[Fisica Tecnica] Motori Comb Interna - regolazione

[Cla1608]

Buon pomeriggio,

una domanda riguardo la regolazione dei motori a combustione interna.
La coppia effettiva all'albero motore è

$M_(e)=lambda_(v) rho_(a)VH_(c)eta _(o)eta_(i)1/(2piepsilonalpha$

In pratica $n$ il numero di giri (che determina la potenza effettiva) è una variabile controllata dall'utilizzatore (quindi è un parametro "non controllabile" nella realtà al motore) la regolazione avviene gestendo in fase di alimentazione $lambda_(v)$ e $alpha$ che rispettivamente sono il coefficiente di riempimento e la dosatura:
-$lambda_(v)=m_a/(rho_aV)$ (massa d aria aspirata/massa d aria "aspirabile")
-$alpha=dot(m_a) / dot(m_c)$ (portata aria/portata combustibile)

Mentre per i motori a ciclo diesel (accensione spontanea) viene fatta una regolazione per qualità (si modifica la portata di combustibile con conseguente modifica di $alpha$) per i motori a ciclo Otto (accensione comandata) si interviene sulle portate di aria e combustibile immesse nel pistone, detto ciò se non ho capito male la dosatura dovrebbe rimanere la stessa e cambierà per forza il coefficiente di riempimento $lambda_(v)$ ... è così? La dosatura rimane costante?

[Cla1608]

Mi permetto di sbilanciarmi ma credo che il parametro $alpha$ per i motori ad accensione comandata debba rimanere lo stesso per una buona combustione (al variare dei quantitativi immessi nella camera di combustione) inoltre la regolazione in aspirazione viene fatta tramite una valvola di laminazione che regola appunto la portata di una miscela aria combustibile già "creata" ... non sono esperto di motori ma credo sia così, se qualcuno ne sa più di me (abbastanza facile) è pregato di dire la sua, grazie lo stesso!

[Thememe1996]

Ciao,

quello che dici è corretto.
Per i motori Otto, in teoria il rapporto della miscela rimane costante, ma nella pratica varia nella mappa del motore, sia per i ragioni di potenza che emissioni.



Si può variare molto la potenza (o coppia) tramite il riempimento volumetrico, poiché la valvola a farfalla può introdurre grandi perdite, a differenza del Diesel che non la ha.

[Cla1608]

grazie, non ho capito cosa intendi quando dici "varia nella mappa del motore" ...

[Thememe1996]

Per mappa del motore si intende il grafico che ho allegato allo scorso messaggio: nel piano Regime-Pressione Media Effettiva si rappresenta una qualche grandezza (consumo specifico, rapporto di miscela, emissioni di CO2, …) come contour plot.
Dato un Regime ed una Pressione Media Effettiva, si può risalire a quanto vale, per quel punto operativo del motore, la grandezza rappresentata.
Come vedi, il rapporto di miscela non è stechiometrico ovunque, ma varia al variare delle condizioni operative del motore (Regime e Pressione Media Inferiore).

[Cla1608]

ah ok, intendevi il grafico, in ogni caso è realizzato sperimentalmente se non ho capito male, quindi la condizione teorica è quella di mantenere la dosatura la stessa ma in realtà per diversi motivi non la si può rispettare

[Thememe1996]

No, lo scostamento dal valore stechiometrico non è dovuto al fatto che nella realtà non si riesce a tenerlo costante.
Si impone volontariamente che non sia costante nei vari punti operativi.

[Cla1608]

No, lo scostamento dal valore stechiometrico non è dovuto al fatto che nella realtà non si riesce a tenerlo costante.
Si impone volontariamente che non sia costante nei vari punti operativi.

"per diversi motivi non la si può rispettare" intendo emissioni, limiti tecnici, ecc... in ogni caso c è un rapporto di dosatura ottimale per il rendimento della combustione o sbaglio? parlo in termini energetici (tralasciando il discorso emissioni ecc..)

[Thememe1996]

Sì, scusa. Mi sono reso conto che il mio "per diversi motivi non a si può rispettare" era poco chiaro.
Hai ragione: la combustione stechiometrica (o veramente vicina ad essa) dà la massima potenza. Magari un leggero arricchimento è ancora migliore.

[Cla1608]

Sì, scusa. Mi sono reso conto che il mio "per diversi motivi non a si può rispettare" era poco chiaro.
Hai ragione: la combustione stechiometrica (o veramente vicina ad essa) dà la massima potenza. Magari un leggero arricchimento è ancora migliore.

grazie!!