Motore a combustione interna
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Sviluppi militari ecologici e sociali
Roberto Martini
5aBS
IL MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA
IL MOTORE A SCOPPIOMACCHINA TERMICA
miscela combustibile-comburente + energia d’attivazione = energia cinetica / lavoro
Secondo principio della termodinamica:
Non è possibile realizzare una macchina termica il cui unico risultato sia quello di trasformare in energia meccanica il calore estratto da una sola sorgente. (Kelvin-Planck)
CICLO DI FUNZIONAMENTO
ciclo Otto (1876) e derivazioni (Atkinson-1882 e Miller-1957)
aspirazionecompressione
scoppioscarico
1 PMS2 PMI
ciclo ideale ciclo reale (4T)
ANTICIPI E INCROCI
apertura valvole incrocio al PMS (aspirazione per inerzia)
RENDIMENTO (motore a benzina volumetrico)
fino al 37% teorico
18-20% reale
lavoro di pompaggiolavoro utile consumi-prestazioni ai vari regimi
INTERPRETAZIONI DEL CICLO OTTOANDRÉ CITROËN (1878-1935)
“aspirazione = cercare in giro le cose migliori già esistenti; compressione = concentrarsi su quelle più importanti; scoppio = far nascere qualcosa di nuovo e rivoluzionario; scarico = metterlo in pratica e passare ad altro...”
DAL ‘700 AD OGGI: l’evoluzione tecnicaLA VIA PER I CONFLITTI MONDIALI
• rivoluzione industriale macchina a vapore
• ricerca di nuovi combustibili e nuovi metodi di propulsione
• primi motori a combustione interna 1853 Eugenio Barsanti e Felice Matteucci
• sviluppi e perfezionamenti ciclo Otto
• applicazioni marine e terrestri nascita automobili
• 1903 fratelli Wright invenzione dell’aeroplano
• I Guerra Mondiale primi sviluppi bellici dei nuovi mezzi di locomozione
• tra le due guerre il mito della velocità e l’auto del popolo
• II Guerra Mondiale grande processo di meccanizzazione – guerra di sterminio
LA CORSA AGLI ARMAMENTI
• KdF Wagen Schwimmwagen e Kübelwagen
• Jeep Willys (utility truck ¼ t 4x4 Jeep)
• carri armati Panzer, T34 e M4 Sherman
• motori aeronautici (es. BMW e Rolls Royce)
LA BATTAGLIA D’INGHILTERRA (luglio 1940 – maggio 1941)
• RAF vs Luftwaffe
• bombardamenti di massa
LO SPITFIRE DELLA RAF
• idrovolante da competizione
• caccia per volontà di Churchill che, a differenza di Chamberlain, temeva l'approssimarsi della guerra
• motore: Rolls Royce PV-12, da 27 litri, 12 cilindri a V, 900hp (Merlin C)
IL DOPOGUERRA
• lenta ripresa dell’industria conversione impianti
• boom economico sviluppo industria automobilistica
• anni ’70 traffico, sicurezza ed inquinamento
• grande sviluppo tecnico conseguente
INQUINAMENTO ATMOSFERICO
la combustione di derivati del petrolio produce inquinanti come:
•NOX ossidi di azoto
•CO monossido di carbonio
•HC idrocarburi incombusti (benzene)
•SO2 anidride solforosa
•particolato e polveri sottili (diesel)
IL SITEMA RESPIRATORIO
NOCIVITÀ DELLE POLVERI SOTTILI (PM10)
dimensione delle cavità respiratorie
PROPULSIONE IBRIDA
combinazione di due o più diversi sistemi propulsivi per sfruttarne i reciproci vantaggi
MOTORE TERMICO + MOTORE ELETTRICOMotore elettrico = grande coppia allo spunto e elevato rendimentoMotore termico = facile alimentazione e grande potenza
IL MOTORE ELETTRICO
principio d’induzione elettromagnetica momento magnetico
momento magnetico
COPPIA DEL MOTORE ELETTRICO
FINE