El motor de combustió

EL MOTOR DE COMBUSTIÓ

Montse Grau Camats

Motor de combustió interna

El motor de combustió interna rep aquest nom perquè la combustió es produeix dins del motor, a l’anomenada cambra de combustió.

En els motors, la combustió són explosions controlades i per això es parla de motors d’explosió.

Cambra de combustió

Motor de combustió interna

Segons la manera com es provoca l’explosió, si distingeixen dos tipus:

Encesa per guspira o Otto: Consumeix gasolina o gasos liquats a pressió.

Explosió per compressió dels gasos o dièsel: Que utilitzen olis pesants (gasoil).

Motor Otto

Motor dièsel

Motor de combustió interna

Segons el cicle de funcionament (entrada de la mescla dins la cambra , combustió i evacuació dels gasos cremats), poden ser de dos temps (motos) o de quatre temps (automòbils).

Segons el nombre de cilindres: 1a 4 (motos), de 4 a 8 (cotxes) o més de 8 (avions). Segons la col·locació, poden ser en línia, en V o horitzontals oposats, en forma d’estrella.

Motor de dos temps Motor de quatre temps

Parts del motor d’explosió

La culata: És una peça de ferro fos, que fa de tapa dels cilindres. A dalt hi ha les vàlvules que permeten regular l’entrada de l’aire i la sortida dels gasos cremats (dues per a cada cilindre la d’admissió i la d’escapament) i els mecanismes que fan el possible funcionament: l’arbre de lleves i els balancins, tapada per la tapa de culata. A sota hi ha la cambra de combustió, on cremen el combustible i l’aire. Als costats hi ha uns tubs metàl·lics anomenats col·lectors d'admissió i escapament.

Culata

Arbre de lleves

Parts del motor d’explosió

El bloc: És la peça més voluminosa del motor. Està feta de ferro colat, cosa que el fa molt resistent a la deformació per les temperatures elevades, el desgast i a la corrosió.

Al bloc hi ha cilindres i els punts de suport dels cigonyal (coixinets), al qual s’uneixen les bieles i els pistons. Hi ha una sèrie de conductes, les cambres d’aigua i conductes de l’oli.

BlocCilindres

Parts del motor de combustió El càrter: És una caixa metàl·lica, en

general d’aliatges lleugers, que va fixada mitjançant cargols. Serveix, d’una banda, per protegir el cigonyal i altres peces muntades al seu voltant i , de l’altra, com a dipòsit d’oli per a la lubrificació i la refrigeració del motor.

Càrter

Mecanismes del motor d’explosió Mecanisme pistó-biela: Està format pel

pistó, qu es mou de manera alternativa 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.

El pistó: És una peça cilíndrica fabricada d’un aliatge d’alumini.

Les bieles són d’acer, s’uneix el pistó amb el boló de biela.

Sistema de distribució

És el conjunt de mecanismes moguts pel motor que permeten regular l’entrada i la sortida de gasos de la cambra de combustió. Els seus elements fonamentals són les vàlvules i l’eix o arbre de lleves.

El moviment del cigonyal es transmet mitjançant una corretja a l’arbre de lleves , que possibilitza l’obertura i tancament dels balancins i taquets.

Sistemes de motor d’explosió

El motor necessita un sistema d’alimentació, un circuit elèctric i un circuit de refrigeració i greixatge.

Sistema d’alimentació del motor: Emmagatzemen el combustible. Té diferents elements:

L’injector: Fa entrar l’aire i el combustible necessari i en el moment precís.

El carburador: És l’aparell que mescla el carburant i l’aire en la proporció adequada.

Sistemes de motor d’explosió Sistema elèctric d’encesa: En els motors

d’encesa per guspira la combustió es fa mitjançant les bugies. Estan a la culata i disposen d’unes terminacions elèctriques anomenades elèctrodes, que fan saltar la guspira elèctrica capaç d’encendre la mescla en el moment adequat.

Sistemes de motor d’explosió Sistema de refrigeració: El sistema de

refrigeració dels motors de combustió interna pot ser per aire o per aigua.

Per aire: Els cilindres i la culata tenen unes aletes que, en augmentar la superfícies de contacte amb l’aigua, fan possible la dissipació de la calor.

Per aigua: La calor és absorbida per l’aigua del circuit. Una bomba , accionada pel mateix motor, força la circulació de l’aigua a través d’unes canalitzacions internes. EL termòstat és una vàlvula que regula el pas de l’aigua al radiador.

Per aire

Per aigua

Sistemes del motor d’explosió Sistema de greixatge: És totalment

independent del de refrigeració i, a més de disminuir el desgast i el fregament entre les peces, també té la funció de refrigerar determinats òrgans del motor. L’oli s’introdueix per la culata fins al càrter; una bomba en recull l’oli i, després de passar pel filtre, l’envia a pressió per les conduccions adequades fins als diferents òrgans del motor.

EL motor d’explosió de quatre temps d’Otto

La transformació del moviment alternatiu del pistó dins del cilindre en moviment rotatiu es duu a terme en quatre fases, anomenats cicles tèrmics. Per tal que el cigonyal faci una volta sencera, cal fer tota una fase.

1. Fase d’admissió. 2. Fase de compressió. 3. Fase d’explosió i expansió 4. Fase d’escapament.

Motor Otto

El motor dièsel

En els motors d’explosió de cicle dièsel, les fases són les mateixes. Però en la fase d’admissió només entra aire al cilindre i el carburant polvoritzat s’injecta dins el cilindre. La tercera fase hi ha una forta pressió, que fa la combustió.

Cursa i cilindrada

S’anomena cursa, la distància recorreguda pel pistó des del PMS fins al PMI, o a l’inrevés. Les dues posicions extremes entre les quals es pot moure un pistó s'anomenen PMS i PMI.

La cilindrada d’un cilindre és un volum de mescla que cap dins del cilindre. Està determinada per la cursa del pistó (del PMS i PMI) dins del cilindre i del seu diàmetre.

El motor d’explosió de dos temps S’utilitza en motos petites, petits

generadors de corrent elèctrica , màquines agrícoles petites... És més senzill que l’altre, però té un funcionament semblant. En lloc de vàlvules, en els cilindres hi ha tres forats que s’obren i es tanquen amb el mateix moviment del pistó: el d’admissió, de càrrega i d’escapament.

El rendiment és inferior i són més contaminants.

Fases del motor d’explosió de dos temps

1. Fase d’adimissió-compressió. El pistó parteix del PMI i puja, el forat d’admissió queda descobert i s’ hi posa combustible. Continua pujant i tanca l’orifici d’escapament i el de càrrega, immediatament abans del PMS s'encén la mescla.

2. Fase d’explosió-escapament. En baixar, el pistó descobreix el forat d’escapament i permet que els gasos cremats surtin. I s’impulsa la mescla cap al forat de càrrega, finalment arriba a la cambra de combustió.