Ce știm despre cilindrul motorului de mașină: rol, funcționare și importanță

Cilindrul este una dintre componentele esențiale ale motorului cu ardere internă și joacă un rol crucial în generarea de putere pentru funcționarea vehiculului. Indiferent de tipul de combustibil utilizat — benzină, motorină sau gaz — cilindrii sunt locul unde are loc procesul de ardere care generează energia necesară pentru deplasarea mașinii.

În acest articol vom explora cum funcționează cilindrul, care sunt caracteristicile sale și ce impact are asupra performanțelor motorului.

Ce este cilindrul motorului?

Cilindrul este o componentă tubulară, parte a blocului motor, în care se mișcă pistonul. Acesta este locul unde amestecul de aer și combustibil este comprimat și aprins pentru a crea explozia care generează energie.

În general, motoarele au mai mulți cilindri (de la 2 până la 12 sau chiar mai mulți), iar aceștia sunt dispuși în diferite configurații, cum ar fi în linie, în V sau în formă de boxer. Principalele componente din interiorul cilindrului:

• Pistonul: se mișcă în sus și în jos în interiorul cilindrului și transformă energia combustiei în mișcare mecanică.
• Segmentul de piston: acestea sigilează spațiul dintre piston și peretele cilindrului pentru a preveni scăpările de gaze și pentru a asigura o compresie eficientă.
• Biela: leagă pistonul de arborele cotit, transferând mișcarea pistonului către arborele cotit pentru a genera mișcarea rotativă.

Funcționarea cilindrului este parte integrantă din ciclul motorului cu ardere internă, care, în majoritatea cazurilor, este un ciclu de patru timpi:

1. Admisie: amestecul de aer și combustibil este introdus în cilindru printr-o supapă de admisie atunci când pistonul se mișcă în jos, mărind volumul din interiorul cilindrului.
2. Compresie: pistonul se mișcă în sus, comprimând amestecul de aer și combustibil. Acest proces crește presiunea și temperatura amestecului, pregătindu-l pentru aprindere.
3. Ardere: la punctul maxim al compresiei, o scânteie de la bujie (în cazul motoarelor pe benzină) aprinde amestecul, declanșând o explozie care împinge pistonul în jos, generând astfel energia necesară pentru mișcare.
4. Evacuare: după ardere, gazele reziduale rezultate sunt evacuate din cilindru prin supapa de evacuare, iar ciclul se repetă.

Acest ciclu rapid este ceea ce permite motorului să genereze mișcarea continuă necesară pentru deplasarea vehiculului. Numărul de cilindri dintr-un motor are un impact direct asupra performanțelor acestuia.

Motoarele cu mai mulți cilindri pot genera mai multă putere, deoarece există mai multe procese de ardere care au loc simultan sau în succesiune rapidă.

De asemenea, motoarele cu mai mulți cilindri tind să fie mai echilibrate și să funcționeze mai lin, deoarece puterea este distribuită pe mai multe cicluri de ardere.Exemple de configurații ale cilindrilor:

• Motoare cu 4 cilindri în linie: sunt cele mai comune și sunt folosite pe o gamă largă de vehicule, de la mașini compacte la SUV-uri. Sunt eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil și relativ accesibile.
• Motoare V6 și V8: dispun de cilindri dispuși în formă de „V” și oferă mai multă putere și cuplu decât motoarele cu 4 cilindri. Sunt utilizate în mașini sport, SUV-uri mari și camionete.
• Motoare boxer: folosite în special de producători precum Subaru și Porsche, au cilindri dispuși orizontal, unul față de celălalt. Această configurație asigură un centru de greutate

Dimensiunea cilindrilor (măsurată prin diametrul și cursa pistonului) afectează puterea și eficiența motorului. Motoarele cu cilindri mai mari au mai multă capacitate cilindrică, ceea ce înseamnă că pot arde mai mult combustibil într-o singură explozie, generând mai multă putere.

Pe de altă parte, motoarele cu cilindri mai mici pot oferi o eficiență sporită a consumului de combustibil, deoarece procesele de ardere sunt mai controlate și consumul de combustibil este mai redus.

Supraalimentarea și turboalimentarea

Cilindrii sunt direct afectați de tehnologiile precum supraalimentarea și turboalimentarea, care cresc cantitatea de aer introdusă în cilindri, permițând arderea unei cantități mai mari de combustibil. Aceste tehnologii îmbunătățesc semnificativ puterea motorului fără a necesita cilindri mai mari sau mai mulți, făcând motorul mai eficient și mai compact.

Cilindrii sunt supuși unor presiuni și temperaturi ridicate în timpul funcționării motorului, ceea ce poate duce la uzură. Segmentul de piston, în special, joacă un rol esențial în menținerea unei etanșeități optime între piston și pereții cilindrului.

Dacă segmentul de piston se uzează, pot apărea scăpări de gaz, ceea ce duce la pierderi de compresie și o eficiență redusă a motorului. Pentru a preveni problemele legate de uzura cilindrilor, este esențială o întreținere regulată a motorului, care include schimbul de ulei și verificarea sistemului de răcire.

Cilindrul motorului de mașină este o componentă fundamentală a motorului cu ardere internă, fiind locul unde are loc procesul de ardere ce generează puterea necesară pentru deplasarea vehiculului.