Instalatia de pornire a motorului

Instalatia de pornire a motorului

Particularitatile pornirii m.a.s.

Pornirea m.a.i se face prin asigurarea unei turatii minime arborelui cotit cu ajutorul unei surse exterioare de energie, prin antrenarea arborelui cotit manual sau automat. Turatia minima necesara pentru producerea primelor aprinderi ale amestecului din cilindru si realizarea independenta a ciclului functional, se numeste turatie de pornire. Turatia minima de pornire depinde de tipul motorului si de o serie de factori precizati mai jos. La m.a.s cu carburator sau cu injectie datorita volatilizarii mai usoare a benzinei si a dispozitivelor de imbogatire, precum si a

scanteii electrice, turatia minima de pornire la 0⁰C temperatura exterioara este de cca. 40-70 rot/min depinzand si de raportul de compresie si starea tehnica a m.a.s .

Intre durata procesului de pornire  si turatia de pornire exista o dependenta de forma:

, conform cu figura anterioara. O pornire corespunzatoare are loc in 3.8 secunde.        

Pornirea este influentata de o serie de factori cum sunt:

- temperatura mediului ambiant: la temperaturi joase pornirea motorului intampina dificultati mari. Cresterea vascozitatii uleiului cu scaderea temperaturii conduce la o crestere mare a presiunii medii de frecare (de exemplu la un m.a.c la pornire p_f este de 4 ori mai mare la 0⁰C decat la +50⁰C, rezultand de aici necesitatea supradimensionarii agregatului de pornire. Scaderea temperaturii fluidului proaspat, scaparile de amestec carburant, pierderile de caldura ale fluidului comprimat la peretii reci, vaporizarea si pulverizarea nesatisfacatoare a combustibilului determina o aprindere mai grea a amestecului. Astfel la temperaturi joase se intensifica uzarea motorului (ce poate fi redusa substantial prin tratarea uleiului cu aditivi ce se depun pe piesele metalice, impiedicandu-se astfel contactul direct metal-metal pana la formarea peliculei de ulei) datorita frecarii uscate cat si datorita actiunii agresive a combustibilului nevaporizat. Aceste dificultati pot fi depasite in parte prin marirea turatiei de pornire, solutie care impune o sporire a lucrului mecanic pentru invingerea frecarilor si pentru marirea energiei cinetice a pieselor in miscare, ceea ce implica o crestere a electromotorului de pornire.

- tipul camerei de ardere: camerele de ardere care au suprafete mai mari de racire impiedica pornirea usoara, deoarece se pierde mai mult din caldura amestecului comprimat. Astfel m.a.c cu c.a. unitare pornesc la 100-125 rot/min, cele cu c.a. separata de turbionare la 130-150rot/min iar cele cu c.a. separate de preardere la cca 180-200 rot/min.

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

- sistemul de racire: motoarele racite cu aer pornesc mai usor deoarece pierderile de caldura pe cursa de comprimare sunt mai reduse iar temperatura de regim se atinge mai repede.

- doza de combustibil pe ciclu: in anumite limite influenteaza sensibil pornirea, fiind necesara stabilirea dozei economice de pornire.

- avansul la injectie in cazul m.a.c: la o valoare prea mare a avansului, injectia se produce intr-un mediu de temperatura si presiune nesatisfacatoare; la o valoare prea mica combustibilul nu reuseste sa se vaporizeze pana la p.m.i; exista astfel pentru fiecare m.a.c, in special in functie de raportul de comprimare si felul camerei de ardere, o valoare optima a avansului ce se stabileste printr-o reglare corespunzatoare a sistemului de injectie.

- avansul la producerea scanteii la m.a.s.: un avans prea mare duce la producerea scanteii intr-un amestec neomogen, care in anumite zone poate iesi din limitele aprinderii care la m.a.s. sunt stranse, in special in cazul injectiei de benzina in cilindru sau in poarta supapei; un avans prea mic duce la producerea scanteii foarte apropiat de p.m.i. ce va duce la o aprindere pe destindere;

Exista astfel pentru fiecare m.a.s., in special in functie de raportul de comprimare, o valoare optima a avansului la producerea scanteii, avans ce se stabileste printr-o reglare corespunzatoare a sistemului de aprindere.

- natura combustibilului: pornirea motorului la temperaturi joase depinde de prezenta fractiunilor usoare, care se vaporizeaza usor, din combustibil. M.a.s. pot fi pornite mai usor la temperaturi joase deoarece benzina vaporizeaza mai usor si este suficient ca fractiuni de 30% - 40% sa vaporizeze.

Procedee de pornire

Instalatia de pornire, prezentata in figura de mai jos, este formata din demarorul (1) (prevazut cu releu electromagnetic pentru a evita curentii mari la pornire in special in cazul contactului imperfect al contactului de cheie), contactul cu cheie (2), pentru pornire, conductoarele de legatura dintre baterie si demaror (3) si conductorul de legatura cu contactul de pornire (4); pentru controlul curentului debitat de bateria (5) se monteaza in paralel voltmetrul V.

Figura 6.2.4. Elemente componente ale instalatiei de pornire

La trecerea contactului 2 in pozitia b, bateria de acumulatoare alimenteaza borna instalatiei de aprindere a (numai pentru m.a.s) si demarorul 1, prin electromagnetul E a carui miez m se deplaseaza axial si armatura K, cupleaza cu bornele b, pentru a se transmite curentul de la baterie la infasurarile statorului, iar prin peria pozitia (+) in rotor inchizand circuitul la masa prin peria negativa (-).

Se creeaza astfel cuplul electromagnetic din interactiunea celor doua campuri magnetice ale statorului si rotorului, imprimandu-i acestuia o miscare de rotatie. In acelasi timp parghia cu furca f, trasa de miezul m, face sa cupleze pinionul p cu roata dintata c a volantului motorului, rotind arborele cotit pentru pornire. Demarorul electric functioneaza pe principiul cuplului rezultat din interactiunea campurilor magnetice, dintre stator si rotor imprimandu-i acestuia din urma o miscare de rotatie, care, prin pinionul sau, angreneaza cu coroana volantului datorita mecanismului de cuplare, transmitand rotatia arborelui cotit pana la pornire.

Lucrul mecanic si cuplul de pornire:

Lucrul mecanic necesar pornirii unui m.a.i L_p este:

unde: L_pr - lucrul mecanic consumat pentru invingerea rezistentelor proprii;

L_pc - lucrul mecanic cheltuit pentru comprimarea fluidului motor;

L_pec - lucrul mecanic cheltuit pentru marirea energiei cinetice a pieselor in miscare;

Lucrul mecanic pentru invingerea rezistentelor proprii L_pr se poate scrie:

unde: L_prf - lucrul mecanic pentru invingerea frecarilor interioare;

L_prp - lucrul mecanic de pompaj consumat in timpul proceselor de schimbare a gazelor

L_pra - lucrul mecanic consumat pentru antrenare;

L_prs - lucrul mecanic corespunzator scaparilor;

Raportand lucrul mecanic de pornire la cilindreea unitara rezulta presiunea medie corespunzatoare, puterea si momentul de pornire, conform cu relatiile:

unde: n_p[rot/min];

V_s[m³];

p_p[N/m²];

La pornire vascozitatea uleiului aflat intre suprafetele in frecare este mare din cauza temperaturii mai scazute, astfel incat p_prf este mare; la turatiile reduse asa cum sunt si cele de pornire p_prp este mult mai mica decat in timpul functionarii chiar si la regimurile de sarcini mici si mers in gol.