1. Principio de funcionamiento del motor de gasolina de cuatro tiempos
El motor debe pasar por el proceso de admisión para introducir la mezcla combustible (o aire fresco) en el cilindro y luego comprimirlo; mezcla combustible que ingresa al cilindro, cuando la compresión está cerca del final, la mezcla combustible se enciende y se quema, y la expansión empuja el pistón hacia abajo para realizar el trabajo externo, finalmente, se descarga el gas de escape quemado. Hay cuatro procesos de entrada de aire, compresión, generación de energía y escape. Estos cuatro procesos se denominan ciclo de trabajo del motor. Cuando el ciclo de trabajo se repite continuamente, se logra la conversión de energía y el motor puede funcionar de forma continua.
1. Carrera de admisión
El pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior impulsado por el cigüeñal. En este momento, la válvula de escape se cierra y la válvula de admisión se abre. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen dentro del cilindro aumenta y la presión disminuye, formando un cierto grado de vacío en el cilindro. La mezcla de aire y gasolina es aspirada hacia el cilindro a través de la válvula de admisión y además forma una mezcla combustible. el cilindro.
2. Carrera de compresión:
Una vez finalizada la entrada de aire, el cigüeñal continúa girando, haciendo que el pistón se mueva desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior. las válvulas de admisión y escape se cierran y el interior del cilindro se convierte en un volumen cerrado. A medida que el pistón se mueve, el volumen del cilindro continúa disminuyendo, la mezcla combustible se comprime y la presión y la temperatura continúan aumentando. punto muerto, la carrera de compresión termina.
3. Carrera de potencia;
La carrera de potencia incluye el proceso de combustión y el proceso de expansión. Durante esta carrera, la válvula de admisión y la válvula de escape permanecen cerradas. Cuando el pistón está ubicado cerca del punto muerto superior (es decir, el ángulo de avance del encendido) de la carrera de compresión, la bujía instalada en la culata genera una chispa eléctrica para encender la mezcla combustible. La llama se propaga rápidamente por toda la cámara de combustión y se libera. una gran cantidad de energía térmica. El volumen del gas de combustión se expande bruscamente y la temperatura y la presión aumentan bruscamente. La presión máxima puede alcanzar 3,0 ~ 6,5 MPa y la temperatura máxima puede alcanzar 2200 ~ 2800 K. El gas de alta temperatura y alta presión se expande, empujando el gas. El pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior y pasa a través de la conexión. La varilla hace girar el cigüeñal y genera energía mecánica. Además de mantener el motor en funcionamiento, el resto se utiliza para realizar trabajo externo. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen dentro del cilindro aumenta y la presión y la temperatura del gas disminuyen gradualmente. Cuando el pistón se mueve hasta el punto muerto inferior, la carrera de potencia termina, la presión del gas cae a 0,35 ~ 0,5 MPa y el gas. la temperatura cae a 1200~1500K.
4. Carrera de escape:
Los gases de escape generados después de quemar la mezcla combustible en el cilindro deben descargarse del cilindro para la siguiente carrera de admisión. Al comienzo de la carrera de escape, la válvula de escape se abre y la válvula de admisión permanece cerrada. Cuando el cigüeñal impulsa el pistón desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior a través de la biela, los gases de escape generan presión residual sobre sí mismos y son impulsados por. el pistón a través de los gases de escape. La válvula sale del cilindro. Después de que el pistón cruza el punto muerto superior, la válvula de escape se cierra y finaliza la carrera de escape.
Afectado por la resistencia del escape, cuando se termina el escape, la presión del gas es aún mayor que la presión atmosférica, aproximadamente 0,105 ~ 0,12 MPa, y la temperatura es aproximadamente 900 ~ 1100 K.
El cigüeñal continúa girando y el pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior, iniciando un nuevo ciclo. Se puede ver que el motor de gasolina de cuatro tiempos completa un ciclo de trabajo a través de los cuatro tiempos de admisión, compresión, potencia y escape. Durante este período, el pistón realiza cuatro movimientos alternativos en los puntos muertos superior e inferior, y el cigüeñal gira dos veces. respectivamente.
Durante el proceso de admisión real de un motor de gasolina, la válvula de admisión se abre. Durante la carrera de escape, la válvula de escape se abre antes del punto muerto inferior y se cierra después del punto muerto superior.
El propósito de abrir la válvula de admisión temprano y cerrarla tarde es aumentar la cantidad de mezcla que ingresa al cilindro, y el propósito de abrir la válvula de escape temprano y cerrarla tarde es reducir la cantidad de mezcla residual. gases de escape en el cilindro. Reducir la cantidad de gases de escape residuales aumentará en consecuencia el volumen de aire de admisión.
2. Principio de funcionamiento del motor diésel de cuatro tiempos
El proceso de funcionamiento del motor diésel de cuatro tiempos y del motor de gasolina de cuatro tiempos es el mismo. Cada ciclo de trabajo también incluye la admisión, Compresión, potencia y escape. Cuatro tiempos, pero debido a que el combustible utilizado por el motor diésel es diésel, existe una gran diferencia entre el diésel y la gasolina. El diésel tiene una alta viscosidad, no es fácil de evaporar y tiene una baja temperatura de autoignición. Por tanto, la formación de la mezcla combustible, el método de encendido, el proceso de combustión y la temperatura y presión del gas son diferentes a los de los motores de gasolina. El principio de funcionamiento de los motores diésel de cuatro tiempos es el siguiente:
1.
1. Al final de la carrera de admisión, la presión del gas es de 80 a 90 kpa y la temperatura es de 310 a 350 K.
2. Carrera de compresión: El aire puro se comprime debido a la gran relación de compresión de los motores diésel, la temperatura y la presión del gas al final de la compresión son más altas que las de los motores de gasolina. La presión es de aproximadamente 3000-5000 kpa y la temperatura es de aproximadamente 800-1000 k.
3. Carrera de trabajo: Al final de la carrera de compresión, el diésel a alta presión se pulveriza en el cilindro en forma de niebla a través del inyector, se vaporiza rápidamente y forma una mezcla con el aire. Dado que la temperatura en el cilindro después de la compresión es mucho más alta que la temperatura natural del diésel (alrededor de 500 K), el diésel inmediatamente se enciende y arde por sí solo. Por tanto, los motores diésel no tienen sistema de encendido. La presión máxima de combustión es de 5000-10000 kpa y la temperatura máxima es de aproximadamente 1800-2200 K.