Cómo funciona el motor de un coche
Un motor, también conocido como motor, es una máquina que puede convertir una forma de energía en otra forma de energía más útil, generalmente energía química en energía mecánica. En ocasiones es adecuado para ambos dispositivos generadores de energía. También puede referirse a toda la máquina, incluido el dispositivo de alimentación. A continuación se muestra el principio de funcionamiento del motor de un automóvil que he recopilado. Espero que le resulte útil.
El motor es el dispositivo de potencia del coche, y su rendimiento afecta directamente al rendimiento del coche. Existen muchos tipos de motores con diferentes estructuras para satisfacer las necesidades de los diferentes modelos. Según el combustible utilizado por el motor, se puede dividir en categorías como motores de gasolina y motores diésel. Permítanme presentarles el principio de funcionamiento del motor de un automóvil.
1. Teoría básica
Un motor de gasolina convierte la energía de la gasolina en energía cinética para impulsar un coche. La forma más sencilla es obtener energía cinética quemando gasolina dentro del motor. Por lo tanto, el motor de un automóvil es un motor de combustión interna: la combustión se produce dentro del motor.
Hay dos puntos a tener en cuenta:
1. Existen otros tipos de motores de combustión interna, como los motores diésel y las turbinas de gas, cada uno con sus propias ventajas y desventajas.
2. También existen motores de combustión externa. Las máquinas de vapor utilizadas en los primeros trenes y barcos eran típicas máquinas de combustión externa. El combustible (carbón, madera, aceite) se quema fuera del motor para producir vapor, y luego el vapor ingresa al interior del motor para generar energía. La eficiencia de los motores de combustión interna es mucho mayor que la de los motores de combustión externa, y también es mucho menor que la de los motores de combustión externa de la misma potencia. Por tanto, los coches modernos no utilizan máquinas de vapor.
Por el contrario, los motores de combustión interna son más eficientes que los motores de combustión externa, más baratos que las turbinas de gas y más fáciles de añadir combustible que los vehículos eléctricos. Estas ventajas han llevado a la mayoría de los automóviles modernos a utilizar motores de combustión interna alternativos.
2. La combustión es la clave.
Los motores de los coches suelen utilizar 4 tiempos. (El motor rotativo de Mazda no lo trataremos aquí, Auto Illustrated lo ha presentado)
Los 4 tiempos son: admisión, compresión, combustión y escape. Después de completar estos 4 procesos, el motor completa un ciclo (2 vueltas).
El pistón está conectado por un vástago y el cigüeñal. El proceso es el siguiente:
1. El pistón comienza en la parte superior, la válvula de admisión se abre y el pistón se mueve hacia abajo. , y se aspira la mezcla de aceite y aire
2. El pistón se mueve hacia arriba para comprimir la mezcla de aceite y aire, lo que hace que la explosión sea más poderosa.
3. Cuando el pistón llega a la parte superior, la bujía libera una chispa para encender la mezcla de combustible y gas, y la explosión hace que el pistón se mueva hacia abajo nuevamente.
4. El pistón llega al fondo, la válvula de escape se abre, el pistón se mueve hacia arriba y los gases de escape se descargan del cilindro a través del tubo de escape.
Nota: El movimiento final producido por el motor de combustión interna es rotacional. El movimiento alternativo lineal del pistón es eventualmente convertido en rotación por el cigüeñal, de modo que los neumáticos del automóvil pueden moverse.
3. Número de cilindros
El componente central del motor es el cilindro, y el pistón se mueve alternativamente en el cilindro. La descripción anterior es el proceso de movimiento de un solo cilindro y. el motor en la aplicación real Todos tienen varios cilindros (los de 4, 6 y 8 cilindros son más comunes). Solemos clasificar los motores por la disposición de los cilindros: en línea (92to.COm), en V o en horizontal (por supuesto, también existe el tipo W del Grupo Volkswagen, que en realidad está compuesto por dos V).
Las diferentes disposiciones confieren al motor sus propias ventajas y desventajas en términos de suavidad, coste de fabricación y apariencia, y están equipadas en los coches correspondientes.
4. Desplazamiento
La compresión y combustión de la mezcla se realiza en la cámara de combustión. El pistón oscila. Se pueden observar los cambios en el volumen de la cámara de combustión, el máximo y el otro. Valores mínimos. La diferencia es el desplazamiento, medido en litros (L) o mililitros (CC). La cilindrada de un coche suele oscilar entre 1,5 litros y 4,0 litros. La cilindrada de cada cilindro es de 0,5 L y la cilindrada del 4 cilindros es de 2,0 L. Si hay 6 cilindros dispuestos en forma de V, es un V6 de 3,0 litros. En términos generales, la cilindrada indica la potencia del motor.
Por lo que aumentar el número de cilindros o aumentar el volumen de la cámara de combustión de cada cilindro puede resultar en más potencia.
5. Otras partes del motor
El árbol de levas controla la apertura y el cierre de la válvula de admisión y de la válvula de escape
La bujía emite chispas para encender el mezcla de gas combustible, provocando una explosión. La chispa debe soltarse en el momento adecuado.
Válvula Las válvulas de entrada y salida de aire se abren en el momento adecuado para inhalar la mezcla de aceite y aire y descargar los gases de escape. Durante la compresión y la combustión, estas dos válvulas están cerradas para asegurar el sellado de la cámara de combustión.
Los anillos de pistón proporcionan sellos en la pared del cilindro y el pistón:
1. Evitan que la mezcla de aceite y aire y los gases de escape se filtren al tanque de aceite lubricante durante la compresión y la combustión.
2. Evite que el aceite lubricante entre en el cilindro y se queme.
La mayoría de coches que "queman aceite" se deben a que el motor es demasiado viejo: los aros del pistón ya no están sellados (sale humo verde del tubo de escape)
El vástago del pistón conecta los aros del pistón y el cigüeñal, de modo que el pistón y el cigüeñal mantienen sus respectivos movimientos.
La ranura de aceite lubricante rodea el cigüeñal y contiene una cantidad considerable de aceite.
Ampliar conocimientos: Términos comunes en motores de automoción
1. Punto muerto superior
El punto muerto superior se refiere al punto más alejado desde el pistón hasta el centro de rotación del el cárter. Esa es la posición más alta del pistón.
2. Punto muerto inferior
El punto muerto inferior se refiere al punto donde la parte superior del pistón está más cerca del centro de rotación del cárter, es decir, la posición más baja del pistón .
3. Carrera del pistón S
La carrera del pistón se refiere al proceso de movimiento del pistón de un punto muerto a otro punto muerto, también llamado carrera. La distancia S de la carrera es la distancia entre los puntos muertos superior e inferior. La unidad suele ser mm.
IV. Radio del cigüeñal R
El radio del cigüeñal se refiere a la distancia desde la línea central del pasador del cigüeñal conectado al extremo grande de la biela hasta la línea central de rotación del cigüeñal. . Por cada revolución del cigüeñal, el pistón realiza dos carreras, por lo que S=2R.
5. Volumen de trabajo del cilindro Vh
El volumen de trabajo del cilindro se refiere al volumen de espacio con el que contacta el pistón cuando se mueve de un punto muerto a otro punto muerto.
Vh=πD^2S/(4*10^6)
Vh-Volumen de trabajo del cilindro, L;
D-Diámetro del cilindro, unidad mm;
S - carrera del pistón, unidad mm.
6. Volumen de trabajo del motor Vl
El volumen de trabajo del motor se refiere al volumen de trabajo total de todos los cilindros del motor, al que generalmente llamamos cilindrada del motor. El número de cilindros del motor está representado por i. Entonces Vl=Vh*i
La unidad de Vl es L.
7. Volumen de la cámara de combustión Vc
El volumen de la cámara de combustión se refiere al volumen de espacio sobre la parte superior del pistón cuando el pistón está en el punto muerto superior. Generalmente expresado por Vc, la unidad es L.
8. Volumen total del cilindro Va
El volumen total del cilindro Va se refiere al volumen de espacio sobre la parte superior del pistón cuando el pistón está en el punto muerto inferior. Es igual a la suma del volumen de trabajo del cilindro y el volumen de la cámara de combustión.
Va=Vh+Vc
La unidad es L.
9. Relación de compresión ε
La relación de compresión se refiere a la relación entre el volumen total del cilindro y el volumen de la cámara de combustión.
Es decir, ε=Va/Vc=1+Vh/Vc
La relación de compresión se utiliza para medir el grado en que se comprime el aire o el gas mezclado, lo que afecta la temperatura. eficiencia del motor. Generalmente los motores de gasolina tienen entre 8 y 11, y los diésel entre 16 y 22.
10. Ciclo de trabajo
El motor completa cuatro procesos (carreras) de admisión, compresión, potencia y escape, lo que se denomina ciclo de trabajo.