Sistemul de pornire al motorului cu ardere interna

Sistemul de pornire al motorului cu ardere interna

Prin pornirea unui motor intelegm punerea lui in functiune. Pentru aceasta este necesar sa se roteasca initial arborele cotit, ceea ce presupune existenta unui element exterior de actionare care poate fi :

Un motor cu brnzina,

Un dispozitiv cu aer comprimat,

Un motor electric.

Rolul sistemului de pornire (SP) este deci de accelerare a motorului cu ardere interna din starea de repaus si antrenarea lui pana in momentul in care acesta functioneaza independent.

Asigurarea acestui rol este posibila numai daca elementul de actionare asigura un cuplu care sa depaseasca pe acel existent al motorului, incat sa-l antreneze cu turatia necesara pornirii n_p .

Turatia de pornire n_p reprezinta turatia minima necesara producerii primelor aprinderi ale amestecului carburant, in conditii de temperatura ale mediului date.

1. Puterea si momentul de pornire al motoarelor cu ardere interna

Puterea de pornire n_p si momentul de pornire M_p depinde, in primul rand, de capacitatea cilindrica V si de vascozitatea uleiului :

P_p = (p_p V n_p )/300 [KW];

M_p =955 P_p / n_p [daNm]

In care P_p - lucrul mecanic necesar pornirii raportat la capacitatea cilindrica V ( lucru mecanic specific sau presiune medie );

- n_p - turatia de pornire;

- M_p - vascozitatea cinematica a uleiului, in Stokes [ St].

Rotirea initiala a arborelui cotit necesita acoperirea unui lucru mecanic de pornire rezultat al sumei dintre lucrul mecanic al rezistentelor proprii, cel datorat compresiei si cel necesar maririi energiei cinetice a pieselor in miscare. Raportand acest lucru mecanic de pornire la capacitatea cilindricatotala a motorului obtinem expresia lui P_p :

P_p = P_rp + P_Ɛ + P_Ɯ [ daN/cm²]

P _rp = lucrul mecanic specific corespunzator rezistentelor proprii ;

P_Ɛ = lucrul mecanic specific crespunzator comprimarii amestecului carburant;

P_Ɯ = lucrul mecanic specific necesar maririi energiei cinetice a pieselor in mișcare .

2. Temperatura limita de pornire

In Europa instalatiile de pornire se realizeaza pentru urmatoarele temperaturi limita de pornire:

Temperatura scazuta conduce la :

marirea vascozitatii uleiului, deci a coplului rezistent al motorului.

Saracirea amestecului la MAS prin condensarea vaporilor de benzina in contact cu cilindrii reci;

Atingerea unei temperaturi la sfarsitul compresiei inferioare celei de autoaprindere ( 500 - 600 ⁰C la MAC) datorita pierderilor de caldura prin contactul combustibil - pereti reci.

Creste vascozitatea motorinei, pulverizarea fiind compromisa la pornire.

3. Turatia de pornire

Turatia minima necesara pornirii n_p este diferita in functie de tipul motorului si de formarea amestecului. In tabelul urmator sunt date valorile necesare turatiilor minime de pornire.

Turatia n_p este corelata cu conditiile care se impun sistemelor de alimentare cu combustibil si sistemelor de aprindere (MAS).

4 Calcului puterii si momentului de pornire al motorului cu ardere interna

Date tehnice ale motorului ce influenteaza pornirea:

turatia de pornire n_p =60 rot/min;

capacitatea cilindrica V=0,12 L

vascozitatea uleiului ʋ =10 [ST]

Relatia pentru stabilira puteri de pornire:

P_{p =} (p_p V n_p )/300 = (5,17*0,12*60)/300 = 0,12 [KW].

Rotirea initiala a arborelui cotit necesita acoperirea unui lucru mecani de pornire rezultat al sumei dintre lucrul mecanc al rezistentelor proprii P_rp ,cel datorat compresiei P_ε si cel necesar maririi maririi energiei cinetice a piselor in miscare . Raportand acest lucru mecanic de pornire la capacitatea cilindrica totala a motorului obtinem expresia lui p_p :

p_p = P_rp + P_ε + P_ω [daN/cm²];

influenta vascozitatii asupra rezistentelor proprii este reflectata de calcul pentru P_rp :

P_rp = K ʋ √ ʋ [daN/cm²]

Unde K ʋ= 1,7 pentru motoarele MAS

Rezulta P_rp =3,09

Lucrul mecanic specific corespunzator comprimarii P_ε depinde de positia initiala a pistonului:

P_Ɛ =aV² = 0,21 [daN/cm²];

Lucrul mecanic P_ω este data de relatia :

P_ω= Jω²_p / V2 = 1,87 [daN/cm²];

p_p = P_rp + P_ε + P_ω =3,09+0,21+1,87 =5,17 [daN/cm²];