¿Cuál es el principio de funcionamiento del cilindro?
El motor debe funcionar a través de la admisión, introduciendo la mezcla combustible (o aire fresco) en el cilindro y luego se comprime la mezcla combustible que ingresa al cilindro; , y cuando la compresión se acerca al final, la mezcla combustible se enciende y se quema, y la expansión empuja el pistón hacia abajo para realizar el trabajo, finalmente se descarga el gas de escape quemado; Admisión, compresión, potencia y escape. Estos cuatro procesos se denominan ciclo de trabajo del motor. El ciclo de trabajo se repite continuamente para lograr la conversión de energía para que el motor pueda seguir funcionando.
1. Carrera de admisión
Impulsado por el cigüeñal, el pistón se desplaza desde el punto muerto superior al punto muerto inferior. En este momento, la válvula de escape está cerrada y la válvula de admisión está abierta. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen interno del cilindro aumenta, la presión disminuye y se forma un cierto grado de vacío en el cilindro. La mezcla de aire y gasolina ingresa al cilindro a través de la válvula de admisión y se forma otra mezcla combustible en el cilindro.
2. Carrera de compresión:
Una vez finalizada la entrada de aire, el cigüeñal continúa girando, impulsando el pistón desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior. En este punto, las válvulas de admisión y escape se cierran y el cilindro se convierte en un volumen cerrado. A medida que el pistón se mueve, el volumen del cilindro continúa disminuyendo, la mezcla combustible se comprime y la presión y la temperatura continúan aumentando. Cuando el pistón alcanza el punto muerto superior, finaliza la carrera de compresión.
3. Carrera de trabajo;
La carrera de potencia incluye el proceso de combustión y el proceso de expansión. Durante esta carrera, las válvulas de admisión y escape permanecen cerradas. Cuando el pistón está cerca del punto muerto superior de la carrera de compresión (es decir, el ángulo de avance del encendido), la bujía instalada en la culata genera una chispa eléctrica para encender la mezcla combustible. La llama se propaga rápidamente a toda la cámara de combustión y. libera una gran cantidad de energía térmica. El volumen del gas de combustión se expande rápidamente y la temperatura y la presión aumentan bruscamente. La presión máxima puede alcanzar 3,0 ~ 6,5 MPa, y la temperatura máxima puede alcanzar 2200 ~ 2800. El gas a alta temperatura y alta presión se expande, empujando el pistón desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior, haciendo girar el cigüeñal a través de la biela. y generar energía mecánica, además de mantener el motor en funcionamiento continuo, utilizado para trabajos externos. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen interno del cilindro aumenta y la presión y temperatura del gas disminuyen gradualmente. Cuando el pistón se mueve al punto muerto inferior, la carrera de potencia termina, la presión del gas cae a 0,35 ~ 0,5 MPa y la temperatura del gas cae a 1200 ~ 1500 K.
4. Carrera de escape:
Los gases de escape producidos después de quemar la mezcla combustible en el cilindro deben descargarse del cilindro para la siguiente carrera de admisión. Al comienzo de la carrera de escape, la válvula de escape se abre y la válvula de admisión permanece cerrada. Cuando el cigüeñal impulsa el pistón desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior a través de la biela, los gases de escape se descargan del cilindro a través de la válvula de escape debido a la presión residual generada por sí mismo y el empuje del pistón. Después de que el pistón cruza el punto muerto superior, la válvula de escape se cierra y finaliza la carrera de escape.
Afectado por la resistencia del escape, cuando se termina el escape, la presión del gas es aún mayor que la presión atmosférica, aproximadamente 0,105 ~ 0,12 MPa, y la temperatura es aproximadamente 900 ~ 1100 K.
El cigüeñal continúa girando, el pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior y comienza el siguiente nuevo ciclo. Se puede observar que un motor de gasolina de cuatro tiempos completa un ciclo de trabajo a través de los cuatro tiempos de admisión, compresión, potencia y escape. Durante este período, el pistón realiza cuatro carreras en el punto muerto superior y en el punto muerto inferior, y el cigüeñal gira dos veces en consecuencia.
Durante el proceso de admisión real de un motor de gasolina, la válvula de admisión se abre. Durante la carrera de escape, la válvula de escape se abre antes del punto muerto inferior y se cierra después del punto muerto superior.
El propósito de abrir la válvula de admisión temprano y cerrarla tarde es aumentar la cantidad de mezcla que ingresa al cilindro, y el propósito de abrir la válvula de escape temprano y cerrarla tarde es reducir la cantidad de escape. Gas que queda en el cilindro. La reducción del volumen de gases de escape residuales aumentará correspondientemente el volumen de aire de admisión.
Los principios de funcionamiento de los motores diésel de dos y cuatro tiempos
El proceso de funcionamiento de un motor diésel de cuatro tiempos es el mismo que el de un motor de gasolina de cuatro tiempos. Cada ciclo de trabajo también incluye admisión, compresión, potencia y escape. Sin embargo, debido a que el combustible utilizado en los motores diésel es diésel, que es muy diferente de la gasolina, el diésel tiene una alta viscosidad, no es fácil de evaporar y tiene una baja temperatura de autoignición, por lo que se forman mezclas combustibles. , los procesos de combustión y los cambios en la temperatura y presión del gas son todos diferentes a los de los motores de gasolina. El principio de funcionamiento de un motor diésel de cuatro tiempos es el siguiente:
1. En comparación con un motor de gasolina, la carrera de admisión es aire puro en lugar de una mezcla combustible.
Al final de la carrera de admisión, la presión del gas es de 80-90 kPa y la temperatura es de 310-350 K-350 K.
2. Debido a la gran relación de compresión de los motores diésel, la temperatura y presión del gas al final de la compresión son más altas que las de los motores de gasolina. La presión es de aproximadamente 3000-5000 kpa y la temperatura es de aproximadamente 800-1000 K.
3. Al final de la carrera de compresión de la carrera de trabajo, el inyector rocía diésel a alta presión en el cilindro en forma de niebla, se vaporiza rápidamente y forma una mezcla con el aire. Dado que la temperatura en el cilindro es mucho más alta que la temperatura natural del diésel al final de la compresión (aproximadamente 500 K), el diésel se enciende inmediatamente y se autoinflama. Por tanto, los motores diésel no tienen sistema de encendido. La presión máxima de combustión es de 5000-10000 kpa y la temperatura máxima es de aproximadamente 1800-2200 K.