Motor alternativ cu ardere internă: Care sunt tipurile sale?
Un motor cu combustie internă cu piston este un tip de motor cu ardere echipat cu un piston, a cărui sarcină este de a media conversia energiei termice generate de o reacție chimică în lucrul mecanic al motorului.
Sub termenul de motor cu ardere cu piston ne putem imagina un motor clasic cu mișcare alternativă a pistonului sau un motor mai puțin folosit cu piston rotativ și deci motorul Wankel.
Conţinut
- Motor cu ardere cu piston
- Motoare cu ardere externă și mișcare rectilinie a pistonului
- Motoare cu ardere internă și mișcare rotativă a pistonului
- Motoare cu combustie internă și mișcare rectilinie a pistonului
- Motor alternativ cu ardere internă și construcția acestuia
- Motoare cu un singur arbore
- Motoare cu mai multe arbori
- Împărțirea motoarelor cu ardere cu piston în funcție de tipul de distribuție
- Parametrii de bază ai unui motor cu ardere cu piston
Motor cu ardere cu piston
1. După locul unde are loc arderea:
- Un motor cu ardere internă (de exemplu, un motor pe benzină sau diesel)
- Un motor cu ardere externă (de exemplu, un motor Stirling)
2. Un motor cu un ciclu de funcționare intermitent, fie:
3. În funcție de mișcarea pistonului:
- Motor cu mișcare alternativă a pistonului
- Motor cu mișcare rotativă a pistonului (motor Wankel)
Cu toate acestea, pentru a califica un motor drept motor alternativ cu ardere internă, acesta trebuie să îndeplinească cel puțin o condiție din fiecare dintre aceste trei puncte. În prezent, cel mai utilizat tip de motor cu ardere cu piston este motorul în patru timpi și în doi timpi cu ardere internă și mișcare alternativă rectilinie.
Alte tipuri de motoare cu ardere cu piston nu mai sunt folosite sau sunt folosite doar minim.
Motoare cu ardere externă și mișcare rectilinie a pistonului
Acest tip de motor este cel mai puțin utilizat dintre motoarele cu ardere cu piston. Motorul Stirling folosește căldură dintr-o sursă externă pentru a crea energie pentru ciclul de lucru.
Motor Stirling: Care sunt avantajele sale?
Motorul Stirling folosește energia chimică din arderea combustibilului pentru a încălzi o substanță de lucru izolată, care efectuează lucrări în motor. Arderea are loc întotdeauna în afara motorului, iar substanța de lucru izolată este adesea gazul.
Motoare cu ardere internă și mișcare rotativă a pistonului
Această categorie include motorul Wankel, uneori numit motor rotativ. Este un motor cu ardere internă cu un piston rotativ care transformă presiunea în mișcare rotativă. Spre deosebire de un motor clasic cu ardere cu piston, toate piesele unui motor Wankel se rotesc într-o singură direcție.
Motor Wankel: Cum funcționează și care sunt avantajele sale?
Ciclul în patru timpi: admisie, compresie, ardere și evacuare, are loc între carcasa interioară de formă ovală și pistonul rotativ de formă triunghiulară.
Pistoanele se rotesc în jurul unui arbore, denumit arbore excentric, și trec prin centrul rotorului. O roată dințată mare asigură mișcarea circulară a pistonului cu dinți interni, situată în centrul rotorului (pistonului). Un angrenaj mic care cuplează angrenajul rotorului este atașat rigid de arbore.
Pistoanele motorului: Cum funcționează?
În locurile în care pistonul rotativ se întâlnește cu carcasa interioară a capacului motorului, o etanșare asigură crearea a trei spații izolate între rotor și carcasă. Pe măsură ce pistonul se rotește, aceste spații se deplasează în sensul de rotație și cresc și scad în volum.
Motoare cu combustie internă și mișcare rectilinie a pistonului:
Motorul cu ardere cu piston cu ardere internă și mișcare alternativă a pistonului aparține celor mai răspândite motoare utilizate pentru a conduce mașini, motociclete, nave și avioane mici.
Motor cu ardere internă: Cum funcționează?
Este, prin urmare, cel mai numeros reprezentant nu numai al motoarelor cu ardere cu piston, ci și al tuturor celorlalte motoare cu ardere.
Putem include aceste motoare în categoria:
- Motoare pe benzină în doi timpi (acestea sunt motoare mici utilizate în principal pentru a conduce motociclete)
- Motoare diesel în doi timpi (acestea sunt motoare utilizate cel mai des în industrie, cum ar fi generatoarele de rezervă pentru producerea de energie electrică)
- Patru- motoare pe benzină cu timp (acestea sunt motoare de diverse volume, cel mai adesea folosite pentru a conduce mașini)
- Motoare diesel în patru timpi (acestea sunt motoare de diverse volume, cel mai adesea folosite pentru a conduce mașini, autobuze, camionete sau camioane și alte utilaje)
Conceptul acestui motor pe scurt:
Un motor cu ardere cu piston cu ardere internă transformă energia chimică în energie mecanică prin arderea amestecului. După aprinderea amestecului din camera de ardere, care trebuie să fie perfect etanșată, se creează o presiune mare, care acționează asupra pistonului motorului și îl mișcă.
Mișcarea de alunecare a pistonului este transmisă prin biela arborelui cotit și astfel se transformă într-una rotativă, datorită căreia este asigurat șoferul unui autoturism sau al unei alte mașini.
Un ciclu de lucru al motorului constă din următoarele faze:
- Admisie - faza de umplere a cilindrului cu o încărcătură proaspătă
- Compresie - faza de comprimare a amestecului
- Combustie - faza de ardere, în timpul căreia are loc transformarea energiei termice pentru lucru mecanic
- Esapament - faza de împingere a gazelor de evacuare din cilindru
Motor alternativ cu ardere internă și construcția acestuia:
Motoarele cu combustie alternativă cu mișcare rectilinie a pistonului și combustie internă pot fi împărțite în mai multe grupe în funcție de mai multe caracteristici de proiectare, și anume:
După metoda de răcire:
- Motor răcit cu aer
- Motor răcit cu lichid
Împărțim motoarele cu ardere cu piston în funcție de numărul și aranjarea cilindrilor și arborilor cotit în:
Motoare cu un singur arbore:
Un motor cu un singur arbore este un motor cu ardere cu piston echipat cu un singur arbore cotit. Acest tip de motor este cel mai frecvent reprezentat în construcția motoarelor cu ardere cu piston.
Grupul de motoare cu un singur arbore include:
- Motoare cu un singur cilindru
- Motoare în linie - respectiv cu un singur rând, care au toți cilindrii pe un rând
- Motoare cu două rânduri - motoare V cu cilindri în formă de V, motoare cu cilindri A sau motoare {}
- Motoare cu trei rânduri - Motoare W
- Motoare ventilatoare
- Motoare cu patru rânduri - Motoare X
- Motoare radiale - cu cilindri amplasați în jurul arborelui cotit
- Motoare multiradiale - două, trei- , motoare radiale cu patru cilindri și așa mai departe
În funcție de numărul de cilindri, unele dintre tipurile de mai sus aparțin grupului de motoare plate.
Motoare cu mai multe arbori:
Un motor cu mai multe arbori este un motor cu ardere cu piston echipat cu arbori cotiți multipli. În funcție de numărul de arbori, motoarele cu mai mulți arbori sunt numite cu doi arbori, trei arbori și așa mai departe.
Arborele cotit: pentru ce este și ce forțe trebuie să reziste?
Construcția cu mai mulți arbori a motorului permite realizarea de motoare cu un singur piston, cu două pistoane și cu mai multe pistoane.
Acest grup include:
- Motoare cu pistoane contrarotative
- Motoare cu cilindri paraleli - Motoare U
- Motor triunghiular
- Motoare Y
- Motor patrulater
- Motoare H
În funcție de numărul de cilindri, unele dintre tipurile de mai sus aparțin grupului de motoare plate.
Împărțirea motoarelor cu ardere cu piston în funcție de tipul de distribuție:
- Motor cu distribuție pe canal
- Motor cu distribuție cu glisiere
- Motor cu distribuție cu supape:
- Distribuție supapă F - cu o supapă pe partea laterală a cilindrului cu cealaltă în cap (design învechit)
- Distribuție supapă SV (supapă laterală) - cu o supapă pe partea laterală a cilindrului (design învechit)
- Distribuție supape OHV (supapă deasupra capului) - cu supape în chiulasă
- Tren de supape OHC (arborele cu came deasupra capului) - cu supape și un arbore cu came în chiulasă
- Tren de supape DOHC sau 2xOHC - cu doi arbori cu came în cilindru cap
- Motor cu distribuție combinată - un canal, ieșirea printr-o supapă se ocupă de obicei de intrarea amestecului.
Parametrii caracteristici ai unui motor cu combustie alternativă cu mișcare alternativă a pistonului sunt:
- Cursa - distanța dintre centrul inferior și superior al pistonului
- Volumul cursei - diferența de volume ale camerei de ardere dintre centrul inferior și superior al pistonului în cm3
- Volumul spațiului de compresie - volumul care rămâne în cilindru în cm3 când pistonul se află în punctul mort superior
- Raportul de compresie - raportul dintre volumul cilindrului când pistonul se află în punctul mort inferior și volumul când pistonul se află la punctul mort superior. punct mort superior
Parametrii de bază ai unui motor cu ardere cu piston:
Parametrii tehnici de bază ai unui motor cu ardere cu piston includ puterea și cuplul. Viteza maximă și accelerația mașinii depind de acești parametri, de consumul de combustibil sau de capacitatea de a urca dealuri.
Puterea motorului este dată în kilowați (kW) și cai putere (PS, CP, ks). Unitatea de cuplu este Newtonmetrul (Nm) sau lira pe picior (ft-lbs).