Cel mai răspândit tip de motor folosit la automobile este cel cu ardere internă cu piston. Acest motor transformă presiunea degajată prin arderea combustibilului utilizat în lucru mecanic (care, finalmente, după introducerea într-o treaptă de viteză, înseamnă rotirea roţilor autovehiculului).




Motoarele cu aprindere internă cu piston, după modul de aprindere a amestecului aer-combustibil, se clasifică în: motoare cu aprindere prin scânteie şi motoare cu aprindere prin compresie. În cadrul acestui articol vom discuta despre motorul cu aprindere prin compresie (diesel), urmând ca într-un articol viitor să abordăm şi motorul cu aprindere prin scânteie.



Motorul este alcătuit din:
- mecanismul motor;
- mecanismul de distribuţie;
- instalaţia de alimentare;
- instalaţia de aprindere;
- instalaţia de răcire;
- instalaţia de ungere.

Mecanismul motor, denumit şi mecanismul bielă-manivelă, reprezintă principalul ansamblu al motorului cu ardere internă cu piston, având rolul de a transforma mişcarea rectilinie a pistoanelor în mişcare de rotaţie a arborelui cotit. Pentru ilustrare, vedeţi videoclipurile de mai jos.


⊕ PRINCIPALII PARAMETRI AI MOTORULUI CU ARDERE INTERNĂ

Punctul mort interior - punctul în care pistonul se află la distanţa maximă de arborele cotit (iar volumul ocupat de combustibilul din cilindru este minim). Vedeţi videoclipurile de mai jos pentru ilustrare.

Punctul mort exterior - punctul în care pistonul se află la distanţa minimă de arborele cotit (iar volumul ocupat de combustibilul din cilindru este maxim).

Cursa pistonului - distanţa dintre cele două puncte moarte.

Alezajul - diametrul interior al cilindrului.

Cilindreea unitară  - volumul unui piston, raportat la cele două puncte moarte.
Cilindreea totală (capacitatea cilindrică a motorului) - suma cilindreelor tuturor cilindrilor motorului.


⊕ PRINCIPIUL FUNCŢIONĂRII MOTOARELOR CU ARDERE INTERNĂ

Motorul cu aprindere internă funcţionează pe baza mai multor faze (vorbim în cadrul acestui articol despre motorul în patru timpi), după cum urmează:
- Timpul 1: admisia - pistonul se deplasează de la punctul mort interior la cel exterior, supapa de admisie fiind deschisă (intră aer din exterior), pe când supapa de evacuare este închisă;
- Timpul 2: compresia - pistonul urcă, se deplasează către punctul mort interior, comprimând gazele din cilindru. Prin compresie, temperatura gazelor creşte. În cazul motorului diesel, în urma injectării de combustibil în cadrul cilindrului şi comprimării amestecului aer-motorină, are loc aprinderea.
- Timpul 3: arderea şi destinderea - în urma aprinderii amestecului aer-combustibil se degajă o mare cantitate de căldură, creându-se o presiune ridicată în interiorul cilindrului. Prin destinderea gazelor pistonul este împins către în jos (către punctul mort exterior), producându-se astfel lucrul mecanic. Supapele de admisie şi evacuare rămân închise. În fapt, această fază a funcţionării motorului este cea care generează mişcarea automobilului. Tocmai de aceea această cursă a pistonului se mai numeşte şi cursa activă (ori motoare).
- Timpul 4 - evacuarea - gazele arse ies prin supapa de evacuare. Supapa de admisie este închisă.

Pentru a înţelege mai bine aceşti patru timpi, urmăriţi videoclipurile de mai jos.


Cum funcţionează motorul diesel (1)


Videoclipul are subtitrare în limba română. Prin urmare, nu sunt necesare alte detalii.





  Cum funcţionează motorul diesel (2)

Termenii utilizaţi în videoclip sunt următorii:
:: slider-crank mechanism - mecanismul bielă-manivelă (mecanismul motor)
:: piston - piston
:: connecting rod - bielă
:: crank - manivelă (a arborelui cotit, în videoclip)
:: exhaust valves - supape evacuare
:: inlet valves - supape admisie
:: fuel injector - injector
:: exhaust port - galerie evacuare
:: suction stroke - admisia (timpul 1)
: compression stroke - compresia (timpul 2)
:: power stroke - arderea şi destinderea (timpul 3)
:: exhaust stroke - evacuarea (timpul 4)
:: crank shaft - arbore cotit
:: fly wheel - volant
:: counter weights - contragreutăţi
:: intake camshaft - arbore cu came - admisie
:: exhaust camshaft - arbore cu came - evacuare
:: timing belt - curea distribuţie
    

Distribuţia poate fi şi pe lanţ, caz în care avem lanţ de distribuţie.
Cureaua de distribuţie (ori lanţul) are rolul de a sincroniza rotaţia arborelui cotit, pus în mişcare de pistoane, cu cea a arborelui cu came, care reglează mişcarea supapelor, în aşa fel încât supapele să se deschidă şi să se închidă la momentele oportune, permiţând admisia aerului ori evacuarea resturilor arderii din cilindri. Se înţelege, aşadar, că această curea trebuie schimbată conform recomandărilor constructorilor, dacă aveţi distribuţie pe curea, întrucât ruperea acesteia afectează grav motorul.

 





Cum funcţionează motorul diesel  (3)

Termenii utilizaţi sunt următorii:
:: cranckcase - carter (înveliş metalic de protecţie)
:: coolant - lichid răcire
:: cylinder block - blocul cilindrilor
:: TDC (top dead center) - punctul mort interior
:: BDC (bottom dead center) - punctul mort exterior
:: combustion chamber - camera de combustie
:: camshaft - arbore cotit
:: stroke - timp (se referă la timpii funcţionării motorului)





Citiţi toate articolele din această serie în secţiunea dedicată.

 



Pentru redactarea articolului a fost consultată şi cartea Automobile, de Gh. Frăţilă, Mariana Frăţilă şi St. Samoilă.