Descărcător curent alternativ

Se prezintă schema unui descărcător în curent alternativ. Este necesar când folosim contactoare/relee în combinație cu integrate electronice. În urma cuplării/decuplării bobinelor rezultă tensiuni de vârf de ordinul milisecundelor. Pentru a nu ajunge în circuitele electronice se poate utiliza un descărcător, cum urmează.

Notă: Poate funcționa și fără R1

Sisteme de racire pentru motoare.

Se știe că în interiorul motoarelor predomină forța de frecare între metale din care rezultă o mare energie termică. Pentru a evita atingerea temperaturii de calaj a părților metalice aflate în mișcare este necesară răcirea lor prin diferite metode.

Răcirea cu aer este o metoda întâlnită la motoarele montate pe unele motociclete, drujbe, pompe de apă, generatoare...în general motoare mici, în 2 timpi. Metoda este întâlnită și la unele mașini cu motorul amplasat în spate, un exemplu ar fi VW Beetle, Karmann Ghia și Porsche Roadsters. Răcirea cu aer încă se folosește pentru că este o metodă simplă, aerul pătrunde printr-un număr relativ mare de orificii special construite pentru răcirea motorului.

Răcirea uleiului

Pentru diminuarea considerabilă a forței de frecare dintre metale, este necesară ungerea cu ulei a suprafețelor de contact. Uleiul este pus în mișcare prin diferite camere ale blocului motor cu ajutorul unei pompe, astfel ajungând la locul unde are loc frecarea. Cum am mai spus, în urma frecării rezultă căldură și deci, implicit, uleiul necesită o răcire înainte de reluarea ciclului. Răcirea se face cu ajutorul unui radiator, prin care circulă uleiul încălzit în prealabil, situat într-o poziție propice trecerii unui flux de aer printre elemenții acestuia.

Răcirea cu apă este metoda cea mai intens întâlnită. Agentul circulă în interiorul motorului, separat de circuitul de ungere cu ulei, prin intermediul unor camere, care fac legătura cu radiatorul de răcire și cel de încălzire în interiorul habitaclului cu ajutorul unor țevi și furtunuri.

Radiatorul de răcire, poziționat în fața motorului facilitând de un bun flux de aer, este realizat din aluminiu pentru că este ușor și face transferul de căldură mult mai rapid.
Acesta este format din conducte de dimensiuni mici prin care circulă apa, între aceste conducte se află faguri care le susțin și permit accesul aerului efectuând răcirea.

Radiatorul de încălzire este la fel ca cel de răcire, diferențele ar fi că este situat în interior, fiind destinat încălzirii habitaclului și că este de dimensiuni reduse.

Agentul de răcire este pus în mișcare cu ajutorul unei pompe de circulație situată pe motor și antrenată de acesta prin intermediul unei curele. La prima pornire a motorului, apa circulă doar prin blocul motor și radiatorul de încălzire în habitaclu, acest fapt este datorat apariției unui termostat mecanic situat între blocul motor și radiatorul de răcire. Rolul termostatului este de a obține o încălzire rapidă a motorului, acesta deschizându-se când apa atinge o anumită temperatură facilitând accesul agentului spre radiatorul de răcire. Termostatul este format dintr-o valvă antrenată în tensiune de un arc care, la apariția căldurii, își micșorează forța de presare pe valvă facilitând deschiderea ei și implicit trecerea agentului de răcire.

Odată cu creșterea temperaturii la peste 100 grade crește și presiunea, deci circuitul fiind unul închis este recomandat a nu se deschide capacul de alimentare cu apa pe timpul funcționării motorului, chiar și la o perioadă scurtă după oprire.
Se știe că la temperaturi sub 0 grade apa îngheață, ceea ce duce la blocajul circuitului de răcire urmată de supraîncălzirea motorului, precum și, datorită dilatării apei înghețate, spargerea părților metalice. Pentru a evita astfel de situații, apa este amestecată cu antigel în proporții egale.

Pentru o răcire constantă a motorului este necesar un bun flux de aer. Mașina aflată în mișcare reprezintă o situație propice pentru un flux constant de aer. Problema apare în situația când mașina stă pe loc, astfel, pentru facilitarea unui flux de aer constant, se montează pe radiatorul de răcire un ventilator acționat electric de o termocuplă (termostat electric) la atingerea unei valori a temperaturii.

Motorul cu abur

Prin 1705 Thomas Newcomen inventează motorul cu abur, dezvoltat ulterior de către James Watt în 1769, este folosit în transportul pe uscat şi apă, în fabrici pentru mişcarea diferitelor agregate, chiar a făcut posibilă tipărirea de ziare şi alte chestii care îmi scapă momentan.

În rândurile ce vor urma am să încerc o explicaţie a principiului de funcţionare. Motorul cu abur urmăreşte transformarea de energie termică în energie de mişcare. Este un motor în doi timpi, fără ungere şi cu ardere externă, arderea făcându-se într-un boiler format din două camere; într-o parte are loc arderea combustibilului solid (lemne,cărbuni..) iar în alta se introduce apă. Conform fizicii studiate în şcolile în care obişnuiam să o ardem când eram tineri, în urma încălzirii peste temperatura de fierbere, apa se transformă în abur ceea ce duce la o creştere a presiunii în boiler. Prin intermediul unor conducte, aburul aflat sub presiune, este introdus în interiorul cilindrului unde împinge un piston până la o anumită poziţie. Pe de altă parte, o tijă aflată în continuarea pistonului, antrenează nişte angrenaje formând o mişcare de rotaţie, precum şi deschiderea/închiderea unor supape ce permit evacuarea aburului destins, şi admisia aburului sub presiune pe o altă parte a pistonului forţându-l să revină în poziţia iniţială (acţiunea se reia, astfel pistonul se mişcă înainte şi înapoi).

Motorul în doi timpi

Motoarele în doi timpi se folosesc la drujbe, skijet-uri, motosape, bărci şi alte maşinării de dimensiuni mici. Avantajele acestor motoare sunt:

• nu au supape, ceea ce simplifică construcţia şi sunt mai uşoare
• aprinderea bujiei se face o dată la fiecare rotaţie, în comparaţie cu motorul în patru timpi unde aprinderea se face o dată la patru rotaţii. Asta duce la o putere mai mare de explozie
• poate lucra în orice poziţie, şi asta poate fi important în cazul unei drujbe

În continuare am să încerc o explicaţie a funcţionării motorului în doi timpi. Să începem de la punctul exploziei, când s-a făcut compresia amestecului combustibil/ulei (am spus amestec de combustibil cu ulei, pentru că astfel de motoare funcţionează numai cu amestec de combustibil cu ulei într-o anumită proporţie, uleiul asigurând ungerea angrenajelor în mişcare). În capătul pistonului are loc scânteia, ceea ce duce la aprinderea combustibilului şi implicit coborârea pistonului care produce o mişcare de rotaţie prin intermediul sistemului bielă-manivelă. În acelaşi timp, coborârea pistonului, duce la apariţia unei presiuni asupra amestecului de combustibil/ulei, aflat în camera arborelui cotit. Asta duce la împingerea lui în camera de ardere, unde, pentru a ocupa întreaga încăpere, va evacua gazele arse. Arborele cotit, aflat într-o mişcare de rotaţie, forţează pistonul să se deplaseze spre capătul cilindrului formând compresia. În acelaşi timp, în partea opusă pistonului, se creează un vid, ducând la deschiderea unei valve prin care se permite accesul amestecului combustibil/ulei în camera arborelui. Urmează scânteia/explozia, şi, se reaia ciclul prezentat mai sus.
Se numeşte motor în doi timpi pentru că există un timp de compresie-admisie şi unul de explozie-admisie-evacuare, în comparaţie cu un motor în patru timpi unde, admisia, compresia, explozia şi evacuarea, se fac pe rând.

Deci, motorul în doi timpi este uşor, simplu, costă mai puţin şi produce de 2 ori mai multă putere. De ce nu se foloseşte şi la autovehicule ?! Pai, din aceste motive:

• durata de viaţă este considerabil mult mai mică, asta din cauza lipsei de ungere, la parametrii normali, a angrenajelor
• uleiul folosit pentru amestec este destul de scump, aproximativ, la 35 L combustibil se foloseşte 1 L ulei
• datorită apariţiei uleiului în combustibil, arderea nu se face în totalitate şi va rezulta un consum mare de carburant
• una peste alta, avem şi poluare mare