¿Cuáles son los cuatro tiempos de un motor de cuatro tiempos?

¿Cuáles son los cuatro tiempos de un motor de cuatro tiempos?

Un motor de ciclo de cuatro tiempos.Es un motor de combustión interna que utiliza cuatro carreras de pistón diferentes (admisión, compresión, potencia y escape) para completar un ciclo de trabajo. El pistón completa dos carreras completas en el cilindro para completar un ciclo de trabajo. Un ciclo de trabajo requiere que el cigüeñal gire dos veces, es decir, 720°.

Los motores de ciclo de cuatro tiempos son el tipo más común de motores pequeños. Un motor de cuatro tiempos completa cinco tiempos en un ciclo de trabajo, incluyendo el tiempo de admisión, el tiempo de compresión, el tiempo de encendido, el tiempo de potencia y el tiempo de escape.

carrera de admisión

El evento de admisión se refiere al momento en que se introduce la mezcla de aire y combustible para llenar la cámara de combustión. Un evento de admisión ocurre cuando el pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior y la válvula de admisión se abre. El movimiento del pistón hacia el punto muerto inferior crea una baja presión en el cilindro. La presión atmosférica ambiente fuerza la mezcla de aire y combustible hacia el cilindro a través de la válvula de admisión abierta para llenar el área de baja presión creada por el movimiento del pistón. El cilindro continúa llenándose ligeramente más allá del punto muerto inferior mientras la mezcla de aire y combustible continúa fluyendo con su propia inercia y el pistón comienza a cambiar de dirección. Después del BDC, la válvula de admisión permanece abierta durante unos pocos grados de rotación del cigüeñal. Depende del diseño del motor. Luego, la válvula de admisión se cierra y la mezcla de aire y combustible queda sellada dentro del cilindro.

Carrera de compresión La carrera de compresión es el momento en que la mezcla de aire y combustible atrapada se comprime dentro del cilindro. La cámara de combustión está sellada para crear una carga. La carga es el volumen de la mezcla de aire comprimido y combustible dentro de la cámara de combustión lista para el encendido. La compresión de la mezcla de aire y combustible libera más energía durante el encendido. Las válvulas de admisión y escape deben estar cerradas para garantizar que el cilindro esté sellado para proporcionar compresión. La compresión es el proceso de reducir o exprimir la carga en la cámara de combustión de un volumen grande a un volumen más pequeño. El volante ayuda a mantener el impulso necesario para comprimir la carga.

Cuando el pistón de un motor comprime la carga, el aumento en la fuerza de compresión proporcionada por el trabajo realizado por el pistón da como resultado la generación de calor. La compresión y el calentamiento del vapor de aire y combustible en la carga dan como resultado un aumento de la temperatura de la carga y una mayor vaporización del combustible. El aumento de la temperatura de la carga se produce de manera uniforme en toda la cámara de combustión para producir una combustión más rápida (oxidación del combustible) después del encendido.

La vaporización del combustible aumenta cuando las pequeñas gotas de combustible se vaporizan más completamente debido al calor generado. El aumento de la superficie de las gotas expuestas a la llama de encendido permite una combustión más completa de la carga en la cámara de combustión. Sólo se encenderán los vapores de gasolina. El aumento de la superficie de las gotas hace que la gasolina libere más vapor en lugar de permanecer líquido.

Cuanto más se comprimen las moléculas de vapor cargadas, más energía se gana en el proceso de combustión. La energía necesaria para comprimir la carga es mucho menor que la ganancia de fuerza producida durante la combustión. Por ejemplo, en un motor pequeño típico, la energía necesaria para comprimir la carga es sólo una cuarta parte de la energía producida durante la combustión.

La relación de compresión de un motor es la comparación del volumen de la cámara de combustión cuando el pistón está en el punto muerto inferior con el volumen de la cámara de combustión cuando el pistón está en el punto muerto superior. Esta área, combinada con el diseño y estilo de la cámara de combustión, determina la relación de compresión. Los motores de gasolina suelen tener una relación de compresión de 6 a 1 a 10 a 1. Cuanto mayor sea la relación de compresión, más eficiente será el combustible del motor. Una relación de compresión más alta suele aumentar significativamente la presión de combustión o la fuerza que actúa sobre el pistón. Sin embargo, una relación de compresión más alta aumenta el esfuerzo requerido por el operador para arrancar el motor. Algunos motores pequeños tienen sistemas que alivian la presión durante la carrera de compresión para reducir el esfuerzo requerido por el operador al arrancar el motor.

Evento de ignición Un evento de ignición (combustión) ocurre cuando una carga se enciende y se oxida rápidamente a través de una reacción química para liberar energía térmica. La combustión es una reacción química oxidativa rápida en la que el combustible se combina químicamente con el oxígeno atmosférico y libera energía en forma de calor.

Una combustión adecuada implica un tiempo breve pero limitado en el que la llama se propaga por toda la cámara de combustión. La chispa en la bujía comienza la combustión cuando el cigüeñal gira aproximadamente 20° antes del punto muerto superior. El frente de llamas que avanza consume oxígeno atmosférico y vapor de combustible. El frente de llama es la pared límite que separa la carga de los subproductos de la combustión. El frente de llama atraviesa la cámara de combustión hasta quemar toda la carga.

golpe de poder

La carrera de potencia es la carrera de funcionamiento del motor en la que los gases calientes en expansión fuerzan la cabeza del pistón a alejarse de la culata del cilindro. La fuerza del pistón y el movimiento posterior se transmite a través de la biela para aplicar par al cigüeñal. El par aplicado inicia la rotación del cigüeñal. La cantidad de par producido está determinada por la presión sobre el pistón, el tamaño del pistón y la carrera del motor. Durante la carrera de potencia, ambas válvulas están cerradas.

Carrera de escape La carrera de escape se produce cuando los gases de escape se expulsan de la cámara de combustión y se liberan a la atmósfera. La carrera de escape es la carrera final y ocurre cuando la válvula de escape se abre y la válvula de admisión se cierra. El movimiento del pistón expulsa los gases de escape a la atmósfera.

Cuando el pistón alcanza el punto muerto inferior durante la carrera de potencia, la combustión se completa y el cilindro se llena de gases de escape. La válvula de escape se abre y la inercia del volante y otras partes móviles empuja el pistón hacia el punto muerto superior, lo que obliga a que los gases de escape se descarguen a través de la válvula de escape abierta. Al final de la carrera de escape, el pistón se encuentra en el punto muerto superior y se completa un ciclo de trabajo.