Motores de pistão Converta o movimento linear alternativo de um pistão em movimento rotacional, geralmente através de uma série de componentes e mecanismos -chave. Aqui está uma explicação detalhada desse processo:
1. Movimento recíproco do pistão
O coração de um motor de pistão é o pistão, localizado em um cilindro selado. O pistão retribui no cilindro através da potência externa (geralmente da expansão de gás ou compressão de gás na câmara de combustão). O movimento do pistão é impulsionado pelos seguintes fatores:
Expansão de gás: em um motor de combustão interna (como um motor a gasolina ou um motor a diesel), a mistura de combustível e ar é inflamada no cilindro, e o gás se expande, empurrando o pistão para cima e para baixo ou para frente e para trás e para trás ao longo da parede interna do cilindro.
Compressão a gás: em um compressor, o ar é comprimido, gerando alta pressão e temperatura, que empurra o pistão a se mover em direção a uma extremidade do cilindro.
2. O mecanismo de conversão da biela e do eixo de manivela
O movimento alternativo linear do pistão é convertido em movimento de rotação através de um componente chamado A ** biela de conexão **. Uma extremidade da biela é conectada ao pistão e a outra extremidade é conectada ao eixo de manivela. O eixo de manivela é um componente essencial em um motor de pistão que converte o movimento linear do pistão em movimento rotacional.
Conexão entre a biela e o pistão: o pistão é conectado à biela através de um pino de pistão, e a outra extremidade da biela é conectada ao eixo de manivela através de um orifício na extremidade da biela. O movimento alternativo para cima e para baixo do pistão (ao longo da direção do cilindro) é transmitido ao eixo de manivela pela biela.
Rotação do eixo de manivela: À medida que o pistão se move para cima e para baixo, a biela converte o movimento linear do pistão no movimento de rotação do eixo de manivela. O movimento rotacional do eixo de manivela pode acionar equipamentos mecânicos ou gerar saída de energia.
3. Operação e saída de energia do virabrequim
A rotação do virabrequim é alcançada pela superposição de movimentos de pistão múltiplo. Em um motor, geralmente existem vários cilindros, cada um dos quais consiste em um pistão e uma biela. Esses cilindros funcionam alternadamente, ou seja, cada pistão executa o processo de compressão, ignição, trabalho e escape em momentos diferentes. Através do movimento alternado do pistão, o virabrequim é pressionado continuamente para formar uma saída de rotação suave.
Motor de quatro tempos: em um motor comum de quatro tempos, cada pistão passa por quatro etapas: ingestão, compressão, trabalho e escape. Cada estágio empurra o pistão para subir e descer ao longo do cilindro, e a biela e o sistema de manivela convertem esses movimentos na rotação do eixo de manivela.
Motor de dois tempos: em um motor de dois tempos, cada um movimento para cima e para baixo do pistão corresponde a um ciclo de potência; portanto, sua frequência de rotação é maior. Embora o ciclo de trabalho de um motor de dois tempos seja diferente do de um motor de quatro tempos, o movimento linear do pistão ainda é convertido em movimento de rotação através da biela e da manivela.
4. Interação dos principais componentes
Volha: o volante geralmente é conectado à outra extremidade do eixo de manivela para equilibrar a vibração e as flutuações quando o motor estiver em execução. A rotação do volante armazena alguma energia rotacional e ajuda a produzir energia suavemente, especialmente quando o movimento do pistão não é completamente liso, o volante ajuda a manter a continuidade da rotação.
Eixo de cames: a árvore de cames é usada para controlar a abertura e o fechamento da válvula. A ordem do processo de admissão e exaustão é muito importante. Ele está conectado ao eixo de manivela através de engrenagens ou correntes para sincronizar o movimento alternativo do pistão e a ação da válvula.
Com vários cilindros trabalhando juntos, os motores de pistão são capazes de produzir suavemente a potência de rotação contínua, que também é o princípio de trabalho usado na maioria dos motores de combustão interna (como motores de carro) e muitas máquinas industriais.
