Funcionament i Components del Motor d'Explosió: Guia Completa
El bloc del motor és la peça més voluminosa del motor. És feta de ferro colat aliat amb petites proporcions de metalls, cosa que li permet oferir una gran resistència a la deformació per l'efecte de temperatures elevades, al desgast i a la corrosió. També es fabrica amb aliatges lleugers.
Al bloc hi ha els cilindres i els punts de suport del cigonyal (coixinets), al qual s'uneixen les bieles i els pistons. En alguns motors més antics s'hi allotja l'arbre de lleves que acciona les vàlvules de la culata mitjançant unes varetes. Els motors actuals tenen l'arbre de lleves en cap o en culata. Tant a la culata com al bloc hi ha una sèrie de conductes que coincideixen quan les dues parts s'acoblen: les cambres d'aigua per on circula l'aigua de refrigeració del motor i els conductes de l'oli de lubricació.
Mecanismes Essencials del Motor d'Explosió
Mecanisme Pistó-Biela
El mecanisme pistó-biela és format pel pistó, que es desplaça amb un moviment alternatiu dins del cilindre, i la biela, que uneix el pistó al cigonyal. Aquest converteix el moviment alternatiu de pujada i baixada del pistó en moviment rotatiu.
Sistema Elèctric d'Encesa del Motor
En els motors d’encesa per guspira, la combustió de la mescla introduïda a la cambra de combustió es fa mitjançant les bugies, que són uns elements instal·lats a la culata que disposen de dos terminals elèctrics anomenats elèctrodes, situats a la cambra de combustió. Entre aquests elèctrodes es fa saltar una guspira elèctrica capaç d’encendre la mescla en el moment apropiat. Perquè es produeixi la guspira, uns sistemes electrònics especials fan que els elèctrodes de la bugia rebin corrent d'alta tensió, moment en el qual salta un arc elèctric que provoca la guspira i, per tant, l'encesa.
El Motor d'Explosió de Quatre Temps (Cicle Otto)
El motor de quatre temps, basat en el cicle d'Otto, realitza la combustió en quatre fases diferents:
Fase d'Admissió
La vàlvula d'admissió s'obre automàticament i el pistó inicia el descens des del Punt Mort Superior (PMS) fins al Punt Mort Inferior (PMI). Alhora, es crea un buit a l'interior del cilindre que fa entrar l'aire i la gasolina provinents del conducte d'aspiració i de l'injector. Quan el pistó arriba al PMI, ja ha succionat la quantitat necessària d'aquesta mescla.
Fase de Compressió
La vàlvula d'admissió es tanca i la d'escapament continua tancada. El pistó es desplaça des del PMI fins al PMS i comprimeix el fluid de l'interior del cilindre, cosa que provoca un augment de la pressió i de la temperatura fins a valors que permeten la combustió.
Fase d'Explosió i Expansió
Les dues vàlvules estan tancades. La bugia genera una guspira elèctrica i es produeix l'encesa de la mescla. És així com s'origina l'expansió dels gasos que provoca l'empenyiment del pistó cap al PMI. En aquesta fase té lloc la transformació de l'energia calorífica en energia mecànica.
Fase d'Escapament
La vàlvula d'escapament s'obre i el pistó inicia l'ascens, expulsant els gasos cremats de l'interior del cilindre. En arribar al PMS, es tanca la vàlvula d'escapament i s'inicia novament el cicle.
El Motor Dièsel: Funcionament i Diferències
En els motors d'explosió del cicle dièsel, les fases són bàsicament les mateixes que en el cicle Otto. No obstant això, en la fase d'admissió tan sols entra aire al cilindre, que és comprimit. El carburant polvoritzat s'injecta dins el cilindre just abans de la tercera fase. En aquesta tercera fase, la forta pressió a què és sotmesa la mescla en provoca la combustió per autoencesa, sense necessitat de bugia.
El Motor d'Explosió de Dos Temps
El motor de dos temps simplifica el cicle en dues fases principals:
Fase d'Admissió-Compressió
El pistó parteix del PMI i puja. L'orifici d'admissió queda descobert i s'introdueix una càrrega de combustible en el càrter. En continuar pujant, tanca l'orifici d'escapament i el de càrrega, i completa la compressió de la mescla en la cambra de combustió. Immediatament abans del PMS, s'encén la mescla i el pistó surt impulsat cap avall.
Fase d'Explosió-Escapament
En baixar, el pistó descobreix l'orifici d'escapament i permet que els gasos cremats surtin. Al mateix temps, la part inferior del pistó actua com una bomba i impulsa la mescla que hi ha en el càrter cap a l'orifici de càrrega. La mescla, després de passar per aquest forat, arriba finalment a la cambra de combustió.