Quadre sinoptic dels motors

Industriales # Combustió: externa e interna. Parts principals. Sistemes auxiliars. Temps

  • Enviado por: Sergi Almar
  • Idioma: catalán
  • País: España España
  • 2 páginas
publicidad

De combustió externa La màquina de vapor és un exemple, crema el combustible i genera el vapor en una caldera que no forma part de la mateixa màquina. El vapor entra dins d'un c il in cilindre i fa moure el pistó que genera moviment.

Motors

De combustió interna en els motors de combustió interna, la combustió és produïda per un seguit d'explosions controlades i per això es parla de motors d'explosió. No té caldera. Va ser

inventat per Nikolaus Otto al 1876. Segons la manera com esprovoca l'explosió, es distingeixen dos tipus de motors: els d'encesa per guspira o Otto, que consumeixen gasolina o gasos liquats a pressió, i els d'explosió per compressió dels gasos o Diesel, que utilitzen olis pesants ( gasoil ). Poden ser de dos o quatre temps. També es poden classificar segons el nombre de cilindres. Segons la col·locació poden ser en línia, en V o horitzontals oposats.

Parts principals Culata: peça de ferro fos o d'aliatges lleugers d'alumini que fa de tapa dels cilindres. A la part superior hi ha les vàlvules que permeten regular

l'entrada de la mescla del combustible i aire i la sortida dels gassos cremats, i els mecanismes que fan possible el seu funcionament. Aquesta part és coberta amb una peça feta de planxa d'acer que porta un forat per abocar-hi oli, anomenada tapa de la culata o de balancins. A la part inferior hi ha la cambra de combustió. A la part lateral s'hi acoblen els tubs metàl·lics que permeten l'entrada de la mescla i la sortida dels gasos i s'anomena col·lectors d'admissió i d'escapament.

Bloc: feta de ferro colat aliat amb petites proporcions de metalls, això permet una gran resistència a la deformació per l'efecte de temperatures elevades, al desgast i a la corrosió. També es fabrica amb aliatges lleugers, que són menys pesants i dissipen millor el calor. S'hi troben els cilindres i els coixinets, al qual s'uneixen a les bieles i els pistons. En alguns motors s'hi allotja l'arbre de lleves, que accionales vàlvules d'admisió i d'escapament. Tant a la culata com al bloc hi ha una sèrie de conductes que coincideixen quan les dues parts s'acoblen: les cambres d'aigua i els conductes de l'oli.

Càrter: caixa metal·lica , en general d'aliatges lleugers, que va fixada a la part inferior del bloc. Serveix per a protegir el cigonyal i altres peces muntades al seu voltant i també com a dipòsit d'oli per a la lubrificació i refrigeració del motor.

Sistemes auxiliars Mecanisme pistó-biela: format pel pistó, que es desplaça amb un moviment alternatiu dins del cilindre, i la biela, que uneix el pistó al cigonyal.

pistó és una peça cilíndrica fabricada amb un aliatge d'alumini. A la part superior té tres ranures on s'acoblen els segments que tanquen quasi hermèticament l'espai entre el pistó i la paret del cilindre. Els segments de compressió, que solen ser dos i estan situats a la part superior, impedeixen el pas dels gasos al càrter. L'altre segment, situat a la part inferior , elimina l'excès d'oli de les parets del cilindre. Les bieles acostumen a ser d'un aliatge d'acer. El seu extrem superior, anomenat peu de biela, s'uneix al pistò mitjançant el bolò de biela. Aquest eix permet al pistò pivotar lateralment durant el moviment alternatiu que realitza unida al pistò. L'extrem inferior de la biela, anomenat cap de biela, abraça el cigonyal i descriu amb ell una trajectòria circular, mentre que el peu de biela segueix el moviment de pujada i baixada del pistò.el pistò es mou dins del cilindre gràcies a l'expansió dels gasos preduïda per la combustió d'una mescla de combustible líquid polvoritzat i barrejat amb aire.

Sistema de distribució: és el conjunt de mecanismes moguts pel motor que permeten regular l'entrada i sortida dels gasos en la cambra de combustió. Els seus elements fonamentals són les vàlvules i l'eix de lleves. El moviment del cigonyal es transmet mitjançant una corretja o una cadena a l'eix de lleves, que possibilita l'obertura i el tancament de les vàlvules. Això es fa a travès dels taquets.

Sistema d'alimentació: compren un dipòsit que permet l'emmmagatzament del combustible, el qual és conduït mitjançant uns conductes i una bomba, fins al carburador en els motors d'encesa per guspira o fins l'injector dièsel. El carburador és l'aparell que mescla el carburant i l'aire en la proporció adequada; facilta l'entrada d'aquesta mescla a la cambra de combustió mitjançant el col·lector que en possibilita la vaporització, i la distribueix a cadascun dels cilindres de manera més uniforme possible. L'injector fa que el carburant entri en la mateixa quantitat i a una pressió determinada en cadascun dels cilindres. L'aire entra en els cilindres justament amb el carburant en el moment de l'obertura de la vàlvula d'admissió.

Sistema elèctric d'encesa: el circuit elèctric d'encesa per guspira permet que la bugia preovoqui l'encesa de la mescla per efecte de la guspira que es preodueix entre els seus extrems, anomenats electrodes. El corrent elèctric surt de la bateris i arriba a la bobina; aquesta transforma el corrent elèctric que li arriba a baixa tensió (12V ) a corrent d'alta tensió de 30.000 a 40.000 V ). Des de la bobina, el corrent elèctric va al distribuïdor, el qual el reparteix entre les bugies. La bugia rep el corrent l'alta tensió fa saltar la guspira a la cambra de combustió. La bugia es compon d'un electrode central fet de platí, níquel o magnès, envotat d'un aïllant i d'un cos exterior d'hacer; aquest té una part enroscada, que inclou l'elèctrode de massa separat una distància determinada de l'electrode central. Perquè la guspira sigui la correcta els extrems finals dels elèctrodes han de tenir una separació de 0,6 a 0,9 mm, separació que cal comprovar regularment mitjançant les galgues o sondes de gruixos.

Sistema de refrigeració i greixatge: en els motors refrigerats per aire els cilindres i la culata tenen unes aletes que, en augmentar la superfície de contacte amb l'aire, fan possible la dissipació de el calor. En determinats casos porten un ventilador que permet millorar el sistema. En la refrigeració per aigua, el calor produïda en el motor és absorbida per l'aigua del circuit. Una bomba, accionada pel mateix motor, força la circulació de l'aigua a travès d'unes canalitzacions internes. El temòstat és una vàlvula que regula el pas de l'aigua al radiador; de fet, hi tanca el pas fins que el motor adquireix la temperatura normal de funcionament. El radiador permet la dissipació de el calor corresponent a l'energia calorífica que no es transforma en treball útil. Està format per dos dipòsits d'aigua un de superior i un d'inferior, units entre ells per un conjunt de petits tubs que disposen d'unes aletes en sentit transversal; aquest afavoreix el contacte amb l'aire i, per tant, el refredament de l'aigua. L'aigua calenta procedent de la culata arriba al dipòsit superior i, a travès dels tubs, passa cap a l'inferior, on arriba freda per l'efecte de refrigeració; d'aquí torna al bloc impulsada per la bomba. Un ventilador col·locat davant del radiador afavoreix el refredament de l'aigua. El circuit de greixatge a més de disminuir el desgast i el refredament entre les peces, també té la funció de refrigerar determinats òrgans del motor. L'oli, que s'introdueix per la part superior de la culata i el bloc fins al càrter; una bomba en recull l'oli i, desprès de fer-lo passar pel filtre amb una finalitat de netejar-lo, l'envia a pressió per les conduccions adequades fins als diferents òrgans del motor. Per a engreixar el motor és habitual usar olis minerals deribats del petroli, als quals s'afegeixen additius químics que perfilen les seves característiques: una viscositat poc variable amb els canvis de temperatura, un elevat grau de congelació, la incombustibilitat a temperatures inferiors a 250 ºC i una bona resistència a l'oxidació.

El motor de 4 temps en el motor d'explosió d'Otto la transformació del moviment alternatiu del pistó dins del cilindre en moviment rotatiu es realitza en quatre

Fases, anomenats cicles tèrmics.

1ª.- Fase d'admissió: la vàlvula d'admissió s'obre i el pistó inicia el descens des del punt mort superior fins a l'inferior, alhora que es crea una depressió dins del cilindre que fa entrar la mescla d'aire i gasolina provinent del carburador. Quan el pistó arriba al PMI ja ha succionat la quantitat precisa d'aquest combustible.

2ª.- Fase de compressió: la vàlvula d'admissió es tanca i la d'escapament continua tancada; el pistó es desplaça des del PMI fins al PMS, tot comprimint la mescla fins poc abans d'arribar-hi.

3ª.-Fase d'explosió i expansió: les dues vàlvules estan tancades. La bugia genera una guspira elèctrica i es produeix l'encesa de la mescla; és així com s'origina l'expansió dels gasos que provoca l'empenta del pistó cap al PMI. En aquesta fase té lloc la transformació de l'energia calorífica en energia mecànica.

4ª.- Fase d'escapament: la vàlvula d'escapaments'obre i el pistó inicia l'ascens expulsant els gasos cremats; en arribar al PMS es tanca la vàlvula d'escapament i s'inicia novament el cicle.

El motor de 2 temps utilitzat en motos petites, petits generadors de corrent elèctric, màquines agrícoles,etc. Més senzill que el de quatre temps però amb un fun cio funcionament molt similar. En lloc de vàlvules, té orificis que s'obren i estanquen amb el mateix pistó: el d'admissió, que permet l'entrada d d e de la mesla al càrter; el de càrrega: atravès del qual entra la mescla al cilindre, i la d'escapament, per on surten els gasos després de la c o m bu combustió. Les fases o temps d'aquest tipus de motor són:

1.-Fase d'admissió-compressió: el pistó parteix del PMI i puja, l'orifici d'admissió queda descobert i s'introdueix una càrrega de combustible al càrter. En continuar pujant, tanca l'orifici d'escapament i el de càrrega; simulatàniament completa la compressió de la mescla de combustió. Immediatament abans del PMS s'encén la mescla i el pistó surt impulsat cap avall.

2.-Fase d'explosió-escapament: en baixar, el pistó descobreix l'orifici d'wscapament i permet que els gasos cremats surtin. Al mateix temps la part inferior del pistó actua com una bomba i impulsa la mescla que es troba en el càrter cap a l'orifici de càrrega. La mescla, després de passarper aquest forar, finalment arriba a la cambra de combustió.