El motor y el principio de su funcionamiento. El principio de funcionamiento del motor. Los tipos de motores más comunes.

Puede hacer sus preguntas sobre el tema del artículo presentado dejando su comentario en la parte inferior de la página. Le responderá el Director General Adjunto de la Mustang Driving School para Asuntos Académicos Docente de nivel medio superior, candidato de ciencias técnicas Kuznetsov Yuri Alexandrovich

Parte 1. MOTOR Y SUS MECANISMOS

El motor es una fuente de energía mecánica.

La gran mayoría de los vehículos utilizan un motor Combustión interna.

Un motor de combustión interna es un dispositivo en el que la energía química de un combustible se convierte en energía útil. Trabajo mecánico.

Motores automotrices combustión interna se clasifican:

Por tipo de combustible utilizado:

Líquido ligero (gas, gasolina),

Líquido pesado ( combustible diesel).

Motores de gasolina

Carburador de gasolina.Mezcla aire-combustiblesiendo preparado en carburador o en el múltiple de admisión usando boquillas rociadoras (mecánicas o eléctricas), luego la mezcla se alimenta al cilindro, se comprime y luego se enciende usando una chispa que salta entre los electrodos velas .

inyección de gasolinaLa mezcla se produce inyectando gasolina en el colector de admisión o directamente en el cilindro mediante boquillas rociadoras. boquillas ( inyector ov). Existen sistemas de inyección monopunto y distribuida de diversas características mecánicas y sistemas electronicos. En los sistemas de inyección mecánica, el combustible se dosifica mediante un mecanismo de émbolo-palanca con posibilidad de ajuste electrónico de la composición de la mezcla. En los sistemas electrónicos, la formación de la mezcla se lleva a cabo bajo el control bloque electronico inyección de control (ECU) que controla las válvulas eléctricas de gasolina.

motores de gasolina

El motor quema hidrocarburos en estado gaseoso como combustible. Más a menudo motores de gasolina Yo trabajo con propano, pero hay otros que funcionan con asociados (petróleo), licuados, de alto horno, generador y otro tipo de combustibles gaseosos.

Diferencia fundamental motores de gas de gasolina y diesel a una mayor relación de compresión. El uso de gas permite evitar el desgaste excesivo de las piezas, ya que los procesos de combustión de la mezcla aire-combustible ocurren de manera más correcta debido al estado inicial (gaseoso) del combustible. Además, los motores de gas son más económicos, ya que el gas es más barato que el petróleo y más fácil de extraer.

Las ventajas indudables de los motores de gas incluyen la seguridad y la falta de humo del escape.

Por sí mismos, los motores de gas rara vez se producen en masa, la mayoría de las veces aparecen después de la conversión de los motores de combustión interna tradicionales, equipándolos con equipos especiales de gas.

Motores diesel

El combustible diesel especial se inyecta en un punto determinado (antes de llegar al punto muerto superior) en el cilindro debajo alta presión a través de la boquilla. La mezcla combustible se forma directamente en el cilindro a medida que se inyecta el combustible. El movimiento del pistón en el cilindro provoca el calentamiento y posterior encendido de la mezcla de aire y combustible. Los motores diesel son de baja velocidad y se caracterizan por un alto par en el eje del motor. Una ventaja añadida motor diesel es que, a diferencia de los motores de encendido por chispa, no necesita electricidad para funcionar (en los motores diesel de automóviles, el sistema eléctrico se usa solo para arrancar) y, como resultado, tiene menos miedo al agua.

Según el método de encendido:

De una chispa (gasolina),

De compresión (diesel).

Según el número y disposición de los cilindros:

en línea,

Opuesto,

V - figurativo,

VR - figurativo,

W - figurativo.

motor en linea

Este motor se conoce desde el comienzo mismo de la construcción de motores de automóviles. Los cilindros están dispuestos en una fila perpendicular al cigüeñal.

Dignidad:sencillez de diseño

Defecto:con un gran número de cilindros se obtiene un conjunto muy largo, que no puede colocarse transversalmente al eje longitudinal del vehículo.

motor bóxer

Los motores opuestos horizontalmente tienen una altura total más baja que los motores en línea o en V, lo que reduce el centro de gravedad de todo el vehículo. El peso ligero, el diseño compacto y el diseño simétrico reducen el momento de guiñada del vehículo.

motor en V

Para reducir la longitud de los motores, en este motor los cilindros están dispuestos en un ángulo de 60 a 120 grados, pasando el eje longitudinal de los cilindros por el eje longitudinal del cigüeñal.

Dignidad:motor relativamente corto

Defectos:el motor es relativamente ancho, tiene dos cabezas separadas del bloque, mayor costo de fabricación, un desplazamiento demasiado grande.

motores de realidad virtual

En busca de una solución de compromiso para el rendimiento de los motores para turismos de clase media, se les ocurrió la creación de motores VR. Seis cilindros a 150 grados forman un motor relativamente estrecho y generalmente corto. Además, dicho motor tiene solo una cabeza de bloque.

W-motores

En los motores de la familia W, dos filas de cilindros en la versión VR están conectadas en un motor.

Los cilindros de cada fila se colocan en un ángulo de 150 entre sí, y las filas de cilindros en sí se ubican en un ángulo de 720.

Un motor de automóvil estándar consta de dos mecanismos y cinco sistemas.

Mecanismos del motor

mecanismo de manivela,

Mecanismo de distribución de gas.

Sistemas de motor

Sistema de refrigeración,

Sistema de lubricación,

Sistema de suministros,

Sistema de encendido,

Sistema de liberación de los gases trabajados.

mecanismo de manivela

El mecanismo de manivela está diseñado para convertir el movimiento alternativo del pistón en el cilindro en el movimiento de rotación del cigüeñal del motor.

El mecanismo de manivela consta de:

Bloque de cilindros con cárter,

cabezas bloque cilíndrico,

paleta caja del cigüeñal,

Pistones con anillos y dedos,

Shatunov,

cigüeñal,

Volante.

Bloque cilíndrico

Es una pieza fundida de una sola pieza que combina los cilindros del motor. En el bloque de cilindros hay superficies de apoyo para instalar el cigüeñal, la culata generalmente está unida a la parte superior del bloque, la parte inferior es parte del cárter. Así, el bloque de cilindros es la base del motor, sobre el que se cuelgan el resto de piezas.

Fundido por regla general, de hierro fundido, con menos frecuencia, aluminio.

Los bloques hechos de estos materiales no son de ninguna manera equivalentes en sus propiedades.

Por lo tanto, el bloque de hierro fundido es el más rígido, lo que significa que, en igualdad de condiciones, soporta el mayor grado de fuerza y ​​es el menos sensible al sobrecalentamiento. La capacidad calorífica del hierro fundido es aproximadamente la mitad que la del aluminio, lo que significa que un motor con un bloque de hierro fundido se calienta a la temperatura de funcionamiento más rápido. Sin embargo, el hierro fundido es muy pesado (2,7 veces más pesado que el aluminio), propenso a la corrosión y su conductividad térmica es unas 4 veces menor que la del aluminio, por lo que el motor con cárter de hierro fundido tiene un sistema de refrigeración más intenso.

Los bloques de cilindros de aluminio son más ligeros y más frescos, pero en este caso hay un problema con el material del que están hechas las paredes de los cilindros directamente. Si los pistones de un motor con dicho bloque están hechos de hierro fundido o acero, desgastarán las paredes del cilindro de aluminio muy rápidamente. Si los pistones están hechos de aluminio blando, simplemente se "agarrarán" con las paredes y el motor se atascará instantáneamente.

Los cilindros en un bloque de motor pueden ser parte de la fundición del bloque de cilindros o ser casquillos de reemplazo separados que pueden ser "húmedos" o "secos". Además de formar parte del motor, el bloque de cilindros tiene funciones adicionales, como la base del sistema de lubricación: a través de los orificios en el bloque de cilindros, el aceite se suministra bajo presión a los puntos de lubricación y en los motores. refrigeración líquida la base del sistema de enfriamiento: a través de orificios similares, el líquido circula a través del bloque de cilindros.

Las paredes de la cavidad interior del cilindro también sirven como guías para el pistón cuando se mueve entre posiciones extremas. Por tanto, la longitud de las generatrices del cilindro está predeterminada por la magnitud de la carrera del pistón.

El cilindro opera bajo condiciones de presiones variables en la cavidad sobre el pistón. Sus paredes interiores están en contacto con la llama y los gases calientes calentados a una temperatura de 1500-2500°C. Además velocidad media El deslizamiento de un pistón colocado a lo largo de las paredes del cilindro en motores de automóviles alcanza 12-15 m/s con lubricación insuficiente. Por lo tanto, el material utilizado para la fabricación de cilindros debe tener una alta resistencia mecánica y la estructura de la pared en sí debe tener una mayor rigidez. Las paredes de los cilindros deben resistir el rayado con lubricación limitada y tener una alta resistencia general a otros posibles tipos de desgaste.

De acuerdo con estos requisitos, el hierro fundido gris perlítico con pequeñas adiciones de elementos de aleación (níquel, cromo, etc.) se utiliza como material principal para cilindros. También se utilizan aleaciones de hierro fundido, acero, magnesio y aluminio de alta aleación.

cabeza de cilindro

Es el segundo componente más importante y más grande del motor. Las cámaras de combustión, las válvulas y las velas de los cilindros están ubicadas en la cabeza, y un árbol de levas con levas gira sobre cojinetes. Al igual que en el bloque de cilindros, hay canales de agua y aceite y cavidades en su cabeza. La culata está unida al bloque de cilindros y, cuando el motor está en marcha, forma un todo único con el bloque.

cárter de aceite del motor

Cierra el cárter desde abajo (fundido como una sola unidad con el bloque de cilindros) y se utiliza como depósito de aceite y protege las piezas del motor de la contaminación. En la parte inferior del sumidero hay un tapón para drenar el aceite del motor. La bandeja está atornillada al cárter. Se instala una junta entre ellos para evitar fugas de aceite.

Pistón

Un pistón es una pieza cilíndrica que realiza un movimiento alternativo dentro del cilindro y sirve para convertir un cambio en la presión de un gas, vapor o líquido en trabajo mecánico, o viceversa, un movimiento alternativo en un cambio de presión.

El pistón se divide en tres partes que realizan diferentes funciones:

Abajo,

pieza de sellado,

Parte guía (falda).

La forma del fondo depende de la función realizada por el pistón. Por ejemplo, en los motores de combustión interna, la forma depende de la ubicación de las bujías, los inyectores, las válvulas, el diseño del motor y otros factores. Con una forma cóncava del fondo, se forma la cámara de combustión más racional, pero el hollín se deposita más intensamente en ella. Con un fondo convexo, la fuerza del pistón aumenta, pero la forma de la cámara de combustión empeora.

El fondo y la pieza de sellado forman la cabeza del pistón. Los anillos raspadores de aceite y de compresión están ubicados en la parte de sellado del pistón.

La distancia desde la parte inferior del pistón hasta la ranura del primer anillo de compresión se denomina zona de disparo del pistón. Dependiendo del material del que está hecho el pistón, el cinturón de fuego tiene una altura mínima permitida, cuya disminución puede provocar el desgaste del pistón a lo largo de la pared exterior, así como la destrucción. asiento anillo de compresión superior.

Las funciones de sellado realizadas por el grupo de pistones son de gran importancia para el funcionamiento normal motores de pistón. ACERCA DE condición técnica motor se juzga por la capacidad de sellado del grupo de pistones. Por ejemplo, en los motores de los automóviles no está permitido que el consumo de aceite por su desperdicio por exceso de penetración (succión) en la cámara de combustión supere el 3% del consumo de combustible.

La falda del pistón (tronco) es su parte guía cuando se mueve en el cilindro y tiene dos mareas (orejetas) para instalar el pasador del pistón. Para reducir las tensiones de temperatura del pistón en ambos lados, donde se encuentran las protuberancias, se retira metal de la superficie de la falda hasta una profundidad de 0,5-1,5 mm. Estos rebajes, que mejoran la lubricación del pistón en el cilindro y evitan la formación de rozaduras por deformaciones de temperatura, se denominan "refrigeradores". También se puede ubicar un anillo raspador de aceite en la parte inferior de la falda.

Para la fabricación de pistones se utilizan fundiciones grises y aleaciones de aluminio.

Hierro fundido

ventajas:Los pistones de hierro fundido son fuertes y resistentes al desgaste.

Debido a su bajo coeficiente de expansión lineal, pueden operar con espacios relativamente pequeños, proporcionando un buen sellado del cilindro.

Defectos:El hierro fundido tiene una gravedad específica bastante grande. A este respecto, el alcance de los pistones de hierro fundido se limita a motores de velocidad relativamente baja, en los que las fuerzas de inercia de las masas alternativas no superan una sexta parte de la fuerza de presión del gas en el fondo del pistón.

El hierro fundido tiene una conductividad térmica baja, por lo que el calentamiento de la parte inferior de los pistones de hierro fundido alcanza los 350–400 °C. Dicho calentamiento es indeseable, especialmente en motores de carburador, ya que provoca una ignición por incandescencia.

Aluminio

La gran mayoría de los motores de automóviles modernos tienen pistones de aluminio.

ventajas:

Bajo peso (al menos un 30% menos en comparación con el hierro fundido);

Alta conductividad térmica (3-4 veces mayor que la conductividad térmica del hierro fundido), lo que asegura el calentamiento de la corona del pistón a no más de 250 ° C, lo que contribuye a un mejor llenado de los cilindros y le permite aumentar la relación de compresión en motores de gasolina;

Buenas propiedades antifricción.

biela

Una biela es una parte que conecta pistón (a través depasador del pistón) y muñequillacigüeñal. Sirve para transmitir movimientos alternativos del pistón a cigüeñal. Para un menor desgaste de los muñones de biela del cigüeñal, unrevestimientos especiales que tienen un revestimiento antifricción.

Cigüeñal

El cigüeñal es una pieza de forma compleja con cuellos para sujetar bielas , del que percibe esfuerzos y los convierte en esfuerzo de torsión .

Los cigüeñales están hechos de carbono, cromo-manganeso, cromo-níquel-molibdeno y otros aceros, así como fundiciones especiales de alta resistencia.

Los elementos principales del cigüeñal.

cuello de raíz- soporte del eje, acostado en el principal cojinete situado en caja del cigüeñal motor.

Diario de la biela- un soporte con el que se conecta el eje bielas (hay canales de aceite para la lubricación de los cojinetes de biela).

Las mejillas- conectar los cuellos principal y de biela.

Salida del eje delantero (toe) - parte del eje en el que se une engranaje o polea toma de fuerza para accionamientomecanismo de distribución de gas (GRM)y varias unidades, sistemas y conjuntos auxiliares.

Eje de salida trasero (vástago) - parte del eje conectado a volante o selección masiva de marchas de la parte principal de la potencia.

Contrapesos- garantizar la descarga de los cojinetes principales de las fuerzas de inercia centrífugas del primer orden de las masas desequilibradas del cigüeñal y la parte inferior de la biela.

Volante

Disco macizo con borde dentado. La corona dentada es necesaria para arrancar el motor (la rueda de arranque se acopla con la rueda dentada del volante y hace girar el eje del motor). El volante también sirve para reducir la rotación irregular del cigüeñal.

Mecanismo de distribución de gas

Diseñado para la admisión oportuna de una mezcla combustible en los cilindros y la liberación de gases de escape.

Las partes principales del mecanismo de distribución de gas son:

Árbol de levas,

Válvulas de entrada y salida.

Árbol de levas

Según la ubicación del árbol de levas, los motores se distinguen:

Con árbol de levas ubicado en bloque cilíndrico (Cam-en-Bloque);

Con un árbol de levas ubicado en la culata (Cam-in-Head).

En los motores de automóviles modernos, generalmente se encuentra en la parte superior de la cabeza del bloque. cilindros y conectado a polea o rueda dentada cigüeñal correa o cadena de distribución, respectivamente, y gira a la mitad de la frecuencia que este último (en motores de 4 tiempos).

Una parte integral del árbol de levas son sus camaras , cuyo número corresponde al número de admisión y escape válvulas motor. Por lo tanto, cada válvula corresponde a una leva individual, que abre la válvula al accionar la palanca del levantaválvulas. Cuando la leva "se escapa" de la palanca, la válvula se cierra bajo la acción de un poderoso resorte de retorno.

Los motores con una configuración de cilindros en línea y un par de válvulas por cilindro suelen tener un árbol de levas (en el caso de cuatro válvulas por cilindro, dos), mientras que los motores en forma de V y opuestos tienen uno en el colapso del bloque, o dos, uno por cada medio bloque (en cada cabeza de bloque). Los motores con 3 válvulas por cilindro (generalmente dos de admisión y uno de escape) suelen tener un árbol de levas por cabeza, mientras que los que tienen 4 válvulas por cilindro (dos de admisión y 2 de escape) tienen 2 árboles de levas por cabeza.

Los motores modernos a veces tienen sistemas de sincronización de válvulas, es decir, mecanismos que le permiten girar el árbol de levas en relación con la rueda dentada de transmisión, cambiando así el momento de apertura y cierre (fase) de las válvulas, lo que permite llenar los cilindros de manera más eficiente. con la mezcla de trabajo a diferentes velocidades.

válvula

La válvula consta de una cabeza plana y un vástago conectados por una transición suave. Para llenar mejor los cilindros con una mezcla combustible, el diámetro de la cabeza de las válvulas de admisión se hace mucho más grande que el diámetro del escape. Dado que las válvulas funcionan a altas temperaturas, están fabricadas con aceros de alta calidad. Las válvulas de entrada están hechas de acero al cromo, las válvulas de escape están hechas de acero resistente al calor, ya que estas últimas entran en contacto con gases de escape combustibles y se calientan hasta 600 - 800 0 C. La alta temperatura de calentamiento de las válvulas requiere la instalación de especiales insertos hechos de hierro fundido resistente al calor en la culata, que se denominan asientos.

El principio del motor.

Conceptos básicos

Punto muerto superior - la posición más alta del pistón en el cilindro.

punto muerto inferior - la posición más baja del pistón en el cilindro.

golpe del pistón- la distancia que recorre el pistón de un punto muerto a otro.

la cámara de combustión- el espacio entre la culata y el pistón cuando se encuentra en el punto muerto superior.

Desplazamiento del cilindro - el espacio liberado por el pistón cuando se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior.

Desplazamiento del motor - la suma de los volúmenes de trabajo de todos los cilindros del motor. Se expresa en litros, por lo que se suele denominar cilindrada del motor.

Volumen completo del cilindro - la suma del volumen de la cámara de combustión y el volumen de trabajo del cilindro.

Índice de compresión- muestra cuántas veces el volumen total del cilindro es mayor que el volumen de la cámara de combustión.

Compresiónpresión en el cilindro al final de la carrera de compresión.

Tacto- el proceso (parte del ciclo de trabajo) que ocurre en el cilindro en una carrera del pistón.

ciclo de trabajo del motor

1er golpe - entrada. Cuando el pistón se mueve hacia abajo en el cilindro, se forma un vacío, bajo cuya acción una mezcla combustible (mezcla de combustible y aire) ingresa al cilindro a través de la válvula de admisión abierta.

2da medida - compresión . El pistón sube bajo la acción del cigüeñal y la biela. Se cierran ambas válvulas y se comprime la mezcla combustible.

3er ciclo - carrera de trabajo . Al final de la carrera de compresión, la mezcla combustible se enciende (por compresión en un motor diesel, por una bujía en un motor de gasolina). Bajo la presión de los gases en expansión, el pistón se mueve hacia abajo e impulsa el cigüeñal a través de la biela.

4ta medida - liberación . El pistón se mueve hacia arriba y los gases de escape salen a través de la válvula de escape abierta.

En el dispositivo del motor, el pistón es un elemento clave del proceso de trabajo. El pistón está hecho en forma de un vaso hueco de metal, ubicado con un fondo esférico (cabeza del pistón) hacia arriba. La parte de la guía del pistón, también conocida como faldón, tiene ranuras poco profundas diseñadas para sujetar los anillos del pistón en ellas. El propósito de los anillos de pistón es garantizar, en primer lugar, la estanqueidad del espacio superior del pistón, donde, durante el funcionamiento del motor, la mezcla de gasolina y aire se quema instantáneamente y el gas en expansión resultante no podría, habiendo redondeado la falda, precipitarse debajo el pistón En segundo lugar, los anillos evitan que el aceite debajo del pistón ingrese al espacio sobre el pistón. Por lo tanto, los anillos del pistón actúan como sellos. El anillo de pistón inferior (inferior) se llama anillo raspador de aceite, y el anillo superior (superior) se llama compresión, es decir, proporciona un alto grado de compresión de la mezcla.

Cuando una mezcla de aire y combustible o combustible ingresa al cilindro desde un carburador o inyector, el pistón la comprime a medida que se mueve hacia arriba y se enciende por una descarga eléctrica de la bujía (en un motor diesel, la mezcla se enciende automáticamente debido a compresión repentina). Los gases de combustión resultantes tienen un volumen mucho mayor que la mezcla de combustible original y, al expandirse, empujan bruscamente el pistón hacia abajo. Por lo tanto, la energía térmica del combustible se convierte en un movimiento alternativo (hacia arriba y hacia abajo) del pistón en el cilindro.

A continuación, debe convertir este movimiento en rotación del eje. Esto sucede de la siguiente manera: dentro de la falda del pistón hay un dedo en el que se fija la parte superior de la biela, esta última se fija de manera pivotante en la manivela del cigüeñal. El cigüeñal gira libremente. cojinetes de empuje ubicado en el cárter de un motor de combustión interna. Cuando el pistón se mueve, la biela comienza a girar el cigüeñal, desde donde se transmite el par a la transmisión y, más adelante a través del sistema de engranajes, a las ruedas motrices.

Especificaciones del motor Especificaciones del motor Al moverse hacia arriba y hacia abajo, el pistón tiene dos posiciones, que se denominan puntos muertos. Punto muerto superior (TDC) es el momento de máxima elevación de la cabeza y todo el pistón hacia arriba, después de lo cual comienza a moverse hacia abajo; punto muerto inferior (BDC) - la posición más baja del pistón, después de lo cual el vector de dirección cambia y el pistón se precipita hacia arriba. La distancia entre TDC y BDC se denomina carrera del pistón, el volumen de la parte superior del cilindro con el pistón en TDC forma la cámara de combustión, y el volumen máximo del cilindro con el pistón en BDC se denomina volumen total del cilindro. La diferencia entre el volumen total y el volumen de la cámara de combustión se denomina volumen de trabajo del cilindro.
El volumen de trabajo total de todos los cilindros de un motor de combustión interna se indica en las características técnicas del motor, expresadas en litros, por lo tanto, en la vida cotidiana se denomina cilindrada del motor. Segundo la característica más importante de cualquier motor de combustión interna es la relación de compresión (CC), definida como el cociente de dividir el volumen total por el volumen de la cámara de combustión. En motores de carburador SS varía en el rango de 6 a 14, para motores diesel, de 16 a 30. Es este indicador, junto con el tamaño del motor, el que determina su potencia, eficiencia y combustión completa de la mezcla de aire y combustible, lo que afecta el toxicidad de las emisiones durante el funcionamiento del motor de combustión interna.
La potencia del motor tiene una designación binaria: en caballo de fuerza(hp) y en kilovatios (kW). Para convertir unidades entre sí se aplica un coeficiente de 0,735, es decir, 1 hp. = 0,735 kilovatios.
El ciclo de trabajo de un motor de combustión interna de cuatro tiempos está determinado por dos revoluciones del cigüeñal: media vuelta por carrera, que corresponde a una carrera del pistón. Si el motor es monocilíndrico, se observa irregularidad en su funcionamiento: una fuerte aceleración de la carrera del pistón durante la combustión explosiva de la mezcla y su desaceleración a medida que se acerca a BDC y más. Para detener esta irregularidad, se instala un disco de volante masivo con una gran inercia en el eje fuera de la carcasa del motor, por lo que el momento de rotación del eje en el tiempo se vuelve más estable.

El principio de funcionamiento del motor de combustión interna.
Un automóvil moderno, sobre todo, es impulsado por un motor de combustión interna. Hay muchos motores de este tipo. Se diferencian en volumen, número de cilindros, potencia, velocidad de rotación, combustible utilizado (motores de combustión interna diesel, gasolina y gas). Pero, en principio, el dispositivo del motor de combustión interna, al parecer.
¿Cómo funciona un motor y por qué se llama motor de combustión interna de cuatro tiempos? Yo entiendo acerca de la combustión interna. El combustible se quema dentro del motor. ¿Y por qué 4 ciclos del motor, qué es? De hecho, hay motores de dos tiempos. Pero en los automóviles se usan muy raramente.
Se llama motor de cuatro tiempos porque su trabajo se puede dividir en cuatro partes iguales en el tiempo. El pistón pasará a través del cilindro cuatro veces, dos veces hacia arriba y dos veces hacia abajo. La carrera comienza cuando el pistón está en su punto más bajo o más alto. Para los automovilistas-mecánicos, esto se denomina punto muerto superior (TDC) y punto muerto inferior (BDC).
Primera carrera - carrera de admisión

El primer golpe, también conocido como admisión, comienza en TDC (punto muerto superior). Descendiendo, el pistón succiona la mezcla de aire y combustible en el cilindro. La operación de esta carrera se produce con la válvula de admisión abierta. Por cierto, hay muchos motores con múltiples válvulas de admisión. Su número, tamaño y tiempo que pasan en estado abierto pueden afectar significativamente la potencia del motor. Hay motores en los que, dependiendo de la presión sobre el pedal del acelerador, se produce un aumento forzado del tiempo de apertura de las válvulas de admisión. Esto se hace para aumentar la cantidad de combustible absorbido que, una vez encendido, aumenta la potencia del motor. El coche, en este caso, puede acelerar mucho más rápido.

El segundo golpe es el golpe de compresión.

La siguiente carrera del motor es la carrera de compresión. Después de que el pistón alcanza su punto más bajo, comienza a subir, comprimiendo así la mezcla que ingresó al cilindro en la carrera de admisión. La mezcla de combustible se comprime al volumen de la cámara de combustión. ¿Qué tipo de cámara es esta? El espacio libre entre la parte superior del pistón y la parte superior del cilindro cuando el pistón está en el punto muerto superior se denomina cámara de combustión. Las válvulas están completamente cerradas durante esta carrera del motor. Cuanto más apretados estén cerrados, mejor será la compresión. De gran importancia, en este caso, el estado del pistón, cilindro, anillos de pistón. Si hay espacios grandes, entonces una buena compresión no funcionará y, en consecuencia, la potencia de dicho motor será mucho menor. La compresión se puede verificar con un dispositivo especial. Por la magnitud de la compresión, se puede sacar una conclusión sobre el grado de desgaste del motor.

Tercer ciclo - carrera de trabajo

El tercer ciclo es de trabajo, se inicia desde TDC. Se llama trabajador por una razón. Después de todo, es en este ciclo que ocurre una acción que hace que el automóvil se mueva. En este punto, el sistema de encendido entra en juego. ¿Por qué se llama así este sistema? Sí, porque es responsable de encender la mezcla de combustible comprimida en el cilindro en la cámara de combustión. Funciona de manera muy simple: la vela del sistema da una chispa. Para ser justos, vale la pena señalar que la chispa se emite en la bujía unos pocos grados antes de que el pistón alcance el punto más alto. Estos grados, en un motor moderno, son regulados automáticamente por el "cerebro" del automóvil.
Después de que el combustible se enciende, se produce una explosión: aumenta bruscamente de volumen, lo que obliga al pistón a moverse hacia abajo. Las válvulas en esta carrera del motor, como en la anterior, están en estado cerrado.

La cuarta medida es la medida de liberación.

El cuarto golpe del motor, el último es el escape. Habiendo alcanzado el punto inferior, después de la carrera de trabajo, la válvula de escape comienza a abrirse en el motor. Puede haber varias válvulas de este tipo, así como válvulas de admisión. Al subir, el pistón elimina los gases de escape del cilindro a través de esta válvula, lo ventila. El grado de compresión en los cilindros, la eliminación completa de los gases de escape y la cantidad requerida de mezcla de aire y combustible de admisión dependen de la operación precisa de las válvulas.

Después del cuarto compás, es el turno del primero. El proceso se repite cíclicamente. ¿Y debido a qué ocurre la rotación: el funcionamiento del motor de combustión interna en los 4 tiempos, lo que hace que el pistón suba y baje en los tiempos de compresión, escape y admisión? El hecho es que no toda la energía recibida en el ciclo de trabajo se dirige al movimiento del automóvil. Parte de la energía se utiliza para hacer girar el volante. Y él, bajo la influencia de la inercia, gira el cigüeñal del motor, moviendo el pistón durante el período de ciclos "no operativos".

Mecanismo de distribución de gas

El mecanismo de distribución de gas (GRM) está diseñado para inyección de combustible y gases de escape en motores de combustión interna. El mecanismo de distribución de gas en sí se divide en una válvula inferior, cuando el árbol de levas está en el bloque de cilindros, y una válvula superior. El mecanismo de válvulas en cabeza implica que el árbol de levas está ubicado en la culata (culata). También existen mecanismos alternativos de distribución de gas, como un sistema de tiempo de manga, un sistema desmodrómico y un mecanismo de fase variable.
Para motores de dos tiempos, el mecanismo de distribución de gas se lleva a cabo utilizando puertos de admisión y escape en el cilindro. Para motores de cuatro tiempos el sistema más común es la válvula en cabeza, que se discutirá a continuación.

dispositivo de tiempo
En la parte superior del bloque de cilindros se encuentra la culata (culata) con ubicada en ella árbol de levas, válvulas, taqués o balancines. La polea de transmisión del árbol de levas se saca de la culata. Para evitar la fuga de aceite de motor debajo de la tapa de la válvula, se instala un sello de aceite en el cuello del árbol de levas. La propia tapa de válvulas está montada sobre una junta resistente al aceite y la gasolina. La correa o cadena de distribución se desgasta en la polea del árbol de levas y es impulsada por el engranaje del cigüeñal. Los rodillos tensores se utilizan para tensar la correa, las “zapatas” tensoras se utilizan para la cadena. Generalmente correa de distribución se activan la bomba del sistema de refrigeración por agua, el eje intermedio para el sistema de encendido y el accionamiento de la bomba de alta presión de la bomba de combustible de alta presión (para versiones diésel).
En el lado opuesto del árbol de levas por transmisión directa o por medio de correa, se puede accionar reforzador de vacío, dirección asistida o alternador de coche.

El árbol de levas es un eje con levas mecanizadas en él. Las levas están ubicadas a lo largo del eje para que durante la rotación, en contacto con los levantaválvulas, se presionen exactamente de acuerdo con los ciclos de funcionamiento del motor.
Hay motores con dos árboles de levas (DOHC) y una gran cantidad de válvulas. Como en el primer caso, las poleas son accionadas por una sola correa dentada y cadena. Cada árbol de levas cierra un tipo de válvula de admisión o de escape.
La válvula es presionada por un balancín (primeras versiones de motores) o un empujador. Hay dos tipos de empujadores. El primero son los empujadores, donde el espacio está regulado por cuñas, el segundo son los empujadores hidráulicos. El empujador hidráulico suaviza el golpe a la válvula debido al aceite que hay en ella. No es necesario ajustar el espacio entre la leva y la parte superior del empujador.

El principio de funcionamiento del cronometraje.

Todo el proceso de distribución de gas se reduce a la rotación sincronizada del cigüeñal y el árbol de levas. Además de abrir las válvulas de admisión y escape en cierta posición de los pistones.
Para colocar con precisión el árbol de levas en relación con el cigüeñal, se utilizan marcas de alineación. Antes de ponerse la correa de distribución, las marcas se combinan y fijan. Luego se coloca la correa, las poleas se "liberan", después de lo cual los rodillos tensores tensan la correa.
Cuando la válvula se abre con un balancín, sucede lo siguiente: el árbol de levas "gira" sobre el balancín, que presiona la válvula, después de pasar por la leva, la válvula se cierra bajo la acción del resorte. Las válvulas en este caso están dispuestas en forma de v.
Si se usan empujadores en el motor, entonces el árbol de levas se ubica directamente sobre los empujadores, durante la rotación, presionando sus levas sobre ellos. La ventaja de tal sincronización es el bajo nivel de ruido, el bajo precio y la mantenibilidad.
EN transmisión por cadena Todo el proceso de distribución de gas es el mismo, solo que al ensamblar el mecanismo, la cadena se coloca en el eje junto con la polea.

mecanismo de manivela

El mecanismo de manivela (en lo sucesivo abreviado como KShM) es un mecanismo de motor. El propósito principal del cigüeñal es convertir los movimientos alternativos de un pistón cilíndrico en movimientos de rotación del cigüeñal en un motor de combustión interna y viceversa.

dispositivo KShM
Pistón

El pistón tiene la forma de un cilindro hecho de aleaciones de aluminio. La función principal de esta parte es convertir el cambio en la presión del gas en trabajo mecánico, o viceversa: presurización debido al movimiento alternativo.
El pistón es un fondo, cabeza y faldón plegados juntos, que funcionan perfectamente diferentes funciones. La cabeza del pistón de forma plana, cóncava o convexa contiene una cámara de combustión. La cabeza tiene ranuras cortadas donde anillos de pistón(compresión y rascador de aceite). Los anillos de compresión evitan que el gas penetre en el cárter del motor, y los anillos rascadores de aceite del pistón ayudan a eliminar el exceso de aceite de las paredes internas del cilindro. Hay dos protuberancias en la falda, que proporcionan la ubicación del pasador del pistón que conecta el pistón a la biela.

Una biela de acero estampado o forjado (raramente titanio) tiene juntas giratorias. La función principal de la biela es transferir la fuerza del pistón al cigüeñal. El diseño de la biela asume la presencia de una cabeza superior e inferior, así como una biela con una sección en I. La cabeza superior y las protuberancias contienen un pasador de pistón giratorio ("flotante"), mientras que la cabeza inferior es plegable, lo que permite una estrecha conexión con el muñón del eje. Tecnología moderna la división controlada de la cabeza inferior permite una alta precisión de conexión de sus partes.

El volante está montado en el extremo del cigüeñal. Hoy en día son muy utilizados. volantes bimasa, que tiene la forma de dos discos interconectados elásticamente. La corona del volante está directamente involucrada en el arranque del motor a través del motor de arranque.

Bloque y culata

El bloque de cilindros y la culata son de hierro fundido (raramente aleaciones de aluminio). El bloque de cilindros tiene camisas de enfriamiento, lechos para cojinetes del cigüeñal y del árbol de levas, así como puntos de fijación para instrumentos y conjuntos. El propio cilindro actúa como guía para los pistones. La culata contiene una cámara de combustión, canales de entrada y salida, orificios roscados especiales para bujías, casquillos y asientos prensados. La estanqueidad de la conexión del bloque de cilindros con la culata se proporciona con una junta. Además, la culata se cierra con una tapa estampada y, por regla general, se instala una junta de goma resistente al aceite entre ellos.

En general, el pistón, la camisa del cilindro y la biela forman el cilindro o grupo cilindro-pistón del mecanismo de manivela. Los motores modernos pueden tener hasta 16 o más cilindros.

El propósito de un motor es convertir la gasolina en fuerza motriz. La gasolina se convierte en fuerza motriz al quemarse dentro del motor. Por eso se le llama motor de combustión interna.

Recuerda dos cosas:

1. Existen diferentes tipos de motores de combustión interna:

• Motor de gas;
• diesel;
• diésel turboalimentado;
• Motor de gas.

Se diferencian en cómo funcionan, además cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas.

2. También existen motores de combustión externa. Mejor ejemplo - máquina de vapor buque de vapor. El combustible (carbón, madera, aceite) se quema fuera del motor y forma vapor, que es la fuerza motriz. Un motor de combustión interna es más eficiente porque necesita menos combustible por kilómetro. Además, es mucho más pequeño que el motor de combustión externa equivalente. Esto explica por qué los automóviles a vapor no circulan por las calles hoy en día.

Cómo funciona el sistema de combustión interna de un motor

El principio detrás de cualquier motor de pistón es que si coloca una pequeña cantidad de combustible de alta energía como gasolina en un pequeño espacio cerrado y lo enciende, libera mucha energía cuando se quema como gas. Si creamos un ciclo continuo de pequeñas explosiones, cuya velocidad será, por ejemplo, cien veces por minuto, y ponemos la energía resultante en la dirección correcta, obtendremos la base del motor.

Los automóviles utilizan un "ciclo de combustión de cuatro tiempos" para convertir la gasolina en fuerza motriz para cuatro coche con ruedas. El enfoque de cuatro tiempos también se conoce como el ciclo Otto, en honor a Nikolaus Otto, quien lo inventó en 1867. Los cuatro golpes son:

• carrera de admisión;
• carrera de compresión;
• ciclo de combustión;
• el paso de eliminar los productos de la combustión.

El pistón del motor en esta historia es el principal "trabajador". Reemplaza el proyectil de patata en el cañón de patata. El pistón está conectado a cigüeñal- biela. Tan pronto como el cigüeñal comienza a girar, se produce un efecto de "descarga de pistola". Consideremos con más detalle el ciclo de combustión de la gasolina en un cilindro.

• El pistón está arriba, luego se abre la válvula de admisión y el pistón baja, mientras el motor está llenando un cilindro de aire y gasolina. Este golpe se llama golpe de admisión. Para comenzar a trabajar, basta con mezclar aire con una pequeña gota de gasolina.
• Luego, el pistón retrocede y comprime la mezcla de aire y gasolina. La compresión hace que la explosión sea más poderosa.
• Cuando el pistón llega a su punto más alto, la bujía suelta chispas para encender la gasolina. Se produce una explosión de gasolina en el cilindro, lo que hace que el pistón se mueva hacia abajo.
• Tan pronto como el pistón llega al fondo, la válvula de escape se abre y los productos de la combustión son expulsados ​​del cilindro a través del tubo de escape.

El motor ahora está listo para la siguiente carrera y el ciclo se repite una y otra vez.

Ahora veamos los componentes. motor de coche cuyo trabajo está interrelacionado. Comencemos con los cilindros.

componentes del motor

Esquema No. 1

La base del motor es un cilindro en el que un pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo. El motor descrito anteriormente tiene un cilindro. Esto es cierto para la mayoría de las cortadoras de césped, pero los motores de los automóviles tienen cuatro, seis y ocho cilindros. En los motores de varios cilindros, los cilindros se suelen colocar de tres formas: a) en una fila; b) de una sola fila con una inclinación desde la vertical; c) en forma de V; d) de forma plana (horizontal-opuesta).

Distintas formas de disponer los cilindros diferentes beneficios y desventajas en términos de suavidad en la operación, costos de producción y rendimiento. Estas ventajas y desventajas hacen que diferentes arreglos de cilindros sean adecuados para diferentes tipos transporte.

Bujía

Las bujías producen una chispa que enciende la mezcla de aire y combustible. La chispa debe encenderse en el momento adecuado para que el motor funcione sin problemas. Si el motor comienza a funcionar de manera inestable, se contrae, puede escuchar que "sopla" más de lo normal, probablemente una de las velas ha dejado de funcionar, necesita ser reemplazada.

Válvulas (ver diagrama No. 1)

Las válvulas de admisión y escape se abren para dejar entrar aire y combustible y expulsar los productos de la combustión. Tenga en cuenta que ambas válvulas están cerradas en el momento de la compresión y combustión de la mezcla de combustible, lo que garantiza la estanqueidad de la cámara de combustión.

Pistón

Un pistón es una pieza cilíndrica de metal que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro de un motor.

Anillos de pistón

Los anillos de pistón proporcionan un sello entre el borde exterior deslizante del pistón y la superficie interior del cilindro. El anillo tiene dos propósitos:

• Durante las carreras de compresión y combustión, los anillos evitan que la mezcla de aire y combustible y los gases de escape escapen de la cámara de combustión.
• No se dan anillos. aceite de motor entrar en la zona de combustión, donde será destruido.

Si el automóvil comienza a "comer aceite" y debe agregarlo cada 1000 kilómetros, entonces el motor del automóvil está "cansado" y los anillos del pistón están muy desgastados. Dichos anillos permiten que el aceite pase a los cilindros, donde se quema. Aparentemente, este motor necesita una revisión importante.

biela

La biela conecta el pistón al cigüeñal. Puede girar en diferentes direcciones y desde ambos extremos, porque. y el pistón y el cigüeñal están en movimiento.

Cigüeñal (árbol de levas)

Esquema No. 2

En un movimiento circular, el cigüeñal hace que el pistón se mueva hacia arriba y hacia abajo.

Sumidero

El cárter de aceite rodea el cigüeñal y contiene una cierta cantidad de aceite que se acumula en la parte inferior del cigüeñal (en el cárter de aceite).

Causas de mal funcionamiento e interrupciones en el motor.

Si el coche no arranca por la mañana

Si el automóvil no arranca por la mañana, hay tres razones principales para esto:

• mala mezcla de combustible;
• falta de compresión;
• falta de chispa.

Mezcla de combustible deficiente: falta de aire entrante o gasolina

Una mala mezcla de combustible ingresa al motor en los siguientes casos:

• Se ha acabado la gasolina y sólo entra aire en el motor. La gasolina no se enciende, no se produce combustión.
• Las tomas de aire están obstruidas y el motor no recibe aire, lo cual es esencial para la carrera de combustión.
• El combustible contiene impurezas (como agua en el tanque de gasolina) que evitan que el combustible se queme. Cambia de gasolinera.
• Sistema de combustible entrega muy poco o demasiado combustible a la mezcla, por lo tanto, la combustión no ocurre correctamente. Si la mezcla es pequeña, entonces el encendido débil en el cilindro no puede desplazar el cilindro. Si hay mucha mezcla entonces llena las velas y no dan chispa.

Más sobre velas "llenas": si el automóvil no arranca y la bomba de gasolina no deja de suministrar combustible a los cilindros, entonces la gasolina no se enciende, sino que "apaga" las bujías. Las velas con una "reputación empañada" no darán una chispa normal para encender la mezcla. Si, después de desenroscar la vela, descubre que está "mojada", huele mucho a gasolina, sepa que las velas están "inundadas". Seque las 4 velas desenroscándolas y llevándolas a una habitación cálida, o siéntese en un automóvil sin arrancar con el acelerador presionado. la válvula del acelerador estará abierta y las velas se secarán un poco por el aire entrante.

Sin compresión

Si la mezcla de combustible no se comprime como debería, entonces no habrá la combustión requerida para operar la máquina. La falta de compresión se produce por las siguientes razones:

• Los anillos del pistón del motor están desgastados, por lo que la mezcla de aire y combustible se filtra entre la pared del cilindro y la superficie del pistón.
• Una de las válvulas no cierra herméticamente, lo que hace que la mezcla se escape.
• El cilindro tiene un agujero.

A menudo, aparecen "agujeros" en un cilindro donde la parte superior del cilindro se une al cilindro mismo. Hay una junta delgada entre el cilindro y la culata, que asegura la estanqueidad de la estructura. Si la junta tiene fugas, se forman agujeros entre la culata y el cilindro mismo, a través de los cuales se filtra la mezcla.

sin chispa

La chispa puede ser débil o estar ausente en los siguientes casos:

• Si la bujía o el cable que la conecta están desgastados, la chispa será débil.
• Si el cable está cortado o falta por completo, si el sistema que envía chispas por el cable no funciona correctamente, entonces no habrá chispa.
• Si la chispa entra en el ciclo demasiado pronto o demasiado tarde, el combustible no se encenderá en el momento adecuado, lo que afectará el funcionamiento estable del motor.

También son posibles otros problemas del motor. Por ejemplo:

• Si la batería del automóvil está descargada, el motor no hará ni una sola revolución y el automóvil no arrancará.
• Si los cojinetes que permiten que el cigüeñal gire libremente están desgastados, el cigüeñal no girará y el motor no arrancará.
• Si las válvulas no se cierran o abren en el momento adecuado del ciclo, el motor no funcionará.
• Si el automóvil se queda sin aceite, los pistones no podrán moverse libremente en el cilindro y el motor se detendrá.

En un motor que funcione correctamente, los problemas descritos no pueden ser. Si aparecen, espere problemas.

Tren de válvulas del motor y sistema de encendido

Analicemos los procesos que ocurren en el motor por separado. Empecemos con mecanismo de válvula, que consta de válvulas y mecanismos que abren y cierran el paso al combustible residual. El sistema de apertura y cierre de válvulas se llama eje. Hay orejetas en el árbol de levas que mueven las válvulas hacia arriba y hacia abajo.

Los motores en los que el eje se encuentra por encima de las válvulas (sucede que el eje se coloca por debajo) tienen levas del árbol de levas que regulan el funcionamiento de los cilindros (ver diagrama No. 2). Las levas del eje actúan sobre las válvulas directamente oa través de eslabones muy cortos. Este sistema está configurado para que las válvulas estén sincronizadas con los pistones. Muchos motores de alta eficiencia tienen cuatro válvulas por cilindro, dos para la entrada de aire y dos para la salida de gases de combustión, y estos arreglos requieren dos arboles de levas por bloque de cilindros.

El sistema de encendido crea una carga de alto voltaje y la transfiere a las bujías a través de cables. Primero, la carga ingresa al distribuidor, que es fácil de encontrar debajo del capó de la mayoría carros. Un cable está conectado al centro del distribuidor, y de él salen otros cuatro, seis u ocho cables blindados, según la cantidad de cilindros en el motor. Estos cables envían una carga a cada bujía. El motor está configurado para que solo un cilindro a la vez reciba una carga del distribuidor, lo que garantiza el funcionamiento más suave posible del motor.

Pensemos en cómo arranca el motor, cómo se enfría y cómo circula el aire en él.

Sistema de encendido, refrigeración y admisión del motor

El sistema de refrigeración de la mayoría de los vehículos consta de un radiador y una bomba de agua. El agua circula alrededor de los cilindros a través de pasajes especiales, luego, para enfriarse, ingresa al radiador. En casos raros, los motores de los automóviles están equipados con un sistema de aire. Esto hace que los motores sean más ligeros, pero la refrigeración es menos eficiente. Los motores con un sistema enfriado por aire tienen una vida más corta y un rendimiento más bajo.

Hay motores de automóviles sobrealimentados. Esto es cuando el aire pasa a través filtros de aire y va directo a los cilindros. La sobrealimentación se coloca en los motores atmosféricos. Algunos motores cuentan con turbocompresor para aumentar el rendimiento. A través de la turboalimentación, el aire que ingresa al motor ya está bajo presión, por lo tanto, se fuerza más mezcla de aire y combustible en el cilindro. La turboalimentación aumenta la potencia del motor.

Mejorar el rendimiento de un automóvil es excelente, pero ¿qué sucede cuando gira la llave en el encendido y enciende el automóvil? El sistema de encendido consta de un motor eléctrico, o motor de arranque, y un solenoide (relé de arranque). Cuando se gira la llave en el interruptor de encendido, el motor de arranque gira el motor unas pocas revoluciones para iniciar el proceso de combustión. Cómo motor más potente, más fuerte necesita la batería para darle un impulso. Dado que arrancar un motor requiere mucha energía, deben fluir cientos de amperios al motor de arranque para arrancarlo. El solenoide o relé de arranque es el mismo interruptor que puede manejar un flujo de electricidad tan poderoso. Cuando gira la llave de encendido, el solenoide se activa y enciende el motor de arranque.

Analicemos los subsistemas del motor de un automóvil que son responsables de lo que entra al motor (aceite, gasolina) y lo que sale de él (gases de escape).

Lubricantes de motor, combustible, escape y sistemas eléctricos

¿Cómo acciona la gasolina los cilindros? El sistema de combustible del motor bombea gasolina fuera del tanque de gasolina y la mezcla con aire para que la mezcla correcta de aire y gasolina ingrese al cilindro. El combustible se suministra de tres formas comunes: formación de mezcla, inyección en el puerto de combustible e inyección directa.

En la carburación, el carburador agrega gasolina al aire tan pronto como el aire ingresa al motor.

En un motor de inyección, el combustible se inyecta individualmente en cada cilindro, ya sea a través de una válvula de admisión (inyección de puerto de combustible) o directamente en el cilindro. Se llama inyección directa.

El aceite también juega un papel importante en el motor. El sistema de lubricación no permite la fricción de las piezas de acero duro entre sí: las piezas de repuesto no se desgastan, las virutas de acero no vuelan dentro del motor. Los pistones y los cojinetes, que permiten que el cigüeñal y el árbol de levas giren libremente, son las partes principales que requieren lubricación en el sistema. En la mayoría de los vehículos, el aceite se aspira a través bomba de aceite del cárter de aceite, pasa por el filtro para eliminar la arena y el desarrollo de los mecanismos del motor, luego, a alta presión, se inyecta en los cojinetes y en las paredes de los cilindros. Luego, el aceite fluye hacia el sumidero de aceite y el ciclo se repite nuevamente.

Ahora sabe más acerca de lo que entra en el motor de un automóvil. Pero hablemos de lo que sale de ahí. El sistema de escape es extremadamente simple y consta de un tubo de escape y un silenciador. Si no hubiera silenciador, todas las miniexplosiones que se producen en el motor se escucharían en el interior del coche. El silenciador amortigua el sonido y tubo de escape elimina los productos de combustión del vehículo.

El sistema eléctrico de un coche que arranca el coche.

El sistema eléctrico consta de una batería y un generador. corriente alterna. El alternador está conectado al motor y genera la electricidad necesaria para recargar la batería. En un automóvil que no arranca, cuando se gira la llave de encendido, la batería se encarga de alimentar todos los sistemas. En la herida - un generador. La batería solo es necesaria para funcionar sistema eléctrico máquina, entonces entra en funcionamiento el generador, que genera energía debido al funcionamiento del motor. La batería en este momento se carga desde el generador y "descansa". Obtenga más información sobre las baterías.

Cómo aumentar el rendimiento del motor y mejorar su rendimiento

Cualquier motor se puede hacer para funcionar mejor. El trabajo de los fabricantes de automóviles para aumentar la potencia del motor y, al mismo tiempo, reducir el consumo de combustible no se detiene ni un segundo.

Aumento del volumen del motor. Cuanto mayor sea el tamaño del motor, mayor será su potencia, porque. por cada revolución, el motor quema más combustible. El aumento en la capacidad del motor se debe a un aumento en el volumen de cilindros o en su número. Ahora 12 cilindros es el límite.

Aumento de la relación de compresión. Hasta cierto punto, al aumentar la relación de compresión de la mezcla aumenta la energía producida. Sin embargo, cuanto más se comprime la mezcla de aire/combustible, más probable es que se encienda antes de que la bujía pueda disparar. Cuanto mayor sea el octanaje de la gasolina, menor será la posibilidad de preencendido. Por lo tanto, los automóviles de alto rendimiento deben repostarse. gasolina de alto octanaje, ya que los motores de este tipo de máquinas utilizan una relación de compresión muy alta para obtener más potencia.

Mayor llenado del cilindro. Si se introduce más aire y combustible en el cilindro, se produce más potencia. Los turbos y los supercargadores acumulan presión de aire y la fuerzan hacia el cilindro de manera eficiente.

Enfriamiento del aire entrante. El aire comprimido eleva su temperatura. Sin embargo, sería deseable tener el aire más frío posible en el cilindro, ya que Cuanto más alta es la temperatura del aire, más se expande cuando se quema. Por lo tanto, muchos sistemas de turboalimentación y sobrealimentación tienen un intercooler. Un intercooler es un radiador por el que pasa aire comprimido y se enfría antes de entrar en el cilindro.

Reducir el peso de las piezas. Cuanto más ligeras son las piezas del motor, mejor funciona. Cada vez que el pistón cambia de dirección, gasta energía para detenerse. Cuanto más ligero es el pistón, menos energía consume. Todavía no se ha inventado un motor de fibra de carbono, pero cómo se hace este material, lea en el sitio.

Inyección de combustible. El sistema de inyección dosifica con mucha precisión el combustible que entra en cada cilindro, aumentando el rendimiento del motor y ahorrando combustible.

Ahora ya sabes cómo funciona el motor de un coche, así como las causas de sus principales averías e interrupciones. Si tiene alguna pregunta o comentario sobre el material presentado, bienvenido a los comentarios.

La gran mayoría de los automóviles utilizan derivados del petróleo como combustible para los motores. Cuando estas sustancias se queman, se liberan gases. En un espacio confinado, crean presión. Un mecanismo complejo percibe estas cargas y las transforma primero en movimiento de traslación y luego en rotacional. Este es el principio de funcionamiento del motor de combustión interna. Además, la rotación ya se transmite a las ruedas motrices.

motor de pistones

¿Cuál es la ventaja de tal mecanismo? lo que dio nuevo principio funcionamiento de un motor de combustión interna? Actualmente, están equipados no solo con automóviles, sino también con vehículos agrícolas y de carga, locomotoras de tren, motocicletas, ciclomotores y scooters. Los motores de este tipo se instalan en equipos militares: tanques, vehículos blindados de transporte de personal, helicópteros, barcos. También puede pensar en motosierras, cortadoras de césped, motobombas, subestaciones generadoras y otros equipos móviles que utilizan combustible diesel, gasolina o una mezcla de gases para su funcionamiento.

Antes de la invención del principio de combustión interna, el combustible, más a menudo sólido (carbón, leña), se quemaba en una cámara separada. Para ello se utilizaba una caldera que calentaba el agua. El vapor se utilizó como fuente principal de fuerza motriz. Dichos mecanismos fueron masivos y generales. Estaban equipados con locomotoras de vapor y barcos. La invención del motor de combustión interna permitió reducir significativamente las dimensiones de los mecanismos.

Sistema

Cuando el motor está en marcha, se producen constantemente una serie de procesos cíclicos. Deben ser estables y tener lugar dentro de un período de tiempo estrictamente definido. Esta condición asegura el buen funcionamiento de todos los sistemas.

Los motores diesel no pretratan el combustible. El sistema de suministro de combustible lo entrega desde el tanque y se suministra a alta presión a los cilindros. La gasolina se mezcla previamente con el aire en el camino.

El principio de funcionamiento de un motor de combustión interna es tal que el sistema de encendido enciende esta mezcla, y el mecanismo del cigüeñal recibe, transforma y transfiere la energía de los gases a la transmisión. El sistema de distribución de gas libera los productos de la combustión de los cilindros y los lleva al exterior. vehículo. Al mismo tiempo, se reduce el sonido del escape.

El sistema de lubricación brinda la posibilidad de rotación de las partes móviles. Sin embargo, las superficies de fricción se calientan. El sistema de refrigeración asegura que la temperatura no supere los valores permitidos. Aunque todos los procesos ocurren automáticamente, todavía necesitan ser monitoreados. Esto es proporcionado por el sistema de control. Transmite datos al panel de control en la cabina del conductor.

Un mecanismo bastante complejo debería tener un cuerpo. Los principales componentes y conjuntos están montados en él. Equipamiento opcional para los sistemas que garantizan su funcionamiento normal, se coloca cerca y se monta en soportes extraíbles.

El mecanismo de manivela está ubicado en el bloque de cilindros. La carga principal de los gases combustibles quemados se transfiere al pistón. Está conectado por una biela al cigüeñal, que convierte el movimiento de traslación en movimiento de rotación.

También en el bloque hay un cilindro. Un pistón se mueve a lo largo de su plano interior. Se cortan ranuras en él, en las que se colocan juntas tóricas. Esto es necesario para minimizar el espacio entre los planos y crear compresión.

La culata está unida a la parte superior del cuerpo. Un mecanismo de distribución de gas está montado en él. Consta de un eje con excéntricas, balancines y válvulas. Su apertura y cierre alternados aseguran la entrada de combustible en el cilindro y luego la liberación de los productos de combustión gastados.

La paleta del bloque de cilindros está montada en la parte inferior del cuerpo. El aceite fluye allí después de lubricar las juntas de fricción de partes de ensamblajes y mecanismos. Dentro del motor todavía hay canales por los que circula el refrigerante.

El principio de funcionamiento del motor de combustión interna.

La esencia del proceso es la transformación de un tipo de energía en otro. Esto ocurre cuando se quema combustible en el espacio cerrado de un cilindro del motor. Los gases liberados durante esto se expanden y se crea un exceso de presión dentro del espacio de trabajo. Es recibido por el pistón. Puede moverse hacia arriba y hacia abajo. El pistón está conectado al cigüeñal por medio de una biela. De hecho, estas son las partes principales del mecanismo de manivela, la unidad principal responsable de convertir la energía química del combustible en movimiento de rotación del eje.

El principio de funcionamiento del motor de combustión interna se basa en el cambio de ciclo alterno. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, se realiza trabajo: el cigüeñal gira en un cierto ángulo. Un volante masivo está fijo en un extremo. Habiendo recibido aceleración, continúa moviéndose por inercia, y esto todavía hace girar el cigüeñal. La biela empuja ahora el pistón hacia arriba. Toma la posición de trabajo y está nuevamente listo para asumir la energía del combustible encendido.

Peculiaridades

El principio de funcionamiento del motor de combustión interna de los automóviles de pasajeros se basa con mayor frecuencia en la conversión de la energía de la gasolina combustible. Los camiones, tractores y vehículos especiales están equipados principalmente con motores diésel. El GLP también se puede utilizar como combustible. Los motores diesel no tienen un sistema de encendido. El encendido del combustible se produce a partir de la presión creada en la cámara de trabajo del cilindro.

El ciclo de trabajo se puede realizar en una o dos vueltas del cigüeñal. En el primer caso, hay cuatro ciclos: entrada de combustible y encendido, carrera de potencia, compresión, gases de escape. Motor de dos tiempos combustión interna, se realiza un ciclo completo en una revolución del cigüeñal. Al mismo tiempo, el combustible se admite y comprime en un ciclo, y los gases de encendido, carrera de trabajo y escape se liberan en el segundo ciclo. El papel del mecanismo de distribución de gas en motores de este tipo lo desempeña un pistón. Moviéndose hacia arriba y hacia abajo, abre alternativamente los puertos de entrada y escape de combustible.

Además de los motores de combustión interna de pistón, también existen motores de combustión interna de turbina, a reacción y combinados. La conversión de la energía del combustible en ellos en el movimiento hacia adelante del vehículo se lleva a cabo de acuerdo con otros principios. El diseño del motor y los sistemas auxiliares también es significativamente diferente.

Pérdidas

A pesar de que el motor de combustión interna es confiable y estable, su eficiencia no es lo suficientemente alta, como podría parecer a primera vista. En términos matemáticos, la eficiencia de un motor de combustión interna es en promedio 30-45%. Esto sugiere que la mayor parte de la energía del combustible combustible se desperdicia.

eficiencia de los mejores motores de gasolina puede ser sólo el 30%. Y solo los motores diesel económicos masivos, que tienen muchos mecanismos y sistemas adicionales, pueden convertir efectivamente hasta el 45% de la energía del combustible en términos de potencia y trabajo útil.

El diseño del motor de combustión interna no puede eliminar las pérdidas. Parte del combustible no tiene tiempo de quemarse y sale con los gases de escape. Otro artículo de pérdidas es el consumo de energía para vencer varios tipos de resistencia durante la fricción de las superficies de contacto de partes de ensamblajes y mecanismos. Y otra parte se dedica a accionar los sistemas del motor que aseguran su funcionamiento normal e ininterrumpido.

El motor de combustión interna, o motor de combustión interna, es el tipo de motor más común que se encuentra en los automóviles. A pesar de que el motor de combustión interna en autos modernos consta de muchas partes, su principio de funcionamiento es extremadamente simple. Echemos un vistazo más de cerca a lo que es un motor de combustión interna y cómo funciona en un automóvil.

DVS ¿Qué es?

El motor de combustión interna es un tipo motor térmico, en el que parte de la energía química obtenida durante la combustión del combustible se convierte en energía mecánica, lo que pone en marcha los mecanismos.

Los motores de combustión interna se dividen en categorías según los ciclos de trabajo: dos tiempos y cuatro tiempos. También se distinguen por el método de preparación de la mezcla aire-combustible: con externos (inyectores y carburadores) e internos ( unidades diesel) formación de la mezcla. Dependiendo de cómo se convierta la energía en los motores, se dividen en pistón, chorro, turbina y combinados.

Los principales mecanismos del motor de combustión interna.

Un motor de combustión interna se compone de una gran cantidad de elementos. Pero hay unos básicos que caracterizan su desempeño. consideremos estructura del motor de combustión interna y sus principales mecanismos.

1. El cilindro es la parte más importante unidad de poder. Los motores de automóviles suelen tener cuatro o más cilindros, hasta dieciséis en los superdeportivos de producción. La disposición de los cilindros en dichos motores puede ser de tres órdenes: lineal, en forma de V y opuestos.

2. La bujía genera una chispa que enciende la mezcla de aire y combustible. Debido a esto, se lleva a cabo el proceso de combustión. Para que el motor funcione "como un reloj", la chispa debe suministrarse exactamente en el momento adecuado.

3. Las válvulas de admisión y escape también funcionan solo en ciertos momentos. Uno se abre cuando necesita dejar entrar la siguiente porción de combustible, el otro cuando necesita liberar gases de escape. Ambas válvulas están firmemente cerradas cuando el motor está bajo tiempos de compresión y combustión. Esto proporciona la hermeticidad completa necesaria.

4. El pistón es una pieza de metal que tiene forma de cilindro. El pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro.

5. Los anillos de pistón sirven como sellos deslizantes para el borde exterior del pistón y la superficie interior del cilindro. Su uso se debe a dos finalidades:

Evitan que la mezcla combustible ingrese al cárter del motor de combustión interna desde la cámara de combustión en los momentos de compresión y ciclo de trabajo.

Evitan que entre aceite en la cámara de combustión desde el cárter, porque allí puede inflamarse. Muchos autos que queman aceite están equipados con motores más antiguos y sus anillos de pistón ya no sellan correctamente.

6. La biela sirve como elemento de conexión entre el pistón y el cigüeñal.

7. El cigüeñal convierte el movimiento de traslación de los pistones en rotacional.

8. El cárter está ubicado alrededor del cigüeñal. En su parte inferior (bandeja) se recoge cierta cantidad de aceite.

El principio de funcionamiento del motor de combustión interna.

En las secciones anteriores, consideramos el propósito y el diseño del motor de combustión interna. Como ya entendió, cada uno de estos motores tiene pistones y cilindros, dentro de los cuales la energía térmica se convierte en energía mecánica. Esto, a su vez, hace que el coche se mueva. Este proceso se repite a una frecuencia asombrosa, varias veces por segundo. Debido a esto, el cigüeñal que sale del motor gira continuamente.

Consideremos con más detalle el principio de funcionamiento de un motor de combustión interna. La mezcla de combustible y aire ingresa a la cámara de combustión a través de la válvula de admisión. Luego se comprime y se enciende con una chispa de una bujía. Cuando el combustible se quema, muy calor, lo que conduce a la aparición de un exceso de presión en el cilindro. Esto hace que el pistón se mueva hacia el "punto muerto". Por lo tanto, hace un movimiento de trabajo. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, gira el cigüeñal a través de la biela. Luego, moviéndose desde abajo justo en el centro hacia arriba, empuja el material de desecho en forma de gases a través de la válvula de escape hacia el sistema de escape de la máquina.

Una carrera es un proceso que ocurre en un cilindro en una carrera del pistón. El conjunto de tales ciclos, que se repiten en estricta secuencia y durante un cierto período, es el ciclo de trabajo del motor de combustión interna.

Entrada

La carrera de admisión es la primera. Comienza en el punto muerto superior del pistón. Se mueve hacia abajo, aspirando una mezcla de combustible y aire en el cilindro. Esta carrera ocurre cuando la válvula de admisión está abierta. Por cierto, hay motores que tienen varias válvulas de admisión. Su especificaciones afectar significativamente la potencia del motor. En algunos motores, se puede ajustar el tiempo que las válvulas de admisión están abiertas. Esto se controla presionando el pedal del acelerador. Gracias a dicho sistema, aumenta la cantidad de combustible absorbido y, después de su encendido, la potencia de la unidad de potencia también aumenta significativamente. El automóvil en este caso puede acelerar significativamente.

Compresión

El segundo ciclo de trabajo de un motor de combustión interna es la compresión. Cuando el pistón alcanza el punto muerto inferior, se eleva. Debido a esto, la mezcla que ha entrado en el cilindro se comprime durante el primer ciclo. La mezcla de combustible y aire se comprime al tamaño de la cámara de combustión. Este es el mismo espacio libre entre la parte superior del cilindro y el pistón, que está en su punto muerto superior. Las válvulas están bien cerradas durante este ciclo. Cuanto más estrecho sea el espacio formado, mejor será la compresión obtenida. Es muy importante el estado que tenga el pistón, sus anillos y el cilindro. Si hay espacios en alguna parte, entonces no se puede hablar de una buena compresión y, en consecuencia, la potencia de la unidad de potencia será significativamente menor. La cantidad de compresión determina qué tan desgastada está la unidad de potencia.

trazo de trabajo

Esta tercera medida comienza en el punto muerto superior. Y este nombre lo recibió no por casualidad. Es durante este ciclo que los procesos que mueven el automóvil tienen lugar en el motor. En esta carrera, el sistema de encendido está conectado. Es el encargado de encender la mezcla aire-combustible comprimida en la cámara de combustión. El principio de funcionamiento del motor de combustión interna en este ciclo es muy simple: la vela del sistema da una chispa. Después de la ignición del combustible, se produce una microexplosión. Después de eso, aumenta bruscamente de volumen, lo que obliga al pistón a moverse bruscamente hacia abajo. Las válvulas en esta carrera están en estado cerrado, como en la anterior.

Liberar

El ciclo final del motor de combustión interna es el escape. Después de la carrera, el pistón alcanza el punto muerto inferior y luego se abre la válvula de escape. Después de eso, el pistón se mueve hacia arriba y, a través de esta válvula, expulsa los gases de escape del cilindro. Este es el proceso de ventilación. El grado de compresión en la cámara de combustión, la eliminación completa de materiales de desecho y la cantidad requerida de mezcla de aire y combustible dependen de la claridad con la que funcione la válvula.

Después de este paso, todo comienza de nuevo. ¿Qué hace que el cigüeñal gire? El hecho es que no toda la energía se gasta en el movimiento del automóvil. Parte de la energía hace girar el volante, que, bajo la acción de fuerzas de inercia, hace girar el cigüeñal del motor de combustión interna, moviendo el pistón a ciclos de no trabajo.

¿Sabes? Un motor diesel es más pesado que un motor de gasolina debido a la mayor tensión mecánica. Por lo tanto, los constructores usan elementos más masivos. Pero el recurso de tales motores es mayor que los análogos de gasolina. Además, carros diesel se encienden con mucha menos frecuencia que los de gasolina, ya que el diésel no es volátil.

Ventajas y desventajas

Hemos aprendido qué es un motor de combustión interna, así como cuál es su estructura y principio de funcionamiento. A modo de conclusión, analizaremos sus principales ventajas y desventajas.

Ventajas del hielo:

1. La posibilidad de movimiento a largo plazo con un tanque lleno.

2. Peso ligero y volumen del tanque.

3. Autonomía.

4. Versatilidad.

5. Costo moderado.

6. Dimensiones compactas.

7. Inicio rápido.

8. Capacidad para utilizar múltiples tipos de combustible.

Desventajas de ICE:

1. Débil eficiencia operativa.

2. Fuerte contaminación ambiental.

3. Presencia obligatoria de una caja de cambios.

4. Falta de modo de recuperación de energía.

5. Funciona con poca carga la mayor parte del tiempo.

6. Muy ruidoso.

7. Rotación de alta velocidad del cigüeñal.

8. Pequeño recurso.

¡Dato interesante! El motor más pequeño está diseñado en Cambridge. Sus dimensiones son 5 * 15 * 3 mm y su potencia es de 11,2 vatios. La velocidad del cigüeñal es de 50.000 rpm.