In questo articolo imparerai a conoscere i diversi tipi di motori utilizzati nelle industrie automobilistiche. Inoltre, puoi scaricare il PDF di questo articolo alla fine.

Qual è il motore?

Un  motore  è una macchina progettata per convertire una forma di energia in energia meccanica. I motori termici come i motori a combustione interna bruciano il carburante all’interno del cilindro del motore.

D’altra parte, i motori a combustione esterna sono quei motori termici che bruciano il loro carburante all’esterno del cilindro del motore.

Questi sono motori a vapore. L’energia sviluppata durante la combustione del combustibile viene trasmessa al vapore, che agisce sul pistone all’interno del cilindro. Nei motori a combustione interna, l’energia chimica viene immagazzinata durante il loro funzionamento.

L’energia termica viene convertita in energia meccanica mediante l’espansione dei gas contro il pistone attaccato all’albero motore che può ruotare.

Tipi di motore

Ecco  i  diversi  tipi di motori :

1. Tipi di carburante utilizzati
   1. motore a gasolio
   2. motore diesel
   3. motore a gas
2. Secondo il ciclo operativo
   1. motore a ciclo oto
   2. motore a ciclo diesel
   3. Motore a doppio ciclo di combustione
3. Numero di colpi per ciclo
   1. Motore a quattro tempi
   2. motore a due tempi
4. Classificato per tipo di accensione
   1. motore con accensione a punto caldo
   2. motore ad accensione comandata (SI)
   3. Motore ad accensione spontanea (CI)
5. numero di cilindri
   1. motore monocilindrico
   2. motore a due cilindri
   3. Motore a tre cilindri
   4. Motore a quattro cilindri
   5. Motore a sei cilindri
   6. Motore a otto cilindri
   7. Motore a dodici cilindri
   8. Motore a sedici cilindri
6. Classificato per disposizione delle valvole
   1. Motore con testa a L
   1. I-testa motore
   2. Motore con testa a F
   3. T. azionamento in testa
7. Classificato per sistema di raffreddamento
   1. Motore raffreddato ad aria
   2. motore raffreddato ad acqua
   3. motore di raffreddamento evaporativo

Oltre alle suddette  classificazioni, i motori a combustione interna sono classificati anche per i seguenti motivi:

1. Velocità
   1. motore a bassa velocità
   2. motore ad alta velocità
   3. motore a media velocità
2. metodo di iniezione del carburante
   1. motore a carburatore
   2. motore ad iniezione d’aria
   3. Motore ad iniezione solido o ventilato
3. Metodo di giudizio:
   1. Colpisci e perdi il motore controllato
   2. motore controllato qualitativamente
   3. motore a controllo quantistico
4. Applicazione:
   1. motore fermo
   2. Motore dell’auto
   3. locomotiva
   4. motore marino
   5. motore di aeroplano

Diversi altri tipi di motori a combustione interna vengono proposti anche per l’uso come centrali elettriche automobilistiche. Questi includono

1. motore a pistoni liberi
2. motore Wankel
3. motore sterlina

1. Classificazione in base ai tipi di carburante utilizzato

In base al  tipo di carburante utilizzato, i motori  sono classificati   in tre classi

1. Motore a benzina (o motore a benzina)
2. motore diesel
3. motore a gas

motore a gasolio

Un motore a benzina utilizza la benzina per alimentarlo. La benzina o la benzina è un idrocarburo composto da idrogeno e composti di carbonio. La miscela di aria e benzina viene aspirata nel cilindro durante la corsa di aspirazione del pistone. Dal carburatore si ottiene la corretta miscela aria-benzina.

La miscela viene compressa durante la corsa di compressione, accesa durante la corsa di potenza e i gas di scarico vengono espulsi durante la corsa di scarico. Una candela è installata nella parte superiore del cilindro che dà una scintilla per accendere la miscela.

motore diesel

In questi tipi di motori, il gasolio viene utilizzato per alimentarlo. Il gasolio è leggero, ha una bassa viscosità e un alto contenuto di cetano. In un motore diesel, solo l’aria viene aspirata nel cilindro durante la fase di aspirazione e compressa ad alta pressione e il rapporto di compressione è di 22: 1. Anche la sua temperatura aumenta di circa 1.000 gradi Fahrenheit.

Il gasolio viene iniettato da un iniettore al termine della corsa di compressione che prende fuoco e brucia a causa dell’elevata temperatura dell’aria compressa. Non è necessario un sistema di accensione separato. I gas in combustione si espandono, spingendo il pistone verso il basso durante la corsa di potenza, e infine i gas vengono espulsi durante la corsa di scarico.

turbine a gas

La turbina a gas è costituita principalmente da due sezioni: una sezione di gassificazione e una sezione di potenza. Il carburante utilizzato nelle turbine a gas può essere benzina, cherosene o petrolio. La sezione del gas brucia il combustibile nel bruciatore e fornisce il gas risultante alla sezione di potenza, dove fa girare le turbine di potenza. La turbina elettrica fa poi girare le ruote dell’auto attraverso  una serie di ingranaggi.

Il gassificatore è costituito da un compressore che ha un rotore con una serie di lame attorno al bordo esterno. Durante la rotazione del rotore, l’aria viene trasferita tra le pale e lanciata dalla forza centrifuga nel bruciatore. Pertanto, la pressione dell’aria nel bruciatore aumenta. Il combustibile viene iniettato nel bruciatore dove brucia e la pressione viene aumentata.

2. Classificazione secondo il ciclo delle operazioni

Secondo il ciclo di operazioni, i motori delle automobili possono essere dei seguenti tre tipi:

1. Motore a ciclo otto.
2. Motore a ciclo diesel.
3. Motore a doppio ciclo.

Ciclo Otto o ciclo a volume costante

Ciclo Otto o ciclo a volume costante. Questo ciclo fu praticamente introdotto dallo scienziato tedesco Otto, nel 1876, sebbene lo scienziato francese Beaud Roche lo descrisse nel 1862. I motori che funzionano su questo ciclo sono conosciuti come motori Otto. I motori a benzina funzionano in questo ciclo.

Il motore IC non subisce variazioni cicliche ma qui si assume che il mezzo di lavoro sia aria pura che non subisce alcuna variazione chimica. L’aria viene semplicemente riscaldata e raffreddata per subire un ciclo. Si presume inoltre che il grafico dell’indicatore perfetto sia seguito meticolosamente.

Ciclo diesel o ciclo a pressione costante

Il ciclo diesel è stato introdotto dal Dr. Rudolf Diesel nell’anno 1897. I motori che funzionano in questo ciclo sono conosciuti come motori diesel. La figura mostra il diagramma pv del ciclo diesel.

Il ciclo diesel differisce dal ciclo Otto per un aspetto. Nel ciclo diesel, il calore viene aggiunto a pressione costante anziché a volume costante.

L’aria nel cilindro viene compressa durante la corsa di compressione dal punto 1 al punto 2. A questo punto si aggiunge calore a pressione costante dal punto 2 al punto 3, quindi l’aria viene espansa adiabaticamente dal punto 3 al punto 4. Infine il calore viene respinto al un volume costante del punto 4 a 1. L’aria ritorna al suo stato originale e il ciclo è completato.

doppio ciclo (o doppio ciclo di combustione)

In questi tipi di motori, viene concesso più tempo al carburante per bruciare nel motore diesel senza influire negativamente sull’efficienza.

Il carburante viene iniettato nel cilindro prima della fine della corsa di compressione in modo che la combustione continui in parte a volume costante e in parte a pressione costante. Questo ciclo è noto come ciclo duale. In effetti, tutti i motori diesel funzionano già in questo ciclo. La figura mostra il doppio ciclo sul grafico pv.

Poiché il carburante viene iniettato nel cilindro prima della fine della corsa di compressione del doppio ciclo, si occupa delle caratteristiche di ritardo di accensione del carburante.

3. Classificazione per numero di colpi per ciclo

In base al numero di colpi per giro, i motori delle automobili sono classificati come

1. Motore a quattro tempi.
2. Motore a due tempi.

Motore a quattro tempi

Il quattro tempi completa un ciclo di operazioni durante la corsa a quattro pistoni, vale a dire aspirazione, compressione, potenza e scarico. Queste quattro corse richiedono due giri dell’albero motore. Pertanto, durante ogni due giri dell’albero motore, c’è solo una corsa elettrica del pistone.

motore a due tempi

Il motore a due tempi completa un ciclo di operazioni durante due corse del pistone. Queste due corse richiedono un giro dell’albero motore. Pertanto, durante ogni giro dell’albero a gomiti, c’è una corsa di forza per il pistone. Pertanto, un motore a due tempi produce il doppio della potenza di un motore a quattro tempi della stessa dimensione e funziona alla stessa velocità.

In un motore a due tempi, le corse di aspirazione e compressione e le corse di potenza e di scarico sono combinate. I motori a due tempi sono utilizzati in moto e scooter. I motori a quattro tempi sono utilizzati in automobili, camion e autobus.

4. Classificazione per tipo di accensione

In base al tipo di accensione utilizzato, i motori delle auto moderne sono principalmente classificati in due gruppi:

1. Motori ad accensione comandata.
2. Motori ad accensione spontanea.

motore ad accensione comandata

In un motore ad accensione comandata, nella testata del cilindro è installata una candela che emette una scintilla elettrica alla fine della corsa di compressione per accendere il carburante. I motori a benzina sono motori ad accensione comandata.

motore ad accensione spontanea

In questi tipi di motori, il carburante viene acceso dal calore dell’aria compressa all’interno del cilindro. Non c’è nessuna scintilla in esso per dare una scintilla. L’aria nel cilindro durante la corsa di compressione viene compressa relativamente ad una pressione maggiore.

Anche il rapporto di compressione è superiore a quello di un motore ad accensione comandata. Al termine della corsa di compressione viene iniettato carburante  ,  che brucia a causa del calore dell’aria compressa. I motori diesel sono motori ad accensione per compressione. I motori con accensione a punto caldo non sono praticamente utilizzati.

5. Classificazione in base al numero e alla disposizione delle bombole

I motori delle automobili possono avere uno, due, tre, quattro, sei, otto, dodici e sedici cilindri. Un motore monocilindrico viene utilizzato negli scooter e nelle motociclette. Il motore bicilindrico è utilizzato nei trattori. I motori a quattro e sei cilindri sono utilizzati in auto, jeep, autobus e camion.

Il camion e l’autobus Comet hanno motori a sei cilindri. Le autovetture americane hanno motori a otto cilindri. I motori a dodici e sedici cilindri sono utilizzati anche in alcune autovetture, autobus, camion e impianti industriali. Il motore a tre cilindri è utilizzato anche nelle auto straniere a trazione anteriore.

I cilindri possono essere disposti in vari modi: verticale, orizzontale, a cascata (in linea), in due file o banchi disposti ad angolo (tipo a V), in due file contrapposte (piatti o fritte) o come raggi su una ruota (radiale).

motore monocilindrico

Questi tipi di motori sono generalmente utilizzati per veicoli leggeri come scooter e motocicli. Il volume massimo di un motore monocilindrico è limitato a circa 250-300 cc. Dimensioni del motore più elevate richiederanno motori più pesanti a causa delle maggiori forze di squilibrio in un motore a cilindro singolo.

In un cilindro c’è un impulso di energia in due giri dell’albero motore. Pertanto, tra le quattro corse dei pistoni, l’energia viene erogata in una corsa e nelle restanti corse dei pistoni, l’energia viene consumata per superare la resistenza di attrito delle parti in movimento. La distribuzione della coppia durante il ciclo non è uniforme con conseguenti lavori pesanti e vibrazioni.

Poiché c’è un pistone e una biella che si alternano senza parti di lavoro per bilanciare il loro peso, un motore a cilindro singolo non ha equilibrio meccanico. Tuttavia, il motore è più o meno bilanciato utilizzando il contrappeso fissato all’albero motore e anche utilizzando un volano pesante in modo che il suo momento produca un movimento relativamente costante.

Le fluttuazioni della velocità del motore causano vibrazioni, anche nei migliori modelli di motori monocilindrici. Quindi, i motori a cilindro singolo non sono desiderabili per l’uso nelle automobili.

Motore a due cilindri.

Questi tipi di motori sono principalmente utilizzati nei trattori. Viene anche utilizzato nelle piccole auto tedesche e nella Daf dall’Olanda. La disposizione dei cilindri nei motori bicilindrici può essere di tre tipi

• tipo verticale in linea
• tipo V.
• tipo corrispondente

Motore a tre cilindri

Il motore a tre cilindri viene utilizzato in un’auto a trazione anteriore, in cui il differenziale si trova tra il motore e la trasmissione. I tre cilindri sono posti in linea. Questo è un motore a due tempi. Il basamento in questo motore funge da camera di aspirazione e precompressione.

Ogni cilindro ha una sezione chiusa del carter. Pertanto, i cuscinetti di banco che supportano l’albero motore sono di tipo stampato, in modo che il carter sia suddiviso in tre scomparti separati, uno per ciascun cilindro.

motore a quattro cilindri

I motori a quattro cilindri sono usati principalmente per le auto normali. La coppia ottenuta è più uniforme rispetto ad un motore bicilindrico perché si ottengono due corse di lavoro per giro.

I cilindri di un motore a quattro cilindri sono disposti come segue:

• tipo verticale in linea
• tipo V.
• tipo corrispondente

Motore a sei e otto cilindri

I motori a sei e otto cilindri forniscono una coppia più fluida e una maggiore potenza. I cilindri di questi motori sono anche disposti a tre vie in linea, a V e di tipo corrispondente, allo stesso modo dei motori a quattro cilindri. I motori V-8 a 6 cilindri in linea sono utilizzati quasi universalmente. L’angolo tra le file di cilindri nei motori V-8 è solitamente di 90 gradi.

Anche i motori V-8 sono realizzati con angoli a V più piccoli, ma il meccanismo di azionamento della valvola è complicato in essi. I motori V-6 hanno due file di tre cilindri inclinati l’uno rispetto all’altro. L’albero motore ha solo tre manovelle, con bielle di cilindri opposti nelle due file attaccate all’albero motore. Ogni albero motore ha due aste attaccate ad esso.

Il V-8 ha due file di quattro cilindri che sono impostati ad angolo l’uno rispetto all’altro. Gli alberi motore hanno quattro bracci con bielle di cilindri contrapposti nelle due file collegate ad un unico bullone di manovella. Pertanto, due aste sono fissate a ciascun perno di manovella e due pistoni operano su ciascun albero a gomiti. L’albero motore è solitamente supportato su cinque cuscinetti.

Motori a dodici e sedici cilindri.

La disposizione dei cilindri nei motori a dodici e sedici cilindri può essere dei seguenti tipi

1. Il tipo a V o tipo pancake ha due file di cilindri.
2. Il tipo W ha tre file di cilindri.
3. Il tipo X ha quattro file di cilindri.

I motori a dodici e sedici cilindri sono stati utilizzati in automobili e autobus. Autocarri e impianti industriali. L’unica autovettura ora costruita con un motore a dodici cilindri è la Ferrari.

7. Classificazione in base alle disposizioni delle valvole

I motori delle automobili sono classificati in quattro classi in base alla disposizione delle valvole di aspirazione e di scarico in diverse posizioni nella testata del blocco. Queste disposizioni sono chiamate “L” TF e T. La parola “LIFT” è facile da ricordare per chiamare le quattro disposizioni delle valvole. Il design I-head è comunemente usato nei motori delle automobili.

I-testa motore

In un motore a valvole in testa o in testa, le valvole si trovano nella testata del cilindro. I motori in linea di solito hanno le valvole in fila. I motori V-8 possono avere le valvole in una singola fila o in una doppia fila su ciascuna banca. Indipendentemente dalla disposizione, un albero a camme aziona tutte le valvole.

Motore con testa a L

Nella disposizione con testa a L, le valvole di aspirazione e di scarico sono affiancate e sono azionate da un singolo albero a camme. La camera di combustione e il cilindro della L rovesciata. Tutte le valvole del motore sono in una linea, ad eccezione dei motori V-8 con testa a L, dove sono in due linee.

Nei motori con testa a L, i meccanismi delle valvole si trovano nel blocco e quindi la testata può essere facilmente rimossa quando il motore deve essere riparato. Sebbene il motore con testa a L sia durevole e affidabile, non è particolarmente adatto all’alta pressione.

Il primo attuatore della valvola in testa è più adattabile a rapporti di compressione elevati. In un motore con valvola a I, il gioco può essere ridotto a una quantità maggiore rispetto a un motore con testa a L. In alcuni motori a I-testa, ci sono tasche nelle teste del pistone in cui la valvola può muoversi quando il pistone è aperto presso TDC

Motore con testa a F

Questo motore è una miscela di motori a testa L e a testa I, dove di solito c’è una valvola nella testa e la valvola di scarico è nel blocco cilindri. Entrambi i gruppi sono azionati dallo stesso albero a camme.

T. azionamento in testa

Un motore a forma di T ha valvole di aspirazione su un lato e valvole di scarico sull’altro lato del cilindro. Pertanto, sono necessari due alberi a camme per azionarlo.

7. Classificazione per tipo di raffreddamento

In base al tipo di metodo di raffreddamento, i motori delle automobili sono principalmente classificati in due categorie:

1. Motori raffreddati ad aria.
2. Motori raffreddati ad acqua.

Motori raffreddati ad aria

I motori raffreddati ad aria sono utilizzati in motociclette e scooter. Nei motori raffreddati ad aria, i tamburi dei cilindri sono generalmente separati e dotati di alette metalliche che conferiscono un’ampia superficie radiante per aumentare la velocità di raffreddamento.

Molti motori raffreddati ad aria sono dotati di cappucci metallici che dirigono il flusso d’aria attorno ai cilindri per migliorare il raffreddamento. Poiché questi motori non utilizzano acqua, il problema della manutenzione del freddo viene eliminato.

motori raffreddati ad acqua

Questi tipi di motori sono utilizzati in autobus, camion, automobili e altri veicoli a motore a quattro ruote per impieghi gravosi. Questi motori utilizzano l’acqua, con l’aggiunta di un composto antigelo che funge da mezzo di raffreddamento.

L’acqua è rappresentata da camicie d’acqua attorno a ciascuna camera di combustione, cilindri, sedi delle valvole e steli delle valvole. Dopo aver attraversato le camicie del motore nel blocco e nella testata, l’acqua viene fatta passare attraverso il radiatore, dove viene raffreddata dall’aria aspirata attraverso il radiatore.

I motori di raffreddamento evaporativo non sono praticamente utilizzati.