Come capire i sistemi di compressione e potenza nei piccoli motori
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Sebbene i motori si siano evoluti nel corso degli anni, tutti i motori a benzina funzionano secondo gli stessi principi. I quattro tempi che si verificano in un motore gli consentono di creare potenza e coppia, e quella potenza è ciò che guida la tua auto.
Comprendere i principi di base del funzionamento di un motore a quattro tempi ti aiuterà a diagnosticare i problemi del motore e ti renderà anche un acquirente ben informato.
Parte 1 di 5: Capire il motore a quattro tempi
Dai primi motori a benzina ai moderni motori costruiti oggi, i principi del motore a quattro tempi sono rimasti gli stessi. Gran parte del funzionamento esterno del motore è cambiato nel corso degli anni con l'aggiunta di iniezione di carburante, controllo computerizzato, turbocompressori e compressori. Molti di questi componenti sono stati modificati e cambiati nel corso degli anni per rendere i motori più efficienti e potenti. Questi cambiamenti hanno consentito ai produttori di stare al passo con i desideri dei consumatori, ottenendo risultati rispettosi dell'ambiente.
Un motore a benzina ha quattro tempi:
- Corsa di aspirazione
- corsa di compressione
- mossa di potere
- Ciclo di rilascio
A seconda del tipo di motore, questi colpi possono verificarsi più volte al secondo mentre il motore è in funzione.
Parte 2 di 5: Corsa di aspirazione
La prima corsa che si verifica nel motore è chiamata corsa di aspirazione. Ciò accade quando il pistone si sposta verso il basso nel cilindro. Quando ciò accade, la valvola di aspirazione si apre, consentendo alla miscela di aria e carburante di essere aspirata nel cilindro. L'aria viene aspirata nel motore dal filtro dell'aria, attraverso il corpo farfallato, giù attraverso il collettore di aspirazione, fino a raggiungere il cilindro.
A seconda del motore, a un certo punto viene aggiunto carburante a questa miscela d'aria. In un motore a carburatore, il carburante viene aggiunto quando l'aria passa attraverso il carburatore. In un motore a iniezione di carburante, il carburante viene aggiunto nella posizione dell'iniettore, che può essere ovunque tra il corpo farfallato e il cilindro.
Quando il pistone tira verso il basso l'albero motore, crea un'aspirazione che consente l'aspirazione della miscela di aria e carburante. La quantità di aria e carburante aspirata nel motore dipende dal design del motore.
- Attenzione: I motori turbocompressi e sovralimentati funzionano allo stesso modo, ma tendono a produrre più potenza poiché la miscela di aria e carburante viene forzata nel motore.
Parte 3 di 5: Corsa di compressione
La seconda corsa del motore è la corsa di compressione. Una volta che la miscela aria/carburante è all'interno del cilindro, deve essere compressa in modo che il motore possa produrre più potenza.
- Attenzione: Durante la corsa di compressione, le valvole del motore vengono chiuse per impedire la fuoriuscita della miscela aria/carburante.
Dopo che l'albero motore ha abbassato il pistone sul fondo del cilindro durante la corsa di aspirazione, ora inizia a risalire. Il pistone continua a muoversi verso la parte superiore del cilindro dove raggiunge il cosiddetto punto morto superiore (PMS), che è il punto più alto che può raggiungere nel motore. Quando viene raggiunto il punto morto superiore, la miscela aria-carburante è completamente compressa.
Questa miscela completamente compressa risiede in un'area nota come camera di combustione. È qui che la miscela aria/carburante viene accesa per creare la corsa successiva nel ciclo.
La corsa di compressione è uno dei fattori più importanti nella costruzione del motore quando si cerca di generare più potenza e coppia. Quando si calcola la compressione del motore, utilizzare la differenza tra la quantità di spazio nel cilindro quando il pistone è in basso e la quantità di spazio nella camera di combustione quando il pistone raggiunge il punto morto superiore. Maggiore è il rapporto di compressione di questa miscela, maggiore è la potenza generata dal motore.
Parte 4 di 5: Power Move
La terza corsa del motore è la corsa di lavoro. Questo è il colpo che crea potenza nel motore.
Dopo che il pistone ha raggiunto il punto morto superiore durante la corsa di compressione, la miscela aria-carburante viene forzata nella camera di combustione. La miscela aria-carburante viene quindi accesa da una candela. La scintilla della candela accende il carburante, provocando un'esplosione violenta e controllata nella camera di combustione. Quando si verifica questa esplosione, la forza generata preme sul pistone e sposta l'albero a gomiti, consentendo ai cilindri del motore di continuare a funzionare per tutti e quattro i tempi.
Tieni presente che quando si verifica questa esplosione o sciopero di potenza, deve verificarsi in un determinato momento. La miscela aria-carburante deve accendersi ad un certo punto a seconda del design del motore. In alcuni motori, la miscela deve accendersi vicino al punto morto superiore (PMS), mentre in altri la miscela deve accendersi di alcuni gradi dopo questo punto.
- Attenzione: Se la scintilla non si verifica al momento giusto, possono verificarsi rumori del motore o gravi danni, con conseguente guasto del motore.
Parte 5 di 5: Rilascio della corsa
La corsa di rilascio è la quarta e ultima corsa. Dopo il completamento della corsa di lavoro, il cilindro viene riempito con i gas di scarico rimanenti dopo l'accensione della miscela aria-carburante. Questi gas devono essere spurgati dal motore prima di riavviare l'intero ciclo.
Durante questa corsa, l'albero a gomiti spinge nuovamente il pistone nel cilindro con la valvola di scarico aperta. Quando il pistone si solleva, spinge i gas fuori attraverso la valvola di scarico, che conduce nel sistema di scarico. Ciò rimuoverà la maggior parte dei gas di scarico dal motore e consentirà al motore di riavviarsi durante la corsa di aspirazione.
È importante capire come funzionano ciascuno di questi colpi su un motore a quattro tempi. Conoscere questi passaggi di base può aiutarti a capire come un motore genera potenza e come può essere modificato per renderlo più potente.
È anche importante conoscere questi passaggi quando si tenta di identificare un problema interno del motore. Tieni presente che ciascuno di questi colpi esegue un compito specifico che deve essere sincronizzato con il motore. Se una qualsiasi parte del motore si guasta, il motore non funzionerà correttamente, se non del tutto.
