Motori endotermici a combustione interna di Sara Bergandi, Stefano Cantoni, Leonida Fossati, Alfredo Greco

Influenza del diagramma della distribuzione sulla coppia

Influenza del diagramma della distribuzione sulla coppia

Gli angoli d'apertura e di chiusura delle valvole incidono notevolmente sul rendimento volumetrico e quindi sulla curva della coppia e della potenza; il diagramma della distribuzione indica in quali istanti, rispetto ai punti morti, le valvole aprono e chiudono.

Nei cicli ideali si è supposto che l'apertura e la chiusura delle valvole avvenissero istantaneamente in corrispondenza dei punti morti; in realtà, le valvole si aprono e si chiudono quando lo stantuffo è piuttosto lontano dai punti morti.

Anticipo dell'apertura della valvola d'aspirazione rispetto a PMS.

Il tempo che impiega la valvola ad aprirsi è relativamente lungo. Affinché la valvola sia completamente aperta nel momento più conveniente per ottenere il massimo riempimento del cilindro (vale a dire quando lo stantuffo raggiunge la velocità più elevata), è necessario che l'inizio dell'alzata avvenga prima del PMS, quando in pratica è ancora in atto la fase di scarico. Nei motori veloci l'anticipo deve essere maggiore che in quelli lenti.

Posticipo della chiusura valvola aspirazione rispetto a PMI.

È dovuto alla stessa ragione per cui s'inizia l'apertura con anticipo rispetto al PMS e, soprattutto, serve a sfruttare l'inerzia del fluido in moto nel condotto d'immissione.

Durante la corsa d'aspirazione, infatti, il fluido assume una velocità elevata e, per inerzia, riesce a entrare nel cilindro anche quando lo stantuffo ha già iniziato la corsa di compressione.

È quindi conveniente prolungare l'apertura della valvola di aspirazione anche durante la prima parte di questa fase. Quanto maggiore è la velocità di rotazione del motore, tanto maggiore è l'energia cinetica del gas e quindi maggiore è il ritardo da dare alla chiusura della valvola, rispetto al PMI.

Anticipo apertura valvola di scarico rispetto al PMI

Serve per abbassare la pressione dei gas combusti a un valore prossimo a quello atmosferico, facilitando in questo modo la fase di scarico e riducendo il lavoro passivo che il pistone dovrebbe compiere per espellerli. Tutto questo fortunatamente non riduce in modo sensibile il lavoro d'espansione, poiché quando lo stantuffo si avvicina al PMI agisce sull'albero a gomiti con un braccio di leva piccolo che tende ad annullarsi.

Posticipo chiusura valvola di scarico rispetto al PMS.

Serve a consentire la completa espulsione dei gas di scarico residui, che, se rimanessero nel cilindro, diluirebbero la miscela aria/benzina entrante. Inoltre se la velocità dei gas di scarico è elevata, si crea nel cilindro un'ulteriore depressione che richiama l'entrata della miscela stessa.

Rendimento termico.

Com'è noto dal secondo principio della termodinamica, è impossibile trasformare tutto il calore disponibile in lavoro utile; inoltre, le perdite di calore che avvengono inevitabilmente nel motore hanno come conseguenza la perdita d'energia e quindi una coppia minore del previsto: a bassi regimi le perdite di calore saranno elevate poiché l'espansione del gas avviene in un tempo relativamente lungo, tale da consentire una notevole dispersione attraverso le pareti dei cilindri.

Rendimento meccanico.

Anche gli attriti interni del motore, comportando una perdita d'energia utile, comportano la diminuzione della coppia.

Francese

http://www.timupsinsa.com/article-5397615.html

Inglese

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_efficiency
http://www.tpub.com/content/construction/14264/css/14264_55.htm
http://www.epi-eng.com/ET-ThermEff.htm
http://www.grandy-motor.de/engine/efficiencyanalysise/indexeng.html

Italiano

http://www.dima.unipa.it/~pipitone/files/ati
http://web.tiscali.it/vanni_38/mecc27.htm

Spagnolo

http://es.wikipedia.org/wiki/Rendimiento_t%C3%A9rmico
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/estadistica/carnot/carnot.htm#El%20ciclo%20completo
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001766/Temas/General/05_RendyPress.htm

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Edurete.org Roberto Trinchero