Cos'è il motore a quattro tempi?- Parti e funzionamento

Cos'è un motore a 4 tempi?

Il motore a quattro tempi è il tipo più comune di motore a combustione interna e viene utilizzato in varie automobili che utilizzano specificamente la benzina come carburante come automobili, camion e alcune motociclette.

Un motore a quattro tempi eroga una corsa di potenza ogni due cicli del pistone (o colpi di quattro pistoni). C'è un'animazione di un motore a quattro tempi e un'ulteriore spiegazione del processo di seguito.

  • Colpo di assunzione: Il pistone si sposta verso il basso verso il basso; questo aumenta il volume per consentire a una miscela aria-carburante di entrare nella camera.
  • Corsa di compressione: La valvola di aspirazione è chiusa e il pistone risale la camera verso l'alto. Questo comprime la miscela aria-carburante. Al termine di questa corsa, una candela fornisce al carburante compresso l'energia di attivazione necessaria per iniziare la combustione.
  • Colpo di potenza: Quando il carburante raggiunge la fine della sua combustione, il calore rilasciato dagli idrocarburi in combustione aumenta la pressione che fa sì che il gas prema sul pistone e crei la potenza erogata.
  • Corsa di scarico: Quando il pistone raggiunge il fondo, la valvola di scarico si apre. Il gas di scarico rimanente viene spinto fuori dal pistone mentre torna verso l'alto.

L'efficienza termica di questi motori a benzina varierà a seconda del modello e del design del veicolo. Tuttavia, in generale, i motori a benzina convertono il 20% del carburante (energia chimica) in energia meccanica di cui solo il 15% sarà utilizzato per muovere le ruote.

Un modo in cui l'efficienza termodinamica può migliorare nei motori è attraverso un rapporto di compressione più elevato. Questo rapporto è la differenza tra il volume minimo e massimo nella camera del motore Un rapporto più alto consentirà l'ingresso di una miscela aria-carburante più grande, causando una pressione più elevata, portando a una camera più calda, che aumenta l'efficienza termica.

Parti del motore a quattro tempi:

I motori a quattro tempi sono costituiti dalle seguenti parti:

  • Cilindro: È il cuore del motore. Il pistone si muove nel cilindro.
  • Testa del cilindro: È il coperchio superiore del cilindro, verso il PMS, che viene chiamato testata.
  • Pistone: È il membro alternativo del motore. Si alterna nel cilindro.
  • Fasce elastiche: Sul pistone sono previste due o tre fasce elastiche. Sigilla lo spazio tra la canna del cilindro e il pistone.
  • Manovella: È un membro rotante. Fa un movimento circolare all'interno del carter.
  • Carter: È l'alloggiamento della manovella e di altre parti del motore. Viene utilizzato anche come coppa dell'olio lubrificante.
  • Biella: Viene utilizzato per convertire il movimento alternativo del pistone in movimento rotatorio dell'albero motore.
  • Albero a gomiti: È l'elemento rotante, che collega la manovella.
  • Alette di raffreddamento o giacche d'acqua: Viene utilizzato per il raffreddamento.
  • Camme e albero a camme: Viene fornito per azionare l'apertura e la chiusura delle valvole di aspirazione e scarico e anche per azionare la pompa di iniezione del carburante nel motore Diesel.
  • Valvola di ingresso: Questa valvola controllava l'ingresso di carica o aria all'interno del cilindro del motore.
  • Valvola di scarico: Questa valvola controlla la rimozione dei gas combusti dopo la combustione.
  • Collettore di aspirazione: Questo è un passaggio che trasporta la carica fresca o l'aria.
  • Collettore di scarico:questo è un passaggio attraverso il quale i gas di scarico escono dal cilindro del motore.
  • Candela: Viene utilizzato in un motore a benzina o motore SI per accendere il carburante.
  • Iniettore carburante: Viene utilizzato in un motore Diesel o motore CI per spruzzare il carburante all'interno del cilindro del motore.
  • Carburatore: Viene utilizzato in un motore a benzina per miscelare correttamente aria-carburante.
  • Volano: È montato sull'albero motore ed è realizzato in ghisa. Immagazzina energia sotto forma di inerzia.

Il Ciclo Otto

Il diagramma pressione-volume (diagramma PV) che modella i cambiamenti che la miscela aria-carburante subisce in pressione e volume in un motore a quattro tempi è chiamato ciclo Otto. I cambiamenti in questi creeranno calore e utilizzeranno questo calore per spostare il veicolo o la macchina (quindi perché è un tipo di motore termico).

Il componente in qualsiasi motore che utilizza questo ciclo avrà un pistone per modificare il volume e la pressione della miscela aria-carburante. Il pistone ottiene movimento dalla combustione del carburante (dove ciò accade è spiegato di seguito) e una spinta elettrica all'avvio del motore.

Di seguito viene descritto ciò che accade durante ogni fase del diagramma fotovoltaico, in cui la combustione del fluido di lavoro benzina e aria (ossigeno), e talvolta elettricità, modificano il movimento nel pistone:

  • Fase del ciclo reale da 0 a 1 (linea verde ciclo ideale) :Denominata fase di aspirazione, il pistone viene tirato verso il basso per consentire al volume nella camera di aumentare in modo da poter "aspirare" una miscela aria-carburante. In termini di termodinamica, questo è indicato come un processo isobarico.
  • Processo da 1 a 2: Durante questa fase il pistone verrà aspirato, in modo che possa comprimere la miscela aria-carburante entrata nella camera. La compressione fa aumentare leggermente la pressione e la temperatura della miscela, tuttavia non viene scambiato calore. In termini di termodinamica, questo è indicato come un processo adiabatico. Quando il ciclo raggiunge il punto 2, è quando il carburante incontra la candela da accendere.
  • Procedi da 2 a 3 :È qui che avviene la combustione a causa dell'accensione del carburante da parte della candela. La combustione del gas è completa al punto 3, il che si traduce in una camera altamente pressurizzata che ha molto calore (energia termica). In termini di termodinamica, questo è indicato come un processo isocoro.
  • Processo da 3 a 4: L'energia termica nella camera come risultato della combustione viene utilizzata per fare lavoro sul pistone che spinge il pistone verso il basso aumentando il volume della camera. Questo è anche noto come power stoke perché è quando l'energia termica viene trasformata in movimento per alimentare la macchina o il veicolo.
  • Linea viola (Processo 4 a 1 e fase di scarico) :Dal processo 4 al 1 la valvola di scarico si apre e tutto il calore di scarto viene espulso dalla camera del motore. Quando il calore lascia il gas, le molecole perdono energia cinetica causando una diminuzione della pressione. Quindi si verifica la fase di scarico (passo da 0 a 1) quando la miscela rimanente nella camera viene compressa dal pistone per essere "scaricata", senza modificare la pressione.

Vantaggi e svantaggi del motore a quattro tempi:

Vantaggi del motore a 4 tempi:

  • Più coppia
  • Più risparmio di carburante rispetto a un motore a 2 tempi
  • Meno consumo di olio lubrificante
  • Meno inquinamento grazie alla corretta combustione del carburante
  • Più durabilità
  • Sistema di raffreddamento ben gestito, in modo da prolungare la durata del motore
  • Meno rumoroso
  • Lo scavenging avviene molto bene, quindi l'efficienza termica e gli HP del motore sono elevati

Svantaggi del motore a 4 tempi:

  • Ci sono molte parti in movimento e quindi c'è più attrito, quindi il motore ha una minore efficienza meccanica.
  • Il design è complicato
  • Il peso del motore è maggiore a causa della costruzione più pesante del volano.
  • A causa di più parti, la manutenzione è richiesta abbastanza spesso.

Applicazioni del motore diesel a quattro tempi:

Il motore Diesel a quattro tempi è uno dei primi over più popolari. Ha vari tipi di applicazioni come:

  • Piccoli gruppi pompanti
  • Nell'industria automobilistica
  • Compressore d'aria
  • Dime di foratura
  • Barche e navi
  • Sega elettrica
  • Bulldozer
  • Serbatoi
  • Locomotive diesel-elettriche ECC.

Il sistema di raffreddamento del motore a quattro tempi:

Tutto il calore prodotto dalla combustione del carburante non viene totalmente convertito in potenza all'albero motore.

Solo il 20 percento circa del calore viene utilizzato come potenza all'albero motore. E il 35 percento del calore viene trasferito alla parete del cilindro che provoca la preaccensione della carica e anche il lubrificante bruciato a causa del calore, quindi il motore potrebbe essere grippato.

Tenendo presente il fattore di cui sopra, è necessario installare un sistema di raffreddamento adeguato.

In un motore a quattro tempi, ci sono due tipi di metodi di raffreddamento.

  • Raffreddamento ad aria
  • Raffreddamento ad acqua

Domande frequenti.

Cosa sono i 4 tempi in un motore?

Un motore a combustione interna attraversa quattro tempi:aspirazione, compressione, combustione (potenza) e scarico. Quando il pistone si muove durante ogni corsa, fa girare l'albero a gomiti.

Qual ​​è la differenza tra 2 tempi e 4 tempi?

La principale differenza tra un motore a 2 e 4 tempi è che un motore a 4 tempi attraversa quattro stadi, o due giri completi, per completare un colpo di potenza. Un motore a 2 tempi passa attraverso 2 stadi, o un giro completo, per completare un colpo di potenza.

Il motore di un'auto è a 4 tempi?

Al giorno d'oggi, tutte le auto e gli autocarri leggeri utilizzano motori a pistoni a quattro tempi, a benzina o diesel. Ciò significa che l'albero a gomiti deve girare due volte e ogni pistone si muove su e giù due volte, per produrre un impulso di potenza.

Quali sono i 3 svantaggi dei motori a 4 tempi?

Inoltre, ci sono molte parti di cui preoccuparsi, il che rende più difficile la risoluzione dei problemi. Meno potente:– Poiché la potenza viene erogata una volta ogni 2 rotazioni dell'albero motore (4 tempi), quindi 4 tempi sono meno potenti. Costoso:– I motori a quattro tempi hanno molte più parti rispetto ai motori a 2 tempi.

Che olio va in un motore a 4 tempi?

L'olio standard utilizzato per i motori a 4 tempi dei tosaerba a benzina è di grado SAE 30. Le varianti sintetiche includono SAE 5W-30 e SAE 10W-30. Questi offrono prestazioni migliorate e un livello di protezione più elevato, tuttavia, costano di più.

Il motore diesel è a due o quattro tempi?

Combustione diesel. Il motore diesel è un dispositivo pistone-cilindro a combustione intermittente. Funziona sia con ciclo a due tempi che con ciclo a quattro tempi (vedi figura); tuttavia, a differenza del motore a benzina con accensione a scintilla, il motore diesel induce solo aria nella camera di combustione durante la sua corsa di aspirazione.

Qual ​​è il 2 tempi o il quattro tempi più veloci?

Poiché i motori a 2 tempi sono progettati per funzionare a un numero di giri più elevato, tendono anche a consumarsi più velocemente; un motore a 4 tempi è generalmente più durevole. Detto questo, i motori a 2 tempi sono più potenti. I motori a due tempi hanno un design molto più semplice, il che li rende più facili da riparare.

Dove vengono utilizzati i motori a 4 tempi?

Il motore a quattro tempi è il tipo più comune di motore a combustione interna e viene utilizzato in varie automobili (che utilizzano specificamente la benzina come carburante) come automobili, camion e alcune moto (molte moto utilizzano un motore a due tempi).

Esiste un motore a 5 tempi?

Il motore prototipo a cinque tempi è turbo. L'obiettivo del motore a cinque tempi è quello di avere una maggiore efficienza con un minore consumo di carburante. Per aumentare l'efficienza, viene aggiunto un cilindro secondario come processore di espansione per estrarre più energia dal carburante.

Un motore V8 è un 4 tempi?

Il motore V8 ha 4 tempi di aspirazione, compressione, potenza e scarico. Nel V8 c'è un cilindro che si accende ogni 90 giri, il che significa che il 2 cilindri si accende in una rotazione dell'albero motore, ma in un motore a 4 cilindri in linea si accende solo un cilindro in una rotazione dell'albero motore.

Quanti cilindri ha un motore a 4 tempi?

Tutti i motori oggigiorno sono motori a 4 tempi (aspirazione, compressione, potenza, scarico). Con un motore a 4 cilindri, l'equilibratura complessiva è perfetta. In ogni corsa effettuata in un motore a 4 cilindri, un cilindro è sempre nella corsa di potenza e gli altri sono tutti in posizioni diverse l'uno dall'altro.

Quale motore viene utilizzato nelle navi?

Oggi, la maggior parte delle navi utilizza motori diesel, ad eccezione delle piccole imbarcazioni azionate da motori a benzina. La struttura tipica di un motore diesel.

Quali sono i vantaggi di un motore a 4 tempi?

I motori a 4 tempi offrono un buon equilibrio tra potenza, affidabilità ed efficienza. Quando si tratta di emissioni, i 4 tempi separano meccanicamente ogni evento, riducendo le emissioni di carburante incombusto. Separa inoltre l'olio dal carburante, riducendo notevolmente le emissioni di monossido di carbonio.

Perché quattro tempi sono i più preferiti?

Il fatto che il motore a 4 tempi da 125 cc possa produrre più coppia a bassi regimi è ciò che lo rende uno dei motori più preferiti in questi giorni per qualsiasi veicolo. Il basso numero di giri dei motori a 4 tempi ne migliora notevolmente il ciclo di vita.

Il 10W30 è olio 4 tempi?

10W30 è un olio di qualità per 4 cicli/ tempi. L'olio per 2 tempi / tempi è chiaramente contrassegnato come tale. Non c'è molto olio a 2 tempi disponibile in questi giorni poiché i motori a 2 tempi si stanno estinguendo. L'olio da 30 pesi è un tipo di olio a 4 tempi.

Puoi usare olio normale in un motore a 4 tempi?

Questa è una delle nostre domande più frequenti e la risposta semplice è sì, a patto che sull'etichetta non sia riportato il risparmio energetico. Poiché le auto hanno bisogno del chilometraggio extra, ci sono additivi nell'olio che sono lì per ridurre l'attrito.

Un tosaerba a 4 tempi ha bisogno di olio?

La maggior parte dei tosaerba ha quelli che vengono chiamati motori a quattro tempi. Ciò significa che bruciano benzina diretta come proviene dalla pompa della stazione di servizio, ma richiedono anche l'aggiunta di olio motore separatamente al basamento del motore.

L'olio per 4 tempi e 4 tempi è lo stesso?

4 cycle oil is just normal regular oil that you use in your car as it is purely a lubricant in your 4-stroke car engine. They use the same oil as automobiles, but owners should check manuals because these small engines are sensitive to additives and alternatives.

What’s the difference between a petrol and diesel 4-stroke engine?

Petrol and diesel engines operate using the same principle, but the difference lies in the spark plug. Diesel engines don’t have any. The main difference between diesel and petrol engines is that petrol engines use spark plugs to ignite the air-fuel mixture, while diesel engines rely solely on heavily compressed air.

What is TDC?

Top dead center, sometimes referred to as TDC, is the point in which the piston in the number one-cylinder position of your engine is at its highest point on the compression stroke.

Is there a 3-stroke engine?

A three-stroke internal combustion engine completes a complete combustion cycle of exhaust, intake, compression, ignition, and expansion within a single revolution of a crankshaft by a single stroke of a first piston and a single stroke of a second piston within a single cylinder.

Is 4-stroke just unleaded petrol?

There are two kinds of fuel run lawn mowers, they are 2 stroke mowers and 4 stroke mowers. 4 stroke mowers use just ordinary unleaded petrol. 2 stroke mowers use a mix of ordinary unleaded petrol and a special oil.