Formula constructiva a motoarelor cu ardere interna

Formula constructiva a motoarelor cu ardere interna

In cadrul formulei constructive a motoarelor cu ardere interna se stabilesc solutiile de principiu care ofera parametrii tehnici termoeconomici de exploatare in concordanta cu destinatia acestuia. Ca urmare, cunoscandu-se puterea efectiva si turatia motorului la regimul de exploatare cu probabilitatea maxima de realizare se stabileste formula constructiva a motorului data de:

- procesul de aprindere folosit;

- numarul de timpi ai ciclului de functionare;

- numarul de cilindri si dispunerea lor;

- gradul de fortare al motorului;

- tipul instalatiei de racire;

- particularitatile constructive ale mecanismelor si instalatiilor auxiliare;

- materiale folosite;

Solutiile de principiu cuprinse in paragraf, se adopta in concordanta cu destinatia, cu conditiile concrete de exploatare, cu nivelul solicitarilor mecanice si tehnice, cu tendintele generale care se manifesta in constructia si tehnologia de fabricatie ale motoarelor similare.

Plecand de la relatia generala a puterii efective dezvoltate de motor, ce pentru un motor cu simplu efect este:

Referat: Ferastrau circular cu masa mobila Referat: Criterii pentru aprecierea rezistentei la foc

Fig.3. Schema de principiu a   unei instalatii portabile de pudrare in cimp electrostatic : 1- generator electrostatic : 2 - sursa de aer comprimat ; 3 - eta­lon de distributie a aerului com­primat ; 4 - rezervor fluidizator de pudra ; 5 - pistol de pudrare ; 6- piesa de protejat ; 7 - cabina de recuperare a pudrei excedentare.

Acoperirea prin electroforeza (fig.4) se realizeaza prin imersarea piesei intr-o cuva care contine materialul peliculogen si legarea ei la polul pozitiv al unei surse de curent continuu. Cuva se conecteaza la polul negativ al sursei de curent. Sub actiunea curentului electric se produc simultan trei procese :

- migrarea electrostatica a particulelor de rasini si de pigment incarcate negativ ;

- electroliza solutiilor apoase ;

- deshidratarea peliculei prin electroosmoza.

Materialele folosite la acoperirea prin electroforeza sunt realizate din rasini solubile in apa, pigmenti, apa, uneori si solventi organici, precum si diferiti aditivi : agenti de dispersie, agenti contra sedimentarii .

Uscarea suprafetelor vopsite. Uscarea sau intarirea substantelor pelicu­logene se poate realiza fie prin procese fizice (evaporarea solventului), fie prin reactii chimice (oxidare si polimerizare).

Uscarea prin evaporarea solventilor nu necesita, de regula, mijloace spe­ciale ; intarirea peliculei producandu-se destul de repede (uscarea naturala).

Procesul de uscare a peliculelor transformabile prin reactii chimice decurge lent, el poate dura 24. . .72 de ore pentru un strat, daca uscarea nu se face cu aparate speciale care, ridicand temperatura, reduc simtitor timpul de uscare (de regula pina la 30 de minute).

Ridicarea temperaturii suprafetelor vopsite se realizeaza, de regula, in incaperi speciale denumite cuptoare sau tunele de uscare (fig.5), prin : convectie (curenti de aer cald), radiatii infrarosii, curenti de inductie de inalta frecventa .

Fig.4. Schema unei instalatii de vop­sire prin electroforeza : 1- sursa de curent continuu ; 2 - conexi­une anodica ; 3 - conexiune catodica ; 4. - cuva de vopsire ; 5 - cuva pentru pregatit vopseaua ; 6 -pompe ; 7- schimbator de caldura ; 8- filtru

Fig.5. Tunel pentru uscare cu raze infrarosii:

1- tunel ; 2- piesa supusa uscarii ; 3- lampi cu ra­diatii ; 4- transportor cu lant ; 5- gura de ventila­tie.

1.2. acoperirea cu foliI din materiale organice

Pentru protejarea suprafetelor metalice, se folosesc doua tipuri de mate­riale organice si anume : elastomeri (cauciucuri naturale si sintetice) si mate­riale plastice (policlorura de vinil, polietilena, teflonul ). Ambele tipuri de materiale se aplica pe suprafata metalica cu ajutorul adezivilor.

Acoperirea cu elastomeri (cu unul sau mai multe straturi) se utilizeaza pentru protejarea suprafetelor vaselor de reactie, a rezervoarelor de depo­zitare, a conductelor . In general, a utilajelor supuse actiunii agentilor corosivi, socurilor mecanice si termice, precum si a trepidatiilor.

Calitatile elastomerilor sunt determinate de aditivii folositi, un rol impor­tant avandu-l sulful (necesar vulcanizarii). In functie de cantitate de sulf utilizata, se pot obtine folii elastice sau rigide (ebonita).

Durata de viata a protectiilor realizate cu ajutorul elastomerilor depinde, in mare masura, de forma suprafetelor care se protejeaza. Se pot proteja piese imbinate prin sudura cu conditia ca sudura sa fie corect realizata si bine patrunsa (fig.6, a). Niturile sau muchiile ascutite ca urmare a nepatrunderii cordonului de sudura (fig.6, b) duc la erodarea rapida a stra­tului de protectie.

Protejarea cu materiale plastice, in comparatie cu celelalte acoperiri pe baza de compusi organici, prezinta o serie de avantaje, printre care :

- grosimea stratului depus este mai mare, ceea ce-i confera un plus de rezistenta la deteriorare ;

- foliile sunt realizate din materiale rezistente la coroziune, iar proprie­tatile acestora pot fi controlate inca din timpul procesului de elaborare ;

- eventualele defecte ale foliilor pot fi detectate si reparate cu usurinta. Acest mod de protejare a suprafetelor prezinta insa dezavantajul ca are rezistenta slaba la solicitari mecanice, ceea ce ii limiteaza utilizarea.

Fig.6. Piese sudate si protejate cu elastomeri:

a- sudura bine patrunsa (corect) ; b- sudura nepatrunsa (incorect) ; 1- metal suport ; 2-strat protec­tor ; 3- cordon de sudura.

CAP.2. PROTEJAREA PRIN ACOPERIRI ANORGANICE

Protejarea prin acoperiri anorganice se poate face cu materiale metalice si nemetalice.

2.1. PROTEJAREA PRIN ACOPERIRI METALICE

Protejarea suprafetelor prin acoperiri metalice consta in depunerea unui strat de metal pe suprafetele pieselor, strat care sa le confere rezistenta la coroziune. Aceasta se poate realiza prin mai multe metode, printre care se enumera : electrochimica (galvanica) ; chimica ; cufundare in metal topite (termica) ; difuzie termica ; pulverizare cu pistolul sau cu flacara.

Metalizarea electrochimica (galvanica) se realizeaza cu ajutorul curentului continuu dintr-o solutie, (electrolit) care contine ionii metalului cu care ur­meaza sa se faca acoperirea. Piesa de protejat se introduce in electrolitul respectiv impreuna cu metalul cu care se face protejarea si care se prezinta sub forma de bare sau benzi (anozi). Piesa se leaga la polul negativ al sursei de curent continuu, iar anozii materialului de protectie - la polul pozitiv.

Procesul electrochimic ce are loc la catod, respectiv pe suprafata piesei, consta in depunerea metalului din solutie, in timp ce la anod se produce dizolvarea acestuia (in cazul metalelor solubile) sau descarcari de ioni (OH) in cazul metalelor insolubile.

In cazul acoperirii cu nichel (nichelarii) reactiile ce au loc la cei doi poli ai sursei de curent sunt :

- la catod : Ni²⁺+ 2e~ => Ni

- la anod : Ni - 2e~ => Ni²⁺

In timpul procesului de depunere (electroliza) pot apare si reactii secundare, cum ar fi descarcarea ionilor de hidrogen, fenomen nedorit, deoarece produce micsorarea randamentului depunerii. De exemplu, in cazul cromarii:

- la catod se produc doua reactii :

Cr⁶⁺ + 6 e~ => Cr

2 H⁺ + 2 e~ => H₂

- la anod se produce reactia :

OH H -- 4 e~ => O₂ + H₂0.

Conform legii lui Faraday, cantitatea de metal depusa este direct propor­tionala cu curentul care trece prin solutie

G = K_m . I . t

in care:

rezulta modul cum pot fi realizati parametrii principali ai motorului prin alegerea corespunzatoare a parametrilor i, z, D, S, S/D, p_k, T_k,

Pe baza teoriei similitudinii geometrice mecanice si termice a motoarelor cu ardere interna se pot stabili influentele diversilor parametri asupra solicitarilor termomecanice ale motorului si de aici se poate stabili formula constructiva a motorului.