Motors de Combustió Interna: Funcionament i Tipus

Què és un Motor de Combustió Interna?

El motor de combustió interna o tèrmic aprofita l'energia química d'un líquid comprimit i barrejat amb aire, produïda per una explosió amb guspira. L'energia tèrmica es transforma en moviment lineal a través del pistó i aquest en giratori gràcies al cigonyal, que està unit al pistó mitjançant una biela.

El Motor de Quatre Temps

Components Principals del Motor de Quatre Temps

En el motor de quatre temps es distingeixen tres parts principals:

• Culata: S'hi disposen els conductes i les vàlvules d'admissió i escapament amb les seves molles, així com el mecanisme que en determina l'obertura. També hi trobem les bugies, la cambra de combustió, la tapa que cobreix l'arbre de lleves i els conductes de refrigeració interns anomenats intersticis.
• Bloc: S'hi troben els cilindres amb les seves camises, els conductes de refrigeració i els pistons.
• Conjunt del cigonyal: Els pistons estan units a l'eix del cigonyal per les bieles. Aquest conjunt s'allotja dins d'un receptacle anomenat càrter, on també es troba l'oli que engreixa tot el motor. Així, el càrter disposa de dos orificis: un d'entrada d'oli i un altre de sortida.

En el motor de quatre temps solen presentar-se 4 o 6 cilindres disposats en línia. El cigonyal i els suports del motor estarien sotmesos a molts esforços i vibracions si tots els cilindres funcionessin alhora. En general, cada cilindre presenta dues vàlvules, una d'admissió i una altra d'escapament, però actualment es poden trobar cilindres amb 2, 3 o 4 vàlvules d'admissió.

Funcionament del Cilindre i el Cicle de Quatre Temps

En el cilindre es realitza l'explosió d'aire i benzina. Està tancat en un extrem per la culata i obert per l'altre. Dins hi llisca verticalment el pistó. Del pistó surt la biela que s'acobla al colze del cigonyal, el moviment rotatori del qual es transmetrà a les rodes. A l'eix del cigonyal hi va muntada una roda pesant, el volant, que per inèrcia del seu propi pes farà girar el motor en cada explosió. Al costat del cilindre es troba el conducte d'admissió, per on entrarà la mescla, i el d'escapament, per on sortiran els gasos creats a l'exterior. Els dos conductes es tanquen i s'obren gràcies a les vàlvules. Una bugia situada al cilindre farà que salti la guspira que crema la mescla.

Les Quatre Fases del Cicle

Els processos que es donen en el motor de quatre temps són:

1. ADMISSIÓ: En posar el motor en marxa, el pistó, que és molt proper a la culata, comença a baixar des del punt mort superior (p.m.s.). La vàlvula del conducte d'admissió s'obre i el pistó absorbeix la mescla de benzina i aire. El cigonyal ha fet mitja volta per la inèrcia del volant.
2. COMPRESSIÓ: El pistó es troba molt pròxim a l'extrem obert del cilindre; aquesta posició rep el nom de punt mort inferior (p.m.i.). La vàlvula d'admissió es tanca i el pistó puja una altra vegada fins al seu p.m.s. Els gasos estan ara comprimits entre la cara superior del pistó i la culata. El cigonyal ha fet per inèrcia una altra mitja volta.
3. EXPLOSIÓ: La mescla comprimida és encesa per mitjà d'una guspira elèctrica que s'origina en la bugia. L'explosió llança el pistó des del p.m.s. al p.m.i. L'impuls es transmet per la biela al cigonyal, que dóna una altra mitja volta.
4. ESCAPAMENT: El pistó inicia la pujada des del p.m.i. i alhora s'obre la vàlvula d'escapament, per la qual surten a l'exterior els gasos cremats. El cigonyal dóna una altra mitja volta. La vàlvula d'escapament es tanca, el pistó comença a baixar i es torna a començar el cicle.

El Motor de Dos Temps

Diferències Clau i Components Específics

En el motor de quatre temps es donen dues carreres del cigonyal i quatre del pistó. En el de dos temps, una carrera del cigonyal i dues del pistó completen el cicle, i es conserven les quatre fases, però algunes es donen simultàniament. Les vàlvules d'admissió i d'escapament són substituïdes per finestres, llumbreres o espiralls. Hi ha tres classes: escapament, càrrega i admissió. La llumbrera d'escapament i la de càrrega (també anomenada transfer o de transferència) es troben a la part baixa del cilindre, una enfront de l'altra. La d'admissió, per mitjà de làmines i provista d'una vàlvula antiretorn que millora la precompressió, es troba més baixa que la d'escapament. Així, la mescla que procedeix del carburador entra en el càrter i arriba al cilindre per la llumbrera de càrrega, que no és res més que un conducte.

Les Fases del Cicle de Dos Temps

1. Primer temps, primera fase: La mescla es troba comprimida a la cambra d'explosió. La llumbrera d'escapament i el transfer estan tancats pel pistó. L'admissió està oberta i per ella està entrant mescla del càrter.
2. Primer temps, segona fase: El pistó es troba al p.m.s. La guspira originada en la bugia encén la mescla i produeix l'explosió. Com a conseqüència de la força de l'explosió, el pistó baixa. Alhora, per la llumbrera d'admissió segueix entrant al càrter la mescla procedent del carburador. El volant ha fet mitja volta.
3. Segon temps, tercera fase: El pistó va baixant i aleshores queda oberta la llumbrera d'escapament i els gasos cremats comencen a sortir. Les altres llumbreres estan tancades pel pistó i la mescla és precomprimida al càrter.
4. Segon temps, quarta fase: El pistó arriba al p.m.i. i s'obre la llumbrera de càrrega. Per ella arriba la mescla al cilindre que empeny els gasos cremats que queden. El pistó comença a pujar i comprimeix la mescla. En arribar al p.m.s. salta la guspira i es repeteix el cicle. El volant ha donat una altra mitja volta i, per tant, ha fet una carrera completa.