Fonaments de Mecànica i Impacte Ambiental: Motors, Cilindrada i Combustibles

Motor de quatre temps

Els motors de quatre temps utilitzen la gasolina com a combustible. Mitjançant un mecanisme biela-manovella, transformen el moviment rectilini alternatiu del pistó en un moviment de rotació, de manera similar a com ho fan les màquines de vapor.

Les quatre fases del cicle

1. Temps 1: Admissió: La vàlvula d’admissió s’obre. El buit que provoca el pistó en baixar xucla la mescla de gasolina i aire.
2. Temps 2: Compressió: La vàlvula d’admissió es tanca i el pistó, desplaçant-se cap a la part superior del cilindre, comprimeix la mescla d’aire.
3. Temps 3: Explosió: Una guspira produïda per la bugia inflama la mescla i provoca l’explosió. En aquest moment es produeix una gran quantitat de gasos que empenyen amb força el pistó cap a la part inferior del cilindre.
4. Temps 4: Escapament: Quan el pistó ha arribat a la part inferior del cilindre, s’obre la vàlvula d’escapament i els gasos surten gràcies al moviment ascendent del pistó. Quan el pistó arriba al PMS (Punt Mort Superior), la vàlvula d’escapament es tanca.

Diferència entre motors de 4T i 2T

Els motors de dos temps (2T) són més lleugers i senzills que els de quatre temps (4T). Funcionen d’una manera similar, però utilitzen gasolina barrejada amb oli. Aquests motors uneixen els dos primers temps i els dos últims, realitzant el cicle complet en una sola volta de cigonyal.

Diferència entre motors Dièsel i Gasolina

El motor dièsel utilitza un sistema de combustió per compressió, a diferència del motor de gasolina que utilitza bugia. En el dièsel, durant l'admissió, només entra aire al cilindre, i la ignició es produeix per l'alta compressió i la injecció de combustible.

Cilindrada d'un vehicle

La cilindrada d'un vehicle es calcula mitjançant les següents fórmules:

• Cilindrada unitària (V_c): V_c = Pi · r² · c (cm³)
• Cilindrada total (V_t): V_t = V_c · n_c (cm³), on n_c és el nombre de cilindres.

Sistemes auxiliars del motor

Refrigeració

Té la funció d’eliminar l'excés de calor i, alhora, mantenir el motor a la temperatura ideal perquè els lubricants no perdin les seves propietats.

Lubricació

Consisteix a interposar una capa d’oli entre dues peces metàl·liques per evitar que es desgastin, que es generi massa calor i que es perdi energia.

Tipus de combustibles

Alguns exemples de combustibles utilitzats en automoció són:

• Gasolina
• Gasoli (Dièsel)
• Biodièsel
• Bioalcohol

Impacte ambiental dels vehicles

Pluja àcida

Els àcids provocats pel nitrogen i el sofre es barregen amb el vapor d’aigua dels núvols. Quan plou, arriben a la terra dissolts en les gotes, contaminant el sòl i les aigües, i destruint les fulles dels arbres.

Efecte hivernacle

El CO₂ s’acumula a les capes altes de l’atmosfera i impedeix que els raigs del sol puguin sortir, fent que rebotin una altra vegada cap a la superfície terrestre. Això provoca que les temperatures globals pugin.

Automòbil híbrid

Són vehicles que utilitzen dos motors: un d’elèctric i un de gasolina. El vehicle funciona principalment amb l’energia acumulada en bateries, la qual cosa redueix la contaminació i minimitza la producció de soroll.