Diesel vs Benzină - comparație parametrică

    Motoarele cu ardere internă, diesel sau benzină, posedă anumite caracteristici, care influențează funcționarea mecanismului motor. Principalele caracteristici funcționale sunt: capacitatea cilindrică (sa mai numește și cilindree), raportul de comprimare, viteza de rotație a arborelui cotit, puterea efectivă a motorului, cuplul motor și presiunea medie efectivă.

Parametrii dimensionali ai unui cilindru de motor termic

Foto: Parametrii dimensionali ai unui cilindru de motor termic

    Principalii parametrii dimensionali ce caracterizează un motor cu ardere internă sunt: cursa pistonului și alezajul cilindrului. Acești parametrii definesc cilindreea motorului.

s.a – supapa de admisie
s.e – supapa de evacuare
b/i – bujie/injector
PMI – punctul mort interior
PME – punctul mort exterior
Vc – volumul camerei de ardere
Vs – cilindreea unitară
h – înălțimea camerei de ardere
S – cursa pistonului
D – diametrul (alezajul) cilindrului

    Capacitatea cilindrică unitară (cilindreea unitară) reprezintă volumul cilindrului cuprins între PMI și PME, fiind volumul în care se deplasează pistonul. Capacitatea cilindrică unitară se calculează cu relația:

Capacitatea cilindrică unitară

    Este evident faptul că capacitatea cilindrică unitară este direct proporțională cu diametrul cilindrului și cursa pistonului. Astfel pentru a crește cilindreea unui motor se mărește diametrul cilindrului sau cursa pistonului.

    Capacitatea cilindrică totală a motorului este dată de produsul dintre capacitatea cilindrică unitară și numărul de cilindrii:

Capacitatea cilindrică totală

unde i este numărul de cilindrii ai motorului.

    După cum am spus, volumul maxim ocupat de fluidul motor, când pistonul se află la PME se numește volumul cilindrului (Va) iar volumul minim ocupat de gaze când pistonul se află la PMI se numește volumul camerei de ardere (Vc).

Volumul cilindrului

    Camera de ardere de obicei nu are forma cilindrică ci are o geometrie mai complexă, fiind condiționată de dispunerea supapelor, a bujiei sau a injectorului. Din acest motiv exprimarea printr-o formula matematica devine mai complicată și nu va fi detaliată în acest articol.

    Raportul dintre volumul Va și volumul Vc se numește raport de comprimare și, de obicei, se notează cu litera grecească ε (epsilon):

Raport de comprimare

    Raportul de comprimare este un indicator de calitate privind pregătirea amestecului combustibil în vederea obținerii unei arderi cât mai eficiente. Creșterea raportului de comprimare are ca rezultate creșterea presiunii medii în cilindru și implicit creșterea puterii, a cuplului motor și reducerea consumului de combustibil. Dacă comparăm doua motoare cu aceeași cilindree și regim de turații, motorul care are raportul de comprimare mai mare va dezvolta o putere mai mare la un consum mai mic.

    Viteza de rotație a arborelui cotit sau turația este o mărime ce depinde de mai multi parametrii constructivi, fizici ai motorului. Turații înalte se pot obține cu motoare care au piesele, în mișcare de rotație, cu inerție mică, coeficienți de frecare mici și rezistente mici la curgerea aerului în galeria de admisie.

    Puterea efectivă a motorului este des utilizată în cazul în care se dorește o caracterizare a performanțelor. Pentru a înțelege factorii care influențează evoluția puterii efective a unui motor ne vom folosi de puterea indicată a motorului, exprimată sub forma:

Puterea indicată a motorului

unde:

pi - presiunea medie indicata (se măsoară în bar sau N/m2)
nm - turația motorului (se măsoară în rot/min)
τ - numărul de timpi ai ciclului motor

    Puterea efectiva a motorului (Pe) este produsul dintre puterea indicată (Pi) și randamentul motorului. Cu cât pierderile energetice din motor sunt mai mici cu atât puterea efectivă este mai mare:

Puterea efectivă a motorului

unde ηm este randamentul motorului.

    Expresia matematică a puterii indicate ne arată metodele care permit creșterea puterii unui motor termic și anume:

  • prin creșterea presiunii din cilindru
  • mărirea cilindreei și a numărului de cilindrii
  • creșterea regimului de turații
  • micșorarea numărului de timpi ai unui ciclu motor

    Foarte des motoarele auto sunt caracterizate în principal de doi parametrii: puterea și cuplul motor. Formula de calcul a puterii motorului arată clar că aceasta este proporțională cu cuplul motor și cu turația.

Puterea motorului

    Pentru a vedea, din punct de vedere al caracteristicilor funcționale, diferențele dintre un motor pe benzină și unul diesel vom examina următorul tabel:

Parametrii \ Motor Benzină Diesel
Cilindree [cm3] 1997 1870
Număr cilindrii 4 4
Alezaj x Cursa [mm] 84.0 x 90.1 80.0 x 93.0
Număr total supape 16 16
Raport comprimare 10.02 16.60
Putere maxima [CP] 138 129
Turație de Pmax [rot/min] 6000 3750
Cuplu maxim [Nm] 195 300
Turație de Cmax [rot/min] 3750 1750
pme [bar] 12.27 20.16
Admisie aer atmosferic turbo supraalimentat

    Din datele prezentate în tabel putem observa ce parametrii caracterizează un motor pe benzină respectiv unul diesel. Astfel, un motor diesel are un raport de comprimare mai mare, presiunea în cilindru mai mare deci și cuplu mai mare. În schimb regimurile de turații sunt mai mici. Motorul pe benzină are putere mai mare datorită regimului mai înalt de turații, dar un cuplu mai mic datorat presiunii medii din cilindru mai scăzute.

Pentru a comenta articolul trebuie să vă înregistrați!

Comentarii

Laurentiu Cancel
Luni, 06 Februarie 2012
Daca ar fi sa pariez pe potential de dezvoltare as alege cu siguranta motorul pe benzina cu injectie directa supraalimentat!

Scopul articolului este sa prezinte diferentele dintre un motor

Raportează comentariul
centurion
Luni, 06 Februarie 2012
Otto supraalimentat e viitorul. Pana la electric.
Apoi, mai profesionist ar fi Otto vs Diesel sau benzina vs motorina.
De ce o prezentare doar cu un benzinar atmosferic? De ce nu un Otto t

Raportează comentariul
laubau
Vineri, 03 Februarie 2012 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5
depinde de ce ne place :)

Raportează comentariul
Teo
Vineri, 03 Februarie 2012 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5

Login

Logo motorul anului