Trattore e meccanizzazione agricola: organi di propulsione e frenatura

Meccanica Agraria e Macchine Agricole

TRATTORE Meccanica Agraria Ill anno ITP D'ANGELO T. NADIA

Premessa: Differenza tra Meccanica Agraria e Meccanizzazione Agricola

Meccanica agraria:si occupa dello studio delle macchine agricole. Meccanizzazione agricola: sono le operazioni che vengono compiute in ambito agricolo che vanno dalla:

• preparazione del terreno,
• semina,irrigazione,
• concimazione,
• trattamenti fitosanitari,
• raccolta,

RATIO:con lo scopo di aumentare la produttività,ridurre la fatica umana, contenere i costi, facilitare e migliorare le lavorazioni in generale ITP D'ANGELO

Classificazione delle Macchine Agricole

Si distinguono tra:

1. MACCHINE MOTRICI(MM): sono macchine dotate di motore proprio ( es Trattore, Mietitrebbia*, motocoltivatore a 1 asse);
2. MACCHINE OPERATRICI (MO):(prive di motore), svolgono tutte le operazioni colturali,facilitando il lavoro dell'uomo. Sono così classificate:

• trainate: collegate al trattore mediante barra o gancio di traino, per esempio un rimorchio;
• semiportate: collegate al trattore mediante l'attacco a tre punti, ma che durante la fase di lavoro scaricano direttamente parte del loro peso sul terreno tramite organi quali ruote o analoghi dispositivi che poggiano sul suolo, ne sono un esempio le diverse tipologie di seminatrici;
• portate: collegate al trattore mediante l'attacco a tre punti, che non hanno organi di appoggio sul terreno nemmeno in fase di lavoro, come per esempio alcuni spandiconcime;
• a punto fisso: lavorano da ferme, azionate dalla presa di potenza del trattore o da un apposito motore indipendente, come le pompe centrifughe per l'irrigazione.

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Il Trattore: Componenti e Funzioni

TRATTORE Definita una "centrale mobile di potenza" è impiegato in agricoltura per trainare, azionare le macchine operatrici, fornire energia necessarie a irrigatori o pompe

Come è fatto un trattore?

• struttura portante: ha la funzione di sorreggere tutti gli organi
• motore a combustione interna
• organi di propulsione(ruote o cingoli)
• organi di collegamento(att. a 3 punti, gancio di traino)
• organi di trasmissione del moto(pdp)
• organi di direzione

L ATTREZZATURE DI LAVORO: TRATTORI AGRICOLI 10. Posto di guida 1. Struttura portante o telaio 4. Organi di direzione 2. Motore a combustione 8b. Organi di collegamento e di trasmissione alle macchine operatrici 9. Impianto idraulico o oleodinamico 5. Organi di propulsione e di sostegno 6. Organi di frenatura 7. Organi di sospensione elastica 3. Trasmissione 8a. Organi di collegamento e di trasmissione alle macchine operatrici SIS 5 ITP D'ANGELO

Motore Endotermico: Tipi e Caratteristiche

MOTORE ENDOTERMICO: ha la funzione di trasformare l'energia chimica del combustibile,prima in energia termica,poi in energia meccanica

Tipi di Motore

A) Motore a Benzina (Ciclo "Otto")

BENZINA (chiamata anche a Ciclo "Otto"), definito ad ACCENSIONE COMANDATA: cioè l'accensione del motore avviene grazie all'ausilio di una candela che genera una scintilla; Caratteristiche:

1. la presenza di candele
2. nel cilindro entra aria e benzina
3. carburante : benzina

B) Motore Diesel (Accensione Spontanea)

DIESEL( Oggi più usato): definito ad ACCENSIONE SPONTANEA: il combustibile si incendia a contatto con l'elevata temperatura che raggiunge l'aria all'interno del cilindro;

1. presenza di iniettori
2. nel cilindro entra solo aria
3. carburante: gasolio

ATTENZIONE: gasolio e benzina derivano entrambi dal petrolio, cambia solo il processo di raffinazione Entrambi i motori hanno in comune le parti meccaniche (testata, monoblocco, coppa dell'olio e le fasi del motore a 4 tempi Oggetto del nostro studio sarà principalmente il Motore Diesel (con richiami al motore a benzina) Rudolf Diesel : è il nome dell'inventore del motore diesel Nikolaus August Otto: è l'inventore del motore a benzina

Blocco Motore: Componenti Principali

BLOCCO MOTORE E' costituita da 3 parti:

1. TESTATA: parte superiore
2. MONOBLOCCO parte centrale del motore
3. COPPA DELL'OLIO, nella parte inferiore

Testata: Organi di Distribuzione

TESTATA: (org. di distribuzione) parte superiore del motore Albero a camme: comanda l'apertura e chiusura delle valvole.E' costituita da un tubo appoggiato in un apposito carter sulla testata. Collegato alle valvole di aspirazione e scarico ci sono le :

• camme o eccentrici di varie forme(comanda l'apertura delle valvole), ruotando in modo asincrono
• molle di richiamo
• punterie(trasforma l'elemento rotatorio dell'albero a camme in movimento alternato),.

La rotazione dell'albero a camme avviene grazie all'albero motore mediante una cinghia o catena di distribuzione. La velocità di rotazione rispetto all'albero motore è dimezzato, in un rapporto 2:1 (ogni 2 giri dell'albero motore, quello a camme compie 1 solo giro). Valvole: a forma di fungo, poggia direttamente sulla testa del cilindro. 1 o più valvole di

• aspirazione(abbassandosi consente il passaggio dell'aria nel cilindro
• 1 o più valvole di scarico: abbassandosi consente la fuoriuscita del combustibile bruciato dal cilindro

Iniettori(nei motori diesel) servono a nebulizzare il gasolio. oggi quelli più utilizzati sono : a iniezione diretta( più diffuso): il gasolio viene iniettato ad una certa pressione (200 bar)direttamente nella camera di combustione; Candele nei motori a benzina Albero a camme Tallone della camma Albero a camme dreais Rampa di raccordo Rampa di apertura Rampa di chiusura Punteria Punto di massima alzata della valvola Molla di richiamo Valvola Cilindrok Albero A Camme Valvole Aspirazione E Scarico Pistoni Bielle Albero Motore

Sistema di Alimentazione dell'Aria e Turbocompressore

SISTEMA DI ALIMENTAZIONE DELL'ARIA-sistema ausiliario (motore diesel con turbocompressore).I motori in generale sono dotati di circuiti per portare aria nei cilindri e ed eliminare i gas bruciati. Oggi, molti motori diesel per aumentare le prestazioni utilizzano i turbocompressori che consentono di bruciare velocemente carburante immettendo grosse quantità di aria nel cilindro.

Flusso dell'Aria e dei Gas Combusti

come arriva l'aria nel cilindro? come esce il gas combustibile bruciato? I 2 circuiti si distinguono 2º in di uscita:del combustibile bruciato dal cilindro verso il tubo di scarico 1º d'ingresso dell'aria nel cilindro, avviene mediante un: compressore-turbina sono collegati tra loro da un corpo centrale compressore: è una ventola che

• aspira aria dall'esterno per inviarla al cilindro passando per l'intercooler

Turbina: a forma di spirale racchiusa in un corpo a chiocciola, azionata dagli stessi gas in uscita dal cilindro consentendone una rapida espulsione del gas,mentre la valvola waste-gate devia il carburante bruciato verso lo il tubo di scarico intercooler: uno scambiatore di calore (aria-acqua): ha lo scopo di raffreddare l'aria compressa proveniente dal compressore che riscaldandosi occupa maggiore volume. Con il raffreddamento dell'intercooler, il volume dell'aria occupa meno spazio,riuscendo così ad inviare nel cilindro quantità maggiore di aria. Valvola waste-gate: regola il flusso dei gas di scarico, mette in comunicazione il collettore con la marmitta

• si apre ad alti regimi del motore per evitare di generare alta pressione che possa danneggiare il motore;
• resta chiusa a bassi regimi del motore, consentendo ai gas di scarico di muovere la turbina, con incremento di potenza del motore

sistema di alimentazione dell'aria(sistema ausiliaro) ARIA COMPRESSA CILINDRO INGRESSO OLIO INTERCOOLER GIRANTE TURBINA INGRESSO ARIA COMPRESSORE USCITA GAS DI SCARICO GIRANTE COMPRESSORE USCITA OLIO 1 VALVOLA WASTEGATE

Sistema di Alimentazione Iniettori e Common Rail

tsistema di alimentazione iniettori-sistemi ausiliari (come vengono alimentati gli iniettori?) Una pompa preleva il gasolio dal serbatoio e lo invia in pressione ad un condotto o collettore comune(common rail):

• diventa una riserva di combustibile in pressione
• va a dosare (mediante sensori)il giusto quantitativo di gasolio da immettere negli iniettori. (Il gasolio in eccesso(cioè quello non bruciato non viene disperso ma reimmesso in circolo per essere riutilizzato). La gestione della pressione, la temperatura del fluido di raffreddamento e i tempi di immissione negli iniettori sono gestiti da sensori i cui dati vengono inviati a una centralina elettrica( ECU, Engine Central Unit).

Vantaggi del Common Rail

• aumenta la potenza del motore
• riduce la rumorosità, i consumi, emissioni di CO2

Sensore pressione Common Rail Valvola limitatrice £ di pressione Serbatoio Valvola 2-vie Iniettori 0 Sensori Pompa alta pressione 0 ECU Giri motore Posizione albero motore Posizione acceleratore Pressione Temperatura Temperatura B raffreddamento Temperatura De olio aria gasolio

Monoblocco: Cilindri, Pistoni e Biella

1)MONOBLOCCO:parte centrale del motore. Sue parti;

Cilindri

1)cilindri :è la sede dove scorrono i pistoni nelle loro corse. Sono lubrificati di olio proveniente dalla coppa dell'olio

Pistoni

2)Pistoni: collocati all'interno del cilindro hanno la forma di un bicchiere rovesciato dotato di 2 fasce elastiche superiore e inferiore che hanno la funzione di eliminare l'olio in eccesso all'interno del cilindro e impedire che arrivi sulla testa con il rischio di mescolarsi con l'aria. Funzione: attraverso la corsa effettuano le 4 fasi del motore: aspirazione, compressione, scoppio e scarico ,

Biella e Camera di Combustione

Biella: asta metallica, collega il pistone all'albero motore, la funzione di trasformare il moto rettilineo del pistone in moto rotatorio CAMERA DI COMBUSTIONE: è lo spazio che rimane tra la testa del pistone quando raggiunge il PMS e la testata. Sede dove avviene lo scoppio

Parametri Tecnici del Cilindro-Pistone

PARAMETRI TECNICI DEL CILINDRO-PISTONE PMS: è l'altezza massima raggiunta dal pistone nella sua corsa nel cilindro; PMI: è l'altezza minima raggiunta dal pistone all'interno del cilindro; Corsa: è la distanza(espressa in millimetri), compresa tra il PMS e PMI; Alesaggio:è il diametro interno del cilindro in mm Cilindrata: è il volume di aria o carburante che riesce ad entrare in un cilindro durante la corsa del pistone.tra PMS e PMI moltiplicato( x) il Nº di cilindri. Si esprime in cm3; Numero di giri:sono il numero di rotazione dell'albero motore V2 PMS T V, c = Corsa PMI 2r = Alesaggio

Ciclo del Motore Diesel a 4 Tempi

ciclo del motore: sono le corse che effettua il pistone per far ruotare l'albero motore motore diesel a 4 tempi( l'albero motore in ogni fase compie 1/2 giro per un totale di 2

1. Fase di aspirazione Il pistone scende e dal condotto A, aperto da una valvola, aspira aria nella camera di combustione.
2. Fase di compressione Il pistone risale e comprime fortemente l'aria, che si riscalda fino a una temperatura di 700-800 °C.
3. Fase di combustione L'iniettore 8 spruzza nella camera di combustione un getto di gasolio nebulizzato, che mescolandosi all'aria compressa ad alta temperatura si incendia. L'esplosione spinge in basso il pistone.
4. Fase di scarico Il pistone risale e attraverso il condotto C, aperto da una valvola, espelle i gas combusti,