutorul E&F i bol ul EHF 3n culbutorul E*F2Sistemul de distribu ie )- e4tinde valoarea tura iei ma4ime a motorului p6nJ la KKK -

KKK rotmin2 'atoritJ utilizJrii camei cu profil mare5 supapele de admisie se ridicJ mai mult ceeace permite aspirarea aerului 3n motor i la tura ii foarte ridicate2 $4inderea plajei de tura ie a motorului a permis ob inerea de puteri ma4ime mai mari5 motoarele %onda aspirate !#$C av6nd o putere litricJ de peste 1KK CPlitru2 Primul motor cu sistem de distribu ie !#$C a ec+ipat onda +nte"ra *Si3n 12 Acestmotor avea o putere ma4imJ de 1HK CP la =HKK rotmin5 dintr-o cilindree de numai 12H litri2


18/67


19/67

/oto: Sistemul de distribu ie !alvetronic N !A.9SSursa: (M) 'e la lansarea primei versiuni de distribu ie variabilJ5 sistemul !alvetronic a fost 3mbunJtJ it continuu astfel 3nc6t sJ satisfacJ cerin ele tot mai severe 3n ceea ce prive te emisiile poluanteL i

gazele cu efect de serJ2 'atoritJ performa elor e4cep ionale ale motoarelor ec+ipate cu acest sistem de distribu ie (M) a produs 3n anul "KK peste 2.5 milioane de motoare echipate cu)alvetronic2 Pentru a pre3nt6mpina viitoarele norme de emisii poluante5 (M) a demarat 3ncep6nd cu anii1K studiul privind concep ia unui sistem de distribu ie variabilJ2 Av6nd 3n vedere necesitatea de

producere 3n masJ a acestui sistem5 s-a pus accent pe principiul de func ionare potrivit pentru acest concept2 (M) a studiat poten ialul sistemelor de distribu ie mecanice5 +idraulice i electromecanice5 precum i combina ii 3ntre acestea5 iar 3n final s-a decis pentru utilizarea unui sistem de ac ionare electromecanic2

ipul sistemului de distribu ie &nul Motorul

!alvetronicgenera ia I

"KK1 8* E.*"F"KK1 ! E.H"F"KK& !1" E.=&F

!alvetronicgenera ia II

"KK0 8H E.0"F"KKH 8* EMiniF

Sursa: M#O Motoarele cu sistem de distribu ie variabilJ !alvetronic ec+ipeazJ toat/ "ama de automobile8M9precum i modele Mini i *olls *o:ce2 A doua genera ie de !alvetronic a fost introdusJ

prima oarJ pe motorul .0"5 cu ase cilindri 3n linie5 fiind un sistem optimizat care a permis 3ndeplinirea normelor de poluareS


20/67


21/67

/oto: Componentele sistemului de distribu ie L!alvetronicSursa: (M)

10 c+iulasJL

11 supapJ de evacuare

12 supapJ de admisie

13 arbore cu came evacuare

14 motor electric de ac ionare

15 angrenaj melcat Eraport de transmitere 01:1F

16 arbore cu e4centric

17 levier intermediar

18 arbore cu came admisie

19 arc de revenire levier intermediar

20 culbutor

21 reazem +idraulic culbutor

'esc+idere a supapei de admisie E&F se realizeazJ prin intermediul levierului intermediar EFpozi ionat 3ntre arborele cu e4centric E=F i culbutor E11F2 Arborele cu came EF ac ioneazJ asupra levierului intermediar care apasJ pe supapa de admisie2 7nJl imea de ridicare a supapei de admisie este ajustatJ 3n func ie de pozi ia arborelui cu e4centric2 Astfel5 desc+iderea supapei se realizeazJ

prin combinarea mi cJrii arborelui cu came cu cea a arborelui cu e4centric2 Pentru reducerea frecJrilor dintre piesele aflate 3n mi care5 toate zonele de contact dintre arborele cu e4centric E=F5 levier intermediar EF5 culbutor i arbore cu came utilizeazJ rulmen i cu role2
http://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/59-distributie-fixa.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/59-distributie-fixa.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/84-chiulasa-garnitura.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/84-chiulasa-garnitura.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/59-distributie-fixa.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/84-chiulasa-garnitura.html


22/67

/oto: Sistemul de distribu ie !alvetronic vedere asupra sistemului de ac ionare Sursa: (M)

Pozi ia arborelui cu e4centric permite o desc+idere a supapei de admisie de:


23/67

.27 mmla regim ralanti

%.7 mmla sarcinJ ma4imJ

Sarcina motorului este controlatJ cu ajutorul motorului electric E0F care5 3n func ie de pozi ia pedalei de accelera ie5 pozi ioneazJ arborele cu e4centric pentru a realiza desc+iderea necesarJ a supapei de admisie2 Arcul de revenire E1KF are rolul de a men ine contactul 3ntre levierul intermediar i culbutor2 #impul de rJspuns al sistemului este .3 secunde2 Sistemul de distribu ie !alvetronic variazJ 3n mod continuu 3nJl imea de ridicare a supapelor 3ntre K2"= mm Eregim ralantiF i 2= mm EsarcinJ ma4imJF2 7mpreunJ cu sistemul !A.9S5 care realizeazJ varia ia continuJ a fazelor de desc+idere i 3nc+idere a supapelor de admisie i evacuare5 distribu ia !alvetronic poate regla sarcina motorului fJrJ a avea nevoie de o clapetaobturatoareL2

/oto: Sistemul de distribu ie !alvetronic varierea 3nJl imii de ridicare a supapelor de admisie Sursa: M#O E(M)F Altfel spus5 pozi ia pedalei de accelera ie se transformJ 3n 3nJl imea de desc+idere a supapei de admisie2 C6nd conducJtorul auto apasJ pe pedala de accelera ie5 calculatorul de comandJ a distribu iei !alvetronic ajusteazJ5 cu ajutorul motorului electric E0F5 pozi ia arborelui cu e4centric E=F5 regl6nd astfel punctul de func ionare al motorului Esarcina i tura iaF2

/oto: Sistemul de distribu ie !alvetronic pozi ia minimJ i ma4imJ a supapei de admisie Sursa: (M) 8a motoarele cu sistem de distribu ie !alvetronic5 3n regim de func ionare normalJ5 sarcina se regleazJ doar din desc+iderea supapelor de admisie i nu din clapeta obturatoare2 Cu toate acestea motoarele sunt ec+ipate cu clapete obturatoare care sunt utilizate 3n condi ii speciale:

la pornirea motorului: clapeta obturatoare este par ial 3nc+isJ pentru a crea vacuum 3n
http://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/67-clapeta-acceleratie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/67-clapeta-acceleratie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/67-clapeta-acceleratie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/67-clapeta-acceleratie.html


24/67

sistemul de admisie5 necesar sistemelor de reducere a poluJrii? dupJ pornirea motoruluivacuumul este produs 3n continuare de o pompa de vacuum iar clapeta obturatoare se desc+idecomplet

3n cazul defect/rii sistemului de distribu ie )alvetronic : motorul func ioneazJ 3n regim

de avarie5 sarcina acestuia fiind controlatJ cu ajutorul clapetei obturatoare Sistemul de control al distribu ie !alvetronic con ine motorul electric de ac ionare5 o unitate electronicJ de control EcalculatorF i un senzor de pozi ie montat pe arborele cu e4centric2 @olul senzorului de pozi ie este de a informa unitatea electronicJ de control dacJ arborele cu e4centric are pozi ia ung+iularJ doritJ2 Cererea de cuplu motor a conducJtorului auto5 e4primatJ prin

pozi ia pedalei de accelera ie5 este trimisJ calculatorului de injec ie Lcare o transforma 3n cantitateade aer necesarJ i ulterior 3n 3nJl imea de ridicare a supapei de admisie2 Aceasta informa ie este trimisJ unitJ ii de control a sistemului !alvetronic care ajusteazJ pozi ia arborelui cu e4centric

pentru a controla cantitatea de aer ce intrJ 3n cilindri2 & doua "enera ie de sistem de distribu ie )alvetronic vine cu o serie de 3mbunJtJ iri menite sJ reducJ timpul de rJspuns al sistemului5 consumul de combustibil i sJ creascJ puterea specificJElitricJFL a motorului2 Pentru a rJspunde acestor cerin e5 asupra sistemului de distribu ie s-au efectuat urmJtoarele modificJri:

reducerea pierderilor prin pompaj la sarcini par iale prin optimizarea profilului de ridicare

a supapelor de admisie

reducerea frecJrilor dintre piesele 3n mi care

optimizarea arderii 3n cilindri

reducerea maselor pieselor
http://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/72-calculator-injectie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/72-calculator-injectie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-dinamica/6-cuplu-putere-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-dinamica/6-cuplu-putere-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-electronica/72-calculator-injectie.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-dinamica/6-cuplu-putere-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-dinamica/6-cuplu-putere-motor.html


25/67

/oto: Sistemul de distribu ie !alvetronic - a doua genera ie Sursa: (M)

Pe l6ngJ modificJrile de ordin mecanic ale pieselor sistemului de ac ionare s-a modificat i profilul camelor de ac ionare5 cu scopul de a optimi!a procesul de ardere2 Cele doua supape de


26/67

admisie au profil de ridicare diferit5 asimetrice2 Prin acest procedeu s-a reu it crearea unui efectde v;rte'la curgerea aerului 3n cilindri care are ca impact 3mbunJtJ irea procesului de ardere5 mai ales la sarcini par iale2

/oto: A doua genera ie a sistemului de distribu ie !alvetronic vedere a sistemului de ac ionare a supapelorSursa: (M) Genera ia a doua a sistemului de distribu ie !alvetronic vine i cu 3mbunJtJ iri ale sistemului electronic de control2 Astfel pozi ia arborelui cu e4centric este controlat/ direct decalculatorul deinjec ie L5 care con ine i etajul de amplificare necesar pentru ac ionarea motorului de curent continuu2 Sistemul de distribu ie !alvetronic interac ioneazJ cu sistemul )&


27/67

/oto: Sistemul de variere a fazelor de distribu ie 'ublu !A.9S componenteSursa: (M)

22 arbore cu came

23 lan de distribu ie EantrenareF

24 cilindru conducJtor

25 cilindru condus

26 supapJ electromagneticJ

Sistemul 'ublu !A.9S permite modificarea momentului de desc+idere a supapelor princontrolul pozi iei ung+iulare a arborelui cu came E1F2 8a un sistem clasic de distribu ie L 3ntrelan ulcureaua de ac ionare i arborele cu came e4istJ o legJturJ fi4J5 care nu permite mi carea relativJ 3ntre cele douJ componente2 8a sistemul !A.9S se poate modifica pozi ia arborelui cu

came 3n raport cu lan ul de antrenare5 datoritJ camerei +idraulice aflatJ 3ntre cilindrul conducJtor E&F i cel condus E*F2 Prin controlul presiunii din acesta camerJ +idraulicJ se poate pozi iona
http://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/59-distributie-fixa.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/59-distributie-fixa.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/59-distributie-fixa.html


28/67

cilindrul E*F 3n raport cu cilindrul E&F2 Presiunea de ulei este controlatJ prin intermediul uneisupape electromagnetice E0F comandata de calculatorul de injec ie2 Pentru fiecare arbore5 de admisie sau evacuare5 e4istJ c6te o supapJ electromagneticJ care pot fi ac ionate independent una fa J de cealaltJ2

/oto: $4emplu de fazele de distribu ie ale sistemului 'ublu !A.9SSursa: e-automobile2ro

Sistemul !A.9S a'ustea!/ po!i ia un"hiular/ a celor doi arbori cu came2 @ezultatul constJ3n cre terea cuplului motor la tura ii joase i mai multJ putere la tura ii 3nalte5 reduc6ndu-se 3n acela i timp consumul de combustibil i emisiile poluante2 8a tura ii joase arborele cu came de admisie este pozi ionat astfel 3nc6t supapele de admisie sJ se desc+idJ cu 3nt6rziere5 3mbunJtJ indu-se astfel stabilitatea tura iei de ralanti2 9datJ cu cre terea tura iei supapele de admisie se desc+id cu avans5 mai mult aer pJtrunde 3n cilindri5 ce are ca efect cre terea cuplului motor 2 8a tura ii foarte 3nalte supapele de admisie se desc+id cu 3nt6rziere pentru a permite ob inerea puterii ma=ime2 Cu sistemul 'ublu !A.9S se poate controla i cantitatea de gaze arse5 reziduale5 ce rJm6n 3n cilindri2 Prin suprapunerea prelungitJ a timpului de desc+idere a supapelor de admisie i evacuare sistemul func ioneazJ ca un $G@L intern5 prin care se reduc emisiile poluante2 'e asemeneavarierea fazelor de distribu ie este utilizatJ i la pornirea motorului5 3n faza de 3ncJlzire5 pentru a

permite catalizatorului pe trei cJiL i sondei lambdaLsJ atingJ mai repede temperatura nominalJ defunc ionare2 Prin utilizarea sistemului !alvetronic5 pentru prima oara pe un motor cu ardere internJ cu

benzinJ sarcina motorului poate fi controlatJ fJrJ utilizarea unei clapete obturatoare2 'atoritJacestui avantaj pierderile de pompaj sunt reduse la minim cu efect asupra cre terii performan elor dinamice i a reducerii consumului de combustibil2 #estele efectuate asupra primului motor cu patru cilindri5 ec+ipat cu sistem de distribu ie

!alvetronic5 au arJtat o reducere cu 15> a consumuluide combustibili i o cre tere cu 2> a performan elor dinamice5 comparativ cu motorul predecesor2


29/67

ec+ipat cu a doua genera ie de distribu ie !alvetronic5 poate ajunge la puteri specifice de peste K CPlitru i cuplu motor specific de 1K0 .mlitru5 respect6nd 3n acela i timp reglementJrile 3n ceea ce prive te emisiile poluante2 Cu te+nologia !alvetronic s-a reu it reducerea consumului de combustibil pentru toatJ gama de

motoare pe benzinJ5 automobilele put6nd fi comercializate pe plan interna ional deoarece sistemul nu este sensibil la calitatea combustibilului2 'e asemenea5 toate reglementJrile deemisii poluante 3n vigoare sunt 3ndeplinite5 inclusiv cele e4trem de severe cum ar fi S$)din


30/67


31/67

3.Motoare rotative

Scurt istoric

Motorul rotativ este un motor obiQnuit5 e4act ca cel de pe orice maQinJ5 dar construcRia QifuncRionarea lui este complet diferitJ de cea a motorului convenRional2

Intr-un motor cu piston5 acelaQi volum EcilindrulF5 face pe rand * operaRii diferite: admisia5compresia5 aprinderea Qi evacuarea2 Intr-un motor rotativ5 toate aceste operaRii sunt fJcute in

paralel5 fiecare in camere ei5 datoritJ variaRiei de volum a camerei5 determinatJ de rotirearotorului2

$4act ca un motor cu piston5 motorul rotativ foloseQte puterea dezvoltatJ de ardereaamestecului aer-combustibil2 Intr-un motor cu piston5 presiunea dezvoltatJ de ardereacombustibilului5 forReazJ miQcarea oscilatorie a pistonului5 care este transformatJ in miQcare derotaRie de arborele cotit2 8a motorul rotativ5 presiunea de combustie5 este dezvoltatJ intre camerJ5intre rotor Qi peretele cilindrului5 determinand rotirea acestuia2

@otorul urmeazJ o cale ce seamJnJ cu ceva creat cu un spirograf2 AceastJ traiectorie iipermite rotorului sJ menRina un contact permanent cu pereRii cilindrului5 creand & camereseparate5 al cJror volum se modificJ in timpul unei rotaRii complete a motorului2 AceastJmodificare de volum5 aduce aer Qi combustibil in motor5 il comprimJ5 utilizeazJ energia gazelor Qiin final le evacueazJ2 Motorul rotativ5 are de asemenea5 e4act ca un motor cu piston5 nevoie de un

sistem de alimentare Qi de unul de aprindere2Motorul rotativ a fost inventat de 'r2 /eli4 )anel in 1"*5 primul brevet fiind obRinut in

1" E'@P 0K= 0*F2 'in acest motiv5 acest motor mai este numit Qi Motor )anel sau Motor@otativ )anel2

/r?i componente

AQa5 cum se poate observa Qi in figurJ5 rotorul5 are & feRe conve4e5fiecare dintre ele comportandu-se ca un piston2 /iecare faRJ a rotorului5 are o adanciturJ pentru a mJri TcilindreeaT motorului5

permiRand mai mult spaRiu pentru amestecul aer-combustibil2

8a varful EmargineaF fiecJrei feRe5 o plJcuRJ de metal izoleazJ camerele formate de rotorintre ele2 AceastJ plJcuRJ poate fi consideratJ a fi corespondentul segmenRilor de la motorul cu

piston2 'e asemenea e4istJ inele de oRel de fiecare parte a rotorului5 pentru a sigila marginilecamerei de ardere2

@otorul are la interior o parte dinRatJ2 AceQti dinRi se angreneazJ cu dinRii de pe arborele fi4atin cilindru2 AceQti dinRi determinJ traiectoria Qi direcRia rotorului2 8a trei rotaRii ale arborelui deieQire5 rotorul se roteQte o singurJ datJ2

-ilindrul

/orma cilindrului este oarecum ovalJ Ede fapt este epitroc+oidF2 AceastJ formJ a fostproiectatJ astfel incat cele & margini ale rotorului sJ fie in contact permanent cu cilindrul formand


32/67

cele & camere etanQe ale motorului2

/iecare zonJ a cilindrului este dedicatJ unui singur proces al motorului2 Cele * secRiuni sunt:-Admisie

-Compresie-Ardere-$vacuare9rificiile de Admisie Qi $vacuare sunt dispuse in cilindru2 Se observJ cJ nu e4istJ supape Qi

cJ aceste orificii comunicJ direct2

&rborele de ie@ire

Arborele de ieQire are niQte came e4centrice5 ceea ce inseamnJ cJ sunt e4centrice faRJ de a4ul

arborelui2 /iecare rotor se aQeazJ pe una din aceste came2 Camele acRioneazJ asemJnJtor cuarborele cotit al unui motor cu piston2 Motorul invartindu-se in carcasa lui5 apasJ pe aceste came2Cum camele sunt e4centrice faRJ de a4ul de ieQire5 forRa cu care acRioneazJ rotorul asupra camelorcreeazJ o forRJ de rotaRie in arbore5 determinand rotirea acestuia2 Arborele are " came dispuse in

pJrRi opuse din considerente de ec+ilibraj2 'atoritJ miQcJrii rotorului5 intotdeauna se folosescminim " rotoare pe acelaQi arbore2 $vident aceste rotoare se vor afla mereu in contrafazJ pentru ase ec+ilibra reciproc2

rincipiul de func?ionare

roducerea puterii

Motorul rotativ utilizeazJ ciclul de ardere in patru timpi5 care este acelaQi cu cel al motoruluicu piston in patru timpi2 'ar la motorul rotativ acesta se petrece intr-un mod total diferit2 Inimamotorului rotativ este rotorul2 In mare se poate spune cJ este ec+ivalentul pistonului de la motorulcu piston2 @otorul este montat pe o camJ circularJ mare5 pe arborele de ieQire2 AceastJ camJ estecoa4ialJ cu a4ul arborelui Qi acRioneazJ ca manivelJ la sistemul bielJ - manivelJ5 dand rotoruluiforRa de rotaRie necesarJ ca sJ invartJ arborele de ieQire2 Cum rotorul se roteQte in interiorulcarcasei5 el impinge cama arborelui de ieQire5 rotindu-se de trei ori la fiecare rotaRie completJ arotorului2

Cum rotorul se miQcJ spre carcasJ5 cele trei camere create de rotor iQi sc+imbJ dimensiunile2AceastJ sc+imbare de dimensiune creeazJ efectul de pompare2 SJ urmJrim fiecare din cele patrucicluri ale motorului privind poziRia rotorului2


33/67

&dmisia

/aza de admisie5 incepe atunci cand capJtul rotorului trece de galeria de admisie2 Inmomentul in care orificiul de admisie este inspre camera5 volumul camerei este aproape minim2 InmiQcarea sa rotorul trece de orificiul de evacuare5 volumul camerei creQte5 trJgand amestec deaercombustibil in interiorul camerei2

Cand varful rotorului trece de galeria de admisie5 acea camerJ este izolatJ Qi incepecompresia2

-ompresia

Pe mJsurJ ce rotorul iQi continuJ miQcarea in carcasJ5 volumul camerei scade Qi amesteculaercombustibil se comprimJ2 In timpul stabilit faRa rotorului ajunge in dreptul bujiilor5

volumul camerei este din nou aproape de minim2 In acest moment incepe combustia2

&prinderea

Cele mai multe motoare au douJ bujii2 /orma camerei de combustie este alungitJ5 aQa incat

flacJra s-ar imprJQtiaT prea incet dacJ ar avea doar o singurJ bujie2 Cand apare scanteia5amestecul aer-combustibil se aprinde5 crescand brusc presiunea Qi forRand rotorul sJ se miQte2


34/67

Presiunea combustiei forteazJ rotorul sJ se invartJ in direcRia in care creQte volumul camerei2Gazele de ardere iQi continuJ e4pansiunea5 forRand rotorul sJ se roteascJ Qi generand putere5 panJcand camera ajunge in dreptul galeriei de evacuare2

vacuareaImediat ce marginea rotorului a trecut de galeria de evacuare5 presiunea din camerJ este

evacuatJ din motor2 Pe mJsurJ ce rotorul iQi continuJ miQcarea5 volumul camerei se micQoreazJ5forRand Qi gazelle rJmase sJ pJrJseascJ cilindrul2 Cand volumul camerei este aproape de minim5marginea rotorului trece de galeria de evacuare5 izoland-o Qi ciclul incepe din nou2

'e subliniat este cJ fiecare din cele & camere formate de rotor lucreazJ in paralel la o parte aciclului2 Intr-un ciclu complet5 al motorului5 vor fi & admisii5 & compresii5 & evacuJri Qi cel maiimportant & combustii care vor dezvolta putere5 dar cum unui ciclu complet ii corespund & rotaRiiale arborelui de ieQire5 inseamnJ cJ pentru fiecare e4plozie e o rotaRie2 'in acest punct de vedererandamentul motorului rotativ ar trebui sJ fie superior celui in * timpi5 cu piston5 care pentru ocursJ activJ face " rotaRii2

&vanta'e @i de!avanta'e

&vanta'e

Mai puine pri in micare . Motorul rotativ are cu mult mai puRine pJrRi in miQcare decat unmotor similar5 in patru timpi5 cu piston2 Motorul c rotativ are trei pJrRi principale in miQcare: celedouJ rotoare Qi arborele de ieQire2 C+iar Qi cel mai simplu motor cu piston in patru timpi are cel

puRin *K de pJrRi in miQcare5 printre care pistoanele5 tije de acRionare a supapelor5 arborele cotit5

supapele5 arcurile supapelor5 biele5 curele de transmisie5 pinioanele de distribuRie Qi arborele cotit2MicQorarea numJrului Qi in definitiv a masei pJrRilor in miQcare se poate traduce intr-o

siguranRJ mai mare a motorului rotativ2 'in acest motiv anumiRi constructori de avioane preferJmotoarele rotative in locul celor cu piston2

Mai lent2 'eoarece viteza rotorului este de trei ori mai micJ decat a arborelui de ieQire5 pJrRileprincipale in miscare ale motorului cu rotor se miQcJ mai incet decat pJrRile motorului cu piston2Aceasta ontribuie de asemenea la creQterea siguranRei Qi fiabilitJRii motorului2

Uniformitate.#oate pJrRile motorului rotativ se rotesc continuu intr-o direcRie5 spre deosebirede sc+imbJrile bruQte de direcRie care se petrec intr-un motor convenRional5 cum sunt pistoanele2Motoarele rotative sunt ec+ilibrate intern cu contra-greutJRi care sunt defazate in aQa fel incat sJelimine orice vibraRii2

$liberarea puterii la motoarele rotative este de asemenea mai uniformJ2 'eoarece fiecare fazJde combustie se petrece pe parcursul unei rotaRii de K de grade a rotorului5 Qi arborele de ieQireefectueazJ trei rotaRii pentru fiecare rotaRie a rotorului5 fiecare fazJ a combustiei dureazJ "=Kgrade din rotaRia arborelui de ieQire2 Aceasta inseamnJ cJ un motor cu un singur rotor elibera

puterea a trei pJtrimi din durata ciclului de rotaRie a arborelui de ieQire2 Comparat cu un motor cuun singur piston5 in care combustia se petrece pe durata rotaRiei de 1K grade la douJ rotaRii5 saudoar pe o pJtrime din fiecare rotaRie a arborelui cotit Earborele de ieQire al motorului cu pistonF2

De!avanta'e


35/67

$4istJ cateva probleme intalnite la proiectarea motoarelor rotative:- In mod obiQnuit5 este mult mai greu Edar nu imposibilF sJ realizezi un motor rotativ care sJ

respecte condiRiile de poluare actuale Edin ce in ce mai restrictiveF2

- Costurile de fabricaRie pot sJ fie mai mari5 in principal pentru cJ se fabricJ in serii mai micidecat motoarele cu piston2

- In mod obiQnuit consumJ mai mult combustibil decat motoarele cu piston din cauzJ cJrandamentul termodinamic este micQorat de forma prelungJ a camerei de combustie Qi de

raportul de compresie mic2

roduc/tori

U /ord Motor Compan, incepand cu 1H*U PSA Peugeot Citroen 2 Compania a fost infiinatJ in anul 112U Compania geramanJ .S< - a produs prima maQinJ numitJ Prinz in anul 1HK2U 'aimler-(enzU Alfa-@omeoU MazdaU Mercedes (enzU !olsagen


36/67

*2Motoare cu raport de comprimare variabila

$4istJ numero i factori5 care prin rezultatele satisfJcJtoare ob inute din cercetJri e4perimentale5 sus in

conceptul de comprimare variabilJ i 3mbunJtJ irile aduse de acesta2 'intre ace tia se remarcJ consumul redus

de combustibil2 @educerea de consum conduce cJtre cre terea lucrului mecanic pozitiv Eeficien ta motoruluiF iscJderea celui negativ Elucru mecanic de pompaj5 pierderi mecanice prin frecareF2

@eferitor la aceasta te+nologie e4ista mai multe solutii realizate de constructori din lumea intreaga intre

care se numara: motorul SAA(5 motorul Ma,floer $&5 motorul .issan5 motorul /$!5 motorul /ord2

In continuare sunt prezentate aceste solutii constructive cat si particularitatile lor2

1(Motorul S&&8

Incepand cu anul "KKK5 inginerii de la Saab au dezvoltat primul motor cu raport de compresievariabil5 demunit S!C ESaab !ariable CompressionF

2 Acesta era un motor turbo de 12H litri cu c+iulasa pivotanta5 sc+imband raportul decompresie de la 2K:1 pana la 1*2K:12

Capul pivotant ajusta spatiul dintre parte superioara in relatie cu partea inferioara amotorului5 ajustandu-se astfel volumul camerei de combustie2

'in aceasta cauza5 partile superioare si cele inferioare ale motorului au fost separate5 iar infiecare parte era necesar propriul sistem de racire2

'atorita instalarii unei turbosuflante pe S!C5 motorul de 12H litri dezvolta ""0 CP si un cuplu

de &KK .m5 utilizand o presiune de "2 bari


37/67

2(Motorul Ma:floAer 3

Principalul aspect al motorului Ma,floer $& este descris de un brat pivotant intre biela siarborele cotit2 Aceasta configuratie ii impune o traiectorie eliptica catre tijaVcon5 care impune

pistonului sa incetineasca dupa aprindere5 permitand flacarii sa se raspandeasca mai repede2$fectul net este imbunatatirea combustiei5 astfel puterea creste iar emisiile de carbon se

reduc5 iar motorul devine mai silentios si mai eficient2

Ma,floer Corp25 afirma ca testele initiale indicau o reducere a consumului de carburant de*KB si o reducere de 0KB a emisiilor de no4e2

3(Motorul


38/67

diferita pentru a realiza varierea raportului de comprimare2Aceasta solutie presupune folosirea unui sistem

multi-lin5 reprezentat de o legatura indirecta interpusa intre biela si arborele cotit care este legata la un

element de control ce permite variatia raportului de comprimare2

Avantajul major al acestei solutii il prezinta controlul acceleratiei pistonului2

#ensiunile ce actioneaza asupra pistonului si bielei la PMI afecteaza viteza pistonului5 asadar o geometrie

care reduce acceleratia ma4ima a pistonului permite in cele din urma o marire a vitezei motorului sau o cursa

marita5 oricare din aceste urmari ajutand la obtinerea unei puteri mai mari2

4(Motorul B)

CIn cazul solutiei folosite la motorul /$!

varierea raportului de comprimare se

realizeaza prin modificare dinstantei dintreboltul pistonului si arborele cotit2Aceasta


39/67

modificare este realizata cu ajutorul unor valve actionate +idraulic2

0FMotorul BordV VV V V V V

VVV

V V VV

VVV V VVV VV

VVV

Solutia propusa de

/ord presupune

e4istenta unui piston

suplimentar in camera

de ardere a carui miscare

sa permita modificarea

volumului camerei si

implicit a raportului de

comprimare2

Insa prezenta

acestui piston pune

probleme atat din punct

de vedere atat din punct de vedere al etanseitatii5 al fiablitatii5 dar mai ales din cel al compromiterii volumului in

care are loc admisia si formarea amestecului2VV V V V VV VV VV V VV V

V VV V VV V V V V V V V V V VV

VV V V V V V V V V VV V V

V V V VV VV V V VVVVVV V VV

V V V V V V V V V V V VV

V V V V V V V V VV V VV VV V

VV VV V V V VV V V VV V VVV

VV V VV V V VV V V VV VV V V

V VV V V VV V V VVV V V VV VVV

VV

5.Schimbarea modului de aprindere a combustibilului

--+omo"enous -har"e -ompression +"nition


40/67

Motorul de automobil cel mai rJsp6ndit 3n prezent 3n tracRiunea rutierJ este motorul cu ardereinternJ cu piston5 av6nd ciclul de funcRionare W3n patru timpiD5 3n ambele sale versiuni5 Wcuaprindere prin sc6nteieD Em2a2s25 sau motor 9ttoF Qi Wcu aprindere prin comprimareD Em2a2c25 saumotor 'ieselF2 PerfecRionJrile aduse 3n ultimul deceniu acestor tipuri de motoare au fost impusenu numai de pretenRiile utilizatorilor5 ci Qi de impunerile din sfera surselor de energie primarJEcombustibililorF5 a necesitaRii pJstrJrii unui nivel de poluare c+imicJ5 a limitJrilor cunoaQterii Qi

progresului te+nic5 3n timp ce calitJRile automobilelor au sporit constant2 CreQterea calitJRilordinamice5 economice Qi antipoluante s-a datorat pe de o parte5 generalizJrii supraveg+erii pe caleelectronicJ a funcRiei de dozare a amestecului carburant Qi a WpoziRionJrii arderii 3n interiorulciclului motorD5 iar pe de altJ parte5 perfecRionJrii procedeelor de ardere5 la ambele categorii demotoare E9tto si 'ieselF5 3ndeosebi printr-o foarte elaboratJ te+nicJ de proiectare a camerei de

ardere Qi prin folosirea WsecvenRionJriiD procesului injecRiei directe de combustibil2Procedeul injecRiei directe de combustibil a permis dezvoltarea unei te+nici noi de ardere a

unor 3ncJrcJturi relativ omogene 3n 3ntregul volum al camerei de ardere5 aprinderea ei fiindrealizatJ prin comprimare 3naltJ EfJrJ bujieF5 procedeu ce se poate aplica E3n anumite domenii devariaRie a sarciniiF c+iar motoarelor 9tto2 Acest procedeu e cunoscut sub sigla W%CCIDE%omogenous C+arge Compression IgnitionF Qi constituie o mare speranRJ 3n aplicaRiile viitoare

pe automobile2

Scurt istoric

#radiRional5 un motor pe benzinJ este mai puRin eficient ca un diesel2Xi asta pentru cJ amestecarea combustibilului cu aerul se face 3ntr-o antecamerJ5 mi4tura

fiind trecutJ 3n camera de combustie Qi aprinsJ prin sc6nteie2 'ieselul pe de altJ parte arecombustibilul injectat direct 3n camera de combustie5 Qi este aprins prin compresie2 Xi nu 3nultimul r3nd5 motorul pe benzinJ funcRioneazJ la temperaturi mai mari5 de apro4imativ "1KK C5gener6nd mai multe no4e2

7nsJ toate aceste dezavantaje ar putea ajunge de domeniul trecutului5 ba s-ar putea c+iar3ntoarce 3n favoarea motorului pe benzinJ2 Probelma cu injectarea benzinei direct 3n camera de

combustie a fost deja rezolvatJ de /ord Qi ale lor motoare $co(oost5 Qi nu numai2 Iar GM

s-ar putea sJ fi soluRionat toate dezavantajele2 .oul lor motor5 aflat 3ncJ 3n teste preliminare5 senumeQte %CCI E%omogenous C+arge Compression IgnitionF2


41/67

Acesta nu numai cJ introduce benzina direct 3n camerJ5 dar comprimJ amestecul ei cu aerul5similar unui diesel2 Xi s-ar pJrea cJ se atinge o economie de 10B la combustibil5 temperaturi defuncRionare identice sau p3nJ la &KKK rpm E1KK Ym+F de doar 1HKK C2 'eci scad Qi no4ele

produse Eo4izi de azot Qi dio4id de carbonF2 Prototipul lor are patru cilindri5 3nsJ GM ne asigurJ

cJ aceastJ te+nologie va putea fi folositJ la orice motor pe benzinJ2 7nsJ nu dau detalii despre oeventualJ datJ c6nd ar putea intra 3n producRia de serie2

Diferenta fata de aprinderea clasica

Acest nou procedeu de combustie face posibilZ 3ncadrarea 3n limitele impuse de $uro 05 c+iarQi fZrZ sisteme sofisticate de tratare a gazelor5 3nsZ numai atunci c6nd motorul este 3n sarcinZ

parRial2Consumul Qi emisiile unui motor sunt influenRate direct de procedeul de combustie2


42/67

consumul de combustibil5 temperatura finalZ a compresiei trebuie sZ fie ridicatZ2 Mai mult5 3nafarZ de senzorul de presiune5 Qi senzorul de temperaturZ sau senzorul de detonaRie pot contribuila reglarea motorului pe fiecare ciclu2 8a motoarele pe benzinZ 3n special este esenRial sZ se

previnZ tendinRa de bZtaie necontrolatZ ce poate avea repercursiuni2 7n principiu5 metoda %CCI

poate fi utilizatZ la regimuri de turaRie moderatZ Qi 3n condiRii de 3ncZrcare parRialZ5 datoritZtimpului restr6ns 3ntre 0K Qi 1"K milisecunde pe ciclu de obRinere a mi4turii omogene2 9 datZcu creQterea 3n turaRii a motorului5 timpul de obRinere a mi4turii scade p6nZ c6nd omogenizarea numai este posibilZ2

'in moment ce emisiile depind de tipul de funcRionare al ve+iculului5 scopul %CCI este dea acoperi c6t mai multe din aceste tipuri de funcRionare2 'acZ Qoferul alege ca maQina sZfuncRioneze 3n afara cicluluitipului ideal de e4emplu acceler6nd rapid 3ntr-o treaptZ inferioarZ

motorul %CCI revine la modul convenRional de operare2 'in acest motiv5 viitoarelemotoare vor fi capabile sZ funcRioneze cu ambele metode de operare: %CCI la sarcini mici Qiintermediare5 Qi combustie convenRionalZ la sarcinZ ma4imZ2

CercetZtorii (osc+ fac tot posibilul sZ ma4imizeze acest interval de sarcini 3n care metoda%CCI poate fi folositZ2 'ezvoltarea acestui design este 3ncZ 3n progres2 'esignul presupunesc+imbarea compoziRiei5 dinamicii5 timpului de injecRie Qi al strategiei de supraalimentare5sc+imbarea geometriei camerei de ardere Qi controlul activ al combustiei2


43/67

-


44/67

6.Stratificarea amestecului

ehnolo"ia BS+

/SI reprezinta abrevierea pentru /uel Stratified Injection2Aceasta este o te+nologie modernautilizata pentru injectarea combustibilului la motoarele cu aprindere prin scanteie2

(enzina este introdusa in rampa de inalta presiune5 de unde este introdusa cu ajutorulinjectoarelor direct in camera de ardere a fiecarui cilindru2In cazurile sistemelor anterioare de injectie5 bazate pe injectia mono-punct sau multi-punct5

benzina era pulverizata in galeria de admisie a motorului2

Avantajele majore ale utilizarii amestecului stratificat sunt reprezentate de cresterea eficienteimotorului si cresterea puterii2.ivelul emisiilor poate fi de asemenea controlat mult mai precis incazul injectiei /SI2Aceste avantaje sunt obtinute datorita controlului mult mai precis asupracantitatii injectate si a avansului injectiei in functie de sarcina motorului2

#uratia motorului este controlata electronic de un calculator de injectie5 care ajusteazainjectia de combustibil si avansul aprinderii5 spre deosebire de variantele mai vec+i de injectieunde turatia motorului era ajustata cu ajutorul clapetei de acceleratie2

In aceasta imagine se poate observa unpiston de la motorizarea /ord$C9(99S#


45/67

este de 1*2=:15 insa in cazul modului de functionare corespunzator amestecului sarac se poateajunge c+iar la rapoarte de H0:1 sau c+iar mai mult pentru anumite motoare5 pentru perioadefoarte scurte de functionare2Aceste moduri de functionare sunt mult mai sarace decat in cazulinjectiei conventionale5 astfel obtinandu-se reducerea consumului de combustibil2

27 Modul de amestec sarac este utilizat pentru conditii de functionare la sarcini partiale5 in

cazul deplasarii la viteze constante5 in cazul franarii5 atunci cand acceleratia nu estenecesara2Combustibilul nu este injectat in faza de admisie ci tarziu in timpulcomprimarii2Combustibilul ajunge intr-o cavitate situata in capul pistonului5 de forma ovoidala5sau toroidala5 amplasata in apropierea injectorului2Aceasta cavitate creeaza un efect turbionar5astfel incat amestecul este omogenizat in apropierea electrodului bujiei2

28 Modul de functionare la raport stoichiometric este utilizat in cazul functionarii la

sarcini medii2Combustibilul este injectat in timpul fazei de admisie5 creandu-se astfel un amestecomogen in interiorul cilindrului2'atorita amestecului stoic+iometric5 se obtine un rezultat optimcu privire la emisiile poluante5 care sunt imbunatatite mai departe cu ajutorul convertizoruluicataliticEcatalizatorul situat pe traseul de evacuareF2

29 Modul de functionare la putere ma=ima este utilizat pentru acceleratii rapide sau sarcini

mari Ecum ar fi urcarea unui dealF2@aportul aer-combustibil este omogen iar valoarea acestuiafiind putin mai bogata decact in cazul raportului stoic+iometric5 fapt care ajuta la prevenireafunctionarii cu detonatii2Combustibilul este injectat in timpul fazei de admisie2

$ste posibila utilizarea mai multor faze de injectie in timpul unui singur ciclu2'upa cecombustibilul injectat in timpul fazei injectiei primare5 se poate injecta combustibil suplimentar intimp ce pistonul coboara2Avantajele sunt putere marita si economicitate5 insa in cazul anumitorcombustibil utilizati a fost constatata erodarea supapelor de evacuare2

In continuare sunt prezentate cateva imagini edificatoare pentru acest tip de sistem de injectie


46/67


47/67


48/67

7.ropulsia automobilelor utili!and propulsia cu "a!e.

9 turbinJ cu gaze este o turbinJtermicJ5 care utilizeazJ cJderea deentalpiea unui gazsau a unui amestec

de gaze pentru a produce prin intermediul unor palete care se rotesc 3n jurul unui a4 o cantitate de energie

mecanicJdisponibilJ la cupla turbinei2 #urbina cu gaze mai este cunoscutJ i sub denumirea de instala ie de

turbinJ cu gaze EI#GF2

'in punct de vedere termodinamico turbinJ cu gaze func ioneazJ destul de asemJnJtor cu motorulunui

automobil2 Aerul din atmosferJ este admis 3ntr-un compresor cu palete5 unde este comprimat5 urmeazJ

introducerea unui combustibil5aprinderea i arderea lui 3ntr-o camerJ de ardere2 Gazele de ardere se destind

3ntr-oturbinJ5 care e4trage din ele lucrul mecanic5 iar apoi sunt evacuate 3n atmosferJ2 Procesul este continuu5

iar piesele e4ecutJ doar mi cJri de rota ie5 ceea ce pentru o puteredatJ conduce la o masJtotalJ a instala iei

mai micJ2 Ca urmare5 turbinele cu gaze s-au dezvoltat 3n special ca motoare de avia ie 5 3nsJ 3 i gJsesc aplica ii

3n multe alte domenii5 unul dintre cele mai moderne fiind termocentralelecu cicluri combinate abur-gaz2

ipuri de turbine utili!ate

-turbinele cu gaze se pot clasifica:'upJ destina ie

30 turbine de trac iune pentru avia ie Eturboreactoare5 turbopropulsoare5 turboventilatoare i turbine

pentru antrenarea elicelorelicopterelorF?

31 turbine de trac iune navale?

32 turbine de trac iune terestre Epentru locomotive5autove+icule5motociclete5tancurietc2F?

33 turbine de supraalimentarea motoarelor cu ardere internJ2

34 turbine energetice Epentru termocentralecu ciclucu gaze simplu sau cu ciclu combinat abur-gazF?

'upJ modul de recuperare a cJldurii evacuate

35 turbine cu recuperator?

36 turbine fJrJ recuperator2

'upJ felul ciclului 3n care lucreazJ

37 cu ciclu 3nc+is?

38 cu ciclu desc+is2
http://ro.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Entalpiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Entalpiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gazhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termodinamicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termodinamicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Automobilhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Combustibilhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Combustibilhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Puterehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Masahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avionhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avionhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termocentralahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termocentralahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avia?iehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avia?iehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avia?iehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turboreactorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turboreactorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbopropulsorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbopropulsorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbopropulsorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turboventilatorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turboventilatorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elicehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elicehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elicopterhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Locomotivahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Autovehiculhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Autovehiculhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motocicletahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motocicletahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motocicletahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Tanchttp://ro.wikipedia.org/wiki/Tanchttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Supraalimentare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_ardere_internahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termocentralahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclu_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclu_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Aburhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Entalpiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gazhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_mecanicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termodinamicahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Automobilhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Combustibilhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lucru_mecanichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Puterehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Masahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avionhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termocentralahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Avia?iehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turboreactorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turbopropulsorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Turboventilatorhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elicehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Elicopterhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Marinahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Locomotivahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Autovehiculhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Motocicletahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Tanchttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Supraalimentare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_cu_ardere_internahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termocentralahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclu_termodinamichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Abur


49/67

39

&vanta'eleturbinelor cu gaze

foarte bun raport puteregreutate?

dimensiuni reduse?

timp de pornire scurt E0 222 &K minF?

mi care de rota ie uniformJ Enu alternativJF5 ec+ilibrare foarte bunJ?

vibra ii reduse?

la I#G energetice5 costul investi iei i timpul de dare 3n func iune sunt mult mai mici 3n

compara ie cu instala iile cu turbine cu abur?

pot func iona fJrJ apJ de rJcire5 important 3n zone unde apa este deficitarJ5 de e4emplu 3n

de ert2De!avanta'eleturbinelor cu gaze

randament termic nu prea ridicat?

scJderea pronun atJ a randamentului i performan elor 3n regimuri diferite de regimul

pentru care au fost proiectate5 Ela sarcini par ialeF?

o oarecare iner ie la modificarea tura iei?

fabrica ie dificilJ5 necesitJ te+nologii 3nalte?

materiale speciale5 rezistente la temperaturi 3nalte5 scumpe?

3ntre inere preten ioasJ5 repara ii planificate dese2

-onstructori

Au e4istat c6teva tentative de realizare a unor autovehiculecu turbinJ cu gaze5 de e4emplu @over- [$#1

E10KF i C+r,sler- c6teva prototipuri E10K 1KF2 #oate au avut un consum de combustibil inacceptabil de

mare5 c+iar pentru vremurile acelea2 7n 1& General Motorsa produs primul autove+icul comercial +ibrid5

ac ionat de o turbinJ cu gaze2

Mai mult succes au avut turbinele cu gaze la autove+iculele de competi ie i record2 Ma ini ec+ipate cu

turbine cu gaze au participat la cursele de la 8e Mans E1H&F i Indianapolis 0KKE1H=F5 c6nd s-au situat 3n

fruntea curselor5 dar n-au reu it sJ le c6 tige din cauza fiabilitJ ii reduse a acestor prototipuri2 7n domeniul vitezei ma4ime terestre5 ma ini ca Green Monster5ac ionatJ de o turbinJ General $lectric [= 5ac ionatJ tot de
http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Rover&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Chryslerhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Chryslerhttp://ro.wikipedia.org/wiki/General_Motorshttp://ro.wikipedia.org/wiki/Le_Manshttp://ro.wikipedia.org/wiki/Le_Manshttp://ro.wikipedia.org/wiki/1963http://ro.wikipedia.org/wiki/Indianapolis_500http://ro.wikipedia.org/wiki/Indianapolis_500http://ro.wikipedia.org/wiki/1967http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Green_Monster&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Green_Monster&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Rover&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Chryslerhttp://ro.wikipedia.org/wiki/General_Motorshttp://ro.wikipedia.org/wiki/Le_Manshttp://ro.wikipedia.org/wiki/1963http://ro.wikipedia.org/wiki/Indianapolis_500http://ro.wikipedia.org/wiki/1967http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Green_Monster&action=edit&redlink=1


50/67

o turbinJ General $lectric [= 2 Ma ina #+rust"ac ionatJ de o turbinJ @olls-@o,ce Avon5 a fost prima care a

depJ it viteza de 1KKK m+2 @ecordul mondial actual a fost stabilit de ma ina #+rustSSC5 ac ionatJ de douJ

turbine @olls-@o,ce Spe, Evarianta militarJF5 i este de 1""=5 m+ EMa \ 15K1H supersonicF2

7n anul "KKKMarine #urbine #ec+nologies Inc2 a produs motocicletaM## #urbine Superbie5 cunoscutJ

i sub numele de Y2K Turbine uperbi!e5 ec+ipatJ cu o turbinJ @olls-@o,ce Allison "0K5 cu o putere de "&)5 care este consideratJ cea mai puternicJ motocicletJ de serie din lume i care a atins viteza de &H0 m+2

#urbinele cu gaze au fost folosite i pentru trac iune feroviarJ la a a-numitele turbotrenuri2 Primele

locomotive cu turbine de gaze au fost livrate de firma (ron-(overi3nainte de cel de al doilea rJzboi mondial2

7n Anglia5 Metropolitan !icers a produs locomotive ac ionate de turbine de gaze2 7ntre anii 1* i 1=K


51/67

#2$tili!area unor cutii de vite!e moderne.

1.-utiile de vite!e cu variatia continua a raportului de transmitere.


52/67

- ameliorarea confortului 3n conducere prin automatizarea cuplJrii ambreiajului Qi asc+imbJriirapoartelor de transmitere?

- 3mbunJtJRirea controlului emisiilor poluante Qi reducerea nivelului de zgomot2Pentru a fi adaptabil la autoturisme5 acest tip de transmisie trebuie sJ rJspundJ urmJtoarelor

cerinRe:- sJ ofere o gamJ de reglare comparabilJ sau superioarJ transmisiilor clasice5 mecanice

3ntrepte cu comandJ manualJ sau automatJ?- sJ transmitJ puteri mari 3n condiRii de randament ma4im?- sJ fie compacte5 pentru ca 3ntr-un ansamblu de transmisie monobloc sJ poatJ

ec+ipaautoturisme cu ec+ipamentul de tracRiune organizat 3n varianta totul pe faRJ transversal?- sJ ofere ansamblului transmisiei o fiabilitate compatibilJ cu soluRiile clasice?- sJ implice costuri minime de fabricaRie Qi 3ntreRinere?


53/67

"2-utie de vite!e automata cu reductor planetar si converti!or hidraulicCutiile de viteze automate sunt cutiile care realizeazJ sc+imbarea treptelor de vitezJ fJrJ

interven ia conducJtorului automobilului2 Mai mult5 decizia de sc+imbare a treptelor de vitezJ este luatJ de calculatorul electronic de control al cutiei de viteze5 pe baza informa iilor provenite de la senzori Epozi ie pedalJ accelera ie i viteza automobiluluiF2

9 cutie de viteze automatJ de tipul celei prezentate in acest capitol este compusJ din treisubsisteme EcomponenteF:

40 Convertizor de cuplu Ese mai numeste +idrotransformatorF

41 ansamblul de mecanisme planetare cu ambreiajele i fr6nele multidisc

42 modulul electro-+idraulic de comandJ i control


54/67

/oto: Cutia automatJ cu = trepte =G-tronicSursa: Mercedes

arborele de intrare 3n cutia de viteze ElegJtura cu motorul termicF

ambreiajul de blocare a +idrotransformatorului cu alunecare controlatJ i elemente de

amortizare

pompa de ulei pentru controlul presiunii de lucru

mecanismele planetare i actuatoarele de sc+imbare a treptelor Eambreiaje i fr6ne

multidiscF

arborele de ie ire din cutia de viteze ElegJtura cu transmisia longitudinalJ5 cardanicJF

sistemul de blocare pentru parcare Epozi ia P a levierului de programeF

legJtura mecanicJ cu levierul selector de programe

modul electro-+idraulic de control Econ ine senzori5 supape electromagnetice i

calculatorul cutiei de vitezeF modulul electronic de comandJ i control Ecalculatorul cutiei de vitezeF

supape cu electromagnet EsolenoidF pentru ac ionarea ambreiajelor i fr6nelor multidisc

+idrotransformator Econvertizor de cupluF

Cutiile de viteze automate5 3n denumirea popularJ5 mai sunt numite i cutii W+idramateD2 AcestJ denumire se datoreazJ cutiilor de viteze automate produse de General Motors sub numele

de %,dra-Matic2 Cutiile W+idramateD sunt de fapt cutii automate clasice cu +idrotransformator i mecanisme planetare2


55/67

/oto: Cutia automatJ %,dra-Matic *#*0 /oto: %idrotransformator convertizor de cupluSursa: GM Sursa: O/

idrotransformatorul converti!orul de cuplu

%idrotransformatorul este subansamblul care transmite momentul motor cutiei de viteze5 prinintermediul unui fluid de lucru EA#/F2 7n cazul 3n care +idrotransformatorul este deblocat5mi carea provenitJ de la motorul termic nu este transmisJ direct5 mecanic ci +idraulic5 3ntre motor i cutia de viteze nee4ist6nd legJturJ mecanicJ2
http://www.e-automobile.ro/abrevieri.htmlhttp://www.e-automobile.ro/abrevieri.html


56/67

%idrotransformatorul5 sau convertizorul de cuplu5 este alcJtuit din patru componenteprincipale:

43pompJ

44 turbinJ

45 stator sau difuzor

46 ansamblul ambreiajului de blocare

Convertizorul de cuplu are rol de element de cuplare progresivJ5 3n transmisiile modernefiind folosit doar la plecarea din loc Eviteza automobilului ] "0 m+F i la sc+imbarea treptelor5 dupJ care este blocat pentru a cre te randamentul transmisie2

-utia automat/ mecanismele planetare

@ealizarea unei trepte de vitezJ 3ntr-o cutie de viteze automatJ se face prin intermediul maimultor mecanisme planetare Esimple5 @avignea4 sau 8epelletierF2 Comparativ cu o cutie de vitezemanualJ cu angrenaje simple5 la care o treaptJ de viteze de formeazJ de o singurJ perec+e de ro i din ate5 o cutie de viteze automatJ realizeazJ o treaptJ de viteze utiliz6nd mai multe mecanisme

planetare2 Prin blocarea elementelor componente ale mecanismului planetar EsolarJ5 platousateli i5 coroanJF se ob in diferite rapoarte de transmitere5 care 3nseriate formeazJ un raport al cutiei2

/oto: Cutie automatJ platouport-sateli iSursa: GM

&vanta'ele mecanismelorplanetare comparativ cu angrenajele cu ro i din ate simple:

47 -poziRionarea coa4ialJ a arborilor de intrare Qi de ieQire din transmisie?

48 -formJ constructivJ simetricJ5 circularJ?

49 -distribuirea cuplului Qi a puterii pe mai multe perec+i de angrenaje 3n cadrul unui

mecanism planetar?

50 -permit automatizarea mult mai u or2

Aceste avantaje implicJ o mai bunJ ec+ilibrare dinamicJ a cutiei de viteze5 cu efecte beneficeasupra solicitJrilor din lagJre5 a zgomotului Qi vibraRiilor din timpul funcRionJrii2 7n plus5 la

acela i cuplu transmis5 datoritJ angrenJrii 3n trei sau patru puncte ale mecanismului planetar5


57/67

rezultJ roRi dinRate mai mici5 cu viteze Qi forRe de angrenare micQorate5 construcRii cu gabaritereduse5 greutate Qi mase inerRionale mai mici5 utilizarea mai raRionalJ a spaRiului disponibil deamplasare2

Ca dezavantaj al cutiilor automate cu angrenaje planetare si convertizor +idraulic5 putem notalucrarile de intretinere ce se efectueaza mai des5 si lipsa pregatirii te+nice a personalului dinunitatile de reparatii auto2

&mbreia'ele i fr;nele pentru cuplarea treptelor

/ormarea treptelor de vitezJ se realizeazJ cu ajutorul ambreiajelor i a fr6nelor multidisc2 Aceste au rolul de a cupla douJ elemente pentru a se roti cu aceea i tura ie EambreiajF sau de a

bloca un element la tura ie zero Efr6nJF2

/oto: Componentele unuiambreiajfr6nJ /oto: (loculelectro+idraulic de comanda2

Ac ionarea ambreiajelor sau a fr6nelor se face cu actuatoare +idraulice2 controlate prin intermediul unor supapeelectromagnetice5 de cJtre modulul electronic de comandJ E#C


58/67

Pentru autoturisme5 ultima generatie a cutiilor automate cu angrenaj planetar si convertizor+idraulic5 realizata de firma O/ ofera o cutie de viteze cu rapoarte2

%.Sisteme de propulsie electrica

Propulsia electricJ presupune e4istenta la bordul autove+iculului a unei surse de curentelectric2 Primul autove+icul acionat electric cu ajutorul unor baterii se presupune cJ a fost construit3n anul 1=K de cJtre un mecanic din (ru4elles5 acesta av6nd o autonomie de numai 10 ^m_2 'upJanul 1HK5 tot mai multe firme mari au 3nceput cercetJri intense 3n vederea realizJrii unui automobilelectric performant2 Astfel5 dintre realizJrile de pionierat5 putem cita automobilul electric $lectrovairII5 a cJrui organizare se poate vedea 3n fig2 12HK5 el fiind realizat de General Motors5 pe structuraautoturismului Corvair2

Se observJ cJ varianta electricJ a acestui automobil se apropie mult5 din punct de vedere alperformanelor5 de modelul de bazJ5 ec+ipat cu motor cu aprindere prin sc6nteie5 e4cept6nd raza deaciune5 care este mult mai redusJ2

/irma /ord a dezvoltat5 la r6ndul ei5 3n aceea i perioadJ5 un automobil urban de micidimensiuni5 ec+ipat cu baterie de acumulatoare cu plumb5 ce atingea viteza de H0 ^m+_ i autonomiede "0K ^m_2 #ot la /ord s-au fJcut cercetJri cu o baterie sodiu-sulf5 cu electrolit pe bazJ de aluminiui s-au adus 3mbunJtJiri substaniale motoarelor electrice? astfel5 s-a realizat un motor electric+omopolar5 cu rotorul sub forma unui disc de oel5 dezvolt6nd o putere de 1*5= ) E"K CPF5 cumasa de 1K g i randament de KB2

Autoturismul $lectrovair II:

1- baterii de acumulatoare? "- rezervor pentru ulei de rJcire? &- regulator? *- ventilator? 0-motor electric pentru acionarea pompei de ulei? H- instalaie pentru alimentarea motorului

electric-compusJ din generator i modulator de frecvene? =- motor electric asincron? - redresor? -mecanismul de angrenare a puntii motoare

'upJ cum se cunoaste5 bateriile cu plJci din plumb5 dezvoltate 3ncJ cu multi ani 3n urmJ au


59/67

ca principal avantaj pretul redus5 3nsJ energia si puterea specificJ mici conduc la o greutate ridicatJ5fapt care limiteazJ utilizarea lor 3n acest domeniu2

7n acest conte4t5 actualmente cele mai utilizate baterii pentru tractiunea electricJ aautove+iculelor sunt bateriile cu nic+el si +idruri metalice5 precum si cele pe bazJ de litiu5 deoarece

au caracteristicile cele mai favorabile Eenergie si putere specificJ mari5 rezistentJ la un numJr mare decicluri de 3ncJrcare descJrcare si pret relativ scJzutF2

(ateriile cu nic+el si +idruri metalice sunt formate5 asa cum se aratJ 3n fig2 12H1 din plJcileanodice "5 ce contin +idro4id de nic+el si plJcile catodice 115 ce contin +idruri metalice Ealiaje Mg-

.i5 On-Mn5 #i-/e etc2F5 izolate unele fatJ de celelalte de cJtre separatorii &2 7ntregul ansamblu formatdin electrozi si separatori este introdus 3n carcasa metalicJ * - care este conectatJ la plJcile negativeale elementului 3n care se gJse te un electrolit Esolu tie alcalinJ - +idro4id de potasiuF2 #ensiunea la

bornele unui element de baterie cu nic+el si +idruri metalice este de 15* 5`5 15H ^!_2

aF bF

"lement de baterie cu nichel i hidruri metalice a#construcia$ b#principiul de

funcionare$ %#born minus$ 2#anod$ separator$ '#carcas metalic$ (#carcas

izolatoare$ )#born plus$ *#supap de si+uran$

,#izolator$ -#capac$

%#+arnitur$ %%#catod

(ateriile cu ioni de litiu5 a caror structura se prezinta 3n figura de mai sus au5 de asemenea5 o

structura 3n straturi5 catodul "5 anodul 0 si separatorii & fiind introdusi 3ntr-o carcasa metalica 15 3n interiorulcareia se gaseste un electrolit E3n stare lic+idaF2


60/67

Catodul este realizat pe baza de carbon5 3n timp ce anodul are la baza o4id de litiu?


61/67

pot atinge 0KK5`5=KK ^)g_ pentru motoarele cu ardere internaF5 ceea ce face ca ansamblulbateriilor sa aiba dimensiuni si greutati mari2

7n principiu5 structura actuala a unui automobil cu tractiune electrica5 inclu urmatoarelesubansambluri5 puse 3n evidenta 3n fig2 12H&:

bateria de acumulatori5 &? motorul electric de antrenare5 0? un bloc electronic * pentru comanda motorului electric Emodificarea turatiei5 cuplului sia

sensului de rotatieF? o transmisie mecanica H5 formata dintr-un reductor Ecare poate fi5 eventual5 o cutie de

viteze cu ma4imum doua rapoarte de transmitereF5 transmisie centrala si diferent

chema de principiu a unui autovehicul electric

%#priza electrica$ 2#dispozitiv de 0ncarcare$ baterie de acumulatori$ '#bloc de

comanda si control$ (#motor electric$ )#transmisie mecanica

#rebuie mentionat ca e4ista si variante constructive la care fiecare roata motoare este

actionata de catre un motor propriu5 prin intermediul unui redactor2


62/67

a2

1ntrenarea directa a rotii de catre motorul electric

a#schema de principiu$ b#vedere a ansamblului motor#roata$ %.%3#motoare

electrice$ 2#baterie$ bloc electronic de comanda si control$ '#pedala deacceleratie.

Constructiv5 motoarele de curent continuu pot fi cu e4citatie 3n serie5 3n paralel sau mi4ta2'in caracteristica cuplu-turatie rezulta ca motoarele cu e4citatie serie sunt cele mai adecvate pentrutractiune5 caracteristica lor fiind cea mai apropiata de caracteristica ideala5 definita de ecuatia:

P \ Mn \ const2

'intre dezavantajele acestui tip de motor se pot mentiona: cuplu rezistent mic 3n regim antrenat5 la turatii mici Ecuplu de fr6nare

micF?necesitatea modificarii modului de conectare a bobinelor de e4citatie pentru ase obtine fr6narea recuperativa2

'in punct de vedere al caracteristicii cuplu-turatie5 motoarele cu e4citatie 3n derivatie sunt

cele mai putin recomandate pentru tractiune'atorita avantajelor pe care le prezinta aceste motoare Einversare simpla a sensului de

rotatie5 posibilitatea de realizare a fr6narii recuperative5 cuplu de fr6nare mare 3n regim antrenat etc2Fele se pot adapta pentru tractiune5 prin proiectarea corespunzatoare a blocului de comanda si control2

Motorul cu e4citatie mi4ta 3mbina avantajele celor doua tipuri de motoare prezentateanterior5 caracteristica sa cuplu-turatie fiind mai apropiata de caracteristica ideala dec6t 3n cazulmotorului cu e4citatie derivatie2

#rebuie mentionat ca autove+iculele electrice pot utiliza pentru propulsie5 3n acelasi timp simotoare speciale de curent continuu5 adica motoare fara perii sau cu reluctanta variabila2


63/67

Principiul de functionare al unui motor

de curent continuu fara perii

%4) # 0nfasurari statorice

Motorul este format dintr-un magnet permanent cu rol de rotor si un numar de 3nfasuraristatorice? 3ntre rotor si stator nu e4ista nici o legatura electrica5 ceea ce simplifica constructiamotorului si permite etansarea acestuia2 Comanda si reglarea motorului de current continuu fara periise realizeaza prin intermediul unui bloc electronic cu grad de comple4itate ridicat5 3n comparatie cucel utilizat 3n cazul motorului de curent continuu clasic2

8a motorul de curent continuu cu reluctanta variabila5 rotorul5 cofectionat din otel estecanelat5 3n timp ce statorul este prevazut cu piese polare5 pe care se gasesc bobinele statorice2 .ici laacest tip de motor nu e4ista legatura electrica 3ntre stator si rotor5 iar comanda si reglarea se realizeaza

prin intermediul unui bloc electronic cu grad de comple4itate ridicat27n scopul 3mbunatatirii comportarii dinamice a autove+iculului la demaraj5 atunci c6nd

bateria este partial descarcata se utilizeaza un supercondensator5 adica un condensator cu capacitatemare Ede ordinul farazilorF5 av6nd un dielectric cu rezistivitate si permitivitate electrica mari care5

prin intermediul unor tranzistorilor cu efect de c6mp5 este conectat 3n paralel cu un condensatorprincipal2

upercondensator

$nergia electrica stocata 3n supercondensator compenseaza caderea tensiunii la bornele


64/67

blocului de comanda al motorului5 precum si descarcarea bateriei2Supercondensatorul5 descarcat p6na la o treime din tensiunea de alimentare E 1"K ^!_F5

poate furniza o putere medie de *K ^)_ 3ntr-un interval de 1K ^s_2 (locul electronic de comanda almotorului de tractiune gestioneaza si 3ncarcarea supercondensatorului5 3n functie de regimul de

deplasare al autove+iculului5 starea de 3ncarcare a bateriei si actiunile conducatorului2 Astfel5 laplecare de pe loc sau accelerare brusca5 supercondensatorul trebuie sa fie complet 3ncarcat5 3n timp cela deplasarea cu viteza stabilizata relativ mare Epeste K ^m+_F5 acesta trebuie sa fie descarcat5urm6nd ca 3ncarcarea sa sa aiba loc la fr6narea cu recuperare de energie2

Motoarele de curent alternativ utilizate pentru propulsia electrica sunt motoare trifazate5 lacare statorul este prevazut cu 3nfasurari decalate ung+iular la 1"K>2 8a motoarel sincrone5 rotorul estede asemenea bobinat5 fiind alimentat5 printr-un sistem de perii colectoare5 3n curent continuu2 'intremotoarele asincrone5 sunt 3n mod uzual utilizate cele cu rotor 3n scurtcircuit5 asa cum este cazul celui

prezentat 3n figura prezentata mai jos2


65/67

Motor de curent alternativ asincron cu rotor 0n scurtcircu

'eoarece bateriile electrice necesita 3ncarcare periodica s-a 3ncercat gasirea unor solutii deobtinere directa a energiei electrice din energie c+imica5 fara a se trece prin alte faze de transformareintermediara2 Astfel5 printre diversele procedee de obtinere directa a energiei electrice din energiec+imica se pot cita utilizarea convertizoarelor termoelectrice5 a convertizoarelor termoionice5 ageneratoarelor magneto+idrodinamice sau5 mai recent si mai rasp6ndit5 a pilelor de combustibil2

ilele de combustibil

Pilele de combustibil produc energie electrica printr-un proces electroc+imic asemanatorcelui care are loc 3ntr-o baterie5 energia stocata 3ntr-un combustibil fiind transformata direct 3n energieelectrica sub forma de curent continuu2 Astfel de pile genereaza energie electrica at6t timp c6t suntalimentate cu combustibil ^15 1_2


66/67

Principalele avantaje ale pilelor de combustibil sunt:

-randament ridicat al conversiei? -poluare c+imica si sonora reduse

-posibilitati de operare cu o gama larga de combustibili? -posibilitati de obtinere a aburului prin cogenerare2

7n principiu5 pila de combustibil este formata din doi electrozi porosi Eanodul si catodulF53ntre care se gaseste electrolitul2 Combustibilul trece peste anodul 5 eliber6nd electroni care trec princircuitul electric e4terior2

7n prezent se utilizeaza 3n mod curent patru tipuri de pile de combustibil2Principalul avantaj al acestei pile 3l constituie faptul ca nu necesita un sistem de reformare a

combustibilului2 Sunt bine cunoscute5 de asemenea5 pilele alcaline5 utilizate de catre .ASA 3nmisiunile Apollo pentru producerea apei si a curentului electric? ele folosesc drept electrolit o solutiede +idro4id de potasiu si functioneaza la temperaturi de 10K`"KK >C

Sunt posibile urmatoarele configuratii 3n cazul unui autove+icul electric5 alimentat cupila decombustibil:

alimentarea motorului electric de tractiune direct de catre pila de combustibil? 3nacest caz pornirea autove+iculului nu este posibila dec6t dupa ce pila a atins parametrii normali de

functionare? nu este posibila recuperarea energiei electrice 3n perioadele 3n care autove+icululfr6neaza2 alimentarea mi4ta a autove+iculului Epila de combustibil si baterie electricaF? prezenta

bateriei electrice permite pornirea imediata a autove+iculului5 c+iar daca pila de combustibil nu aatins 3nca parametrii functionali necesari propulsiei electrice2 7n acelasi timp5 bateria asigura o3mbunatatire a caracteristicilor dinamice ale autove+iculului5 compens6nd inertia pilei si permitefr6narea regenerativa E3ncarcarea bateriei 3n timpul perioadelor de fr6nareF2 Gestionareafunctionarii 3n paralel a pilei si a bateriei se face de catre un bloc electronic2 Aceasta varianta

permite si o protejare a pilei de combustibil la suprasarcini2 utilizarea unei pile de combustibil si a unui supercondensator Esolutie utilizata de %9.'A

/C-!&F5 asigura o 3mbunatatire a performantelor dinamice ale autove+icului 3ncomparatie cu prima varianta2 Astfel5 la accelerare5 condensatorul este cel care asiguraenergia electrica 3n prima etapa5 p6na 3n momentul 3n care5 datorita cresterii debitului decombustibil5 pila atinge noul regim de functionare impus de catre conducator2 Solutia

permite si o protejare a pilei de combustibil la suprasarcini2


67/67

Documents

Refer At GMCN