Come funziona un motore moderno

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Autore: Louise Ward
Data Della Creazione: 11 Febbraio 2021
Data Di Aggiornamento: 27 Marzo 2024
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Accendi la chiave nell'accensione e il motore si accende. Premi il gas e la macchina avanza. Prendi la chiave e il motore si spegne. È così che funziona il tuo motore, giusto? È molto più dettagliato di quanto la maggior parte di noi capisca, con processi dietro le quinte che si svolgono ogni secondo.


I meccanismi interni del tuo motore

Il motore della tua auto è costituito da due componenti principali: il blocco motore e la testata.

Il blocco motore

Il blocco è la maggior parte delle dimensioni e del peso del tuo motore. Molto probabilmente è un pezzo solido di ghisa o alluminio. Un motore in linea ha tutti i suoi cilindri disposti in linea retta, più comunemente nei motori a quattro cilindri e in alcune configurazioni a sei cilindri. Un V-block viene utilizzato in alcuni motori a sei cilindri e praticamente in tutti i motori a otto cilindri. Questo design divide il numero di cilindri in due banchi che formano una forma a V.

Il blocco motore ospita l'albero motore. L'albero motore è un pezzo solido di metallo lavorato a macchina di precisione che ruota. Ha dei passaggi chiamati canali che corrispondono al numero di cilindri nel motore. Queste sono le posizioni in cui le bielle del pistone si fissano all'albero motore. La potenza generata nel motore costringe l'albero motore a girare, iniziando il processo di invio di potenza alle ruote dell'auto.


I pistoni sono inseriti nei cilindri nel blocco motore. Si muovono su e giù nei cilindri durante il funzionamento del motore per trasferire energia all'albero motore. Gli anelli del pistone creano una tenuta nel cilindro per prevenire perdite di potenza nel blocco motore. Guarderemo più avanti l'operazione dei pistoni in un po '.

La testa del cilindro

La parte superiore del motore è chiamata testa del cilindro. Contiene valvole che si aprono e si chiudono per controllare il flusso della miscela aria-carburante e gas di scarico dai singoli cilindri. Devono esserci almeno due valvole per cilindro: una per l'aspirazione (che lascia la miscela di combustibile-aria incombusta nel cilindro) e una per lo scarico (che consente la fuoriuscita della miscela di aria-carburante esaurita dal motore). Molti motori impiegano più valvole per aspirazione e scarico.

Un albero a camme è fissato al centro o sopra la testa del cilindro per controllare le operazioni delle valvole. L'albero a camme ha dossi chiamati lobi che costringono le valvole ad aprirsi e chiudersi con precisione.


L'albero a camme e l'albero motore sono strettamente correlati. Hanno bisogno di operare in perfetto tempismo per far funzionare il motore. Sono collegati usando una catena di distribuzione o una cinghia per mantenere quel tempo. L'albero a camme deve girare due giri completi per ogni giro di singolo albero motore. Una rotazione completa dell'albero motore è di due colpi di un pistone nel suo cilindro. Un ciclo di accensione - il processo che effettivamente produce la potenza necessaria per muovere la tua auto - richiede quattro colpi di pistone. Diamo un'occhiata più da vicino al funzionamento del pistone all'interno del motore e ai quattro diversi passaggi:

  • presa: Per iniziare un ciclo di accensione, la prima cosa di cui ha bisogno il motore è la miscela aria-carburante per entrare nel cilindro. La valvola di aspirazione si apre nella testata del cilindro mentre il pistone inizia a viaggiare verso il basso. La miscela aria-carburante a circa 15: 1 entra nel cilindro. Quando il pistone arriva al fondo della sua corsa, la valvola di aspirazione si chiude e sigilla il cilindro.

  • Compressione: Il pistone si sposta nel cilindro, comprimendo la miscela aria-carburante. I segmenti del pistone sigillano i lati del pistone nel cilindro per evitare perdite di compressione. Quando il pistone raggiunge la cima di questa corsa, il contenuto del cilindro è sotto pressione estrema. La compressione normale è ovunque da 8: 1 a 10: 1. Ciò significa che la miscela nel cilindro è compressa a circa un decimo del volume originale non compresso.

  • Energia: Quando il contenuto del cilindro viene compresso, la candela accende la miscela aria-carburante. Si verifica un'esplosione controllata che forza il pistone verso il basso. Questo è chiamato il colpo di potenza perché questa è la forza che fa girare l'albero motore.

  • Scarico: Quando il pistone si trova nella parte inferiore della sua corsa di potenza, la valvola di scarico nella testata del cilindro si apre. Mentre il pistone si sposta nuovamente verso l'alto (guidato da cicli di potenza simultanei che si verificano in altri cilindri), i gas bruciati nel cilindro vengono forzati verso l'alto e fuori dal motore attraverso la valvola di scarico. Quando il pistone raggiunge la cima di questa corsa, la valvola di scarico si chiude e il ciclo ricomincia.

  • Considera questo: se il motore è al minimo a 700 giri al minuto, o le rotazioni al minuto, significa che l'albero motore gira completamente 700 volte al minuto. Dal momento che il ciclo di alimentazione avviene ogni altra rotazione, ogni cilindro ha 350 esplosioni nel suo cilindro ogni minuto al minimo.

Come viene lubrificato il motore?

L'olio è un fluido essenziale nel funzionamento del motore. Nei componenti interni del motore, ci sono piccoli canali chiamati passaggi dell'olio che l'olio è forzato a passare. Una pompa dell'olio aspira l'olio del motore dalla coppa dell'olio e lo costringe a circolare attraverso il motore, consentendo ai componenti del motore in metallo ben imballati di funzionare senza intoppi. Questo processo fa più che lubrificare i componenti. Previene l'attrito che produce calore eccessivo, raffredda le parti interne del motore e crea una tenuta perfetta tra le parti del motore, come tra le pareti del cilindro e i pistoni.

Come viene creata la miscela aria-carburante?

L'aria viene aspirata nel motore dal vuoto creato quando il motore è in funzione. Quando l'aria entra nel motore, un iniettore di carburante atomizza il carburante che si miscela con l'aria in un rapporto approssimativo di 14,7: 1. Questa miscela viene aspirata nel motore durante ogni ciclo di assunzione.

Questo spiega il funzionamento interno di base di un motore moderno. Decine di sensori, moduli e altri sistemi e componenti sono al lavoro durante questo processo che consente al motore di funzionare. La stragrande maggioranza delle auto sulla strada ha motori che funzionano allo stesso modo. Se consideri la precisione richiesta per consentire alle centinaia di componenti del tuo motore di funzionare in modo fluido, efficiente e duraturo per migliaia di chilometri per anni di utilizzo, puoi iniziare ad apprezzare i tecnici del lavoro e i meccanici per farti arrivare dove devi partire.