Para familiarizarse con la parte principal e integral de cualquier vehículo considerar de que esta hecho el motor Para una percepción plena de su importancia, el motor siempre se compara con el corazón humano. Mientras el corazón funcione, una persona vive. Del mismo modo, el motor, en cuanto se para o no arranca, el coche con todos sus sistemas y mecanismos se convierte en un montón de hierro inútil.

Durante la modernización y mejora de los automóviles, los motores han cambiado mucho en su diseño en la dirección de compacidad, eficiencia, silencio, durabilidad, etc. Pero el principio de funcionamiento se ha mantenido sin cambios: cada automóvil tiene un motor de combustión interna (ICE). Las únicas excepciones son los motores eléctricos. forma alternativa recibiendo energía.

Dispositivo de motor de coche presentado en una sección sobre Figura 2.

El nombre "motor de combustión interna" proviene precisamente del principio de obtención de energía. La mezcla de combustible y aire, que se quema dentro del cilindro del motor, libera una gran cantidad de energía y hace que el automóvil de pasajeros finalmente se mueva a través de una cadena numerosa de nodos y mecanismos.

Son los vapores de combustible mezclados con aire durante la ignición los que dan tal efecto en un espacio limitado.

para mayor claridad sobre figura 3 muestra el dispositivo de un motor de automóvil de un solo cilindro.

El cilindro de trabajo desde el interior es un espacio cerrado. Pistón conectado a través de una biela a cigüeñal, es el único elemento móvil del cilindro. Cuando se encienden los vapores de combustible y aire, toda la energía liberada empuja contra las paredes del cilindro y el pistón, haciendo que se mueva hacia abajo.

El diseño del cigüeñal está hecho de tal manera que el movimiento del pistón a través de la biela crea un par, lo que hace que el eje mismo gire y reciba energía de rotación. Así, la energía liberada por la combustión de la mezcla de trabajo se convierte en energía mecánica.

Se utilizan dos métodos para preparar la mezcla aire-combustible: formación de mezcla interna o externa. Ambos métodos aún difieren en la composición de la mezcla de trabajo y los métodos de encendido.

Para tener un concepto claro, vale la pena saber que en los motores se utilizan dos tipos de combustible: gasolina y combustible diesel. Ambos tipos de portadores de energía se obtienen a partir de la refinación del petróleo. La gasolina se evapora muy bien en el aire.

Por lo tanto, para los motores que funcionan con gasolina, se utiliza un dispositivo como un carburador para obtener una mezcla de combustible y aire.

En el carburador, el flujo de aire se mezcla con gotas de gasolina y se alimenta al cilindro. Allí, la mezcla resultante de aire y combustible se enciende cuando se aplica una chispa a través de la bujía.

El combustible diésel (DF) tiene una volatilidad baja a temperaturas normales, pero cuando se mezcla con aire a una presión enorme, la mezcla resultante se enciende espontáneamente. Este es el principio de funcionamiento de los motores diesel.

El combustible diesel se inyecta en el cilindro por separado del aire a través de la boquilla. Las boquillas estrechas del inyector, combinadas con la alta presión de inyección del cilindro, convierten el combustible diésel en finas gotas que se mezclan con el aire.

Para una presentación visual, esto es similar a cuando presionas la tapa de una lata de perfume o colonia: el líquido exprimido se mezcla instantáneamente con el aire, formando una mezcla fina, que se rocía inmediatamente, dejando un agradable aroma. El mismo efecto de pulverización se produce en el cilindro. El pistón, al moverse hacia arriba, comprime el espacio de aire, aumentando la presión, y la mezcla se enciende espontáneamente, obligando al pistón a moverse en la dirección opuesta.

En ambos casos, la calidad de la mezcla de trabajo preparada afecta en gran medida el pleno funcionamiento del motor. Si falta combustible o aire, la mezcla de trabajo no se quema por completo y la potencia generada del motor se reduce significativamente.

¿Cómo y por qué se suministra la mezcla de trabajo al cilindro?

En figura 3 se puede ver que del cilindro salen hacia arriba dos varillas con grandes casquetes. Esta es la entrada y
válvulas de escape que se cierran y abren en determinados momentos, proporcionando procesos de trabajo en el cilindro. Ambos pueden estar cerrados, pero nunca ambos pueden estar abiertos. Esto se discutirá un poco más adelante.

En un motor de gasolina, hay la misma bujía en el cilindro que enciende la mezcla de combustible y aire. Esto se debe a la aparición de una chispa bajo la influencia de una descarga eléctrica. El principio de funcionamiento y funcionamiento se considerará en el estudio.

La válvula de entrada asegura el flujo oportuno de la mezcla de trabajo al cilindro, y la válvula de escape asegura la liberación oportuna de los gases de escape que ya no se necesitan. Las válvulas operan en un cierto punto en el tiempo del movimiento del pistón. Todo el proceso de convertir la energía de la combustión en energía mecánica se denomina ciclo de trabajo y consta de cuatro ciclos: admisión de la mezcla de trabajo, compresión, carrera de potencia y gases de escape. De ahí el nombre - motor de cuatro tiempos.

Echemos un vistazo a cómo sucede esto. Figura 4.

El pistón en el cilindro solo realiza movimientos alternativos, es decir, hacia arriba y hacia abajo. Esto se llama carrera del pistón. Los puntos extremos entre los que se mueve el pistón se denominan puntos muertos: superior (TDC) e inferior (BDC). El nombre "muerto" proviene del hecho de que, en un momento determinado, el pistón, cambiando de dirección 180 grados, parece "congelarse" en la posición inferior o superior durante milésimas de segundo.

TDC está a cierta distancia de la parte superior del cilindro. Esta área en el cilindro se llama cámara de combustión. El área con la carrera del pistón se llama volumen de trabajo del cilindro. Debe haber escuchado este concepto al enumerar las características de cualquier motor de automóvil. Bueno, la suma del volumen de trabajo y la cámara de combustión forma el volumen total del cilindro.

La relación entre el volumen total del cilindro y el volumen de la cámara de combustión se denomina relación de compresión de la mezcla de trabajo. Este
suficiente indicador importante para cualquier motor de coche. Cuanto más se comprime la mezcla, más retroceso se obtiene durante la combustión, que se convierte en energía mecánica.

Por otro lado, la compresión excesiva de la mezcla de aire y combustible hace que explote en lugar de quemarse. Este fenómeno se llama "detonación". Provoca pérdida de potencia y destrucción o desgaste excesivo de todo el motor.

Para evitar esto, la producción moderna de combustible produce gasolina resistente a un alto grado de compresión. Todo el mundo ha visto inscripciones como AI-92 o AI-95 en la gasolinera. El número indica el octanaje. Cuanto mayor sea su valor, mayor será la resistencia del combustible a la detonación, respectivamente, se puede utilizar con una mayor relación de compresión.

Llamar al motor el corazón de un automóvil es una comparación banal pero precisa. Puedes ajustar la suspensión tanto como quieras, ajustar la dirección o mejorar los frenos; si el motor no está en orden, todo se convierte en una pérdida de tiempo.

Hoy hay coches en las carreteras. diferentes generaciones: con viejos motores de combustión interna carburados, y con potentes motores diésel controlados electrónicamente, e incluso los últimos motores de hidrógeno, que apenas empiezan a mejorar. Y en toda esta diversidad, es bastante difícil navegar si no conoce los conceptos básicos y los principios de funcionamiento de un motor de combustión interna.

¿Qué es un ICE y por qué es necesario?

dispositivo de motor

Para que un vehículo se mueva, algo tiene que moverlo. En diferentes momentos, estos fueron animales enjaezados, luego los motores de vapor y eléctricos vinieron a reemplazar (sí, los antepasados autos modernos apareció incluso antes que los motores de combustión interna tradicionales), luego los motores que funcionan con combustible combustible.

Un motor de combustión interna moderno es un mecanismo que convierte la energía de un destello de combustible (calor) en Trabajo mecánico. A pesar del diseño bastante voluminoso, hoy en día el motor de combustión interna sigue siendo la fuente de energía más conveniente.

El transporte eléctrico, por supuesto, se está volviendo cada vez más común, pero el momento de su "reabastecimiento de combustible" anula todas las ventajas: no puede poner un bote de electricidad en el maletero.

ICE ha encontrado su aplicación en muchas áreas: automóviles, motocicletas y scooters funcionan con el mismo principio, agricultura y maquinaria de construcción, transporte de agua, motores de avión, equipo militar, cortadoras de césped... Es decir, casi todo lo que conduce o vuela.

Dispositivo de motor de combustión interna

A pesar de la variedad de tipos y diseños de motores de combustión interna, el principio de su diseño permanece prácticamente sin cambios en cualquier técnica. Por supuesto, los elementos estructurales individuales pueden variar mucho en diferentes motores, pero los componentes principales y los componentes son muy similares entre sí.

Entonces, el motor de combustión interna consta de tales unidades estructurales.

1. El bloque de cilindros (BC) es la "carcasa" del CPG y de todo el motor en su conjunto, incluida la camisa del sistema de refrigeración.

   
   Bloque cilíndrico

2. El mecanismo de manivela, también conocido como KShM, es una unidad en la que el movimiento rectilíneo del pistón se convierte en rotacional. Consiste en un cigüeñal, pistones, bielas, un volante, así como cojinetes lisos (revestimientos) sobre los cuales descansan los soportes del cigüeñal y la biela.

   
   Mecanismo de manivela: 1 - cilindro; 2 - volante; 3 - cojinete de biela; 4 - cigüeñal; 5 - rodilla; 6 - cojinete principal; 7 - biela.

3. El mecanismo de distribución de gas (GRM) es un sistema para suministrar una mezcla de aire y combustible a los cilindros y eliminar gases de escape. Se compone de árboles de levas, válvulas con balancines o varillas, una correa de distribución, gracias a la cual todo el sistema funciona sincronizado con la velocidad del cigüeñal.

   
   Mecanismo de distribución de gas

4. El sistema de suministro de energía es un nodo en el que se prepara la mezcla de combustible y aire, que luego se alimenta a las cámaras de combustión. Dependiendo del diseño, el sistema de suministro de combustible puede ser carburado (una boquilla por motor), inyección (las boquillas se instalan frente a la válvula de admisión de cada cilindro), inyección directa (la boquilla se instala dentro de la cámara de combustión). Incluye depósito de combustible con filtro y bomba, carburador (opcional), colector de admisión, inyectores, bomba de inyección (en motores diesel), toma de aire con filtro de aire.

   
   Sistema de suministros

5. Sistema de lubricación del motor: proporciona lubricación a cada una de las unidades de fricción, así como a las áreas que requieren refrigeración adicional (por ejemplo, en la parte inferior de los pistones). Consiste en una bomba de aceite conectada al cigüeñal, un sistema de tuberías y canales que conducen a pares de fricción, filtro de aceite, colector de aceite. Dependiendo del diseño, se distinguen los motores con cárter "seco" y "húmedo". Para el primero, el recipiente para recoger el aceite del motor está ubicado por separado, para el segundo, directamente debajo del motor.

   
   Sistema de lubricación del motor: 1 - bomba de aceite; 2 - corcho orificio de drenaje caja del cigüeñal; 3 - receptor de aceite; 4 - válvula de reducción de presión; 5 - orificio para lubricación de engranajes de distribución; 6 - presión de aceite de emergencia de la lámpara de señal del sensor; 7 - sensor indicador de presión de aceite; 8 - grifo del enfriador de aceite; 9 - enfriador de aceite; 10 - filtro de aceite.

6. Sistema de encendido: necesario para encender la mezcla de combustible en la cámara de combustión. Se usa solo en motores de gasolina, ya que el combustible diesel se enciende solo por compresión. Incluye bujías, cables de alto voltaje, bobinas de encendido, así como un distribuidor (distribuidor) en motores más antiguos. En los motores modernos, el sistema de encendido funciona sin distribuidor e incluso sin cables: se utiliza el diseño de "bobina en una vela".

   
   Sistema de encendido del motor: 1 - generador; 2 - interruptor de encendido; 3 - distribuidor de encendido; 4 - leva del interruptor; 5 - bujías; 6 - bobina de encendido; 7- acumulador de bateria.

7. Sistema de refrigeración: se encarga de mantener la temperatura de funcionamiento establecida del motor. Sistema de fluidos el enfriamiento consiste en un refrigerante (refrigerante, anticongelante), una camisa de enfriamiento (una red de cámaras y canales dentro del bloque de cilindros), un intercambiador de calor (radiador de enfriamiento), una bomba de agua y un termostato.

   
   Sistema de refrigeración

8. El sistema eléctrico es la fuente de energía necesaria para arrancar el motor y mantenerlo funcionando. El sistema eléctrico incluye la batería, el alternador, el motor de arranque, el cableado y los sensores del motor.
9. Sistema de escape: elimina los productos de combustión del motor, realiza la función de postratamiento de escape, regula el sonido del motor. Consta de múltiple de escape, convertidor catalítico y filtro particular(opcional), resonador, silenciador.

Sistema de escape

Cada una de estas partes se desarrolla y mejora gradualmente dependiendo de las exigencias del momento. El deseo de aumentar la potencia fue reemplazado por la búsqueda de las soluciones más confiables y duraderas, luego pasó a primer plano la economía de combustible y hoy el cuidado de la naturaleza.

El principio del motor.

Todos los motores de combustión interna, cualquiera que sea su diseño, utilizan el mismo principio de funcionamiento. Esta es la conversión de la energía de expansión térmica durante la combustión del combustible, primero en un movimiento rectilíneo y luego en un movimiento de rotación.

Ciclos de motores de cuatro tiempos

Los motores de cuatro tiempos se utilizan en todos los automóviles, equipos grandes, aviación. Este es el llamado tipo clásico de motor de combustión interna, al que los diseñadores dedican toda su atención. Convencionalmente, el trabajo de cada cilindro en el CPG se puede dividir en 4 etapas (ciclos). Este admisión, compresión, combustión, escape. El siguiente video muestra el funcionamiento de un motor de 4 tiempos en animación 3D.

1. En la carrera de admisión, el pistón en el cilindro se mueve hacia abajo desde las válvulas hasta el punto muerto inferior (BDC). Cuando comienza a bajar, la válvula de admisión se abre y la mezcla de aire y combustible (o solo aire, si el motor es con inyección directa) ingresa al cilindro. Cuando se mueve, el pistón mismo "bombea" la cantidad requerida de aire a la cámara de combustión si el motor es atmosférico, o el aire ingresa bajo presión si se instala un turbocompresor.
2. Cuando llega al punto muerto inferior, el pistón comienza a subir. Al mismo tiempo, la válvula de admisión se cierra y, al moverse, el pistón comprime el aire con el combustible rociado a una presión crítica.
3. Tan pronto como el pistón alcanza condicionalmente el punto muerto superior y la compresión llega a ser máxima, la bujía se enciende y el combustible se enciende (el combustible diesel se enciende cuando se comprime, sin chispa). La microrráfaga del flash empuja el pistón hacia abajo hasta el BDC.
4. Y en el cuarto golpe, se abre la válvula de escape. El pistón se mueve hacia arriba nuevamente, empujando los gases de escape fuera de la cámara de combustión hacia el colector de escape.

Funcionamiento de un motor de cuatro tiempos.

De hecho, solo hay un ciclo de cuatro trabajos útiles en el motor, cuando se crea un exceso de presión durante la combustión del combustible, empujando el pistón. Los tres ciclos restantes se necesitan como auxiliares, que no dan impulso al movimiento, pero consumen energía.

Bajo tales condiciones, el motor podría detenerse cuando el mecanismo de manivela (KShM) llega al equilibrio de energía. Pero para evitar que esto suceda, se utiliza un gran volante, conectado al sistema de embrague, y contrapesos en el cigüeñal, equilibrando las cargas de los pistones.

Ciclos de motores de dos tiempos

Los motores de dos tiempos no se utilizan mucho. Estos son principalmente motores de scooters y ciclomotores, botes de motor ligeros, cortadoras de césped. Todo el proceso de trabajo de dicho motor se puede dividir en dos etapas principales:

1. Al comienzo del movimiento del pistón de abajo hacia arriba (desde el punto muerto inferior hacia arriba), la mezcla de combustible y aire ingresa a la cámara de combustión. Al ascender, el pistón lo comprime a una compresión crítica, y cuando está en el punto muerto superior, se produce la ignición.
2. Cuando se quema, el combustible empuja el pistón hacia abajo, mientras que al mismo tiempo se abre el acceso al colector de escape y los productos de la combustión salen del cilindro. Tan pronto como el pistón alcanza el punto muerto inferior (BDC), se repite el primer golpe: admisión y compresión al mismo tiempo.

El funcionamiento de un motor de dos tiempos.

Parecería que, motor de dos tiempos debería ser el doble de eficiente que un cuatro tiempos, porque aquí la acción útil representa la mitad del trabajo. Pero en realidad, la potencia de un motor de dos tiempos es mucho menor de lo que nos gustaría, y la razón de esto radica en el imperfecto mecanismo de distribución de gas.

Cuando el combustible se quema, parte de la energía va al múltiple de escape, sin hacer más trabajo que calentar. Como resultado, los motores de dos tiempos se usan solo en vehículos de baja potencia y requieren aceites de motor especiales.

Clasificación del motor

Dado que los motores de combustión interna han estado creciendo y mejorando durante más de 100 años, se han acumulado muchas de sus variedades. Los motores se clasifican según diferentes características y propiedades.

Por ciclo de trabajo

Esto ya nos es conocido la división de motores en dos tiempos y cuatro tiempos.

1. De dos tiempos: un ciclo de trabajo completo consta de dos etapas, mientras que el cigüeñal realiza una revolución;
2. Cuatro tiempos: en un ciclo completo pasa por cuatro etapas y el cigüeñal realiza dos revoluciones.

Por tipo de construcción

Hay dos tipos principales de motores de combustión interna: de pistón y rotativos.

1. Pistón: este es el mismo motor que nos es familiar con pistones, cilindros y un cigüeñal, que se encuentra en casi cualquier vehículo;
2. El motor de pistón rotativo, también conocido como motor Wankel, es un tipo especial de motor de combustión interna en el que se usa un rotor triédrico en lugar de un pistón, y la cámara de combustión tiene una forma ovalada. El motor Wankel se usó en algunos modelos de automóviles, pero la complejidad de la producción y el mantenimiento obligó a los ingenieros a abandonar este diseño.

Funcionamiento del motor rotativo

Por número de cilindros

Se pueden instalar de 1 a 16 cilindros en el motor CPG, para automóviles generalmente es de 3 a 8. Por regla general, los diseñadores prefieren un número par de cilindros para equilibrar sus ciclos. La excepción más famosa a la regla es el motor Ecoboost, desarrollado por Ford, en muchos modelos del cual solo se instalan tres cilindros.

Según la ubicación de los cilindros

El diseño del CPG no siempre está en línea (aunque un motor en línea es el más fácil de reparar y mantener). Dependiendo de la imaginación de los ingenieros, los motores se dividen en varios tipos de diseño:

1. En línea: todos los cilindros están alineados en una fila y en un cigüeñal.

   Funcionamiento del motor en línea

2. En forma de V: dos filas de cilindros montados en un ángulo de 45 a 90 grados en un cigüeñal.

   
   Funcionamiento del motor en V

3. En forma de VR: dos filas de cilindros con un ángulo de inclinación pequeño, 10-20 grados, montados en un cigüeñal.

   Funcionamiento del motor de realidad virtual

4. En forma de W: representa un bloque de 3 o 4 filas de cilindros montados en un cigüeñal.

   Funcionamiento con motor W Funcionamiento con motor radial

   EN carros Se utilizan motores en línea, V, VR, W y U y, en algunos modelos, bóxer. Pero los radiales se usan en tecnología de aviación.

   Por tipo de combustible

   Los clásicos del género aquí son los motores de gasolina y diésel. Los motores de gas están ganando popularidad, los híbridos y los de hidrógeno están mejorando gradualmente.

   1. Los motores de gasolina requieren el encendido de la mezcla aire-combustible. Para ello se utilizan velas y bobinas de encendido, que funcionan de forma sincronizada con el movimiento del cigüeñal. Una característica de los motores de gasolina es la capacidad de desarrollar alta velocidad;
   2. Los motores diésel funcionan según el principio de autoencendido de la mezcla aire-combustible. No tienen bujías, pero hay un sistema de inyección directa que requiere suministro de combustible a alta presión. Para arrancar el motor, se utilizan bujías incandescentes, que precalientan el aire y se apagan después de que la cámara de combustión se haya calentado. Los motores diésel son capaces de desarrollar más potencia, pero no velocidad, por lo que se utilizan en equipos pesados;
   3. Las instalaciones de gas son populares debido al bajo costo del gas licuado (en comparación con la gasolina). Los motores de gas funcionan a temperaturas más altas que los motores de gasolina o diésel, lo que a su vez requiere un buen sistema de refrigeración y un aceite de motor especial;
   4. Híbrido es una combinación de un motor de combustión interna y un motor eléctrico. En el modo de conducción estándar, solo interviene el motor eléctrico, y el motor de combustión interna se activa si es necesario para aumentar la carga o recargar las baterías;
   5. Hasta hace poco, los motores de hidrógeno eran bastante peligrosos: el oxígeno y el hidrógeno, producidos a partir del agua por electrólisis, se quemaban de forma inestable y con riesgo de detonación. Hace relativamente poco tiempo, se encontró otra forma de usar un compuesto de hidrógeno y oxígeno: el hidrógeno se llena en tanques (y el llenado dura aproximadamente 3 minutos), el oxígeno se captura del aire, luego de lo cual se alimentan a un generador eléctrico, y no a un motor de combustión interna. De hecho, se obtiene un proceso inverso al proceso de electrólisis, como resultado del cual se forman electricidad y agua. Toyota Mirai se convirtió en el primer automóvil con una planta de energía de hidrógeno.

   Según el principio de funcionamiento del cronometraje.

   El elemento clave del mecanismo de distribución de gas es el árbol de levas, combinado con el cigüeñal del motor mediante una correa o cadena de distribución. El árbol de levas, por su diseño, regula el funcionamiento de las válvulas, y todo el sistema funciona sincronizado con la velocidad del motor. Una correa de distribución rota es casi siempre el camino a la revisión.

   Dependiendo del diseño del CPG, el motor puede tener 1 árbol de levas si el motor está en línea, o 2-4 árboles de levas si tiene un diseño en forma de V.

   Sin embargo, el sistema de sincronización estándar ya no cumple con los requisitos modernos de potencia y eficiencia del motor. Y ahora, además del sistema mecánico estándar, existen sistemas adaptativos como Honda i-VTEC, VTEC-E y DOHC, Toyota VVT-i, Mitsubishi MIVEC, desarrollos Volkswagen empresas y Eco-Motors, así como un sistema de sincronización neumático instalado en Koenigsegg Regera ya largo plazo agregando un 30% de potencia al motor.

   Funcionamiento del motor de turbina

   Los motores turboalimentados tienen sus ventajas y desventajas: por un lado, cuanto más aire, más más poder puede desarrollar el motor. Por otro lado, el efecto de un turbo lag puede estropear seriamente los nervios de un amante de la conducción deportiva. Sí, y un nodo extra es superfluo debilidad, por lo que no a todo el mundo le gustan los motores turboalimentados (o biturbo, como llaman a un motor con dos turbinas). A veces, un aspirado bien ensamblado puede "enchufar en el cinturón" cualquier impulso.

   Ventajas y desventajas de los motores de combustión interna.

   1. Si hablamos de las ventajas de los motores de combustión interna, la comodidad del usuario será lo primero. Durante un siglo de la era de la gasolina, hemos adquirido una red de estaciones de servicio y no dudes que siempre habrá una oportunidad para llenar el auto y seguir adelante. Existe el riesgo de no cumplir estación de servicio- No importa, puedes llevar gasolina en bidones contigo. Es la infraestructura lo que hace que el uso de motores de combustión interna sea tan cómodo.
   2. Por otro lado, repostar el motor lleva un par de minutos, es sencillo y asequible. Llena el tanque y sigue adelante. Esto no es nada comparado con la recarga de un coche eléctrico.
   3. La capacidad de servicio durante mucho tiempo con el mantenimiento adecuado es algo de lo que pueden presumir los famosos motores de más de un millón. El mantenimiento regular y oportuno puede mantener el motor en funcionamiento durante mucho tiempo.
   4. Y, por supuesto, no nos olvidemos del rugido querido por el corazón. motor potente. Real, honesto, completamente diferente de la actuación de voz de los autos eléctricos modernos. No en vano, algunos fabricantes de automóviles ajustaron especialmente el sonido de los motores de sus automóviles.

   ¿Cuál es la principal desventaja de ICE?

   1. Por supuesto, esta es una eficiencia baja, en el rango de 20-25%. El indicador de eficiencia más alto entre los motores de combustión interna a la fecha es 38%, que emitió motor toyota VVT-iE. En comparación con esto, los motores eléctricos parecen mucho más ventajosos, especialmente con sistemas de frenado regenerativo.
   2. La segunda desventaja significativa es la complejidad general de todo el sistema. Motores modernos Hace mucho que dejaron de ser tales "simplones", como se describe en el esquema clásico de ICE. Por el contrario, los requisitos para los motores son cada vez más altos, los propios motores son cada vez más precisos y complejos, están surgiendo nuevas tecnologías y soluciones de ingeniería. Todo esto complica aún más el diseño del motor, y cuanto más complejo es, más puntos débiles tiene.

   Entonces, si antes el vecino, el tío Vasya, resolvió el motor de su "centavo" por su cuenta, pero en un nuevo maquinas modernas es poco probable que alguien se suba a un sistema ICE delgado sin equipamiento especial y herramientas

   Y, por último, la propia era del petróleo se está desvaneciendo en el pasado. No en vano, los requisitos para la seguridad ambiental del transporte están creciendo y, al mismo tiempo, la eficiencia de los paneles solares. si, gasolina motores diesel no desaparecerá pronto de las calles, pero Europa ya lucha por la introducción de los vehículos eléctricos, gracias a los cuales la humanidad algún día olvidará la palabra "smog de gasolina".

   Conclusión

   A pesar de las deficiencias, el motor de combustión interna sigue siendo "el principal en el transporte". Los químicos inventan nuevos aceites de motor, los ingenieros están desarrollando nuevos sistemas de sincronización y los fabricantes de gasolina no tienen prisa por reducir los precios. Esto se debe a que hasta ahora ningún modo de transporte puede compararse con la comodidad y autonomía de los motores a los que estamos acostumbrados.

Esta es la parte introductoria de una serie de artículos dedicados a Motor de combustión interna, que es una breve digresión en la historia, que habla sobre la evolución del motor de combustión interna. Además, los primeros coches se verán afectados en el artículo.

Las siguientes partes detallarán los diversos ICE:

Biela y pistón
Giratorio
Turborreactor
chorro

El motor se instaló en un barco que podía navegar por el río Saona. Un año más tarde, después de las pruebas, los hermanos recibieron una patente para su invención, firmada por Napoleón Bonoparte, por un período de 10 años.

Sería más correcto llamar a este motor un motor a reacción, ya que su trabajo era empujar el agua fuera de una tubería ubicada debajo del fondo del bote ...

El motor constaba de una cámara de encendido y una cámara de combustión, un fuelle de inyección de aire, un dispensador de combustible y un dispositivo de encendido. El polvo de carbón sirvió como combustible para el motor.

El fuelle inyectaba un chorro de aire mezclado con polvo de carbón en la cámara de encendido donde una mecha humeante encendía la mezcla. Después de eso, la mezcla parcialmente encendida (el polvo de carbón se quema con relativa lentitud) entró en la cámara de combustión, donde se quemó por completo y se expandió.
Luego, la presión del gas empujó el agua fuera del tubo de escape, lo que hizo que el bote se moviera, luego de lo cual se repitió el ciclo.
El motor operó en modo pulsado con una frecuencia de ~12 rpm.

Tiempo después, los hermanos mejoraron el combustible agregándole resina, y luego lo reemplazaron por aceite y diseñaron un sistema de inyección simple.
Durante los siguientes diez años, el proyecto no recibió ningún desarrollo. Claude fue a Inglaterra para promover la idea del motor, pero derrochó todo el dinero y no logró nada, y Joseph se dedicó a la fotografía y se convirtió en el autor de la primera fotografía del mundo, Vista desde la ventana.

En Francia, en la casa-museo de Niépce, se exhibe una réplica de "Pyreolophore".

Un poco más tarde, de Riva montó su motor en un vagón de cuatro ruedas que, según los historiadores, se convirtió en el primer automóvil con motor de combustión interna.

Sobre Alejandro Volta

Volta colocó por primera vez placas de zinc y cobre en ácido para producir una corriente eléctrica continua, creando la primera fuente de corriente química del mundo. ("Pilar Voltaico").

En 1776, Volta inventó una pistola de gas, la "pistola de Volta", en la que el gas explotaba a partir de una chispa eléctrica.

En 1800, construyó una batería química, que hizo posible generar electricidad a través de reacciones químicas.

La unidad de medida del voltaje eléctrico, el Volt, lleva el nombre de Volta.

A- cilindro, B- "bujía, C- pistón, D- "globo" con hidrógeno, mi- trinquete, F- válvula de gases de escape, GRAMO- manija de control de la válvula.

El hidrógeno se almacenaba en un "globo" conectado por una tubería a un cilindro. El suministro de combustible y aire, así como el encendido de la mezcla y la emisión de gases de escape se realizaban manualmente, mediante palancas.

Principio de funcionamiento:

El aire entró en la cámara de combustión a través de la válvula de escape.
La válvula estaba cerrada.
Se abrió la válvula para el suministro de hidrógeno desde la bola.
El grifo estaba cerrado.
Al presionar el botón, se aplicó una descarga eléctrica a la "vela".
La mezcla brilló y levantó el pistón.
Se abrió la válvula de gases de escape.
El pistón cayó por su propio peso (era pesado) y tiró de la cuerda, que hizo girar las ruedas a través del bloque.

Después de eso, el ciclo se repitió.

En 1813, de Riva construyó otro automóvil. Era una carreta de unos seis metros de largo, con ruedas de dos metros de diámetro y un peso de casi una tonelada.
El auto pudo recorrer 26 metros con una carga de piedras (alrededor de 700 libras) y cuatro hombres, a una velocidad de 3 km/h.
Con cada ciclo, el automóvil se movía de 4 a 6 metros.

Pocos de sus contemporáneos tomaron en serio este invento, y la Academia de Ciencias de Francia afirmó que el motor de combustión interna nunca competiría en rendimiento con el motor de vapor.

en 1833, el inventor estadounidense Lemuel Wellman Wright, registró una patente para un motor de combustión interna de gas de dos tiempos refrigerado por agua.
(vea abajo) En su libro Gas and Oil Engines, Wright escribió lo siguiente sobre el motor:

“El dibujo del motor es muy funcional y los detalles están cuidadosamente trabajados. La explosión de la mezcla actúa directamente sobre el pistón, que hace girar el cigüeñal a través de la biela. Por apariencia el motor es como una maquina de vapor alta presión, en el que el gas y el aire son suministrados por bombas de tanques separados. La mezcla en los contenedores esféricos se encendió mientras el pistón subía a TDC (punto muerto superior) y lo empujaba hacia abajo/arriba. Al final del ciclo, la válvula se abre y libera gases de escape a la atmósfera.

No se sabe si este motor se construyó alguna vez, pero hay un dibujo del mismo:

en 1838, el ingeniero inglés William Barnett recibió una patente para tres motores de combustión interna.

El primer motor es de dos tiempos de simple efecto. (combustible quemado solo en un lado del pistón) con bombas separadas para gas y aire. La mezcla se encendió en un cilindro separado y luego la mezcla en llamas fluyó hacia el cilindro de trabajo. La entrada y salida se realizó a través de válvulas mecánicas.

El segundo motor repitió el primero, pero fue Acción doble, es decir, la combustión se producía alternativamente a ambos lados del pistón.

El tercer motor también era de doble acción, pero tenía ventanas de entrada y salida en las paredes del cilindro que se abren cuando el pistón llega a su punto extremo (como en los motores modernos de dos tiempos). Esto hizo posible liberar automáticamente los gases de escape y dejar entrar una nueva carga de la mezcla.

Una característica distintiva del motor Barnett era que el pistón comprimía la mezcla fresca antes de encenderla.

Un dibujo de uno de los motores de Barnett:

En 1853-57, los inventores italianos Eugenio Barzanti y Felice Matteucci desarrollaron y patentaron un motor de combustión interna de dos cilindros con una potencia de 5 l/s.
La patente fue emitida por la Oficina de Londres porque la ley italiana no podía garantizar una protección suficiente.

La construcción del prototipo fue confiada a Bauer & Co. de Milán" (Helvética), y terminado a principios de 1863. El éxito de un motor mucho más eficiente que Máquina de vapor, resultó ser tan grande que la empresa comenzó a recibir pedidos de todo el mundo.

Primer motor Barzanti-Matteucci monocilíndrico:

Modelo de motor de dos cilindros Barzanti-Matteucci:

Matteucci y Barzanti firmaron un acuerdo para la producción del motor con una de las empresas belgas. Barzanti se fue a Bélgica para supervisar el trabajo en persona y murió repentinamente de tifus. Con la muerte de Barzanti, se abandonó todo el trabajo en el motor y Matteucci volvió a su trabajo anterior como ingeniero hidráulico.

En 1877, Matteucci afirmó que él y Barzanti fueron los principales creadores del motor de combustión interna, y que el motor construido por Augustus Otto era muy similar al motor Barzanti-Matteucci.

Los documentos relacionados con las patentes de Barzanti y Matteucci se conservan en los archivos de la biblioteca del Museo Galileo de Florencia.

El invento más importante de Nikolaus Otto fue el motor con ciclo de cuatro tiempos- el ciclo Otto. Este ciclo todavía subyace en el funcionamiento de la mayoría de los motores de gas y gasolina hasta el día de hoy.

El ciclo de cuatro tiempos fue el mayor logro técnico de Otto, pero pronto se descubrió que unos años antes de su invención, el ingeniero francés Beau de Rochas había descrito exactamente el mismo principio de funcionamiento del motor. (véase más arriba). Un grupo de industriales franceses desafió la patente de Otto en los tribunales, y el tribunal consideró que sus argumentos eran convincentes. Los derechos de Otto bajo su patente se redujeron considerablemente, incluida la eliminación de su monopolio en el ciclo de cuatro tiempos.

A pesar de que los competidores lanzaron la producción de motores de cuatro tiempos, el modelo Otto elaborado por muchos años de experiencia seguía siendo el mejor, y la demanda no se detuvo. Para 1897, se produjeron alrededor de 42 mil de estos motores de varias capacidades. Sin embargo, el hecho de que se utilizara gas ligero como combustible redujo en gran medida el alcance de su aplicación.
La cantidad de plantas de iluminación y gas era insignificante incluso en Europa, y en Rusia solo había dos: en Moscú y San Petersburgo.

en 1865, el inventor francés Pierre Hugo obtuvo la patente de una máquina que era un motor vertical monocilíndrico de doble efecto, en el que se utilizaban dos bombas de caucho para suministrar la mezcla, accionadas por cigüeñal.

Hugo luego diseñó un motor horizontal similar al de Lenoir.

Museo de Ciencias, Londres.

en 1870, el inventor austrohúngaro Samuel Markus Siegfried diseñó un motor de combustión interna que funcionaba con combustible líquido y lo instaló en un carro de cuatro ruedas.

Hoy en día, este automóvil es conocido como "El primer automóvil Marcus".

En 1887, en colaboración con Bromovsky & Schulz, Marcus construyó un segundo automóvil, el Second Marcus Car.

en 1872, un inventor estadounidense patentó un motor de combustión interna de presión constante de dos cilindros que funcionaba con queroseno.
Brighton llamó a su motor "Ready Motor".

El primer cilindro servía como compresor que forzaba el aire a entrar en la cámara de combustión, en la que también se suministraba continuamente queroseno. En la cámara de combustión, la mezcla se encendió y, a través del mecanismo del carrete, ingresó al segundo: el cilindro de trabajo. Una diferencia significativa con otros motores era que la mezcla de aire y combustible se quemaba gradualmente y a presión constante.

Aquellos interesados ​​en los aspectos termodinámicos del motor pueden leer sobre el Ciclo Brayton.

en 1878, ingeniero escocés Sir (nombrado caballero en 1917) Desarrolló el primer motor de combustión de dos tiempos. Lo patentó en Inglaterra en 1881.

El motor funcionaba de una manera curiosa: se suministraba aire y combustible al cilindro derecho, donde se mezclaba y esta mezcla se empujaba hacia el cilindro izquierdo, donde se encendía la mezcla de la vela. Ocurrió expansión, ambos pistones bajaron, desde el cilindro izquierdo (a través del ramal izquierdo) Se expulsaron los gases de escape y se aspiró una nueva porción de aire y combustible en el cilindro derecho. Siguiendo la inercia, los pistones subieron y el ciclo se repitió.

en 1879, construyó una gasolina completamente confiable de dos tiempos motor y recibió una patente para él.

Sin embargo, el verdadero genio de Benz se manifestó en el hecho de que en proyectos posteriores pudo combinar varios dispositivos. (acelerador, encendido por chispa de la batería, bujía, carburador, embrague, caja de cambios y radiador) en sus productos, que a su vez se convirtió en el estándar para toda la industria de la ingeniería.

En 1883, Benz fundó Benz & Cie para fabricar motores de gasolina y en 1886 patentó de cuatro tiempos el motor que usaba en sus autos.

Gracias al éxito de Benz & Cie, Benz pudo incursionar en el diseño de carruajes sin caballos. Combinando la experiencia de hacer motores y un pasatiempo de larga data: diseñar bicicletas, en 1886 construyó su primer automóvil y lo llamó "Benz Patent Motorwagen".

El diseño se parece mucho a un triciclo.

Motor de combustión interna monocilíndrico de cuatro tiempos con un volumen de trabajo de 954 cm3., Montado en " Patente de Benz".

El motor estaba equipado con un volante grande (utilizado no solo para una rotación uniforme, sino también para el arranque), un tanque de gasolina de 4.5 litros, un carburador de tipo evaporador y una válvula de carrete a través de la cual ingresaba combustible a la cámara de combustión. El encendido se producía mediante una bujía de diseño propio de Benz, alimentada por una bobina de Ruhmkorff.

El enfriamiento era agua, pero no un ciclo cerrado, sino evaporativo. El vapor se escapó a la atmósfera, por lo que el automóvil tuvo que llenarse no solo con gasolina, sino también con agua.

El motor desarrollaba una potencia de 0,9 hp. a 400 rpm y aceleró el coche a 16 km/h.

Karl Benz conduciendo su coche.

Un poco más tarde, en 1896, Karl Benz inventó motor bóxer (o motor plano), en el que los pistones alcanzan el punto muerto superior al mismo tiempo, equilibrándose entre sí.

Museo Mercedes-Benz de Stuttgart.

en 1882 El ingeniero inglés James Atkinson inventó el ciclo Atkinson y el motor Atkinson.

El motor Atkinson es esencialmente un motor de cuatro tiempos. ciclo oto, pero con un mecanismo de manivela modificado. La diferencia era que en el motor Atkinson, los cuatro tiempos ocurrían en una revolución del cigüeñal.

El uso del ciclo Atkinson en el motor permitió reducir el consumo de combustible y reducir el ruido durante la operación debido a una menor presión de escape. Además, este motor no requería de una caja de cambios para accionar el mecanismo de distribución de gas, ya que la apertura de las válvulas ponía en movimiento el cigüeñal.

A pesar de una serie de ventajas (incluida la elusión de las patentes de Otto) el motor no se usó mucho debido a la complejidad de la fabricación y algunas otras deficiencias.
El ciclo Atkinson proporciona el mejor desempeño ambiental y economía, pero requiere altas RPM. A bajas revoluciones, produce un par relativamente pequeño y puede detenerse.

Ahora el motor Atkinson se usa en autos híbridos. Toyota Prius y Lexus HS 250h.

en 1884, el ingeniero británico Edward Butler, en el Stanley Cycle Show en Londres, mostró dibujos de un automóvil de tres ruedas con motor de combustión interna de gasolina, y en 1885 lo construyó y lo mostró en la misma exposición, llamándolo "Velociclo". Asimismo, Butler fue el primero en utilizar la palabra gasolina.

En 1887 se emitió una patente para el "Velocycle".

El Velocycle estaba equipado con un motor de gasolina de cuatro tiempos de un solo cilindro equipado con una bobina de encendido, carburador, acelerador y refrigeración líquida. El motor desarrollaba una potencia de unos 5 hp. con un volumen de 600 cm3, y aceleró el coche a 16 km/h.

A lo largo de los años, Butler mejoró el rendimiento de su vehículo, pero no pudo probarlo debido a la "Ley de Bandera Roja". (publicado en 1865), según el cual los vehículos no deben superar la velocidad de más de 3 km/h. Además, se suponía que tres personas iban en el automóvil, una de las cuales debía caminar frente al automóvil con una bandera roja. (estas son las medidas de seguridad) .

En The English Mechanic's 1890, Butler escribió: "Las autoridades prohíben el uso del automóvil en las carreteras, por lo que renuncio a un mayor desarrollo".

Debido a la falta de interés público en el automóvil, Butler lo desguazó y vendió los derechos de patente a Harry J. Lawson. (fabricante de bicicletas), quien pasó a fabricar el motor para su uso en barcos.

Butler mismo pasó a la creación de papelería y motores marinos.

en 1891, Herbert Aykroyd Stewart, en colaboración con Richard Hornsby and Sons, construyó el motor Hornsby-Akroyd, en el que se inyectaba combustible (queroseno) a presión en cámara adicional (por la forma se le llamó "bola caliente") montado en la culata y conectado a la cámara de combustión por un paso estrecho. El combustible fue encendido por las paredes calientes de la cámara adicional y se precipitó a la cámara de combustión.

1. Cámara adicional (bola caliente).
2. Cilindro.
3. Pistón.
4. Carretero.

Para arrancar el motor, se utilizó un soplete, que calentó una cámara adicional (después del lanzamiento, fue calentado por los gases de escape). Debido a esto, el motor Hornsby-Akroyd, que fue el precursor del motor diesel diseñado por Rudolf Diesel, a menudo denominado "semidiésel". Sin embargo, un año después, Aykroyd mejoró su motor añadiéndole una “camisa de agua” (patente de 1892), que permitía aumentar la temperatura en la cámara de combustión aumentando la relación de compresión, y ya no hacía falta una fuente adicional de calor.

en 1893, Rudolf Diesel recibió patentes para un motor térmico y un "ciclo de Carnot" modificado llamado "Método y aparato para convertir alta temperatura trabajar."

En 1897, en el Augsburgo planta de construcción de maquinaria» (desde 1904 HOMBRE), con la participación financiera de las empresas de Friedrich Krupp y los hermanos Sulzer, se creó el primer motor diesel en funcionamiento de Rudolf Diesel
La potencia del motor era 20 caballos de fuerza a 172 rpm, eficiencia del 26,2% con un peso de cinco toneladas.
Esto fue muy superior a los motores Otto existentes con una eficiencia del 20% y las turbinas de vapor marinas con una eficiencia del 12%, que despertaron el mayor interés de la industria en diferentes países.

El motor Diesel era un cuatro tiempos. El inventor descubrió que Eficiencia del motor la combustión interna aumenta a partir de un aumento en el grado de compresión de la mezcla combustible. Pero es imposible comprimir fuertemente la mezcla combustible, porque entonces la presión y la temperatura aumentan y se enciende espontáneamente antes de tiempo. Por lo tanto, Diesel decidió no comprimir una mezcla combustible, sino limpiar el aire e inyectar combustible en el cilindro al final de la compresión bajo una fuerte presión.
Dado que la temperatura del aire comprimido alcanzó los 600-650 °C, el combustible se encendió espontáneamente y los gases, al expandirse, movieron el pistón. Por lo tanto, Diesel logró aumentar significativamente la eficiencia del motor, deshacerse del sistema de encendido y usar bomba de combustible alta presión
En 1933, Elling escribió proféticamente: “Cuando comencé a trabajar en la turbina de gas en 1882, estaba firmemente convencido de que mi invento tendría demanda en la industria aeronáutica”.

Desafortunadamente, Elling murió en 1949, sin haber vivido nunca para ver el advenimiento de la era del turborreactor.

La única foto que pudimos encontrar.

Quizás alguien encuentre algo sobre este hombre en el "Museo Noruego de Tecnología".

en 1903, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, en la revista "Scientific Review" publicó un artículo "Investigación de espacios mundiales con dispositivos a reacción", donde demostró por primera vez que un cohete es un dispositivo capaz de realizar un vuelo espacial. El artículo también proponía el primer borrador de un misil de largo alcance. Su cuerpo era una cámara oblonga de metal equipada con motor a reacción líquido (que también es un motor de combustión interna). Como combustible y comburente, propuso utilizar hidrógeno y oxígeno líquidos, respectivamente.

Probablemente sea en esta nota espacial espacial que valga la pena terminar la parte histórica, ya que ha llegado el siglo XX y los Motores de Combustión Interna comenzaron a producirse en todas partes.

Epílogo filosófico...

K.E. Tsiolkovsky creía que en un futuro previsible la gente aprendería a vivir, si no para siempre, al menos durante mucho tiempo. En este sentido, habrá poco espacio (recursos) en la Tierra y se requerirán naves para trasladarse a otros planetas. Desafortunadamente, algo salió mal en este mundo, y con la ayuda de los primeros cohetes, la gente decidió simplemente destruir a los de su propia especie...

Gracias a todos los que leyeron.

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¿Cómo se organiza un motor de combustión interna?

El motor de combustión interna es uno de esos inventos que cambió radicalmente nuestras vidas: las personas pudieron pasar de los carros tirados por caballos a los automóviles rápidos y potentes.

Los primeros motores de combustión interna tenían poca potencia y la eficiencia no alcanzaba ni el diez por ciento, pero los inventores incansables (Lenoir, Otto, Daimler, Maybach, Diesel, Benz y muchos otros) trajeron algo nuevo, gracias a lo cual los nombres de muchos son inmortalizado en los nombres de famosas empresas automotrices.

Los motores de combustión interna han recorrido un largo camino de desarrollo desde motores primitivos humeantes y a menudo rotos hasta motores biturbo ultramodernos, pero el principio de su funcionamiento sigue siendo el mismo: el calor de combustión del combustible se convierte en energía mecánica.

El nombre "motor de combustión interna" se usa porque el combustible se quema en el medio del motor, y no afuera, como en los motores de combustión externa: turbinas de vapor y máquinas de vapor.

Gracias a esto, los motores de combustión interna recibieron muchas características positivas:

• se han vuelto mucho más ligeros y económicos;
• se hizo posible deshacerse de unidades adicionales para transferir la energía de combustión de combustible o vapor a las partes de trabajo del motor;
• El combustible para motores de combustión interna tiene parámetros específicos y le permite obtener mucha más energía que se puede convertir en trabajo útil.

dispositivo de hielo

Independientemente del combustible con el que funcione el motor (gasolina, diésel, propano-butano o combustible ecológico a base de aceites vegetales), el principal elemento activo es el pistón, que se encuentra dentro del cilindro. El pistón parece un vaso de metal invertido (más como un vaso de whisky con un fondo plano y grueso y paredes rectas), y el cilindro parece un pequeño tubo dentro del cual va el pistón.

En la parte superior plana del pistón hay una cámara de combustión: un rebaje redondo, es donde ingresa la mezcla de aire y combustible y detona aquí, poniendo el pistón en movimiento. Este movimiento se transmite al cigüeñal mediante bielas. La parte superior de las bielas está unida al pistón con la ayuda de un pasador de pistón, que se inserta en dos orificios en los lados del pistón, y la parte inferior está unida al muñón de la biela del cigüeñal.

Los primeros motores de combustión interna tenían un solo pistón, pero esto era suficiente para desarrollar una potencia de varias decenas de caballos de fuerza.

Hoy en día también se utilizan motores de un solo pistón, por ejemplo, motores de arranque para tractores, que actúan como arrancador. Sin embargo, los motores de 2, 3, 4, 6 y 8 cilindros son los más comunes, aunque hay disponibles motores con 16 cilindros o más.

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Los pistones y los cilindros se encuentran en el bloque de cilindros. A partir de cómo se ubican los cilindros entre sí y con otros elementos del motor, se distinguen varios tipos de motores de combustión interna:

• en línea: los cilindros están dispuestos en una fila;
• En forma de V: los cilindros están ubicados uno frente al otro en ángulo, en la sección se asemejan a la letra "V";
• En forma de U: dos motores en línea interconectados;
• En forma de X: ICE con bloques gemelos en forma de V;
• boxeador: el ángulo entre los bloques de cilindros es de 180 grados;
• 12 cilindros en forma de W: tres o cuatro filas de cilindros instalados en forma de letra "W";
• Motores radiales: utilizados en la aviación, los pistones están ubicados en vigas radiales alrededor del cigüeñal.

Un elemento importante del motor es el cigüeñal, al que se transmite el movimiento alternativo del pistón, el cigüeñal lo convierte en rotación.

Cuando la velocidad del motor se muestra en el tacómetro, este es exactamente el número de rotaciones del cigüeñal por minuto, es decir, es par como máximo bajas revoluciones gira a 2000 rpm. Por un lado, el cigüeñal está conectado al volante, desde el cual se alimenta la rotación a través del embrague a la caja de cambios, por otro lado, la polea del cigüeñal está conectada al generador y al mecanismo de distribución de gas a través de una transmisión por correa. En los automóviles más modernos, la polea del cigüeñal también está conectada a las poleas del aire acondicionado y de la dirección asistida.

El combustible se suministra al motor a través de un carburador o inyector. Carburador HIELO ya se están volviendo obsoletos debido a imperfecciones de diseño. En tales motores de combustión interna, hay un flujo continuo de gasolina a través del carburador, luego el combustible se mezcla en el colector de admisión y se alimenta a las cámaras de combustión de los pistones, donde detona bajo la acción de una chispa de encendido.

EN motores de inyeccion inyección directa el combustible se mezcla con aire en el bloque de cilindros, donde se suministra una chispa desde la bujía.

El mecanismo de distribución de gas es responsable del funcionamiento coordinado del sistema de válvulas. Las válvulas de admisión aseguran el flujo oportuno de la mezcla de aire y combustible, y las válvulas de escape son responsables de la eliminación de los productos de combustión. Como escribimos anteriormente, dicho sistema se usa en motores de cuatro tiempos, mientras que en motores de dos tiempos no se necesitan válvulas.

Este video muestra cómo funciona un motor de combustión interna, qué funciones realiza y cómo lo hace.

Dispositivo de motor de combustión interna de cuatro tiempos.

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No sería una exageración decir que la mayoría de los dispositivos autopropulsados ​​en la actualidad están equipados con motores de combustión interna de varios diseños, que utilizan varios principios operativos. En cualquier caso, si hablamos de transporte por carretera. En este artículo, echaremos un vistazo más de cerca a ICE. Qué es, cómo funciona esta unidad, cuáles son sus ventajas y desventajas, aprenderá leyéndola.

El principio de funcionamiento de los motores de combustión interna.

El principio fundamental de funcionamiento de un motor de combustión interna se basa en el hecho de que el combustible (sólido, líquido o gaseoso) se quema en un volumen de trabajo especialmente asignado dentro de la propia unidad, convirtiendo la energía térmica en energía mecánica.

La mezcla de trabajo que ingresa a los cilindros de dicho motor se comprime. Después de su encendido, con la ayuda de dispositivos especiales, surge un exceso de presión de gases que obliga a los pistones de los cilindros a volver a su posición original. Esto crea un ciclo de trabajo constante que convierte la energía cinética en par con la ayuda de mecanismos especiales.

Hasta la fecha dispositivo de motor de combustión interna puede ser de tres tipos principales:

• a menudo llamado fácil;
• unidad de potencia de cuatro tiempos, lo que le permite alcanzar clasificaciones de potencia más altas y valores de eficiencia;
• con características de potencia mejoradas.

Además, existen otras modificaciones de los circuitos principales que mejoran ciertas propiedades de las centrales eléctricas de este tipo.

Beneficios de los motores de combustión interna

A diferencia de unidades de potencia, previendo la presencia de cámaras externas, el motor de combustión interna tiene ventajas significativas. Los principales son:

• dimensiones mucho más compactas;
• clasificaciones de potencia más altas;
• valores óptimos de eficiencia.

Cabe señalar, hablando del motor de combustión interna, que este es un dispositivo que en la gran mayoría de los casos permite utilizar diferentes tipos combustible. Puede ser gasolina, combustible diesel, natural o queroseno, e incluso madera ordinaria.

Tal versatilidad le ha dado a este concepto de motor su bien merecida popularidad, ubicuidad y verdadero liderazgo mundial.

Breve excursión histórica

En general se acepta que el motor de combustión interna cuenta su historia desde la creación por parte del francés de Rivas en 1807 de una unidad de pistón que utilizaba hidrógeno en estado gaseoso de agregación como combustible. Y aunque desde entonces el dispositivo ICE ha sufrido importantes cambios y modificaciones, las ideas principales de esta invención siguen utilizándose en la actualidad.

El primer motor de combustión interna de cuatro tiempos vio la luz en 1876 en Alemania. A mediados de los años 80 del siglo XIX, se desarrolló un carburador en Rusia, que permitió dosificar el suministro de gasolina a los cilindros del motor.

Y a fines del siglo pasado, el famoso ingeniero alemán propuso la idea de encender una mezcla combustible bajo presión, lo que aumentó significativamente la potencia. caracteristicas del motor de combustion interna e indicadores de eficiencia de unidades de este tipo, que antes dejaban mucho que desear. Desde entonces, el desarrollo de los motores de combustión interna ha seguido principalmente el camino de la mejora, la modernización y la introducción de diversas mejoras.

Los principales tipos y tipos de motores de combustión interna.

Sin embargo, más de 100 años de historia de este tipo de unidades ha permitido desarrollar varios tipos principales de centrales eléctricas con combustión interna de combustible. Se diferencian entre sí no solo en la composición de la mezcla de trabajo utilizada, sino también en las características de diseño.

Motores de gasolina

Como su nombre lo indica, las unidades de este grupo utilizan varios tipos de gasolina como combustible.

A su vez, dichas centrales eléctricas suelen dividirse en dos grandes grupos:

• Carburador. En tales dispositivos, la mezcla de combustible antes de ingresar a los cilindros se enriquece con masas de aire en dispositivo especial(carburador). Luego se enciende por una chispa eléctrica. Entre los representantes más destacados de este tipo se encuentran los modelos VAZ, cuyo motor de combustión interna durante mucho tiempo fue exclusivamente del tipo carburador.
• Inyección. Este es un sistema más complejo en el que el combustible se inyecta en los cilindros a través de un colector e inyectores especiales. Puede ocurrir tanto mecánicamente como a través de un especial dispositivo electronico. Los sistemas de inyección directa Common Rail se consideran los más productivos. Instalado en casi todos los coches modernos.

Los motores de gasolina inyectados se consideran más económicos y proporcionan una mayor eficiencia. Sin embargo, el costo de tales unidades es mucho mayor y el mantenimiento y la operación son mucho más difíciles.

Motores diesel

En los albores de la existencia de unidades de este tipo, muy a menudo se podía escuchar una broma sobre el motor de combustión interna, que este es un dispositivo que come gasolina como un caballo, pero se mueve mucho más lento. Con la invención del motor diesel, esta broma ha perdido parcialmente su relevancia. Principalmente porque el diésel puede funcionar con combustible de mucha menor calidad. Esto significa que es mucho más barato que la gasolina.

La principal diferencia fundamental entre la combustión interna es la ausencia de ignición forzada de la mezcla de combustible. El combustible diesel se inyecta en los cilindros mediante inyectores especiales y las gotas individuales de combustible se encienden debido a la fuerza de presión del pistón. Junto con las ventajas, el motor diesel tiene una serie de desventajas. Entre ellos se encuentran los siguientes:

• mucha menos energía en comparación con las centrales eléctricas de gasolina;
• grandes dimensiones y características de peso;
• dificultades para arrancar en condiciones climáticas y climáticas extremas;
• tracción insuficiente y tendencia a pérdidas de potencia injustificadas, especialmente a velocidades relativamente altas.

Además, reparar un motor de combustión interna tipo diesel suele ser mucho más complicado y costoso que ajustar o restaurar el rendimiento de una unidad de gasolina.

motores de gasolina

A pesar del bajo costo del gas natural utilizado como combustible, la construcción de motores de combustión interna a gas es inconmensurablemente más complicada, lo que conduce a un aumento significativo del costo de la unidad en su conjunto, su instalación y operación en particular.

En plantas de energía de este tipo, el gas natural o licuado ingresa a los cilindros a través de un sistema de reductores, colectores y boquillas especiales. El encendido de la mezcla de combustible se produce de la misma manera que en las instalaciones de gasolina del carburador, con la ayuda de una chispa eléctrica que emana de una bujía.

Tipos combinados de motores de combustión interna.

Pocas personas saben acerca de combinado sistemas ICE. ¿Qué es y dónde se aplica?

Esto, por supuesto, no se trata de automóviles híbridos modernos que pueden funcionar tanto con combustible como con un motor eléctrico. Los motores de combustión interna combinados se denominan comúnmente unidades que combinan elementos de varios principios. sistemas de combustible. El representante más destacado de la familia de tales motores son las plantas de gas-diesel. En ellos, la mezcla de combustible ingresa al bloque del motor de combustión interna casi de la misma manera que en las unidades de gas. Pero el combustible no se enciende con la ayuda de una descarga eléctrica de una vela, sino con una porción de encendido de combustible diesel, como sucede en un motor diesel convencional.

Mantenimiento y reparación de motores de combustión interna

A pesar de una variedad bastante amplia de modificaciones, todos los motores de combustión interna tienen características similares. construcciones principales y esquemas. Sin embargo, para llevar a cabo un mantenimiento y reparación de motores de combustión interna de alta calidad, es necesario conocer a fondo su estructura, comprender los principios de funcionamiento y poder identificar problemas. Para esto, por supuesto, es necesario estudiar cuidadosamente el diseño de los motores de combustión interna. varios tipos, para comprender por sí mismo el propósito de ciertas partes, ensamblajes, mecanismos y sistemas. ¡Esto no es fácil, pero es muy emocionante! Y lo más importante, necesario.

Especialmente para mentes curiosas que quieren comprender de forma independiente todos los misterios y secretos de casi cualquier vehículo, un fundamental ejemplar esquema del motor de combustion interna se muestra en la foto de arriba.

Entonces, descubrimos qué es esta unidad de potencia.