Frina de motor si consumul 0 (ZERO)

[mr_]

Nu este eronat.

Poti testa experimental, cu motorul oprit (fara scanteie si fara benzina) la vale cu acceleratia apasata sau ridicata sa vezi cand e mai violenta frana de motor.

 

Sau poti face alt experiment. Astupa cu mana teava unui aspirator si vezi daca se tureaza mai tare sau mai incet. Exact acelasi lucru se intampla si cu masinile, cu diferenta ca turbina aspiratorului ia energie de la motorul electric iar "pompa" reprezentata de motor ia energie de la transmisie. DAca ii obturezi admisia o va lua la vale mai repede, la fel cum un aspirator se supratureaza daca ii infunzi aspiratia.

 

Camioanele si autobuzele au obturatoarele alea care pot fi comandate de un mic levier la volan. Cand au nevoie de frana de motor actioneaza levierul ala care lasa aerul sa intre si franeaza mai puternic, si se aprind si stopurile.

Edited December 20, 2005 by mr_

[Senna]

Camioanele si autobuzele au obturatoarele alea care pot fi comandate de un mic levier la volan. Cand au nevoie de frana de motor actioneaza levierul ala care lasa aerul sa intre si franeaza mai puternic, si se aprind si stopurile.

 

Se vede ca nu te pricepi la motoare termice. La un motor Diesel, admisia nu are nici o clapeta de restrictionare a aerului, este libera! Cu levierul se astupa admisia cand se doreste marirea efectului de frana de motor. Asta pt ca la motoarele Diesel comanda accelerarii se face din cremaliera pompei de injectie (la motoare diesel clasice, cu pompa de injectie in linie)

Edited December 20, 2005 by Senna

[mr_]

Unde am spus eu "clapeta" la diesel? Tu te-ai referit la obturarea admisiei, iar eu am folosit acelasi termen.

 

Aduci si argumente cu inchisul sau deschisul, sau adevarul pe care il sustii este atat de fundamental incat nu are sens sa-l si justifici? Scuze, am vrut sa spun "astupatul" si "destupatul" admisiei...

Edited December 20, 2005 by mr_

[mr_]

@Senna Hai sa-ti spun un secret... Batem campii amandoi, dar tu o idee mai tare decat mine

Obturatoarele alea (retarderele) se monteaza pe esapament, nu pe admisie...

 

Pe admisie, la benzinarele obisnuite, ca sa ai frana de motor puternica tre' sa-l lasi traga aer, nu sa-l obturezi.

[Yeti]

mr, imi pare rau ca trebuie sa te contrazic si eu. Frana de motor, la motoarele cu piston si supape, este cu atat mai pronuntata cu cat admisia sau evacuarea sunt mai obturate.

 

Poti testa experimental, cu motorul oprit (fara scanteie si fara benzina) la vale cu acceleratia apasata sau ridicata sa vezi cand e mai violenta frana de motor.

Sunt convins ca n-ai facut experienta pe care o descrii mai sus. Incearca si vei fi surprins de rezultat.

 

Sau poti face alt experiment. Astupa cu mana teava unui aspirator si vezi daca se tureaza mai tare sau mai incet. Exact acelasi lucru se intampla si cu masinile, cu diferenta ca turbina aspiratorului ia energie de la motorul electric iar "pompa" reprezentata de motor ia energie de la transmisie. DAca ii obturezi admisia o va lua la vale mai repede, la fel cum un aspirator se supratureaza daca ii infunzi aspiratia.

Da ai dreptate privitor la supraturarea aspiratorului, dar atat. Este o diferenta de principiu de functionare si de caracteristici cuplu/debit/(de)presiune intre pompele cu turbina (aspiratorul) si pompele cu piston (motorul). De aici deriva comportamente diferite la inchiderea cailor de admisie sau evacuare.

 

Camioanele si autobuzele au obturatoarele alea care pot fi comandate de un mic levier la volan. Cand au nevoie de frana de motor actioneaza levierul ala care lasa aerul sa intre si franeaza mai puternic, si se aprind si stopurile.

Da, este adevarat ca levierul ala lasa sa intre aerul, dar este vorba de aer comprimat, introdus in cilindrii, concomitent cu obturarea evacuarii (vezi si aici)

[mr_]

Cu obturatoarele m-am lamurit... corect. Vezi postul de mai sus. Insa una e sa obturezi evacuarea si alta e sa obturezi admisia.

 

O ecuatie face cat 1000 comentarii. Puterea unei pompe (W) = debit (m3/s) * Presiunea (pa)

Retardele de la diesele cresc puterea absorbita marind presiunea pe "refulare". Clar pana aici.

 

Intrebarea este: Cum se modifica termenii din ecuatia asta daca obturam aspiratia?

[alx]

Camioanele si autobuzele au obturatoarele alea care pot fi comandate de un mic levier la volan. Cand au nevoie de frana de motor actioneaza levierul ala care lasa aerul sa intre si franeaza mai puternic, si se aprind si stopurile.

 

Eu stiu ca de acel mic levier se actioneaza frana magnetica de pe cardan...

Poate ovi_jer ne poate lamuri aici...

[mr_]

Exista si metoda asta, insa exista si niste obturatoare care franeaza gazele pe evacuare (cu motorina taiata, evident).

Oricum, retarderele montate pe evacuare nu pot fi folosite foarte intensiv pentru ca motorul functionand ca pompa produce cantitati mari de caldura si risca sa se supraincalzeasca. Paradoxal, supraincalzire cu motorina taiata...

Autobuzul cu care am facut naveta o perioada cred ca avea obturatoare, nu frana electromagnetica... cand cate un sofer mai amator accelera fara sa aduca levierul in pozitia normala dadea in bot indiferent de turatie. Daca era frana electromagnetica motorul ar fi trebuit sa traga rotund... chiar daca greu.

 

Chestia cu care m-ai citat e o prostie, am recunoscut-o cateva posturi mai jos... Am preluat-o de la Senna fara sa craniez prea tare. Existau doua posibilitati... fie sunt montate pe admisie, dar LASA aerul sa treaca, nu-l blocheaza. Fie blocheaza aerul, dar sunt montate pe evacuare. Eu ca berbecul m-am gandit la prima optiune, gandindu-ma ca Senna cunoaste dispozitivul dar nu stie foarte clar cum fuctioneaza...

Edited December 21, 2005 by mr_

[Yeti]

Intrebarea este: Cum se modifica termenii din ecuatia asta daca obturam aspiratia?

Pentru a putea explica functionarea franei de motor pe baza ecuatiei pe care pe care ne-ai propus-o, hai sa-i facem o mica corectie:

Puterea unei pompe (W) = debit (m3/s) * Δ Presiunea (pa)

 

adica: Puterea = debit * [Pevacuare - Padmisie]

 

Considerand motorul in regim de pompa si asumand cazul ideal ca circuitele de admisie si evacuare nu opun nici un fel de rezistenta la trecerea aerului, motorul absoarbe aer din atmosfera la presiunea Patm si il evacueaza in atmosfera la presiunea Patm. De aici rezulta ΔP = Patm - Patm = 0 si franare zero. In realitate ΔP nu poate fi niciodata zero, dar este suficient de mic daca nici o clapeta, fie ea pe admisie sau pe evacuare, nu este inchisa.

 

Daca se inchide o clapeta pe evacuare, motorul absoarbe aer la presiune atmosferica Patm si il evacueaza in galeria de evacuare, devenita spatiu inchis prin inchiderea clapetei. In acest spatiu presiunea creste mai mult decat presiunea atmosferica si ΔP = Pevacuare - Patm > 0 rezultand franare.

 

Daca se inchide o clapeta pe admisie, motorul absoarbe aer din spatiul inchis al galeriei de admisie. In acest spatiu presiunea scade, devenind mai mica decat presiunea atmosferica. Evacuarea se face liber prin galeria de evacuare deschisa spre exterior. Presiunea la evacuare o putem considera egala cu cea a atmosferei. In acest caz ΔP = Patm - Padmisie > 0 rezultand franare.

 

 

Referitor la incalzirea motorului.

Franarea ca fenomen fizic reprezinta transformarea energiei cinetice in alta forma de energie. In ambele cazuri ale noastre transformarea se face in caldura iar pentru ca procesul se intimpla in motor este normal ca acesta sa se incalzeasaca. N-am sa mai argumentez cu ecuatii, dar se poate demonstra ca, in regim de frana, la aceiasi energie de franare, incalzirea motorului (si ma refer aici strict la masa de metal a acestuia) este mai mare in cazul clapetei pe evacuare decat in cazul clapetei pe admisiei. Diferenta intre cele doua cazuri se regaseste in temperaturile diferite ale aerului evacuat.

[mr_]

1. Dupa calculul tau, o pompa care are vid in galeria de admisie consuma o putere maxima desi debitul este 0.

2. Un compresor volumic ideal functionand in gol (in aer liber) consuma sau nu ceva?

 

Raportul intre presiunea de admisie si cea de evacuare la o pompa volumica este constant, intr-un caz ideal. Daca presiunea pe evacuare este mai mica decat presiunea atmosferica, pompa pur si simplu nu va functiona. Aerul va intra din evacuare in cilindri si va functiona doar ca un arc elastic, fiind comprimat si destins periodic insa nu va absorbi putere.

 

Chestia cu incalzirea e corecta.

Edited December 21, 2005 by mr_

[Yeti]

Cazurile descrise de mine sunt bazate pe elemente teoretice, idealizate si sper ca esti de acord ca descriu exact formula pe care tu ai adus-o in discutie.

Acuma, transpunerea cazurilor in situatii reale, cand exista diferente de presiuni pe galerii, cand supapele nu se deschid/inchid chiar in punctele teoretice, etc, etc, nu inseamna ca se rastoarna total teoria.

 

Esti greu de convins, dar iau asta ca o calitate a ta.

Eu am un defect, nu insist sa conving pe cineva. Accept libertatea opiniilor ca fiind generatoare de progres.

 

Opinia mea mi-o pastrez pana cand cineva va inregistra la OSIM a inventia "Franarea de motor prin deschiderea clapetei de admisie, la motoare cu piston in 4 timpi"

 

Toate cele bune.

[mr_]

Eu am alt defect, nu accept convingerile cuiva drept argumente. Accept idealizari, explicatii, orice care poate fi discutat rational.

 

In cazul tau, ecuatia e corecta insa ipotezele discutabile.

Avand Padmisie=0, Prefulare=0 (iar motorul ar aspira aer din esapament si l-ar lasa in galeria de admisie pana cand cele doua presiuni s-ar egaliza), debitul 0 si deci puterea =0

Avand Padmisie=Patm, avem debitul maxim, Prefulare=Padmisie*raportul de comprimare (nu cel constructiv al motorului, ci cel intre volumele cilindrului la sf admisiei si cel in momentul deschiderii supapei de evacuare) DeltaP=(raportul de comprimare - 1)*Padmisie si deci PUTEREA diferita de 0 si tind sa cred ca si maxima.

 

Daca ma insel, abia astept sa fiu corectat.

 

MA corectez singur... daca raportul ala este subunitar, adica daca volumul cilindrului e mai mare cand se deschide supapa de evacuare decat atunci cand se inchide cea de admisie, atunci toata povestea cu obturarea admisiei ar avea sens, numai ca motorul ar pompa aer din esapament in admisie, si de fapt clapeta de pe admisie ar functiona exact ca retarderele montate pe evacuare la diesele. Numai ca nu cred ca exista vre-un motor cu asemenea distributie, desi s-ar putea sa ma insel...

Edited December 21, 2005 by mr_

[BogdanG]

Deci la camioane se folosesc mai multe metode ,la Volvo modele mai vechi se foloseste sistemul descris de voi ..adica 2 clapete optureaza evacuarea si admisia simultan se introduce aer comprimat din cele 2 butelii ,acest sistem este rudimentar si nu mai este folosit .Camoanele noi folosesc Intarderul care este pe cutia de viteze si Retarderul care este pe cardan .

Intarderul este actionat hidraulic iar Retarderul este electromagnetic .

[mr_]

uite aici o lista de sisteme din astea, cu o descriere de baza.

 

http://www.free-ed.net/sweethaven/MechTech...n.asp?iNum=0408

 

Vreunul care sa obtureze aspiratia inca n-am gasit, dar mai caut... Omu' ca traieste invata )

[ovi_jer]

Foarte adevarat ce au spus BogdanG si alx in legatura cu sistemele acelea dar acestea sant frine suplimentare care se pun pe masinile cu destinatie speciala adica autotrailere,remorchere,autocisterne si sant de diferite feluri : pneumato-hidraulice sau electromagnetice.Cat priveste frina de motor aceasta la modelele mai recente se face printr-o deschidere mai mica a supapelor de evacuare.Cele cu supapa linga pedala de ambreiaj sant folosite pe modelele roman si obtureaza evacuarea.La cele moderne frina de motor actioneaza la ridicarea piciorului de pe acceleratie in diferite trepte de nivel prestabilite inainte in functie de incarcatura.

[BogdanG]

La Volvo se numeste VEB (Volvo Engine Brake) nu am gasit foarte multe detalii despre acest sistem .La Roman stiu ca dupa obturarea evacuarii se da drumu si la aer comprimat pentru a creste eficienta frinei de motor .

[Abram Burel]

E un articol in ultimul Auto Expert (dar nu l-am citit )

[mr_]

Eu sper ca in curand asta sa devina un topic desuet, un fel de "sa ne aducem aminte".

 

Poate se va generaliza propulsia hibrida iar franarea va fi cu recuperare de energie. Toate sistemele astea sunt facute sa disipe energia, nu s-o recupereze, iar noi stam si ne vaicarim ca se termina petrolu' si preturile carburantilor explodeaza. Adica nu noi, ci ei, tot felul de experti in statistici.

[Abram Burel]

Hai ca m-ai spart. Pai, parca era vorba ca in frana de motor nu consuma

[mr_]

Nu consuma, da' tot energie pierduta e. A consumat-o cand ai accelerat sau cand ai urcat dealu'

[Abram Burel]

Pai si cu astea hibride nu urci dealuri sau sunt un fel de perpetuum mobile

[mr_]

Bine-ar fi ) Ar lua-o urat de tot petromul sau arabii ) Numai ca atunci cand se va inventa un perpetuum mobile, e momentul sa ma trezesc din somn si sa plec la scarbici

 

La astea chioare ca sa urci dealul arzi benzina, insa castigi energie potentiala gravitationala... apoi, cobori dealul, folosind energia potentiala, si ca sa o disipi arzi franele. Cu alte cuvinte, ai ars franele cu benzina. Buna afacere.

 

Alea hibride cu franare cu recuperare de energie sunt o idee mai eficiente la capitolul asta. Io am facut anul trecut test drive cu Toyota Prius, si ceva-ceva recupereaza. O "frana de motor" prelungita ajuta, chiar daca la franarea propriu zisa parte de energie recuperata e mica.

 

Franare cu recuperare, adica motorul electric devine generator si incarca bateriile.

 

Cand calci frana, primii cm de pedala sunt doar cu recuperare de energie si abia urmatorii actioneaza placutele. La vale ai un mod "frana de motor" pe care-l selectezi din joystickul pentru cutia de viteze si care tine motorul electric (devenit generator) turat si incarca bateriile. Ai la bord o diagrama foarte draguta care arata de unde se duce puterea unde.

 

Acum chiar mare sfaraiala nu-i, insa tehnologia se va imbunatati probabil incat sa se recupereze din ce in ce mai mult din energia cinetica. Probabil bateriile se vor imbunatati ca sa poata absorbi puteri mai mari (si deci franari recuperative mai puternice), poate apar in sfarsit si supraconductorii calzi care sa permita curenti mari in infasurarile motorului/generatorului etc.

[Abram Burel]

Dac-ai sti despre cate minunatii d-astea am citit cand eram mai mic si pasionat in reviste precum Automobilism si Stiinta si Tehnica (altele nu prea erau pe vremea aia). Pana una-alta, tot OPEC-ul a invins.

[mr_]

Orezarii au luat-o de buna. Clar ca deocamdata e o chestie scumpa si cu performante discutabile, insa astept cu interes versiunea urmatoare. Chiar si asta, 5% in oras pentru un benzinar e onorabil desi nu justifica cei 28.000 euroi cu cat se vinde in UE.

 

De fapt ideea nu le apartine, CFR-istii o aplica de mult. Adica, au preluat-o si ei de la niste CFR-isti de pe alte meleaguri

[mr_]

@Yeti

Man, ai avut dreptate cu benzinarele si cu depresia din admisie chiar daca explicatia ta scartaie. Daca pariam, tu castigai berea

 

Hai sa detaliez.

S-aria pistonului, l cursa, Sxl volumul de lucru. Consideram cazul ideal cand supapele se deschid si se inchid in pme si pmi. Consideram transformari adiabatice, timpii sunt scurti si neglijam schimbul de caldura cu exteriorul

Pa presiunea pe admisie, Pe pe evacuare,

 

Benzinare: Pa<Patm, Pe=Patm (aproximativ)

1. Admisia Moturul inghite o energie egala cu S*l*(Patm-Pa)=V*(Patm-Pa), pistonul coborand si "mergand" contra diferentei de presiune intre interior si exterior.

2. Compresia Motorul cedeaza o energie egala cu V*(Patm-Pmedie) (pistonul urca fiind impins de aerul din carter)

3. Detenta - motorul absoarbe energia egala cu V-(Patm-Pmedie)

4. Evacuarea - se deschide supapa de evacuare, iar motorul nici nu absoarbe nici nu cedeaza energie.

Facand bilantul, timpiii 2 si 3 se anuleaza, timpul 4 nu plimba energii, ramane timpul 1 care absoarbe energia V*(Patm-Pa). Energia maxima disipata se obtine atunci cand e vid in admisie si este V*Patm

 

Cu cat Pa e mai scazut cu atat energia asta e mai mare, deci ai avut dreptate. Eroarea a fost facand analogia cu o pompa, in realitate el functionand mai mult ca o popma de vid.

 

Diesel cu retarder: Pa=Patm, Pe>>Patm

Timpul 1-admisia - Nu se intampla nimic, presiunea pe piston e egala cu cea din exterior

2. Compresia - Motorul absoarbe energie comprimand aerul

3. detenta - cedeaza aceeasi energie prin detenta aerului comprimat

4. Evacuarea - se deshide supapa de evacuare si motorul ABSOARBE energie egala cu V*(Pe-Patm). Cu cat Pe e mai mare, cu atat energia absorbita e mai mare. Valoarea maxima e limitata din motive constructive, si nu teoretice. Motorul functioneaza ca o pompa adevarata.

 

Benzinarul absoarbe energie la aspiratie, iar dieselul daca are retarder la evacuare. Cum Clio de exemplu n-are, frana de motor e foarte slaba, chestie care am simtit-o si experimenta.

 

Insa cele doua metode nu pot functiona simultan, adica sa folosim si retardere pe evacuare si clapete pe acceleratie. Daca obturam admisia, incercand sa disipam energie si pe timpul 1, nu se va mai putea realiza suprapresiunea care duce la absorbita energiei in timpul 4. Cum energia maxima ce poate fi absorbita pe T1 este V*Patm, iar pe T4 e teoretic infinita, nimeni n-are vre-un motiv sa puna clapete pentru frana de motor la diesele.

 

A dracu, mecanica asta e simpla cand stai s-o iei la bani marunti si explicatia intotdeauna exista, cu conditia sa ai timp si chef s-o cauti

Edited December 23, 2005 by mr_