2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:12
Durante más de cien años, los motores de combustión interna se han utilizado como centrales eléctricas para la mayoría de las máquinas y mecanismos. A principios del siglo XX sustituyeron a la máquina de vapor de combustión externa. El motor de combustión interna es ahora el más económico y eficiente entre otros motores. Veamos el dispositivo del motor de combustión interna.
Historia de la Creación
La historia de estas unidades comenzó hace unos 300 años. Fue entonces cuando Leonardo Da Vinci desarrolló el primer dibujo de un motor primitivo. El desarrollo de esta unidad dio impulso al montaje, prueba y mejora continua del motor de combustión interna.
En 1861, según los dibujos que Da Vinci dejó al mundo, se creó el primer motor de dos tiempos. En ese momento, nadie pensó que todos los automóviles y otros equipos estarían equipados con tales instalaciones, aunque luego se usaron unidades de vapor en equipos ferroviarios.
Los primeros en utilizar motores de combustión interna en automóviles,era Henry Ford. Fue el primero en escribir un libro sobre el diseño y funcionamiento del motor de combustión interna. Ford fue el primero en calcular la eficiencia de estos motores.
Clasificación de los motores de combustión interna
En el proceso de desarrollo, el dispositivo del motor de combustión interna se volvió más complicado. Su propósito, sin embargo, siguió siendo el mismo. Hay varios tipos principales de motores de combustión interna que son los más eficientes en la actualidad.
Primero en términos de eficiencia y economía: unidades recíprocas. En estas unidades, la energía generada por la combustión de la mezcla de combustible se convierte en movimiento a través de un sistema de bielas y un cigüeñal.
La disposición general de un motor de combustión interna con carburador no es diferente de otros motores. Pero la mezcla combustible se prepara directamente en el carburador. La inyección se lleva a cabo en un colector común, desde donde, bajo la influencia de un vacío, la mezcla ingresa a los cilindros, donde luego se enciende con una descarga eléctrica en una vela.
Un motor de inyección difiere de un motor de carburador en que el combustible se suministra a cada cilindro directamente a través de boquillas separadas. Luego, después de que la gasolina se mezcla con el aire, el combustible se enciende con la chispa de una vela.
El motor diesel es diferente al de gasolina. Considere brevemente el dispositivo de un motor de combustión interna diesel. No se utilizan velas para la ignición. Este combustible se enciende a alta presión. Como resultado, el motor diesel se calienta. La temperatura es más alta que la temperatura de combustión. La inyección se realiza mediante boquillas.
Los motores de rotor y pistón también pertenecen a los motores de combustión interna. En estas unidades, la energía térmica dela combustión del combustible afecta al rotor. Tiene una forma especial y un perfil especial. La trayectoria del movimiento del rotor es planetaria (el elemento se encuentra dentro de una cámara especial). El rotor realiza simultáneamente una gran cantidad de funciones: esta es la distribución de gas, la función del cigüeñal y el pistón.
También hay motores de combustión interna de turbina de gas. En estas unidades, la energía térmica se convierte a través de un rotor con palas en forma de cuña. Estos mecanismos luego hacen girar la turbina.
Los motores de pistón se consideran los más confiables, de bajo mantenimiento y económicos. Los rotativos prácticamente no se utilizan en la tecnología automotriz en masa. Ahora solo el Mazda japonés produce modelos de automóviles equipados con motores de pistón rotativo. Chrysler produjo automóviles experimentados con motores de turbina de gas en los años 60, y después de eso, ningún fabricante de automóviles regresó a estas instalaciones. En la Unión Soviética, algunos modelos de tanques y barcos de desembarco fueron equipados con motores de turbina de gas por un corto tiempo. Pero luego se decidió abandonar tales unidades de potencia. Es por eso que estamos considerando el dispositivo del motor de combustión interna: son los más populares y eficientes.
dispositivo ICE
En la carcasa del motor se combinan varios sistemas. Este es el bloque de cilindros en el que se encuentran las cámaras de combustión. En este último, la mezcla de combustible se quema. Además, el motor consta de un mecanismo de manivela diseñado para convertir la energía de los pistones en rotación del cigüeñal. En el edificio de poderLa unidad también tiene un mecanismo de distribución de gas. Su tarea es garantizar la apertura y el cierre oportunos de las válvulas de admisión y escape. El motor no podrá funcionar sin sistema de inyección, encendido y escape.
Al arrancar la unidad de potencia, se suministra una mezcla de combustible y aire a los cilindros a través de las válvulas de admisión abiertas. Luego se enciende por una descarga eléctrica en la bujía. Cuando la mezcla se enciende y los gases comienzan a expandirse, la presión sobre el pistón aumentará. Este último se pondrá en movimiento y hará que el cigüeñal gire.
El diseño y la operación del motor de combustión interna son tales que el motor funciona en ciertos ciclos. Estos ciclos se repiten constantemente a alta frecuencia. Esto asegura la rotación continua del cigüeñal.
El principio de funcionamiento de los motores de combustión interna de dos tiempos
Cuando el motor arranca, el pistón, que es impulsado por la rotación del cigüeñal, comienza a moverse. Cuando alcanza su punto más bajo y comienza a moverse hacia arriba, se suministra combustible al cilindro.
Al subir, el pistón comprime la mezcla. Cuando llega al punto muerto superior, la bujía enciende la mezcla debido a una descarga eléctrica. Los gases se expanden instantáneamente y empujan el pistón hacia abajo.
Luego, la válvula de escape del cilindro se abre y los productos de combustión salen de los cilindros hacia el sistema de escape. Luego, alcanzando nuevamente el punto inferior, el pistón comenzará a moverse hacia arriba. El cigüeñal hará una revolución.
Cuando empieza lo nuevomovimiento del pistón, las válvulas de admisión se abrirán nuevamente y se suministrará la mezcla de combustible. Ocupará todo el volumen que ocuparon los productos de la combustión, y el ciclo se repetirá de nuevo. Debido al hecho de que los pistones en dichos motores funcionan solo en dos ciclos, se realizan menos movimientos, a diferencia de un motor de combustión interna de cuatro tiempos. Pérdidas por fricción reducidas. Pero estos motores se calientan más.
En las unidades de potencia de dos tiempos, el pistón también desempeña el papel de un mecanismo de distribución de gas. En el proceso de movimiento, las aberturas para la entrada de la mezcla de combustible y la liberación de gases de escape se abren y cierran. El peor intercambio de gases en comparación con los motores de cuatro tiempos es el principal inconveniente de dichos motores. En el momento de los gases de escape, la potencia se pierde significativamente.
Actualmente, los motores de dos tiempos se utilizan en ciclomotores, scooters, barcos, motosierras a gasolina y otros vehículos de baja potencia.
Cuatro tiempos
El dispositivo de este tipo de motor de combustión interna es ligeramente diferente al de dos tiempos. El principio de funcionamiento también es ligeramente diferente. Hay cuatro carreras por rotación del cigüeñal.
El primer paso es el suministro de una mezcla combustible al cilindro del motor. El motor, bajo la influencia del vacío, aspira la mezcla en el cilindro. El pistón en el cilindro en este momento baja. La válvula de entrada está abierta y la gasolina atomizada y el aire entrarán en la cámara de combustión.
Luego viene la carrera de compresión. La válvula de admisión se cierra y el pistón se mueve hacia arriba. En este caso, la mezcla en el cilindro se comprime significativamente. Debido a la presión, la mezclacalienta. La presión aumenta la concentración.
Sigue el tercer ciclo de trabajo. Cuando el pistón casi llega a su posición superior, se activa el sistema de encendido. Una chispa s alta sobre la vela y la mezcla se enciende. Debido a la expansión instantánea de los gases y la dispersión de la energía de la explosión, el pistón bajo presión se mueve hacia abajo. Este ciclo en el funcionamiento de un motor de cuatro tiempos es el principal. Los otros tres compases no afectan a la creación de la obra y son auxiliares.
En el cuarto ciclo, comienza la fase de liberación. Cuando el pistón llega al fondo de la cámara de combustión, la válvula de escape se abre y los gases de escape salen primero al sistema de escape y luego a la atmósfera.
Este es el dispositivo y el principio de funcionamiento del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que se instala bajo el capó de la mayoría de los automóviles.
Sistemas auxiliares
Examinamos el dispositivo del motor de combustión interna. Pero cualquier motor no podría funcionar si no estuviera equipado con sistemas adicionales. Hablaremos de ellos a continuación.
Encendido
Este sistema es parte del equipo eléctrico. Está diseñado para formar chispas que encienden la mezcla de combustible.
El sistema incluye una batería y un generador, una cerradura de encendido, una bobina y un dispositivo especial: un distribuidor de encendido.
Sistema de admisión
Es necesario para que el motor entre sin interrupcionesaire. Se necesita oxígeno para formar la mezcla. Por sí sola, la gasolina no se quemará. Cabe señalar que en los carburadores la admisión es solo un filtro y conductos de aire. El sistema de admisión de los automóviles modernos es más complejo. Incluye toma de aire en forma de tubos, filtro, válvula de mariposa y colector de admisión.
Sistema de alimentación
Por el principio del motor de combustión interna, sabemos que el motor necesita quemar algo. Es gasolina o gasóleo. El sistema de alimentación proporciona suministro de combustible durante el funcionamiento del motor.
En el caso más primitivo, este sistema consiste en un tanque, así como una línea de combustible, filtro y bomba, que suministran combustible al carburador. En los coches de inyección, el sistema de alimentación está controlado por la ECU.
Sistema de lubricación
El sistema de lubricación incluye una bomba de aceite, un cárter y un filtro de aceite. Las unidades de potencia diesel y de gasolina potente también tienen un enfriador para limpiar el lubricante. La bomba es accionada por el cigüeñal.
Conclusión
Esto es un motor de combustión interna. Examinamos el dispositivo y el principio de su funcionamiento, y ahora está claro cómo funciona un automóvil, una motosierra o un generador diesel.
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