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Esercitazioni

Roberto Gallo Ing.Meccanica

0116519

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Sommario Esercitazione n. 1 - Ciclo Sabathè ........................................................................................................ 3

Esercitazione n. 2 - Calcolo valori ciclo indicato .................................................................................. 5

Lavoro indicato ................................................................................................................................. 5

Reazione di combustione e calcolo del coefficienti di riempimento e del rendimento globale ... 14

Consumo specifico di combustibile ............................................................................................... 15

Esercitazione n°3 – Emissioni del MCI ............................................................................................... 17

Esercitazione n°4 – Sovralimentazione .............................................................................................. 19

Metodi per la sovralimentazione ................................................................................................... 20

Caratteristiche della sovralimentazione volumetrica .................................................................... 22

Caratteristiche della sovralimentazione dinamica......................................................................... 24

Sovralimentazione a doppio stadio ............................................................................................... 26

Comprex ......................................................................................................................................... 26

IL TURBOCOMPOUND .................................................................................................................... 27

Componenti del sistema di sovralimentazione.............................................................................. 28

Waste gate ................................................................................................................................. 28

Overboost ................................................................................................................................... 28

Pop off ........................................................................................................................................ 28

Intercooler .................................................................................................................................. 28

Esercitazione n°5 – L’iniezione nei MCI ............................................................................................. 29

L’iniezione ...................................................................................................................................... 29

Classificazione per tecnica d'iniezione ....................................................................................... 29

Classificazione per numero di gettiti ......................................................................................... 30

Iniezione indiretta nel motore Diesel ............................................................................................ 31

Iniezione indiretta nel motore a Benzina ....................................................................................... 31

Iniezione diretta nel motore Diesel ............................................................................................... 33

Caratteristiche del Common Rail ............................................................................................... 33

Iniezione diretta nel motore "Benzina" ......................................................................................... 35

Alcune soluzioni motoristiche ........................................................................................................ 36

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Esercitazione n. 1 - Ciclo Sabathè

Il ciclo ideale di Sabathe’ è un ciclo motore che idealizza le trasformazioni che avvengono in MCI.

Le ipotesi del ciclo sono: gas ideale, componenti macchina perfetti. Il ciclo è caratterizzato dalle

seguenti trasformazioni:

Compressione (da 1 a 2): il pistone si

muove dal PMI a PMS con una

trasformazione adiabatica, la pressione va da

P1 a P2;

Fase di combustione isocora (da 2 a

3): in cui avviene il rilascio di calore a

volume costante, l’estensione di questa è

determinato da τ=T3/T2;

Fase di combustione isobara (da 3 a

3’): fase in cui avviene un secondo rilascio di

calore a pressione costante, l’ampiezza di

questa è determinata da b=T3’/T3;

Espansione (da 3’ a 3): in questa fase

il pistone ritorna a PMI espandendo il gas

che genera lavoro utile per il ciclo;

Trasformazione isocora (da 4 a 1): in questa avviene un rilascio di calore verso l’esterno e il

gas ritorna alle condizioni iniziali diminuendo la pressione fino a P1

12 1

13 1

13' 1

4 1

kT T

kT T

kT b T

kT b T

4 1

3 2 3' 3

3 3'1 = b=

2 2 3

( )1

( ) ( )v

v p

T Tv

v T T

c T T

id c T T c T T

Sostituendo le varie Temperature e ponendo k=cp/cv si ha la seguente espressione del rendimento

ideale del ciclo di Sabathè: