Conocimientos básicos de motores de automóvil.
El diagrama estructural del motor y los componentes que lo componen. El motor se compone de varias partes, como se muestra en la siguiente figura:
El principio de funcionamiento de un motor alternativo es inyectar una mezcla de combustible y aire en el cilindro y encenderlo. Cuando la mezcla se quema, el volumen se expande y la energía generada hace que el pistón se mueva, y luego el cigüeñal convierte el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón en movimiento de rotación para hacer funcionar el motor. Casi todos los coches utilizan este tipo de motor.
El rápido desarrollo del rendimiento del motor es más dramático que la evolución de sus componentes mecánicos. En los últimos años, la mayoría de los motores utilizan unidades de control electrónico (ECU) para controlar el método de mezcla de combustible y aire, el tiempo de inyección y la cantidad de mezcla en el cilindro, por lo que el rendimiento del motor ha mejorado considerablemente.
Cilindro: El cilindro se refiere a la parte cilíndrica del cilindro donde se quema la mezcla de combustible y aire. Debido a que la combustión del gas mezclado en el cilindro hará que la presión y la temperatura aumenten rápidamente, el cilindro debe ser lo suficientemente fuerte para soportar alta presión y alta temperatura. El pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo en el cilindro, por lo que el cilindro es cilíndrico. El calor generado cuando se quema el gas mezclado y el calor generado cuando se mueve el pistón se transferirá al bloque de cilindros.
Culata: La culata se instala encima del bloque de cilindros y está equipada con válvulas de admisión, válvulas de escape, levas y árboles de levas que controlan la apertura y el cierre de las válvulas.
El principio de funcionamiento del motor: La energía emitida por la combustión de la mezcla hace que el pistón se mueva hacia arriba y hacia abajo, impulsando así la rotación del cigüeñal y otros componentes.
El movimiento hacia arriba y hacia abajo se convierte en movimiento de rotación: el aire se suministra desde el colector de admisión, el combustible se rocía desde el inyector y el aire y el combustible se mezclan completamente y se entregan al cilindro a través de la válvula de admisión. La mezcla se enciende con la bujía del cilindro y luego se quema. El volumen del gas se expande rápidamente y la presión y la temperatura aumentan rápidamente. Bajo la acción de la presión del gas, el pistón se mueve hacia abajo rápidamente y luego hacia arriba debido a los gases de escape. La biela conectada al pistón también está fijada en el cigüeñal. El movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón se puede convertir en el movimiento de rotación del cigüeñal a través de la biela. El movimiento de subida y bajada del pistón se divide en cuatro tiempos: admisión, compresión, potencia y escape. Un motor con estos cuatro tiempos se llama motor de cuatro tiempos.
Pistón: El pistón tiene que soportar la alta presión y la alta temperatura generada por la combustión de la mezcla en el cilindro, por lo que existen requisitos especiales para la resistencia del pistón. El pistón debe moverse hacia arriba y hacia abajo. Para mejorar la eficiencia del movimiento del pistón, el pistón debe estar hecho de materiales más livianos y la resistencia al movimiento entre el pistón y la pared del cilindro debe ser lo más pequeña posible. Además, para garantizar una cierta resistencia entre la camisa del cilindro y el pistón, es necesario instalar un segmento en el pistón.
Biela: La biela es una pieza con forma de biela que conecta el pistón y el cigüeñal. El extremo pequeño de la biela está conectado al pistón y el extremo grande está conectado a la parte giratoria desplazada del cigüeñal, de modo que el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón se transmite al cigüeñal. Al igual que el pistón, para mejorar la eficiencia, se requiere que el material de la biela sea liviano, de alta resistencia y baja resistencia al movimiento.
Cigüeñal: El cigüeñal recibe el movimiento de subida y bajada transmitido por el pistón a través de la biela y lo convierte en movimiento de rotación. La biela transmite el movimiento hacia arriba y hacia abajo a la parte del cigüeñal que está desplazada del centro de rotación, por lo que se requiere que el cigüeñal tenga mayor rigidez. El cigüeñal transmite el movimiento de rotación al volante, que se convierte en la fuerza motriz del motor. Cuando el cigüeñal está en marcha, las válvulas también se abrirán y cerrarán junto con la correa de distribución (cadena de distribución).
Volante: La alta presión generada por la combustión de la mezcla en el cilindro actúa sobre el pistón para hacer girar el cigüeñal. Sin embargo, el cigüeñal gira de manera desigual, por lo que se necesita un volante como herramienta para su mantenimiento. inercia y asegurar el buen funcionamiento del cigüeñal. Cuanto más pesado sea el volante, más suave funcionará el motor con inercia, pero esto no favorece cambios bruscos de velocidad. Por lo tanto, al seleccionar un volante, se debe considerar el equilibrio entre el par para una rotación suave y los cambios de velocidad.
Disposición de los cilindros: Los pistones y cilindros del motor alternativo cooperan entre sí, y su número y disposición se pueden dividir en varias categorías según sus usos. Los motores de pequeña cilindrada tienen en su mayoría de 2 a 3 cilindros, los motores de 1 a 2 litros tienen 4 cilindros y los motores de gran cilindrada tienen 6 cilindros. Para que el pistón se mueva suavemente, se requiere un mayor par de rotación. Sin embargo, debido al gran peso y al alto precio del cilindro en línea, la mayoría de los motores de 6 cilindros utilizan el tipo V. Las ventajas del motor opuesto horizontalmente son la pequeña vibración y la baja altura central; la desventaja es que la tecnología de procesamiento es compleja.
Clasificación de motores y principios básicos (estructurales) de construcción
Los motores se clasifican según el combustible utilizado: los motores de combustión interna de pistón se dividen principalmente en tres categorías: motores de gasolina, motores diésel y motores de gasolina. motores de combustible.
Los motores de combustión interna de pistón que utilizan gasolina y diésel como combustible se denominan motores de gasolina y motores diésel respectivamente. Los motores de combustión interna de pistón que utilizan gas natural, gas licuado de petróleo y otros combustibles gaseosos se denominan motores de combustible gaseoso.
Los motores se clasifican según diferentes métodos de refrigeración: los motores de combustión interna de pistón se dividen en refrigerados por agua y refrigerados por aire. Los motores de combustión interna refrigerados por agua utilizan agua o refrigerante como medio refrigerante, mientras que los motores de combustión interna sensibles al gas. Los motores de combustión interna de pistón alternativo también se clasifican según el número de carreras que el pistón realiza alternativamente durante un ciclo de trabajo.
Cada vez que un motor de combustión interna de pistón completa un ciclo de trabajo, realiza un trabajo en el exterior A medida que se continúa completando el ciclo de trabajo, la energía térmica se convierte continuamente en energía mecánica. Un motor de combustión interna en el que el pistón realiza cuatro tiempos alternativos en un ciclo de trabajo se denomina motor de combustión interna de pistones alternativos de cuatro tiempos, y motor de combustión interna de pistones alternativos de dos tiempos en el que el pistón realiza dos tiempos alternativos para completar un ciclo de trabajo.
Según el número de cilindros, los motores se pueden dividir en monocilíndricos y multicilíndricos. Un motor con un solo cilindro se llama motor monocilíndrico; un motor con más de dos cilindros se llama motor multicilíndrico. Por ejemplo, los motores de dos, tres, cuatro, cinco, seis, ocho y 12 cilindros son todos motores multicilíndricos. Los motores de los vehículos modernos utilizan principalmente motores de cuatro, seis y ocho cilindros.
Los motores de combustión interna se pueden dividir en una sola fila y dos filas según la disposición de los cilindros: los cilindros de los motores de una sola fila están dispuestos en fila, generalmente verticalmente, pero para reducir la altura, a veces los cilindros están inclinados o incluso en posición horizontal; un motor de dos filas organiza los cilindros en dos filas y el ángulo entre las dos filas es de 180 (generalmente 90 °), lo que se denomina motor tipo V. Si el ángulo entre las dos filas = 180, se llama motor opuesto.
Los motores de combustión interna de pistón también se pueden dividir en tipos sobrealimentados y no sobrealimentados según las diferentes condiciones de admisión. Si la entrada de aire está cerca de la atmósfera, es un motor de combustión interna no sobrealimentado o un motor de combustión interna de aspiración natural, si se aumenta la presión de admisión a través de un sobrealimentador y se aumenta la densidad del aire de admisión, es un motor interno sobrealimentado; motor de combustión. El cacao prensado debe devolverse al aire.
El motor automotriz más grande y más utilizado en la actualidad es un motor de combustión interna de pistón alternativo de cuatro tiempos refrigerado por agua. Entre ellos, los automóviles, los turismos ligeros y los camiones utilizan motores de gasolina y los turismos. y los motores de camiones de servicio mediano y pesado son en su mayoría motores diésel. Algunos motores de automóviles, furgonetas y camiones también tienen motores diésel. Hay muy pocos automóviles propulsados por motores de combustión interna de pistón de dos tiempos o refrigerados por aire. Especialmente desde la década de 1980, no ha habido en el mundo ningún automóvil propulsado por motores de combustión interna de dos tiempos y pistones.
Pintor Feliz