ICE - che cos'è? Motore a combustione interna: caratteristiche, schema

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Non sarebbe un'esagerazione dire che la maggior parte dei dispositivi semoventi oggi sono dotati di motori a combustione interna di vario design, utilizzando vari principi di funzionamento. In ogni caso, se parliamo di trasporto su strada. In questo articolo, daremo un'occhiata più da vicino a ICE. Che cos'è, come funziona questa unità, quali sono i suoi pro e contro, imparerai leggendolo.

Il principio di funzionamento dei motori a combustione interna

Il principio fondamentale di funzionamento di un motore a combustione interna si basa sul fatto che il combustibile (solido, liquido o gassoso) brucia in un volume di lavoro appositamente assegnato all'interno dell'unità stessa, convertendo l'energia termica in energia meccanica.

La miscela di lavoro che entra nei cilindri di un tale motore viene compressa. Dopo la sua accensione, con l'aiuto di dispositivi speciali, si verifica un'eccessiva pressione di gas, costringendo i pistoni dei cilindri a tornare nella loro posizione originale. Ecco come viene creatoun ciclo di lavoro costante che converte l'energia cinetica in coppia con l'aiuto di meccanismi speciali.

Oggi un dispositivo con motore a combustione interna può avere tre tipi principali:

• motore a due tempi, spesso indicato come leggero;
• Unità di potenza a 4 tempi per potenze ed efficienza maggiori;
• unità a turbina a gas con caratteristiche di potenza maggiorate.

Oltre a questo, ci sono altre modifiche ai circuiti principali che migliorano alcune proprietà di centrali di questo tipo.

Vantaggi dei motori a combustione interna

A differenza delle unità di potenza che richiedono camere esterne, i motori a combustione interna presentano vantaggi significativi. I principali sono:

• dimensioni molto più compatte;
• potenze superiori;
• valori di efficienza ottimali.

Va precisato, parlando del motore a combustione interna, che si tratta di un dispositivo che nella maggior parte dei casi consente l'utilizzo di vari tipi di carburante. Può essere benzina, gasolio, gas naturale o liquefatto, cherosene e persino legno ordinario.

Tale versatilità ha conferito a questo concetto di motore una meritata popolarità, ubiquità e una leadership davvero globale.

Breve storico

È generalmente accettato che il motore a combustione interna risalga alla sua storia dal momento in cui il francese de Rivas creò il motore a pistoni nel 1807un'unità che utilizzava l'idrogeno allo stato gassoso di aggregazione come combustibile. E sebbene da allora il dispositivo ICE abbia subito cambiamenti e modifiche significative, le idee principali di questa invenzione continuano ad essere utilizzate oggi.

Il primo motore a combustione interna a quattro tempi vide la luce nel 1876 in Germania. A metà degli anni '80 del XIX secolo in Russia fu sviluppato un carburatore, che consentiva di dosare la fornitura di benzina ai cilindri del motore.

E alla fine del secolo scorso, il famoso ingegnere tedesco Rudolf Diesel propose l'idea di accendere una miscela combustibile sotto pressione, che aumentava significativamente le caratteristiche di potenza dei motori a combustione interna e gli indicatori di efficienza di unità di questo tipo, che in precedenza avevano lasciato molto a desiderare. Da allora, lo sviluppo dei motori a combustione interna è stato principalmente lungo il percorso di miglioramento, modernizzazione e introduzione di vari miglioramenti.

Tipi e tipologie principali di motori a combustione interna

Tuttavia, più di 100 anni di storia di questo tipo di unità hanno permesso lo sviluppo di diversi tipi base di centrali elettriche con combustione interna di carburante. Si differenziano tra loro non solo per la composizione della miscela di lavoro utilizzata, ma anche per le caratteristiche del design.

Motori a benzina

Come suggerisce il nome, le unità di questo gruppo utilizzano vari tipi di benzina come carburante.

A loro volta, tali centrali elettriche sono generalmente divise in due grandi gruppi:

• Carburatore. In tali dispositivi, il carburantela miscela prima di entrare nei cilindri viene arricchita di masse d'aria in un apposito dispositivo (carburatore). Quindi si accende con una scintilla elettrica. Tra i rappresentanti più importanti di questo tipo ci sono i modelli VAZ, il cui motore a combustione interna per molto tempo è stato esclusivamente del tipo a carburatore.
• Iniettore. Si tratta di un sistema più complesso in cui il carburante viene iniettato nei cilindri attraverso uno speciale collettore e iniettori. Può avvenire sia meccanicamente che attraverso un apposito dispositivo elettronico. I sistemi di iniezione diretta Common Rail sono considerati i più produttivi. Installato su quasi tutte le auto moderne.

I motori a benzina a iniezione sono considerati più economici e offrono una maggiore efficienza. Tuttavia, il costo di tali unità è molto più elevato e la manutenzione e il funzionamento sono notevolmente più difficili.

Motori diesel

Agli albori dell'esistenza di unità di questo tipo, si sentiva spesso una battuta sul motore a combustione interna, che si tratta di un dispositivo che mangia benzina come un cavallo, ma si muove molto più lentamente. Con l'invenzione del motore diesel, questa battuta ha in parte perso la sua rilevanza. Principalmente perché il diesel è in grado di funzionare con carburante di qualità molto inferiore. E questo significa molto più economico della benzina.

La principale differenza fondamentale tra un motore diesel a combustione interna è l'assenza di accensione forzata della miscela di carburante. Il gasolio viene iniettato nei cilindri con specialiugelli e singole gocce di carburante vengono accese a causa della forza di pressione del pistone. Insieme ai vantaggi, il motore diesel presenta una serie di svantaggi. Tra questi ci sono i seguenti:

• potenza molto inferiore rispetto ai propulsori a benzina;
• grandi dimensioni e caratteristiche di peso;
• difficoltà a partire in condizioni meteorologiche e climatiche estreme;
• trazione insufficiente e tendenza a perdite di potenza ingiustificate, specialmente a velocità relativamente elevate.

Inoltre, la riparazione di un motore a combustione interna di tipo diesel è solitamente molto più complicata e costosa della regolazione o del ripristino delle prestazioni di un'unità a benzina.

Motori a gas

Nonostante l'economicità del gas naturale utilizzato come combustibile, la costruzione di motori a combustione interna alimentati a gas è sproporzionatamente più complicata, il che comporta un aumento significativo del costo dell'unità nel suo insieme, della sua installazione e del suo funzionamento in particolare.

Nelle centrali di questo tipo, il gas liquefatto o naturale entra nelle bombole attraverso un sistema di riduttori speciali, collettori e ugelli. La miscela di carburante si accende allo stesso modo delle unità a benzina a carburatore, con l'aiuto di una scintilla elettrica proveniente da una candela.

Tipi combinati di motori a combustione interna

Poche persone conoscono i sistemi ICE combinati. Che cos'è e dove viene utilizzato?

Non si tratta, ovviamente, di un ibrido modernoveicoli in grado di funzionare sia a carburante che a motore elettrico. I motori a combustione interna combinati sono generalmente chiamati tali unità che combinano elementi di vari principi dei sistemi di alimentazione. Il rappresentante più importante della famiglia di tali motori sono gli impianti a gas diesel. In essi, la miscela di carburante entra nel blocco motore a combustione interna quasi allo stesso modo delle unità a gas. Ma il carburante viene acceso non con l'aiuto di una scarica elettrica da una candela, ma con una porzione di accensione di carburante diesel, come accade in un motore diesel convenzionale.

Assistenza e riparazione motori a combustione interna

Nonostante un'ampia varietà di modifiche, tutti i motori a combustione interna hanno schemi e schemi di base simili. Tuttavia, per eseguire la manutenzione e la riparazione di alta qualità dei motori a combustione interna, è necessario conoscerne a fondo la struttura, comprendere i principi di funzionamento ed essere in grado di identificare i problemi. Per fare ciò, ovviamente, è necessario studiare attentamente la progettazione di motori a combustione interna di vario tipo, per comprendere da soli lo scopo di determinate parti, assiemi, meccanismi e sistemi. Non è facile, ma molto eccitante! E, soprattutto, la cosa giusta.

Soprattutto per le menti curiose che vogliono comprendere in modo indipendente tutti i misteri ei segreti di quasi tutti i veicoli, nella foto sopra è mostrato un diagramma schematico approssimativo del motore a combustione interna.

Quindi, abbiamo scoperto cos'è questo propulsore.