Motore Diesel

Motore Diesel

Il motore Diesel fu brevettato dall'ingegnere tedesco Rudolf Diesel nel 1893.

Fisica

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Scene

Motore

  • blocco motore - Struttura di metallo alloggiante le parti operanti del motore.
  • cambio di velocità - Regola il rapporto di trasmissione tra il motore e l'albero di trasmissione, in modo che ad ogni numero di giri del motore corrisponda un diverso numero di giri delle ruote. Con una marcia bassa si ottiene una coppia motrice più alta, ma una velocità bassa; le marce più alte consentono elevate velocità e risparmio di carburante, ma con un'accelerazione più debole.
  • filtro dell'aria - L'aria, che fluisce dentro la camera di combustione del motore, contiene l'ossigeno necessario per il processo di combustione: la funzione di questo filtro è di pulire l'aria.
  • collettore di aspirazione - L'aria, necessaria per il processo di combustione, fluisce nel cilindro tramite questa apertura.
  • collettore di scarico - I gas di scarico vengono espulsi da qui.
  • cinghia di distribuzione - Trasmette la rotazione dell'albero a gomiti all'albero a camme.
  • iniezione del combustibile

Funzionamento

  • luce di aspirazione - L'aria fluisce dentro la camera di combustione - la parte del cilindro sopra il pistone - tramite questa apertura.
  • iniezione del combustibile - Il gasolio ha un punto d'infiammabilità più alto della benzina, quindi l'aria calda compressa lo aziona senza bisogno di scintilla. L'esplosione spinge il pistone in basso.
  • luce di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.
  • valvola di aspirazione - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella prima fase, quando il pistone si muove verso il basso, diminuendo la pressione e facendo fluire l'aria all'interno del cilindro.
  • valvola di scarico - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella quarta fase, quando il pistone che si muove verso l'alto espelle i gas di scarico.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti. L'esplosione del carburante lo costringe a muoversi verso il basso. Poi, l'inerzia della rotazione dell'albero a gomiti lo muove prima verso l'alto, poi verso il basso e ancora una volta verso l'alto. Segue poi un'altra accensione.
  • cilindro - Al suo interno avviene l'esplosione che costringe il pistone a muoversi verso il basso.
  • biella
  • albero a gomiti - Il moto alternato del pistone ruota l'albero a gomiti.

Fase 1

  • luce di aspirazione - L'aria fluisce dentro la camera di combustione - la parte del cilindro sopra il pistone - tramite questa apertura.
  • iniezione del combustibile - Il gasolio ha un punto d'infiammabilità più alto della benzina, quindi l'aria calda compressa lo aziona senza bisogno di scintilla. L'esplosione spinge il pistone in basso.
  • luce di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.
  • valvola di aspirazione - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella prima fase, quando il pistone si muove verso il basso, diminuendo la pressione e facendo fluire l'aria all'interno del cilindro.
  • valvola di scarico - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella quarta fase, quando il pistone che si muove verso l'alto espelle i gas di scarico.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti. L'esplosione del carburante lo costringe a muoversi verso il basso. Poi, l'inerzia della rotazione dell'albero a gomiti lo muove prima verso l'alto, poi verso il basso e ancora una volta verso l'alto. Segue poi un'altra accensione.
  • cilindro - Al suo interno avviene l'esplosione che costringe il pistone a muoversi verso il basso.
  • biella
  • albero a gomiti - Il moto alternato del pistone ruota l'albero a gomiti.

Fase 2

  • luce di aspirazione - L'aria fluisce dentro la camera di combustione - la parte del cilindro sopra il pistone - tramite questa apertura.
  • iniezione del combustibile - Il gasolio ha un punto d'infiammabilità più alto della benzina, quindi l'aria calda compressa lo aziona senza bisogno di scintilla. L'esplosione spinge il pistone in basso.
  • luce di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.
  • valvola di aspirazione - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella prima fase, quando il pistone si muove verso il basso, diminuendo la pressione e facendo fluire l'aria all'interno del cilindro.
  • valvola di scarico - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella quarta fase, quando il pistone che si muove verso l'alto espelle i gas di scarico.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti. L'esplosione del carburante lo costringe a muoversi verso il basso. Poi, l'inerzia della rotazione dell'albero a gomiti lo muove prima verso l'alto, poi verso il basso e ancora una volta verso l'alto. Segue poi un'altra accensione.
  • cilindro - Al suo interno avviene l'esplosione che costringe il pistone a muoversi verso il basso.
  • biella
  • albero a gomiti - Il moto alternato del pistone ruota l'albero a gomiti.

Fase 3

  • luce di aspirazione - L'aria fluisce dentro la camera di combustione - la parte del cilindro sopra il pistone - tramite questa apertura.
  • iniezione del combustibile - Il gasolio ha un punto d'infiammabilità più alto della benzina, quindi l'aria calda compressa lo aziona senza bisogno di scintilla. L'esplosione spinge il pistone in basso.
  • luce di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.
  • valvola di aspirazione - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella prima fase, quando il pistone si muove verso il basso, diminuendo la pressione e facendo fluire l'aria all'interno del cilindro.
  • valvola di scarico - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella quarta fase, quando il pistone che si muove verso l'alto espelle i gas di scarico.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti. L'esplosione del carburante lo costringe a muoversi verso il basso. Poi, l'inerzia della rotazione dell'albero a gomiti lo muove prima verso l'alto, poi verso il basso e ancora una volta verso l'alto. Segue poi un'altra accensione.
  • cilindro - Al suo interno avviene l'esplosione che costringe il pistone a muoversi verso il basso.
  • biella
  • albero a gomiti - Il moto alternato del pistone ruota l'albero a gomiti.

Fase 4

  • luce di aspirazione - L'aria fluisce dentro la camera di combustione - la parte del cilindro sopra il pistone - tramite questa apertura.
  • iniezione del combustibile - Il gasolio ha un punto d'infiammabilità più alto della benzina, quindi l'aria calda compressa lo aziona senza bisogno di scintilla. L'esplosione spinge il pistone in basso.
  • luce di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.
  • valvola di aspirazione - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella prima fase, quando il pistone si muove verso il basso, diminuendo la pressione e facendo fluire l'aria all'interno del cilindro.
  • valvola di scarico - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella quarta fase, quando il pistone che si muove verso l'alto espelle i gas di scarico.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti. L'esplosione del carburante lo costringe a muoversi verso il basso. Poi, l'inerzia della rotazione dell'albero a gomiti lo muove prima verso l'alto, poi verso il basso e ancora una volta verso l'alto. Segue poi un'altra accensione.
  • cilindro - Al suo interno avviene l'esplosione che costringe il pistone a muoversi verso il basso.
  • biella
  • albero a gomiti - Il moto alternato del pistone ruota l'albero a gomiti.

Struttura interna

  • radiatore - Durante il funzionamento del motore il liquido di raffreddamento si riscalda per poi rilasciare il calore nell'ambiente.
  • motore
  • cambio - Regola il rapporto di trasmissione tra il motore e l'albero di trasmissione, in modo che ad ogni numero di giri del motore corrisponda un diverso numero di giri delle ruote. Con una marcia bassa si ottiene una coppia motrice più alta, ma una velocità bassa; le marce più alte consentono elevate velocità e risparmio di carburante, ma con un'accelerazione più debole.
  • albero di trasmissione - Trasmette il moto di rotazione dell'albero a gomiti del motore alle ruote.
  • serbatoio - Il carburante usato dal motore Diesel è il gasolio. Dato che ha un punto di infiammabilità più basso di quello della benzina, si innesca senza scintilla di iniezione.
  • cambio differenziale - Permette alle ruote motrici di ruotare a velocità diverse durante le curve.
  • albero a gomiti - La rotazione dell'albero a gomiti è trasmessa all'albero condotto tramite l'albero di trasmissione.
  • tubo di scappamento - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.

Cilindri

  • albero a gomiti - Viene azionato dai pistoni. La sua rotazione è trasmessa all'albero condotto dall'albero di trasmissione, e agli alberi a camme, che che azionano la valvole, tramite la cinghia di distribuzione.
  • albero a camme - La sua rotazione assicura l'azione ritmica delle valvole; è controllato dall'albero a gomiti tramite la cinghia di distribuzione.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti.
  • valvole - Coordinano l'aspirazione dell'aria e l'espulsione dei gas di scarico. Vengono azionate dall'albero a gomiti tramite la cinghia di distribuzione.

Animazione

  • motore
  • cambio - Regola il rapporto di trasmissione tra il motore e l'albero di trasmissione, in modo che ad ogni numero di giri del motore corrisponda un diverso numero di giri delle ruote. Con una marcia bassa si ottiene una coppia motrice più alta, ma una velocità bassa; le marce più alte consentono elevate velocità e risparmio di carburante, ma con un'accelerazione più debole.
  • albero di trasmissione - Trasmette il moto di rotazione dell'albero a gomiti del motore alle ruote.
  • albero a gomiti - Viene azionato dai pistoni. La sua rotazione è trasmessa all'albero condotto dall'albero di trasmissione, e agli alberi a camme, che che azionano la valvole, tramite la cinghia di distribuzione.
  • albero a camme - La sua rotazione assicura l'azione ritmica delle valvole; è controllato dall'albero a gomiti tramite la cinghia di distribuzione.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti.
  • valvole - Coordinano l'aspirazione dell'aria e l'espulsione dei gas di scarico. Vengono azionate dall'albero a gomiti tramite la cinghia di distribuzione.
  • luce di aspirazione - L'aria fluisce dentro la camera di combustione - la parte del cilindro sopra il pistone - tramite questa apertura.
  • iniezione del combustibile - Il gasolio ha un punto d'infiammabilità più alto della benzina, quindi l'aria calda compressa lo aziona senza bisogno di scintilla. L'esplosione spinge il pistone in basso.
  • luce di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questa conduttura. La combustione è meno perfetta nei motori Diesel che in quelli a benzina, conseguentemente i primi emettono più materiali nocivi.
  • valvola di aspirazione - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella prima fase, quando il pistone si muove verso il basso, diminuendo la pressione e facendo fluire l'aria all'interno del cilindro.
  • valvola di scarico - La sua apertura e chiusura è coordinata dai movimenti del pistone. Si apre nella quarta fase, quando il pistone che si muove verso l'alto espelle i gas di scarico.
  • pistone - Il suo moto alternato ruota l'albero a gomiti. L'esplosione del carburante lo costringe a muoversi verso il basso. Poi, l'inerzia della rotazione dell'albero a gomiti lo muove prima verso l'alto, poi verso il basso e ancora una volta verso l'alto. Segue poi un'altra accensione.
  • cilindro - Al suo interno avviene l'esplosione che costringe il pistone a muoversi verso il basso.
  • biella
  • albero a gomiti - Il moto alternato del pistone ruota l'albero a gomiti.

Narrazione

Sappiamo che le automobili sono alimentate da motori, ma come funzionano esattamente? Il movimento di rotazione dell'albero a gomiti del motore viene trasmesso alle ruote dall'albero di trasmissione.
Il cambio varia il numero di rotazioni fatte dalle ruote durante un giro dell'albero a gomiti del motore. Con una marcia bassa si ottiene una coppia motrice più alta, ma una velocità inferiore; con una marcia alta, la macchina è più veloce e utilizza meno carburante, accelerando però più lentamente.

Oltre ai motori a ciclo Otto a quattro tempi, i tipi di motore automobilistico più comuni sono i motori Diesel, che sono alimentati da gasolio anziché da benzina. Il moto verticale alternato dei pistoni del motore Diesel viene convertito nella rotazione dell'albero a gomiti del motore. L'albero a gomiti aziona l'albero motore e l'albero a camme tramite la cinghia di distribuzione. L'albero a camme gestisce le valvole, che assicurano l'aspirazione dell'aria e l'espulsione dei gas di scarico attraverso aperture e chiusure ritmiche e coordinate.

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 e l'aria fluisce nel cilindro.

La seconda fase è la compressione: sia le valvole di aspirazione che quelle di scarico sono chiuse. L'inerzia dell'albero a gomiti e del contrappeso costringono il pistone a muoversi verso l'alto, comprimendo l'aria e quindi aumentandone la temperatura.

La terza fase è l'espansione. Il gasolio iniettato nell'aria compressa e riscaldata si infiamma. A differenza dei motori a benzina, quelli Diesel non necessitano di candele per accendere il combustibile. L'esplosione spinge il pistone verso il basso.

La quarta fase è lo scarico. Il pistone si muove verso l'alto, la valvola di scarico si apre e i gas di scarico vengono espulsi.

Come si può vedere, il movimento 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 gasolio.

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