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Motore a ciclo Otto a quattro tempi

Motore a ciclo Otto a quattro tempi

Questa animazione illustra il tipo di motore più comunemente utilizzato nelle automobili.

Fisica

Etichette

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Scene

Motore

  • blocco motore
  • cambio di velocità
  • filtro dell'aria
  • collettore di aspirazione
  • collettore di scarico
  • cinghia di distribuzione
  • spinterogeno

Operazione

  • luce di aspirazione
  • candela
  • luce di scarico
  • valvola di aspirazione
  • valvola di scarico
  • pistone
  • cilindro
  • biella
  • albero a gomiti

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

Costruzione

  • radiatore
  • motore
  • cambio di velocità
  • albero di trasmissione
  • serbatoio della benzina
  • cambio differenziale
  • albero condotto
  • tubo di scappamento

Cilindri

  • albero a gomiti
  • albero a camme
  • pistone
  • valvole

Narrazione

Sappiamo che le automobili sono alimentate dai motori, ma come riescono a fare ciò? Il movimento di rotazione dell'albero a gomiti di un motore viene trasmesso alle ruote dall'albero di trasmissione. Il cambio varia il numero di giri delle ruote motrici rispetto ai giri dell'albero motore. Con le marce basse l'uscita di potenza del motore è elevata ma la velocità è bassa, al contrario, con le marce alte la macchina è più veloce, utilizza meno carburante ma accelera più lentamente.

Il tipo più comune di motore utilizzato nelle automobili è il motore a ciclo Otto a quattro tempi.

In questo tipo di motore si converte il moto verticale alternato dei pistoni nella rotazione dell'albero a gomiti. L'albero a gomiti aziona l'albero di trasmissione e l'albero a camme attraverso la cinghia di distribuzione. L'albero a camme aziona le valvole in maniera ritmica e coordinata, le quali con la loro apertura e chiusura, garantiscono l'aspirazione del combustibile e l'espulsione dei gas di scarico.

La prima fase è l'aspirazione. Il pistone si muove verso il basso facendo diminuire la pressione nel cilindro. La valvola di aspirazione si apre facendo entrare nel cilindro la miscela di aria e carburante proveniente dal carburatore.

La seconda fase è la compressione: sia le valvole di aspirazione che di scarico sono chiuse. L'inerzia dell'albero a gomiti ed il contrappeso provocano lo spostamento del pistone verso l'alto. Viene così compressa la miscela di aria e combustibile provocando un aumento della temperatura.

La terza fase è l'espansione. La candela fa detonare la miscela, compressa e riscaldata, di combustibile e aria. La detonazione spinge il pistone verso il basso.

La quarta fase è lo scarico. Il pistone si muove verso l'alto, mentre la valvola di scarico si apre facendo fuoriuscire i gas di scarico.

Come potete vedere, il movimento alternato e lineare del pistone è convertito in movimento di rotazione dell'albero a gomiti del motore. L'energia necessaria per muovere il pistone è fornita dalla combustione del combustibile. Il carburante utilizzato dal motore a quattro tempi è la benzina. Un attributo importante della benzina è il numero di ottano. Più è alto questo numero, maggiore è il suo punto di ebollizione. Pertanto può essere compresso maggiormente, con conseguente aumento dell'efficienza.

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