Motore a combustione interna

Caratteristiche, storia e sviluppi. Presentazione di Roberto Martini.

1. Sviluppi militari ecologici e sociali
Roberto Martini
5
a
BS
IL MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA

2. IL MOTORE A SCOPPIO
MACCHINA 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)

3. CICLO DI FUNZIONAMENTO
ciclo Otto (1876) e derivazioni (Atkinson-1882 e Miller-1957)
aspirazione
compressione
scoppio
scarico
1 PMS
2 PMI
ciclo ideale ciclo reale (4T)

4. ANTICIPI E INCROCI
apertura valvole incrocio al PMS (aspirazione per inerzia)

5. RENDIMENTO (motore a benzina volumetrico)
fino al 37% teorico
18-20% reale

lavoro di pompaggio
lavoro utile
consumi-prestazioni ai vari regimi

6. INTERPRETAZIONI DEL CICLO OTTO
ANDRÉ 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...”

7. DAL ‘700 AD OGGI: l’evoluzione tecnica
LA 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

8. 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)

9. LA BATTAGLIA D’INGHILTERRA
(luglio 1940 – maggio 1941)
•RAF vs Luftwaffe
•bombardamenti di massa

10. 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)

11. IL DOPOGUERRA
•lenta ripresa dell’industria  conversione impianti
•boom economico  sviluppo industria automobilistica
•anni ’70  traffico, sicurezza ed inquinamento
•grande sviluppo tecnico conseguente

12. INQUINAMENTO ATMOSFERICO
la combustione di derivati del petrolio produce inquinanti come:
•NO
X
 ossidi di azoto
•CO  monossido di carbonio
•HC  idrocarburi incombusti (benzene)
•SO
2  anidride solforosa
•particolato e polveri sottili (diesel)

13. IL SITEMA RESPIRATORIO

14. NOCIVITÀ DELLE POLVERI SOTTILI (PM
10)
dimensione delle cavità respiratorie

15. PROPULSIONE IBRIDA
combinazione di due o più diversi sistemi propulsivi per sfruttarne i reciproci vantaggi
MOTORE TERMICO + MOTORE ELETTRICO
Motore elettrico = grande coppia allo spunto e elevato rendimento
Motore termico = facile alimentazione e grande potenza

16. IL MOTORE ELETTRICO
principio d’induzione elettromagnetica  momento magnetico
momento magnetico

17. COPPIA DEL MOTORE ELETTRICO

18. FINE