Cos'è motore a combustione interna?

Motore a Combustione Interna

Un motore a combustione interna (MCI) è una macchina termica che trasforma energia chimica, solitamente derivante dalla combustione di un combustibile, in energia meccanica. Questa energia meccanica è tipicamente utilizzata per generare movimento, come la rotazione di un albero motore.

Principio di Funzionamento:

Il principio fondamentale si basa sulla combustione di una miscela aria-carburante all'interno di un cilindro chiuso. L'espansione dei gas caldi prodotti dalla combustione spinge un pistone, il cui movimento lineare viene convertito in movimento rotatorio da un sistema di biella e manovella. Ci sono diverse fasi cicliche (tempi) che si ripetono continuamente per mantenere il motore in funzione.

Tipi di Motori a Combustione Interna:

Esistono diverse classificazioni dei motori a combustione interna, basate su vari criteri:

• Tipo di Combustibile:

  • Motori a benzina (ciclo Otto): Utilizzano la benzina come combustibile. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Motore%20a%20benzina
  • Motori diesel (ciclo Diesel): Utilizzano il gasolio come combustibile. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Motore%20diesel
  • Motori a gas: Utilizzano gas naturale, GPL o altri gas come combustibile.

• Numero di Tempi:

  • Motori a quattro tempi: Il ciclo completo richiede quattro movimenti del pistone (aspirazione, compressione, espansione/combustione, scarico). Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Motore%20a%20quattro%20tempi
  • Motori a due tempi: Il ciclo completo si completa in due movimenti del pistone, con fasi sovrapposte.

• Configurazione dei Cilindri:

  • In linea: I cilindri sono disposti in fila.
  • A V: I cilindri sono disposti in due bancate inclinate a forma di V.
  • Contrapposti (boxer): I cilindri sono disposti orizzontalmente uno di fronte all'altro.
  • Rotativi (Wankel): Un rotore triangolare ruota all'interno di una camera a forma di epitroco. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Motore%20Wankel

Componenti Principali:

• Cilindro: La camera dove avviene la combustione.
• Pistone: Un componente mobile all'interno del cilindro che viene spinto dai gas di combustione.
• Biella: Collega il pistone all'albero motore.
• Albero motore: Trasforma il movimento lineare del pistone in movimento rotatorio.
• Valvole: Controllano l'ingresso dell'aria e del combustibile (valvole di aspirazione) e l'uscita dei gas di scarico (valvole di scarico).
• Candela/Iniettore: La candela innesca la combustione nei motori a benzina; l'iniettore spruzza il combustibile direttamente nel cilindro nei motori diesel e, a volte, anche nei motori a benzina (iniezione diretta).
• Sistema di raffreddamento: Mantiene la temperatura del motore entro limiti accettabili (a liquido o ad aria).
• Sistema di lubrificazione: Riduce l'attrito tra le parti mobili del motore.
• Sistema di scarico: Convoglia i gas di scarico fuori dal motore.

Efficienza e Inquinamento:

L'efficienza dei motori a combustione interna è limitata dalle leggi della termodinamica e dalla dispersione di energia sotto forma di calore. Inoltre, i motori a combustione interna producono emissioni inquinanti, come ossidi di azoto (NOx), particolato (PM), monossido di carbonio (CO) e idrocarburi incombusti (HC). La riduzione di queste emissioni è un'importante area di ricerca e sviluppo.

Applicazioni:

I motori a combustione interna sono ampiamente utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui:

• Autoveicoli (automobili, motociclette, camion, autobus)
• Aeromobili
• Navi
• Macchinari industriali
• Generatori di energia elettrica
• Motoseghe e tosaerba