El motor es el "corazón" del automóvil. A continuación se tomará un motor alternativo de pistón como ejemplo para una explicación detallada:
Ilustración de la estructura del motor y sus piezas. que componen el motor. El motor se compone de una variedad de piezas, como se muestra en la siguiente figura:
El principio de funcionamiento de un motor alternativo es inyectar una mezcla de combustible y aire en el cilindro y encenderlo cuando se mezcla. El gas se quema, el volumen La energía generada por la expansión empuja el pistón a moverse, y luego el cigüeñal convierte el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón en movimiento de rotación para hacer funcionar el motor. Casi todos los coches utilizan este tipo de motor.
La rápida evolución del rendimiento del motor es más significativa que la evolución de sus componentes mecánicos. En los últimos años, la mayoría de los motores utilizan unidades de control electrónico (ECU) para controlar el método de mezcla de combustible y aire, el tiempo y la cantidad de inyección de gas mezclado en el cilindro, por lo que el rendimiento del motor ha mejorado considerablemente en comparación con antes.
Cilindro: El cilindro se refiere al componente cilíndrico en el cuerpo del cilindro. La mezcla de combustible y aire se quema en el cilindro. Debido a que la combustión del gas mezclado en el cilindro hará que la presión y la temperatura aumenten rápidamente, el cilindro debe ser lo suficientemente fuerte para soportar alta presión y alta temperatura. El pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro, por lo que el cilindro es cilíndrico. El calor generado cuando se quema la mezcla y el calor generado cuando se mueve el pistón se transfiere al cuerpo del cilindro.
Culata: La culata se instala encima del bloque de cilindros y está equipada con válvulas de admisión, válvulas de escape, levas que controlan la apertura y cierre de las válvulas y un árbol de levas.
El principio de funcionamiento del motor: la energía liberada por la combustión del gas mezclado hace que el pistón se mueva hacia arriba y hacia abajo, lo que hace que el cigüeñal y otros componentes giren.
El movimiento hacia arriba y hacia abajo se convierte en movimiento de rotación: el aire se suministra desde el colector de admisión, el combustible se rocía desde el inyector, el aire y el combustible se mezclan completamente y luego se entregan al cilindro a través de la válvula de admisión. . Después de que la bujía del cilindro enciende y quema el gas mezclado, el volumen del gas se expande rápidamente y la presión y la temperatura aumentan rápidamente. Bajo la acción de la presión del gas, el pistón se mueve rápidamente hacia abajo y luego hacia arriba debido a la descarga de los gases de escape. La biela conectada al pistón también está fijada en el cigüeñal, y el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón se puede convertir en el movimiento de rotación del cigüeñal a través de la biela. El movimiento de subida y bajada del pistón se divide en cuatro tiempos: admisión, compresión, potencia y escape. Un motor con estos cuatro tiempos se denomina motor de cuatro tiempos.
Pistón: El pistón debe soportar la alta presión y la alta temperatura generadas por la combustión del gas mezclado en el cilindro, por lo que existen requisitos especiales para la resistencia del pistón. El pistón debe moverse hacia arriba y hacia abajo. Para mejorar la eficiencia de su movimiento, el pistón debe estar hecho de materiales más livianos y la resistencia al movimiento entre el pistón y la pared del cilindro debe ser lo más pequeña posible. Además, para garantizar una cierta resistencia entre la camisa del cilindro y el pistón, es necesario instalar un segmento en el pistón.
Biela: La biela es un componente con forma de biela que conecta el pistón y el cigüeñal. El extremo pequeño de la biela está conectado al pistón y el extremo grande está conectado a la parte giratoria desplazada del cigüeñal, transmitiendo así el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón al cigüeñal. Al igual que el pistón, para mejorar la eficiencia, se requiere que el material de la biela sea liviano, de alta resistencia y baja resistencia al movimiento.
Cigüeñal: El cigüeñal recibe el movimiento de subida y bajada transmitido por el pistón a través de la biela y lo convierte en movimiento de rotación. La biela transmite el movimiento de subida y bajada a una parte del cigüeñal que está desplazada del centro de rotación, por lo que el cigüeñal debe ser muy rígido. El cigüeñal transmite el movimiento de rotación al volante, que se convierte en la fuerza motriz del motor. Mientras el cigüeñal está en marcha, las válvulas también se abrirán y cerrarán junto con la correa de distribución (cadena de distribución).
Volante: después de quemar el gas mezclado en el cilindro, se genera alta presión, que se aplica al pistón para hacer girar el cigüeñal. Sin embargo, el cigüeñal gira de manera desigual, por lo que se necesita un volante. una herramienta para mantener la inercia para asegurar el buen funcionamiento del cigüeñal. Cuanto más pesado es el volante, más suave puede funcionar el motor con inercia, pero esto no favorece cambios bruscos de velocidad. Por lo tanto, al elegir un volante, se debe considerar el equilibrio entre el rendimiento, como la rotación suave del par y los cambios de velocidad.
Disposición de los cilindros: Los pistones y cilindros del motor alternativo cooperan entre sí, y su número y disposición se dividen en múltiples tipos según sus usos. Los motores de pequeña cilindrada tienen en su mayoría de 2 a 3 cilindros, los motores de 1 a 2 litros tienen 4 cilindros y los motores de mayor cilindrada tienen 6 cilindros. Para que el pistón se mueva suavemente, se requiere más par de rotación, pero debido al gran peso y al alto precio del cilindro en línea, la mayoría de los motores de 6 cilindros utilizan el tipo V.
Las ventajas del motor horizontalmente opuesto son menos vibración y baja altura central; la desventaja es que la tecnología de procesamiento es compleja.
Clasificación de motores y principios básicos (estructurales) de construcción
Los motores se clasifican según el combustible utilizado: los motores de combustión interna de pistón se dividen principalmente en tres categorías: motores de gasolina, motores diésel y motores de gasolina. motores de combustible. Los motores de combustión interna de pistón que utilizan gasolina y diésel como combustible se denominan motores de gasolina y motores diésel respectivamente. Los motores de combustión interna de pistón que utilizan gas natural, gas licuado de petróleo y otros combustibles gaseosos se denominan motores de combustible gaseoso.
Los motores se clasifican según diferentes métodos de refrigeración: los motores de combustión interna de pistón se dividen en dos tipos: refrigerados por agua y refrigerados por aire. Los que utilizan agua o refrigerante como medio de refrigeración se denominan motores de combustión interna refrigerados por agua, mientras que los que utilizan aire como motor de combustión interna alternativo. Los motores de combustión interna de pistón alternativo también se clasifican según el número de carreras que su pistón realiza alternativamente durante un ciclo de trabajo.
Cada vez que un motor de combustión interna de pistón completa un ciclo de trabajo, realiza trabajo en el exterior. Sólo completando continuamente el ciclo de trabajo se puede convertir continuamente la energía térmica en energía mecánica. Un motor de combustión interna en el que el pistón realiza cuatro carreras en un ciclo de trabajo se denomina motor de combustión interna de pistón alternativo de cuatro tiempos, mientras que un motor de combustión interna en el que el pistón realiza dos carreras para completar un ciclo de trabajo se denomina motor de dos tiempos. Motor de combustión interna de pistón alternativo.
Los motores se pueden dividir en monocilíndricos y multicilíndricos según el número de cilindros. Los motores de un solo cilindro se denominan motores monocilíndricos; los motores de más de dos cilindros se denominan motores multicilíndricos. Por ejemplo, dos cilindros, tres cilindros, cuatro cilindros, cinco cilindros, seis cilindros, ocho cilindros, doce cilindros, etc. son todos motores de varios cilindros. Los motores de los vehículos modernos utilizan principalmente motores de cuatro, seis y ocho cilindros.
Los motores de combustión interna se pueden dividir en tipos de una sola fila y de dos filas según la disposición de los cilindros: los cilindros de un motor de una sola fila están dispuestos en fila, generalmente verticalmente, pero para Para reducir la altura, los cilindros a veces están dispuestos en una fila inclinada o incluso horizontal. Un motor de doble fila dispone los cilindros en dos filas, y el ángulo entre las dos filas es de 180° (normalmente 90°), lo que se denomina Motor tipo V si el ángulo entre las dos filas = 180°, se llama motor montado en par.
Los motores se clasifican según las diferentes condiciones de admisión. Los motores de combustión interna de pistón también se pueden dividir en dos categorías: sobrealimentados y no sobrealimentados. Si la entrada de aire está cerca de la atmósfera, es un motor de combustión interna no sobrealimentado o un motor de combustión interna de aspiración natural, si se utiliza un sobrealimentador para aumentar la presión de admisión y la densidad del aire de admisión, es un motor interno sobrealimentado; motor de combustión. El cacao sobrealimentado debe volver a la nada
En la actualidad, el mayor número y uso de motores de automóviles son los motores de combustión interna de pistones alternativos de cuatro tiempos refrigerados por agua. Entre ellos, los motores de gasolina se utilizan en los automóviles. , autobuses y camiones ligeros y autobuses. La mayoría de los motores de camiones medianos y pesados son motores diésel. Algunos turismos, turismos ligeros y camiones también utilizan motores diésel. Sólo hay unos pocos automóviles propulsados por motores de combustión interna de pistón de dos tiempos o refrigerados por aire. Especialmente desde la década de 1980, ya no existen en el mundo automóviles propulsados por motores de combustión interna de dos tiempos y pistones.
por Happy Painter