2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:18
Por mais de cem anos, os motores de combustão interna têm sido usados como usinas de energia para a maioria das máquinas e mecanismos. No início do século 20, eles substituíram o motor a vapor de combustão externa. O motor de combustão interna é hoje o mais econômico e eficiente entre outros motores. Vejamos o dispositivo do motor de combustão interna.
História da Criação
A história dessas unidades começou há cerca de 300 anos. Foi então que Leonardo Da Vinci desenvolveu o primeiro desenho de um motor primitivo. O desenvolvimento desta unidade impulsionou a montagem, teste e melhoria contínua do motor de combustão interna.
Em 1861, de acordo com os desenhos que Da Vinci deixou para o mundo, eles criaram o primeiro motor de dois tempos. Naquela época, ninguém pensava que todos os carros e outros equipamentos seriam equipados com tais instalações, embora as unidades a vapor fossem usadas em equipamentos ferroviários.
O primeiro a usar motores de combustão interna em carros,foi Henry Ford. Ele foi o primeiro a escrever um livro sobre o projeto e operação do motor de combustão interna. A Ford foi a primeira a calcular a eficiência desses motores.
Classificação dos motores de combustão interna
No processo de desenvolvimento, o dispositivo do motor de combustão interna tornou-se mais complicado. Seu propósito, no entanto, permaneceu o mesmo. Existem vários tipos principais de motores de combustão interna que são os mais eficientes atualmente.
Primeiro em eficiência e economia - unidades alternativas. Nessas unidades, a energia gerada pela combustão da mistura combustível é convertida em movimento através de um sistema de bielas e virabrequim.
O arranjo geral de um motor de combustão interna carburado não é diferente de outros motores. Mas a mistura combustível é preparada diretamente no carburador. A injeção é realizada em um coletor comum, de onde, sob a influência do vácuo, a mistura entra nos cilindros, onde acende a partir de uma descarga elétrica em uma vela.
Um motor de injeção difere de um motor de carburador, pois o combustível é fornecido a cada cilindro diretamente através de bicos separados. Então, depois que a gasolina é misturada com o ar, o combustível é inflamado pela faísca de uma vela.
Motor diesel é diferente da gasolina. Considere brevemente o dispositivo de um motor de combustão interna a diesel. Não há velas usadas para ignição. Este combustível inflama sob alta pressão. Como resultado, o motor diesel aquece. A temperatura é superior à temperatura de combustão. A injeção é realizada por meio de bicos.
Os motores de pistão também pertencem aos motores de combustão interna. Nessas unidades, a energia térmicacombustão do combustível afeta o rotor. Tem uma forma especial e um perfil especial. A trajetória do movimento do rotor é planetária (o elemento está localizado dentro de uma câmara especial). O rotor executa simultaneamente um grande número de funções - esta é a distribuição de gás, a função do virabrequim e do pistão.
Há também motores de combustão interna de turbina a gás. Nessas unidades, a energia térmica é convertida por meio de um rotor com pás em forma de cunha. Esses mecanismos fazem a turbina girar.
Os motores de pistão são considerados os mais confiáveis, de baixa manutenção e econômicos. As rotativas praticamente não são usadas na tecnologia automotiva em massa. Agora, apenas a japonesa Mazda produz modelos de carros equipados com motores de pistão rotativo. Carros experientes com motores de turbina a gás foram produzidos pela Chrysler nos anos 60 e, depois disso, nenhuma montadora retornou a essas instalações. Na União Soviética, alguns modelos de tanques e navios de desembarque foram equipados com motores de turbina a gás por um curto período de tempo. Mas então decidiu-se abandonar essas unidades de energia. É por isso que estamos considerando o dispositivo do motor de combustão interna - eles são os mais populares e eficientes.
dispositivo ICE
Vários sistemas são combinados na carcaça do motor. Este é o bloco de cilindros no qual estão localizadas as próprias câmaras de combustão. Neste último, a mistura de combustível queima. Além disso, o motor consiste em um mecanismo de manivela projetado para converter a energia dos pistões em rotação do virabrequim. No prédio do poderA unidade também possui um mecanismo de distribuição de gás. Sua tarefa é garantir a abertura e fechamento oportunos das válvulas de admissão e escape. O motor não funcionará sem injeção, ignição e sistema de escapamento.
Ao ligar a unidade de potência, uma mistura de combustível e ar é fornecida aos cilindros através das válvulas de admissão abertas. É então inflamado por uma descarga elétrica na vela de ignição. Quando a mistura inflama e os gases começam a se expandir, a pressão no pistão aumentará. Este último será acionado e fará com que o virabrequim gire.
O projeto e operação do motor de combustão interna são tais que o motor funciona em certos ciclos. Esses ciclos são constantemente repetidos em alta frequência. Isso garante a rotação contínua do virabrequim.
Princípio de funcionamento dos motores de combustão interna a dois tempos
Quando o motor dá partida, o pistão, que é acionado pela rotação do virabrequim, começa a se mover. Quando atinge seu ponto mais baixo e começa a subir, o combustível é fornecido ao cilindro.
Ao subir, o pistão comprime a mistura. Ao atingir o ponto morto superior, a vela de ignição acende a mistura devido a uma descarga elétrica. Os gases se expandem instantaneamente e empurram o pistão para baixo.
Então, a válvula de escape do cilindro se abre e os produtos de combustão saem dos cilindros para o sistema de escape. Então, novamente atingindo o ponto inferior, o pistão começará a se mover para cima. O virabrequim fará uma revolução.
Quando o novo começamovimento do pistão, as válvulas de admissão se abrirão novamente e a mistura de combustível será fornecida. Ele ocupará todo o volume que os produtos de combustão ocuparam e o ciclo se repetirá novamente. Devido ao fato de que os pistões em tais motores funcionam apenas em dois ciclos, são feitos menos movimentos, ao contrário de um motor de combustão interna de quatro tempos. Redução das perdas por atrito. Mas esses motores ficam mais quentes.
Nas unidades de potência de dois tempos, o pistão também desempenha o papel de um mecanismo de distribuição de gás. No processo de movimento, as aberturas para a entrada da mistura de combustível e a liberação dos gases de escape abrem e fecham. A pior troca de gases em comparação com os motores de quatro tempos é a principal desvantagem desses motores. No momento da exaustão dos gases, a potência é significativamente perdida.
Atualmente, motores de dois tempos são usados em ciclomotores, scooters, barcos, serras a gasolina e outros veículos de baixa potência.
Quatro tempos
O dispositivo deste tipo de motor de combustão interna é ligeiramente diferente de um dois tempos. O princípio de operação também é um pouco diferente. Há quatro tempos por rotação do virabrequim.
O primeiro passo é o fornecimento de uma mistura combustível ao cilindro do motor. O motor, sob a influência do vácuo, suga a mistura para dentro do cilindro. O pistão no cilindro neste momento desce. A válvula de entrada está aberta e a gasolina e o ar atomizados entrarão na câmara de combustão.
A seguir vem o curso de compressão. A válvula de admissão fecha e o pistão se move para cima. Nesse caso, a mistura no cilindro é significativamente comprimida. Devido à pressão, a misturaaquece. A pressão aumenta a concentração.
Segue o terceiro ciclo de trabalho. Quando o pistão quase atinge sua posição superior, o sistema de ignição é ativado. Uma faísca s alta sobre a vela e a mistura acende. Devido à expansão instantânea dos gases e à propagação da energia da explosão, o pistão sob pressão se move para baixo. Este ciclo na operação de um motor de quatro tempos é o principal. As outras três medidas não afetam a criação da obra e são auxiliares.
No quarto ciclo, começa a fase de lançamento. Quando o pistão atinge o fundo da câmara de combustão, a válvula de escape se abre e os gases de escape saem primeiro para o sistema de escape e depois para a atmosfera.
Aqui está o dispositivo e o princípio de funcionamento do motor de combustão interna de quatro tempos, instalado sob o capô da maioria dos carros.
Sistemas Auxiliares
Examinamos o dispositivo do motor de combustão interna. Mas qualquer motor não poderia funcionar se não estivesse equipado com sistemas adicionais. Falaremos sobre eles abaixo.
Ignição
Este sistema faz parte do equipamento elétrico. Ele é projetado para formar faíscas que inflamam a mistura de combustível.
O sistema inclui uma bateria e um gerador, uma fechadura de ignição, uma bobina e um dispositivo especial - um distribuidor de ignição.
Sistema de admissão
É necessário para que o motor entre sem interrupçõesar. O oxigênio é necessário para formar a mistura. Por si só, a gasolina não queima. Deve-se notar que nos carburadores a admissão é apenas um filtro e dutos de ar. O sistema de admissão dos carros modernos é mais complexo. Inclui uma entrada de ar na forma de tubos, um filtro, uma válvula borboleta e um coletor de admissão.
Sistema de potência
Do princípio do motor de combustão interna, sabemos que o motor precisa queimar alguma coisa. É gasolina ou diesel. O sistema de alimentação fornece combustível durante a operação do motor.
No caso mais primitivo, este sistema é composto por um tanque, além de uma linha de combustível, filtro e bomba, que fornecem combustível ao carburador. Nos carros de injeção, o sistema de potência é controlado pela ECU.
Sistema de lubrificação
O sistema de lubrificação inclui uma bomba de óleo, um cárter, um filtro de óleo. As unidades de potência a diesel e a gasolina também possuem um resfriador para limpar o lubrificante. A bomba é acionada pelo virabrequim.
Conclusão
Isso é o que é um motor de combustão interna. Examinamos o dispositivo e o princípio de seu funcionamento, e agora está claro como funciona um carro, uma motosserra ou um gerador a diesel.
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O que é um motor de combustão interna em um carro?
O motor de combustão interna nos carros é o componente mais importante. Se o motor de combustão interna não tivesse sido inventado, a indústria automotiva provavelmente teria parado no volante e não se desenvolvido mais para as proporções modernas. O motor fez uma verdadeira revolução. Vamos falar sobre o que é um motor de combustão interna, sobre sua história, dispositivo e princípio de funcionamento
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