Motori a pistoni Converti il movimento lineare alternativo di un pistone in movimento rotazionale, di solito attraverso una serie di componenti e meccanismi chiave. Ecco una spiegazione dettagliata di questo processo:
1. Mozione alternativa del pistone
Il cuore di un motore a pistoni è il pistone, che si trova in un cilindro sigillato. Il pistone ricambia nel cilindro attraverso la potenza esterna (di solito dall'espansione del gas o dalla compressione del gas nella camera di combustione). Il movimento del pistone è guidato dai seguenti fattori:
Espansione del gas: in un motore a combustione interna (come un motore a benzina o un motore diesel), la miscela di carburante e aria viene accesa nel cilindro e il gas si espande, spingendo il pistone su e giù o in avanti e indietro lungo la parete interna del cilindro.
Compressione del gas: in un compressore, l'aria viene compressa, generando alta pressione e temperatura, che spinge il pistone a muoversi verso un'estremità del cilindro.
2. Il meccanismo di conversione dell'asta di collegamento e dell'albero motore
Il movimento alternativo lineare del pistone viene convertito in movimento rotazionale attraverso un componente chiamato A ** Asta di collegamento **. Un'estremità dell'asta di collegamento è collegata al pistone e l'altra estremità è collegata all'albero motore. L'albero motore è un componente chiave in un motore a pistoni che converte il movimento lineare del pistone in movimento rotazionale.
Collegamento tra l'asta di collegamento e il pistone: il pistone è collegato all'asta di collegamento attraverso un perno del pistone e l'altra estremità dell'asta di collegamento è collegata all'albero a gomiti attraverso un foro all'estremità dell'asta di collegamento. Il movimento alternativo su e giù del pistone (lungo la direzione del cilindro) viene trasmesso all'albero motore dall'asta di collegamento.
Rotazione dell'albero motore: mentre il pistone si muove su e giù, l'asta di collegamento converte il movimento lineare del pistone nel movimento rotazionale dell'albero motore. Il movimento rotazionale dell'albero motore può guidare l'attrezzatura meccanica o generare un'uscita di potenza.
3. Operaggio e potenza dell'albero motore
La rotazione dell'albero motore è raggiunta dalla sovrapposizione di più movimenti del pistone. In un motore, di solito ci sono più cilindri, ognuno dei quali è costituito da un pistone e un'asta di collegamento. Questi cilindri funzionano alternativamente, cioè ogni pistone esegue il processo di compressione, accensione, lavoro e scarico in momenti diversi. Attraverso il movimento alternato del pistone, l'albero motore viene continuamente spinto per formare un'uscita a rotazione regolare.
Motore a quattro tempi: in un motore a quattro tempi comune, ogni pistone attraversa quattro fasi: assunzione, compressione, lavoro e scarico. Ogni fase spinge il pistone a muoversi su e giù lungo il cilindro e l'asta di collegamento e il sistema dell'albero motore convertono questi movimenti nella rotazione dell'albero motore.
Motore a due tempi: in un motore a due tempi, ciascuno su e giù del movimento del pistone corrisponde a un ciclo di potenza, quindi la sua frequenza di rotazione è più alta. Sebbene il ciclo di lavoro di un motore a due tempi sia diverso da quello di un motore a quattro tempi, il movimento lineare del pistone viene ancora convertito in movimento rotazionale attraverso l'asta di collegamento e l'albero a gomiti.
4. Interazione dei componenti chiave
Flywheel: il volano è generalmente collegato all'altra estremità dell'albero a gomiti per bilanciare le vibrazioni e le fluttuazioni quando il motore è in funzione. La rotazione del volano memorizza un po 'di energia rotazionale e aiuta a produrre energia senza problemi, specialmente quando il movimento del pistone non è completamente liscio, il volano aiuta a mantenere la continuità della rotazione.
Albero a camme: l'albero a camme viene utilizzato per controllare l'apertura e la chiusura della valvola. L'ordine del processo di assunzione e scarico è molto importante. È collegato all'albero a gomiti attraverso ingranaggi o catene per sincronizzare il movimento alternativo del pistone e l'azione della valvola.
Con i cilindri multipli che lavorano insieme, i motori a pistoni sono in grado di produrre agevolmente una potenza di rotazione continua, che è anche il principio di lavoro utilizzato nella maggior parte dei motori di combustione interna (come i motori automobilistici) e molte macchine industriali.
