Presentación - Motor de combustión interna. Presentación "Motores de combustión interna" Presentación del carburador para motores de combustión interna

Preparado por: Maxim Tarasov

Supervisor: Maestría en Capacitación Industrial

MAOU DO MUK "Eureka"

Barakaeva Fatima Kurbanbievna

El motor de combustión interna (ICE) es uno de los principales dispositivos en el diseño de un automóvil, que sirve para convertir la energía del combustible en energía mecánica, que, a su vez, realiza un trabajo útil. El principio de funcionamiento de un motor de combustión interna se basa en el hecho de que el combustible en combinación con el aire forma una mezcla de aire. Combustión cíclicamente en la cámara de combustión, la mezcla de aire y combustible proporciona alta presión dirigida al pistón, que, a su vez, hace girar el cigüeñal a través del mecanismo de manivela. Su energía de rotación se transfiere a la transmisión del vehículo.

Un motor de arranque se usa a menudo para arrancar un motor de combustión interna, generalmente un motor eléctrico que hace girar el cigüeñal. En los motores diesel más pesados, se utiliza un ICE auxiliar ("motor de arranque") como motor de arranque y con el mismo propósito.

Existen los siguientes tipos de motores (ICE):

gasolina
diesel
gas
gas-diesel
pistón rotativo

Motores de combustión interna de gasolina- el más común de los motores de automóvil. La gasolina les sirve de combustible. Al pasar a través del sistema de combustible, la gasolina ingresa al carburador o al colector de admisión a través de boquillas rociadoras, y luego esta mezcla de aire y combustible se alimenta a los cilindros, se comprime bajo la influencia del grupo de pistones y se enciende con la chispa de las bujías.

El sistema de carburador se considera obsoleto, por lo que el sistema de inyección de combustible ahora se usa ampliamente. Las boquillas atomizadoras de combustible (inyectores) se inyectan directamente en el cilindro o en el colector de admisión. Los sistemas de inyección se dividen en mecánicos y electrónicos. En primer lugar, se utilizan mecanismos de palanca mecánicos de tipo émbolo para la dosificación de combustible, con posibilidad de control electrónico de la mezcla de combustible. En segundo lugar, el proceso de extracción e inyección de combustible está completamente asignado a la unidad de control electrónico (ECU). Los sistemas de inyección son necesarios para una combustión más completa del combustible y la minimización de los productos de combustión nocivos.

Motores diésel de combustión interna uso especial combustible diesel... Los motores de este tipo de automóviles no tienen sistema de encendido: la mezcla de combustible que ingresa a los cilindros a través de los inyectores es capaz de explotar bajo la influencia de alta presión y temperatura, que son proporcionadas por el grupo de pistones.

Motores de gasolina y diesel. Ciclos de trabajo de gasolina y diésel

use gas como combustible - licuado, generador, comprimido natural. La proliferación de tales motores se debió a los crecientes requisitos para la seguridad ambiental del transporte. El combustible original se almacena en cilindros a alta presión, desde donde ingresa al regulador de gas a través del evaporador, perdiendo presión. Además, el proceso es similar a un motor de combustión interna de gasolina por inyección. En algunos casos, es posible que los sistemas de suministro de gas no utilicen vaporizadores.

Un automóvil moderno suele ser impulsado por un motor de combustión interna. Hay muchos motores de este tipo. Se diferencian en volumen, número de cilindros, potencia, velocidad de rotación, combustible utilizado (motores de combustión interna diésel, gasolina y gas). Pero, en principio, el dispositivo del motor de combustión interna parece serlo.

¿Cómo funciona un motor y por qué se le llama motor de combustión interna de cuatro tiempos? La combustión interna es comprensible. El combustible se quema dentro del motor. ¿Por qué motor de 4 tiempos, qué es? De hecho, también hay motores de dos tiempos. Pero rara vez se usan en automóviles.

El motor de cuatro tiempos se llama debido al hecho de que su trabajo se puede dividir en cuatro partes iguales en el tiempo. El pistón se moverá a través del cilindro cuatro veces, dos veces hacia arriba y dos hacia abajo. La carrera comienza cuando el pistón está en el punto más bajo o alto. En mecánica, esto se denomina punto muerto superior (TDC) y punto muerto inferior (BDC).

El primer golpe, también conocido como ingesta, comienza desde el TDC (punto muerto superior). Moviéndose hacia abajo, el pistón succiona la mezcla de aire y combustible en el cilindro. La operación de esta carrera ocurre cuando la válvula de admisión está abierta. Por cierto, hay muchos motores con múltiples válvulas de admisión. Su número, tamaño y tiempo en estado abierto pueden afectar significativamente la potencia del motor. Hay motores en los que, dependiendo de pisar el acelerador, hay un aumento forzado del tiempo que las válvulas de admisión están abiertas. Esto se hace para aumentar la cantidad de combustible aspirado, que, después del encendido, aumenta la potencia del motor. El coche, en este caso, puede acelerar mucho más rápido.

La siguiente carrera del motor es la carrera de compresión. Una vez que el pistón ha alcanzado su punto más bajo, comienza a elevarse, comprimiendo así la mezcla que ingresó al cilindro en la carrera de admisión. La mezcla de combustible se comprime al volumen de la cámara de combustión. ¿Qué es esta cámara? El espacio libre entre la parte superior del pistón y la parte superior del cilindro cuando el pistón está en el punto muerto superior se llama cámara de combustión. Las válvulas están completamente cerradas en esta carrera del motor. Cuanto más cerrados estén, mejor será la compresión. En este caso, es de gran importancia el estado del pistón, el cilindro y los aros del pistón. Si hay grandes espacios, entonces una buena compresión no funcionará y, en consecuencia, la potencia de dicho motor será mucho menor. La compresión se puede comprobar con un dispositivo especial. Por la cantidad de compresión, se puede sacar una conclusión sobre el grado de desgaste del motor.

El tercer ciclo es de trabajo, comienza desde TDC. No es casualidad que se le llame trabajador. Después de todo, es en este ciclo donde tiene lugar la acción que hace que el automóvil se mueva. En este ciclo, entra en funcionamiento el sistema de encendido. ¿Por qué este sistema se llama así? Porque se encarga de encender la mezcla de combustible comprimida en el cilindro en la cámara de combustión. Funciona de manera muy simple: la vela del sistema enciende una chispa. Para ser justos, vale la pena señalar que la chispa se emite desde la bujía unos pocos grados antes de que el pistón alcance el punto superior. Estos grados, en un motor moderno, son regulados automáticamente por el "cerebro" del automóvil.

Después de que el combustible se enciende, se produce una explosión: aumenta bruscamente de volumen, lo que obliga al pistón a moverse hacia abajo. Las válvulas en esta carrera del motor, como en la anterior, se encuentran en estado cerrado.

El cuarto compás es el ritmo de la liberación.

El cuarto golpe del motor, el último es el escape. Habiendo alcanzado el punto inferior, después de la carrera de trabajo, la válvula de escape del motor comienza a abrirse. Puede haber varias válvulas de este tipo, así como válvulas de admisión. Moviéndose hacia arriba, el pistón elimina los gases de escape del cilindro a través de esta válvula: lo ventila. El grado de compresión en los cilindros, la eliminación completa de los gases de escape y la cantidad requerida de la mezcla de aire y combustible aspirada dependen del funcionamiento preciso de las válvulas.
Después del cuarto compás, es el turno del primero. El proceso se repite cíclicamente. ¿Y debido a qué tiene lugar la rotación, la operación del motor de combustión interna para los 4 tiempos, que hace que el pistón suba y baje en los golpes de compresión, escape y admisión? El hecho es que no toda la energía recibida en la carrera de trabajo se dirige al movimiento del automóvil. Parte de la energía se gasta en desenrollar el volante. Y él, bajo la influencia de la inercia, hace girar el cigüeñal del motor, moviendo el pistón durante el período de carreras "inactivas".

La presentación se preparó en base a materiales del sitio http://autoustroistvo.ru

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Principio de funcionamiento El principio de funcionamiento del motor de combustión interna se basó en la pistola inventada por Alessandro Volta en 1777. Este principio consistía en el hecho de que en lugar de pólvora, se detonó una mezcla de aire con gas de carbón con la ayuda de una chispa eléctrica. En 1807, el suizo Isaac de Rivaz recibió una patente para el uso de una mezcla de aire con gas de carbón como medio para generar energía mecánica. Su motor estaba integrado en el automóvil, y consistía en un cilindro en el que, debido a la explosión, el pistón se movía hacia arriba y cuando bajaba accionaba el brazo oscilante. En 1825, Michael Faraday obtuvo benceno del carbón, el primer combustible líquido para un motor de combustión interna. Antes de 1830, se producían muchos vehículos que aún no tenían motores de combustión interna reales, sino motores que usaban una mezcla de aire y gas de carbón en lugar de vapor. Resultó que esta solución no trajo muchos beneficios y, además, la producción de tales motores no era segura. Las bases para un motor compacto y liviano fueron establecidas solo en 1841 por el italiano Luigi Cristoforis, quien construyó un motor de encendido por compresión. Dicho motor tenía una bomba que suministraba un líquido inflamable, queroseno, como combustible. Antes de 1830, se producían muchos vehículos que aún no tenían motores de combustión interna reales, sino motores que usaban una mezcla de aire y gas de carbón en lugar de vapor. Resultó que esta solución no trajo muchos beneficios y, además, la producción de tales motores no era segura.

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La aparición de los primeros motores de combustión interna Las bases para la creación de un motor compacto y ligero no fueron puestas hasta 1841 por el italiano Luigi Cristoforis, que construyó un motor que funciona según el principio de "encendido por compresión". Dicho motor tenía una bomba que suministraba un líquido inflamable, queroseno, como combustible. Eugenio Barzanti y Fetis Mattocci llevaron esta idea más allá y en 1854 presentaron el primer motor de combustión interna verdadero. Funcionó en una secuencia de tres tiempos (sin carrera de compresión) y se enfrió por agua. Aunque se consideraron otros tipos de combustible, eligieron una mezcla de aire con gas de carbón como combustible y al mismo tiempo alcanzaron una potencia de 5 CV. En 1858, apareció otro motor de dos cilindros, con cilindros opuestos. Para entonces, el francés Etienne Lenoir había completado un proyecto iniciado por su compatriota Hugon en 1858. En 1860, Lenoir patentó su propio motor de combustión interna, que luego se convirtió en un gran éxito comercial. El motor funcionaba con gas de carbón en un modo de tres tiempos. En 1863, intentaron instalarlo en un automóvil, pero la potencia era de 1,5 hp. a 100 rpm no bastaba con moverse. En la Exposición Universal de París de 1867, la planta de motores de gas Deutz, fundada por el ingeniero Nicholas Otto y el industrial Eugen Langen, presentó un motor basado en el principio Barzanti-Mattocchi. Era más ligero, producía menos vibraciones y pronto sustituyó al motor Lenoir. Una verdadera revolución en el desarrollo del motor de combustión interna se produjo con la introducción de un motor de cuatro tiempos, patentado por el francés Alphonse Bea de Rocha en 1862 y finalmente desplazando el motor Otto del servicio en 1876.

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Motor Wankel Motor de combustión interna de pistones rotativos (motor Wankel), cuyo diseño fue desarrollado en 1957 por el ingeniero Felix Wankel (F. Wankel, Alemania). Una característica del motor es el uso de un rotor giratorio (pistón) ubicado dentro de un cilindro, cuya superficie está hecha a lo largo del epitrocoide. El rotor montado en el eje está rígidamente conectado a una rueda dentada, que engrana con un engranaje fijo. Un rotor con una rueda dentada gira alrededor del engranaje, por así decirlo. En este caso, sus bordes se deslizan a lo largo de la superficie epitrocoidal del cilindro y cortan los volúmenes variables de las cámaras del cilindro. Este diseño permite un ciclo de 4 tiempos sin el uso de un mecanismo de sincronización de válvula especial.

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Motor a reacción Poco a poco, año tras año, la velocidad de los vehículos de transporte aumentó y se requirieron motores térmicos cada vez más potentes. Cuanto más potente es un motor de este tipo, mayor es su tamaño. Se podía colocar un motor grande y pesado en un barco o en una locomotora diesel, pero ya no era adecuado para un avión cuyo peso era limitado. Luego, en lugar de motores de pistón, se empezaron a instalar motores a reacción en aviones que, con un tamaño pequeño, podían desarrollar una potencia enorme. Se utilizan motores a reacción aún más potentes y potentes para suministrar cohetes, con la ayuda de los cuales naves espaciales, satélites terrestres artificiales y naves espaciales interplanetarias despegan hacia el cielo. En un motor a reacción, un chorro de combustible que se quema sale de la tubería (boquilla) a gran velocidad y empuja el avión o cohete. ¡La velocidad de un cohete espacial en el que se instalan dichos motores puede superar los 10 km por segundo!

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Entonces, vemos que los motores de combustión interna son un mecanismo muy complejo. Y la función que realiza la expansión térmica en los motores de combustión interna no es tan sencilla como parece a primera vista. Y no habría motores de combustión interna sin el uso de la expansión térmica de los gases. Y estamos fácilmente convencidos de esto, habiendo considerado en detalle el principio de funcionamiento del motor de combustión interna, sus ciclos de trabajo: todo su trabajo se basa en el uso de la expansión térmica de los gases. Pero el motor de combustión interna es solo uno de los usos específicos de la expansión térmica. Y a juzgar por los beneficios de la expansión térmica para las personas a través de un motor de combustión interna, se pueden juzgar los beneficios de este fenómeno en otras áreas de la actividad humana. Y deje pasar la era del motor de combustión interna, incluso si tienen muchas deficiencias, incluso si aparecen nuevos motores que no contaminan el ambiente interno y no usan la función de expansión térmica, pero el primero beneficiará a las personas durante mucho tiempo. y la gente responderá amablemente después de muchos cientos de años acerca de ellos, porque han llevado a la humanidad a un nuevo nivel de desarrollo y, habiéndolo superado, la humanidad se ha elevado aún más.

BPOU Russian-Polyansky Agrarian College

Presentación de la lección
sobre el tema: 1.2 "Motores de combustión interna"
Sobre el tema Operación y mantenimiento de tractores
1 curso, especialidad - Conductor-conductor de tractor de producción agrícola
Desarrollado por - profesor de disciplinas especiales
Goryacheva Lyudmila Borisovna
Ruso-Poliana - 2015

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

Los motores de combustión interna son motores térmicos en los que la energía química del combustible que se quema dentro de la cavidad de trabajo del motor se convierte en trabajo mecánico.
Los motores de combustión interna se dividen en dos grupos: motores diésel de encendido por compresión que funcionan con combustible diésel y motores de encendido positivo con carburador que funcionan con gasolina, y los motores con carburador se utilizan para arrancarlos.
Un motor de combustión interna diesel consta de las unidades principales: un cárter, un mecanismo de biela y manivela, un mecanismo de distribución de gas, un sistema de suministro de energía, equipo de combustible y un regulador, un sistema de lubricación, un sistema de enfriamiento y un dispositivo de arranque.

Clasificación ICE

Los motores de combustión interna se dividen en dos grupos principales: motores diesel y motores de carburador.
Los motores diésel (diesel) se utilizan como centrales eléctricas principales para crear la fuerza de tracción de la máquina base, moverla, accionamiento hidráulico de implementos montados y remolcados, así como para fines auxiliares (control de frenos, dirección, iluminación eléctrica).
Los motores de carburador de los tractores se utilizan para arrancar el motor principal.
Las características distintivas de los motores diesel incluyen simplicidad de diseño y confiabilidad en la operación, eficiencia, facilidad de arranque y control, confiabilidad de arranque en verano y en climas fríos y estabilidad de operación. Los motores diésel proporcionan, en comparación con los motores de carburador, mayor eficiencia del 25 al 32%, menor consumo de combustible del 25 al 30%, bajo costo operativo debido al menor precio del combustible pesado, diseño más simple debido a la ausencia de un sistema de encendido
Los motores de combustión interna instalados en tractores se denominan motores autotractores.

Clasificación ICE

Con cita
Los motores principales trabajan constantemente durante la ejecución de los ciclos de trabajo, el movimiento de los tractores de un objeto a otro, mientras se realizan operaciones auxiliares.
Los motores de arranque se encienden solo cuando se arranca el motor principal.
Por tipo y método de ignición de mezclas combustibles
Los motores diesel funcionan encendiendo combustible en el aire. La mezcla combustible se enciende aumentando la temperatura del aire durante la compresión en los cilindros y la atomización del combustible por los inyectores.
Los motores de carburador funcionan con una mezcla combustible que se prepara en el carburador y se enciende en los cilindros con una chispa eléctrica.
Por el tipo de combustible quemado
Se hace una distinción entre los motores de combustión interna que funcionan con combustible líquido pesado (por ejemplo, diesel, queroseno) y funcionan con combustible ligero (gasolina con diferente octanaje) y gaseoso (propano butano).

Por el método de formar una mezcla combustible.
La mezcla interna tiene lugar en los motores diesel, el aire se aspira por separado y se satura con combustible diesel atomizado dentro de los cilindros antes del encendido.
Con formación de mezcla externa, se utilizan para combustibles de gasolina y gas. El aire aspirado por el motor se mezcla con gasolina o gas en el carburador o mezclador hasta que la mezcla combustible ingresa a los cilindros.

Ciclo de trabajo de un motor diesel de cuatro tiempos y cuatro cilindros Carrera de admisión.

Con la ayuda de una fuente de energía externa, por ejemplo, un motor eléctrico (arranque eléctrico), se hace girar el cigüeñal del motor diesel y su pistón comienza a moverse desde el TDC. a n.m.t. (Figura 1, a). El volumen sobre el pistón aumenta, como resultado de lo cual la presión cae a 75 ... 90 kPa. Simultáneamente con el comienzo del movimiento del pistón, la válvula abre el canal de entrada, a través del cual el aire, habiendo pasado a través del filtro de aire, ingresa al cilindro con una temperatura al final de la entrada de 30 ... 50 ° C. Cuando el pistón llega a n. m., la válvula de entrada cierra el canal y el suministro de aire se detiene.

Batir la compresión

Con una mayor rotación del cigüeñal, el pistón comienza a moverse hacia arriba (ver Fig. 1, b) y comprime el aire. En este caso, ambos canales están cerrados por válvulas. La presión del aire al final de la carrera alcanza 3.5 ... 4.0 MPa, y la temperatura es 600 ... 700 ° C.

Carrera de expansión o carrera de trabajo

Al final de la carrera de compresión con la posición del pistón cerca de v. m. t., se inyecta combustible finamente atomizado en el cilindro a través de una boquilla (Fig. 1, c), que, mezclándose con aire muy caliente y gases que quedan parcialmente en el cilindro después del proceso anterior, se enciende y quema. Al mismo tiempo, la presión del gas en el cilindro aumenta a 6.0 ... 8.0 MPa y la temperatura aumenta a 1800 ... 2000 ° C. Dado que ambos canales permanecen cerrados en este caso, los gases en expansión presionan el pistón y, moviéndose hacia abajo, hace girar el cigüeñal a través de la biela.

Ciclo de lanzamiento

Cuando el pistón llega a n. m. t., la segunda válvula abre el canal de escape y los gases del cilindro salen a la atmósfera (ver Fig. 1, d). En este caso, el pistón, bajo la acción de la energía acumulada durante la carrera de trabajo por el volante, se mueve hacia arriba y la cavidad interna del cilindro se limpia de gases de escape. La presión del gas al final de la carrera de escape es de 105 ... 120 kPa, y la temperatura es de 600 ... 700 ° C.

En los tractores, los motores de carburador se utilizan como dispositivo de arranque para un motor diésel: motores de combustión interna de tamaño y potencia pequeños que funcionan con gasolina.
El diseño de estos motores es algo diferente al diseño de cuatro tiempos. El motor de dos tiempos no tiene válvulas que cierren los canales a través de los cuales ingresa carga fresca al cilindro y se liberan los gases de escape. El papel de las válvulas lo desempeña el pistón 7, que en los momentos correctos abre y cierra las ventanas conectadas a los canales, el puerto de purga 1, el puerto de salida 3 y el puerto de entrada 5. Además, se fabrica el cárter del motor sellado y forma una cámara de púas curvas 6, donde se encuentra el cigüeñal ...

Ciclo de trabajo de un motor de carburador de dos tiempos

Todos los procesos en tales motores ocurren en una revolución del cigüeñal, es decir, en dos tiempos, razón por la cual se les llama de dos tiempos.
Compresión- la primera medida. Cuando el pistón se mueve hacia arriba, cierra las ventanas de purga 1 y salida 3 y comprime la mezcla aire-combustible previamente suministrada al cilindro. Al mismo tiempo, se crea un vacío en la cámara del cigüeñal 6, y una nueva carga de la mezcla de aire y combustible preparada en el carburador 4 ingresa a través de la ventana de admisión 5 abierta.
Carrera de trabajo, salida y entrada- segundo compás. Cuando el pistón hacia arriba no alcanza b. m. t. por 25 ... 27 ° (a lo largo del ángulo de rotación del cigüeñal), una chispa salta en la bujía 2, que enciende el combustible. La combustión del combustible continúa hasta que el pistón llega al PMS. Después de eso, los gases calentados, expandiéndose, empujan el pistón hacia abajo y, por lo tanto, realizan una carrera de trabajo (ver Fig. 2, b). La mezcla de aire y combustible, que en este momento se encuentra en la cámara del cigüeñal 6, se comprime.
Al final de la carrera de trabajo, el pistón abre primero la ventana de salida 3, a través de la cual escapan los gases de escape, luego la ventana de purga 1 (Fig.2, c), a través de la cual ingresa una nueva carga de la mezcla de combustible y aire. cilindro de la cámara del cigüeñal. En el futuro, todos estos procesos se repiten en la misma secuencia.

Las ventajas de un motor de dos tiempos son las siguientes.

Dado que la carrera de trabajo en el proceso de dos tiempos ocurre para cada revolución del cigüeñal, la potencia del motor de dos tiempos es 60 ... 70% mayor que la potencia del motor de cuatro tiempos, que tiene las mismas dimensiones y velocidad del cigüeñal.
El diseño del motor y su funcionamiento son más sencillos.

Desventajas de un motor de dos tiempos

Mayor consumo de combustible y aceite debido a la pérdida de la mezcla aire-combustible durante la purga del cilindro.
Ruido durante el funcionamiento

Preguntas de control

1. ¿Para qué están destinados los motores de combustión interna?
Los motores de combustión interna están diseñados para convertir la energía química del combustible que se quema dentro de la cavidad de trabajo del motor en energía térmica y luego en trabajo mecánico.
2. ¿Cuáles son los componentes principales del motor de combustión interna?
Cárter, mecanismo de manivela, mecanismo de distribución de gas, sistema de suministro de energía, equipo y regulador de combustible, sistema de lubricación, sistema de enfriamiento, dispositivo de arranque.
3. Enumere las ventajas de un motor de carburador de dos tiempos.
Dado que la carrera de trabajo en el proceso de dos tiempos ocurre para cada revolución del cigüeñal, la potencia del motor de dos tiempos es 60 ... 70% mayor que la potencia del motor de cuatro tiempos, que tiene las mismas dimensiones y velocidad del cigüeñal. El diseño del motor y su funcionamiento son más sencillos.
4. Enumere las desventajas de un motor de carburador de dos tiempos.
Mayor consumo de combustible y aceite debido a la pérdida de la mezcla aire-combustible durante la purga del cilindro. Ruido durante el funcionamiento.
5. ¿Cómo se clasifican los motores de combustión interna según el número de ciclos del ciclo de trabajo?
Cuatro tiempos y dos tiempos.
6. ¿Cómo se clasifican los motores de combustión interna según el número de cilindros?
Monocilíndrico y multicilindro.

Bibliografía

1. Puchin, E.A. Mantenimiento y reparación de tractores: un tutorial para el inicio. profe. educación / E.A. Abismo. - 3ª ed., Rev. y añadir. - M.: Centro Editorial "Academia", 2010. - 208 p.
2. Rodichev, V.A. Tractores: un tutorial para principiantes. profe. Educación / V.A. Rodichev. - 5ta ed., Rev. y añadir. - M.: Centro Editorial "Academia", 2009. - 228 p.

Descripción de la presentación para diapositivas individuales:

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