Τις περισσότερες φορές οδηγείται ένα σύγχρονο αυτοκίνητο. Υπάρχει μια τεράστια ποικιλία τέτοιων κινητήρων. Διαφέρουν ως προς τον όγκο, τον αριθμό των κυλίνδρων, την ισχύ, την ταχύτητα περιστροφής, το χρησιμοποιούμενο καύσιμο (κινητήρες εσωτερικής καύσης ντίζελ, βενζίνης και αερίου). Αλλά, βασικά, εσωτερικής καύσης, Φαίνεται σαν.
Πώς λειτουργεί ο κινητήραςκαι γιατί λέγεται τετράχρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης; Είναι ξεκάθαρο για την εσωτερική καύση. Το καύσιμο καίγεται μέσα στον κινητήρα. Γιατί 4 χτυπήματα του κινητήρα, τι είναι; Πράγματι, υπάρχουν και δίχρονοι κινητήρες. Αλλά χρησιμοποιούνται εξαιρετικά σπάνια σε αυτοκίνητα.
Ένας τετράχρονος κινητήρας ονομάζεται επειδή το έργο του μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα ίσα μέρη. Το έμβολο θα περάσει από τον κύλινδρο τέσσερις φορές - δύο φορές πάνω και δύο φορές κάτω. Η διαδρομή ξεκινά όταν το έμβολο βρίσκεται στο χαμηλότερο ή υψηλότερο σημείο του. Οι μηχανικοί αυτοκινητιστών το λένε αυτό κορυφαίο νεκρό κέντρο (TDC)Και κάτω νεκρό σημείο (BDC).
Το πρώτο εγκεφαλικό είναι το εγκεφαλικό επεισόδιο πρόσληψης
Το πρώτο εγκεφαλικό επεισόδιο, επίσης γνωστό ως εγκεφαλικό επεισόδιο πρόσληψης, ξεκινά στο TDC(κορυφαίο νεκρό σημείο). Προχωρώντας προς τα κάτω, το έμβολο ρουφάει στον κύλινδρο μίγμα αέρα-καυσίμου . Το έργο αυτού του εγκεφαλικού επεισοδίου εμφανίζεται με ανοιχτή τη βαλβίδα εισαγωγής. Παρεμπιπτόντως, υπάρχουν πολλοί κινητήρες με πολλαπλές βαλβίδες εισαγωγής. Ο αριθμός, το μέγεθός τους, ο χρόνος που αφιερώθηκαν σε ανοιχτή κατάστασημπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ισχύ του κινητήρα. Υπάρχουν κινητήρες στους οποίους, ανάλογα με την πίεση στο πεντάλ γκαζιού, υπάρχει αναγκαστική αύξηση του χρόνου που δαπανάται βαλβίδες εισαγωγήςσε ανοιχτή κατάσταση. Αυτό γίνεται για να αυξηθεί η ποσότητα του καυσίμου που απορροφάται, το οποίο, μόλις αναφλεγεί, αυξάνει την ισχύ του κινητήρα. Το αυτοκίνητο, σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να επιταχύνει πολύ πιο γρήγορα.
Η δεύτερη διαδρομή είναι η διαδρομή συμπίεσης
Η επόμενη διαδρομή του κινητήρα είναι η διαδρομή συμπίεσης. Αφού το έμβολο φτάσει στο κάτω σημείο, αρχίζει να ανεβαίνει, συμπιέζοντας έτσι το μείγμα που εισήλθε στον κύλινδρο κατά τη διάρκεια της διαδρομής εισαγωγής. Το μείγμα καυσίμου συμπιέζεταιμέχρι τον όγκο του θαλάμου καύσης. Τι είδους κάμερα είναι αυτή; Ελεύθερος χώροςμεταξύ της κορυφής του εμβόλου και της κορυφής του κυλίνδρου όταν το έμβολο βρίσκεται στο πάνω νεκρό σημείο ονομάζεται θάλαμος καύσης. Οι βαλβίδες είναι κλειστές κατά τη διάρκεια αυτής της διαδρομής λειτουργίας του κινητήραπλήρως. Όσο πιο σφιχτά είναι κλειστά, τόσο καλύτερη γίνεται η συμπίεση. Έχει μεγάλη σημασία σε σε αυτήν την περίπτωση, κατάσταση του εμβόλου, του κυλίνδρου, των δακτυλίων εμβόλου. Εάν υπάρχουν μεγάλα κενά, τότε η καλή συμπίεση δεν θα λειτουργήσει και, κατά συνέπεια, η ισχύς ενός τέτοιου κινητήρα θα είναι πολύ χαμηλότερη. Η συμπίεση μπορεί να ελεγχθεί με ειδική συσκευή. Με βάση το επίπεδο συμπίεσης, μπορούμε να βγάλουμε ένα συμπέρασμα για το βαθμό φθοράς του κινητήρα.
Το τρίτο κτύπημα είναι το power stroke
Ο τρίτος ρυθμός λειτουργεί, ξεκινά στο TDC. Δεν είναι τυχαίο που τον λένε εργάτη. Εξάλλου, σε αυτό το ρυθμό εμφανίζεται η δράση που κάνει το αυτοκίνητο να κινείται. Σε αυτό το τακτ μπαίνει το έργο. Γιατί ονομάζεται αυτό το σύστημα; Ναι, γιατί είναι υπεύθυνη για την ανάφλεξη των πυρκαγιών μίγμα καυσίμου, συμπιεσμένο στον κύλινδρο, στο θάλαμο καύσης. Λειτουργεί πολύ απλά - το μπουζί του συστήματος δίνει σπινθήρα. Για να είμαστε δίκαιοι, αξίζει να σημειωθεί ότι ο σπινθήρας παράγεται στο μπουζί αρκετές μοίρες πριν φτάσει το έμβολο κορυφαίο σημείο. Αυτοί οι βαθμοί, σε έναν σύγχρονο κινητήρα, ρυθμίζονται αυτόματα από τους «εγκεφάλους» του αυτοκινήτου.
Μετά την ανάφλεξη του καυσίμου, υπάρχει έκρηξη- αυξάνεται απότομα σε όγκο, αναγκάζοντας το έμβολο κινείται προς τα κάτω. Οι βαλβίδες σε αυτή τη διαδρομή του κινητήρα, όπως και στην προηγούμενη, βρίσκονται σε κλειστή κατάσταση.
Η τέταρτη διαδρομή είναι η διαδρομή απελευθέρωσης
Η τέταρτη διαδρομή του κινητήρα, η τελευταία είναι η εξάτμιση. Έχοντας φτάσει στο κατώτατο σημείο, μετά τη διαδρομή ισχύος, ο κινητήρας ξεκινά Άνοιξε Βαλβίδα εξάτμισης . Μπορεί να υπάρχουν πολλές τέτοιες βαλβίδες, όπως βαλβίδες εισαγωγής. Κινούμενος προς τα πάνω το έμβολο αφαιρεί τα καυσαέρια μέσω αυτής της βαλβίδαςαπό τον κύλινδρο - τον αερίζει. Ο βαθμός συμπίεσης στους κυλίνδρους, η πλήρης απομάκρυνση των καυσαερίων και απαιτούμενο ποσότο μείγμα εισαγωγής καυσίμου-αέρα.
Μετά το τέταρτο beat, είναι η σειρά του πρώτου. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται κυκλικά. Τι προκαλεί την περιστροφή; λειτουργία κινητήραη εσωτερική καύση έχει και τις 4 διαδρομές, τι προκαλεί το έμβολο να ανεβαίνει και να πέφτει κατά τη διάρκεια της συμπίεσης, της εξάτμισης και της εισαγωγής; Το γεγονός είναι ότι δεν κατευθύνεται όλη η ενέργεια που λαμβάνεται στη διαδρομή εργασίας στην κίνηση του αυτοκινήτου. Μέρος της ενέργειας πηγαίνει στην περιστροφή του σφονδύλου. Και αυτός, υπό την επίδραση της αδράνειας, γυρίζει στροφαλοφόρος άξωνκινητήρα, κινώντας το έμβολο κατά τις «μη λειτουργικές» διαδρομές.
Η εφεύρεση του κινητήρα εσωτερικής καύσης επέτρεψε στην ανθρωπότητα να κάνει σημαντικά βήματα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη. Τώρα οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται για απόδοση χρήσιμη εργασίαΗ ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση του καυσίμου χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αλλά αυτοί οι κινητήρες είναι πιο διαδεδομένοι στις μεταφορές.
Όλοι οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αποτελούνται από μηχανισμούς, εξαρτήματα και συστήματα που, αλληλεπιδρώντας μεταξύ τους, εξασφαλίζουν τη μετατροπή της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά την καύση εύφλεκτων προϊόντων σε περιστροφική κίνηση στροφαλοφόρος άξων. Αυτή η κίνηση είναι η χρήσιμη δουλειά του.
Για να γίνει πιο σαφές, θα πρέπει να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής εσωτερικής καύσης.
Αρχή λειτουργίας
Όταν καίγεται ένα εύφλεκτο μείγμα που αποτελείται από εύφλεκτα προϊόντα και αέρα, απελευθερώνεται περισσότερη ενέργεια. Επιπλέον, τη στιγμή που το μείγμα αναφλέγεται, αυξάνεται σημαντικά σε όγκο, η πίεση στο επίκεντρο της ανάφλεξης αυξάνεται, στην πραγματικότητα, συμβαίνει μια μικρή έκρηξη με την απελευθέρωση ενέργειας. Αυτή η διαδικασία λαμβάνεται ως βάση.
Εάν η καύση λαμβάνει χώρα σε κλειστό χώρο, η πίεση που δημιουργείται κατά την καύση θα ασκήσει πίεση στα τοιχώματα αυτού του χώρου. Εάν ένας από τους τοίχους γίνεται κινητός, τότε η πίεση, προσπαθώντας να αυξήσει τον όγκο περιορισμένος χώρος, θα μετακινήσει αυτόν τον τοίχο. Εάν συνδέσετε κάποιο είδος ράβδου σε αυτόν τον τοίχο, τότε θα έχει ήδη απόδοση μηχανική εργασία- απομακρύνοντας, θα σπρώξει αυτή τη ράβδο. Συνδέοντας τη ράβδο με τον στρόφαλο, όταν κινείται θα αναγκάσει τον στρόφαλο να περιστραφεί σε σχέση με τον άξονά του.
Αυτή είναι η αρχή λειτουργίας μονάδα ισχύοςμε εσωτερική καύση - υπάρχει κλειστός χώρος (επένδυση κυλίνδρου) με ένα κινητό τοίχωμα (έμβολο). Ο τοίχος συνδέεται με μια ράβδο (μπιέλα) στον στρόφαλο (στροφαλοφόρος άξονας). Στη συνέχεια εκτελείται η αντίστροφη ενέργεια - η μανιβέλα, κάνοντας πλήρης στροφήγύρω από τον άξονα, σπρώχνει τον τοίχο με τη ράβδο και έτσι επιστρέφει πίσω.
Αλλά αυτή είναι μόνο η αρχή της εργασίας με μια εξήγηση απλών εξαρτημάτων. Στην πραγματικότητα, η διαδικασία φαίνεται κάπως πιο περίπλοκη, γιατί πρέπει πρώτα να βεβαιωθείτε ότι το μείγμα εισέρχεται στον κύλινδρο, να το συμπιέζετε για καλύτερη ανάφλεξη και επίσης να αφαιρέσετε τα προϊόντα καύσης. Αυτές οι ενέργειες ονομάζονται τακτ.
Υπάρχουν συνολικά 4 μέτρα:
- εισαγωγή (το μείγμα εισέρχεται στον κύλινδρο).
- συμπίεση (το μείγμα συμπιέζεται μειώνοντας τον όγκο στο εσωτερικό της επένδυσης από το έμβολο).
- διαδρομή ισχύος (μετά την ανάφλεξη, το μείγμα, λόγω της διαστολής του, ωθεί το έμβολο προς τα κάτω).
- απελευθέρωση (αφαίρεση των προϊόντων καύσης από το φυσίγγιο για την παροχή του επόμενου τμήματος του μείγματος).
Διαδρομές εμβόλου κινητήρα
Από αυτό προκύπτει ότι μόνο η διαδρομή εργασίας έχει χρήσιμο αποτέλεσμα, τα άλλα τρία είναι προπαρασκευαστικά. Κάθε διαδρομή συνοδεύεται από μια συγκεκριμένη κίνηση του εμβόλου. Κατά τη διάρκεια της εισαγωγής και της τροφοδοσίας κινείται προς τα κάτω και κατά τη συμπίεση και την εξάντληση κινείται προς τα πάνω. Και δεδομένου ότι το έμβολο είναι συνδεδεμένο με τον στροφαλοφόρο άξονα, κάθε διαδρομή αντιστοιχεί σε μια ορισμένη γωνία περιστροφής του άξονα γύρω από τον άξονα.
Η υλοποίηση των κύκλων στον κινητήρα γίνεται με δύο τρόπους. Το πρώτο είναι με συνδυασμό beats. Σε έναν τέτοιο κινητήρα, όλες οι διαδρομές εκτελούνται σε μία πλήρη περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα. Δηλαδή μισή στροφή των γονάτων. άξονα, στον οποίο το έμβολο κινείται πάνω ή κάτω και συνοδεύεται από δύο διαδρομές. Αυτοί οι κινητήρες ονομάζονται 2χρονοι.
Η δεύτερη μέθοδος είναι χωριστά μέτρα. Μία κίνηση του εμβόλου συνοδεύεται από μία μόνο διαδρομή. Στο τέλος, για να συμβεί πλήρης κύκλοςεργασία - απαιτούνται 2 στροφές των γονάτων. άξονα γύρω από τον άξονα. Τέτοιοι κινητήρες χαρακτηρίζονται τετράχρονοι.
Μπλοκ κυλίνδρων
Τώρα η δομή του ίδιου του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η βάση οποιασδήποτε εγκατάστασης είναι το μπλοκ κυλίνδρων. Όλα τα εξαρτήματα βρίσκονται σε αυτό και σε αυτό.
Χαρακτηριστικά σχεδίουτα μπλοκ εξαρτώνται από ορισμένες συνθήκες - τον αριθμό των κυλίνδρων, τη θέση τους, τη μέθοδο ψύξης. Ο αριθμός των κυλίνδρων που συνδυάζονται σε ένα μπλοκ μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 16. Επιπλέον, τα μπλοκ με περιττό αριθμό κυλίνδρων είναι σπάνια· από τους κινητήρες που παράγονται σήμερα, μπορούν να βρεθούν μόνο μονάδες ενός και τρικύλινδρου. Οι περισσότερες μονάδες διαθέτουν ένα ζευγάρι κυλίνδρων - 2, 4, 6, 8 και λιγότερο συχνά 12 και 16.
Τετρακύλινδρο μπλοκ
Οι μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με 1 έως 4 κυλίνδρους έχουν συνήθως διάταξη κυλίνδρων σε σειρά. Εάν ο αριθμός των κυλίνδρων είναι μεγαλύτερος, είναι διατεταγμένοι σε δύο σειρές, με μια ορισμένη γωνία θέσης της μιας σειράς σε σχέση με την άλλη, οι λεγόμενοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με θέση σχήματος V των κυλίνδρων. Αυτή η διάταξη κατέστησε δυνατή τη μείωση των διαστάσεων του μπλοκ, αλλά ταυτόχρονα η κατασκευή τους είναι πιο δύσκολη από ό, τι με μια διάταξη in-line.
Μπλοκ οκτώ κυλίνδρων
Υπάρχει ένας άλλος τύπος μπλοκ στα οποία οι κύλινδροι είναι διατεταγμένοι σε δύο σειρές και με γωνία μεταξύ τους 180 μοίρες. Αυτοί οι κινητήρες ονομάζονται . Βρίσκονται κυρίως σε μοτοσυκλέτες, αν και υπάρχουν και αυτοκίνητα με αυτό το είδος μονάδας ισχύος.
Αλλά η προϋπόθεση του αριθμού των κυλίνδρων και η θέση τους είναι προαιρετική. Υπάρχουν 2κύλινδροι και 4κύλινδροι κινητήρες με θέση κυλίνδρου σχήματος V ή αντίθετη θέση κυλίνδρου, καθώς και 6κύλινδροι κινητήρες με διάταξη σε σειρά.
Υπάρχουν δύο τύποι ψύξης που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας - αέρας και υγρός. Το χαρακτηριστικό σχεδιασμού του μπλοκ εξαρτάται από αυτό. Αποκλεισμός με αερόψυκτομικρότερο σε μέγεθος και δομικά πιο απλό, αφού οι κύλινδροι δεν περιλαμβάνονται στο σχεδιασμό του.
Ένα μπλοκ με υγρή ψύξη είναι πιο περίπλοκο· ο σχεδιασμός του περιλαμβάνει κυλίνδρους και ένα χιτώνιο ψύξης βρίσκεται στην κορυφή του μπλοκ με κυλίνδρους. Το υγρό κυκλοφορεί στο εσωτερικό του, αφαιρώντας τη θερμότητα από τους κυλίνδρους. Στην περίπτωση αυτή, το μπλοκ μαζί με το χιτώνιο ψύξης αποτελούν ένα σύνολο.
Το μπλοκ καλύπτεται από πάνω με μια ειδική πλάκα - την κυλινδροκεφαλή (κυλινδροκεφαλή). Είναι ένα από τα εξαρτήματα που παρέχει έναν κλειστό χώρο στον οποίο λαμβάνει χώρα η διαδικασία καύσης. Ο σχεδιασμός του μπορεί να είναι απλός, χωρίς να περιλαμβάνει πρόσθετους μηχανισμούς, ή πολύπλοκο.
μηχανισμός στροφάλου
Περιλαμβάνεται στη σχεδίαση του κινητήρα, εξασφαλίζει τη μετατροπή της παλινδρομικής κίνησης του εμβόλου στο χιτώνιο σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα. Το κύριο στοιχείο αυτού του μηχανισμού είναι ο στροφαλοφόρος άξονας. Διαθέτει κινητή σύνδεση με το μπλοκ κυλίνδρων. Αυτή η σύνδεση εξασφαλίζει την περιστροφή αυτού του άξονα γύρω από τον άξονά του.
Ένας σφόνδυλος είναι στερεωμένος στο ένα άκρο του άξονα. Η δουλειά του σφονδύλου είναι να μεταδίδει περαιτέρω τη ροπή από τον άξονα. Δεδομένου ότι ένας τετράχρονος κινητήρας έχει μόνο μία μισή στροφή ανά δύο στροφές του στροφαλοφόρου άξονα, χρήσιμη δράση- διαδρομή εργασίας, τα υπόλοιπα απαιτούν αντίστροφη ενέργεια, η οποία εκτελείται από τον σφόνδυλο. Έχοντας σημαντική μάζα και περιστρεφόμενο, λόγω της κινητικής του ενέργειας εξασφαλίζει περιστροφή των γονάτων. άξονα κατά τις προπαρασκευαστικές διαδρομές.
Ο κύκλος του σφονδύλου έχει έναν οδοντωτό δακτύλιο, ο οποίος χρησιμοποιείται για την εκκίνηση της μονάδας παραγωγής ενέργειας.
Στην άλλη πλευρά του άξονα υπάρχει ένα γρανάζι κίνησης ΑΝΤΛΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥκαι μηχανισμό διανομής αερίου, καθώς και φλάντζα για τη στερέωση της τροχαλίας.
Αυτός ο μηχανισμός περιλαμβάνει επίσης μπιέλες, οι οποίες μεταδίδουν δύναμη από το έμβολο στον στροφαλοφόρο άξονα και πίσω. Οι μπιέλες συνδέονται επίσης στον άξονα με δυνατότητα κίνησης.
Επιφάνειες του μπλοκ κυλίνδρων, γόνατα. Ο άξονας και οι ράβδοι σύνδεσης δεν έρχονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους στις αρθρώσεις· μεταξύ τους υπάρχουν συρόμενα ρουλεμάν - επενδύσεις.
Ομάδα κυλίνδρου-εμβόλου
Αποτελείται από αυτή η ομάδααπό χιτώνια κυλίνδρων, έμβολα, δακτυλίους εμβόλων και πείρους. Σε αυτή την ομάδα λαμβάνει χώρα η διαδικασία καύσης και η ενέργεια που απελευθερώνεται μεταφέρεται για μετατροπή. Η καύση λαμβάνει χώρα στο εσωτερικό της επένδυσης, η οποία κλείνει στη μία πλευρά από την κεφαλή του μπλοκ και από την άλλη από το έμβολο. Το ίδιο το έμβολο μπορεί να κινηθεί μέσα στην επένδυση.
Για να εξασφαλίσετε τη μέγιστη στεγανότητα στο εσωτερικό του μανικιού, δακτύλιοι εμβόλου, που εμποδίζουν τη διαρροή του μείγματος και των προϊόντων καύσης μεταξύ των τοιχωμάτων της επένδυσης και του εμβόλου.
Το έμβολο συνδέεται κινητά με τη ράβδο σύνδεσης μέσω ενός πείρου.
Μηχανισμός διανομής αερίου
Το καθήκον αυτού του μηχανισμού είναι η έγκαιρη παροχή του εύφλεκτου μείγματος ή των συστατικών του στον κύλινδρο, καθώς και η αφαίρεση των προϊόντων καύσης.
U δίχρονους κινητήρεςδεν υπάρχει μηχανισμός ως τέτοιος. Σε αυτό, η παροχή του μείγματος και η απομάκρυνση των προϊόντων καύσης πραγματοποιείται από τεχνολογικά παράθυρα, τα οποία κατασκευάζονται στα τοιχώματα του χιτωνίου. Υπάρχουν τρία τέτοια παράθυρα - είσοδος, παράκαμψη και έξοδος.
Το έμβολο, κινούμενο, ανοίγει και κλείνει ένα ή άλλο παράθυρο, και αυτό γεμίζει το χιτώνιο με καύσιμο και αφαιρεί τα καυσαέρια. Η χρήση μιας τέτοιας διανομής αερίου δεν απαιτεί πρόσθετα εξαρτήματα, επομένως η κυλινδροκεφαλή ενός τέτοιου κινητήρα είναι απλή και το καθήκον της είναι μόνο να εξασφαλίσει τη στεγανότητα του κυλίνδρου.
Ο τετράχρονος κινητήρας διαθέτει μηχανισμό χρονισμού βαλβίδων. Το καύσιμο σε έναν τέτοιο κινητήρα τροφοδοτείται μέσω ειδικών οπών στο κεφάλι. Αυτές οι τρύπες κλείνουν με βαλβίδες. Όταν είναι απαραίτητο να τροφοδοτήσετε καύσιμο ή να αφαιρέσετε αέρια από τον κύλινδρο, ανοίγει η αντίστοιχη βαλβίδα. Το άνοιγμα των βαλβίδων διασφαλίζει εκκεντροφόρος άξονας, ο οποίος με τις γροθιές του μέσα κατάλληλη στιγμήπατάει επάνω απαιτούμενη βαλβίδακαι ανοίγει την τρύπα. Ο εκκεντροφόρος κινείται από τον στροφαλοφόρο άξονα.
Κίνηση ιμάντα χρονισμού και αλυσίδα
Η διάταξη του μηχανισμού διανομής αερίου μπορεί να διαφέρει. Οι κινητήρες παράγονται με έναν κάτω εκκεντροφόρο άξονα (που βρίσκεται στο μπλοκ κυλίνδρων) και μια βαλβίδα κεφαλής (στην κυλινδροκεφαλή). Η μετάδοση της δύναμης από τον άξονα στις βαλβίδες πραγματοποιείται μέσω ράβδων και βραχιόνων.
Πιο συνηθισμένοι είναι οι κινητήρες στους οποίους τόσο ο άξονας όσο και οι βαλβίδες βρίσκονται στην κορυφή. Με αυτή τη διάταξη, ο άξονας βρίσκεται επίσης στην κυλινδροκεφαλή και δρα στις βαλβίδες απευθείας, χωρίς ενδιάμεσα στοιχεία.
Σύστημα ανεφοδιασμού
Αυτό το σύστημα εξασφαλίζει την προετοιμασία του καυσίμου για περαιτέρω παροχή στους κυλίνδρους. Ο σχεδιασμός αυτού του συστήματος εξαρτάται από το καύσιμο που χρησιμοποιεί ο κινητήρας. Το κύριο καύσιμο τώρα διαχωρίζεται από το πετρέλαιο, με διαφορετικά κλάσματα - βενζίνη και ντίζελ.
Οι βενζινοκινητήρες έχουν δύο τύπους σύστημα καυσίμων– καρμπυρατέρ και έγχυση. Στο πρώτο σύστημα, ο σχηματισμός μίγματος πραγματοποιείται στο καρμπυρατέρ. Διανέμει και τροφοδοτεί καύσιμο στη ροή αέρα που διέρχεται από αυτό, και στη συνέχεια αυτό το μείγμα τροφοδοτείται στους κυλίνδρους. Ένα τέτοιο σύστημα αποτελείται από δεξαμενή καυσίμων, γραμμές καυσίμου, αντλία καυσίμου κενού και καρμπυρατέρ.
Σύστημα καρμπυρατέρ
Το ίδιο γίνεται και στα αυτοκίνητα με έγχυση, αλλά η δοσολογία τους είναι πιο ακριβής. Επίσης, καύσιμο στα μπεκ προστίθεται στη ροή αέρα που βρίσκεται ήδη στον σωλήνα εισαγωγής μέσω του ακροφυσίου. Αυτό το ακροφύσιο ψεκάζει το καύσιμο, το οποίο εξασφαλίζει καλύτερο σχηματισμό μείγματος. Το σύστημα έγχυσης αποτελείται από μια δεξαμενή, μια αντλία που βρίσκεται σε αυτήν, φίλτρα, γραμμές καυσίμου και μια ράγα καυσίμου με εγχυτήρες εγκατεστημένους στην πολλαπλή εισαγωγής.
Στους κινητήρες ντίζελ, τα συστατικά του μείγματος καυσίμου παρέχονται χωριστά. Ο μηχανισμός διανομής αερίου τροφοδοτεί μόνο αέρα στους κυλίνδρους μέσω των βαλβίδων. Το καύσιμο παρέχεται στους κυλίνδρους χωριστά, με μπεκ και υπό υψηλή πίεση. Αποτελείται από αυτό το σύστημααπό ρεζερβουάρ, φίλτρα, αντλία καυσίμου υψηλή πίεση(αντλία καυσίμου) και μπεκ.
Πρόσφατα, εμφανίστηκαν συστήματα έγχυσης που λειτουργούν με βάση την αρχή ενός συστήματος καυσίμου ντίζελ - ένας εγχυτήρας με άμεση ένεση.
Το σύστημα αφαίρεσης καυσαερίων διασφαλίζει την αφαίρεση των προϊόντων καύσης από τους κυλίνδρους και τη μερική εξουδετέρωση βλαβερές ουσίες, και μειωμένος ήχος κατά την εκκένωση καυσαερίων. Περιλαμβάνει πολλαπλή εξαγωγής, αντηχείο, καταλύτης (όχι πάντα) και σιγαστήρας.
Σύστημα λίπανσης
Το σύστημα λίπανσης μειώνει την τριβή μεταξύ των αλληλεπιδρώντων επιφανειών του κινητήρα δημιουργώντας ένα ειδικό φιλμ που εμποδίζει την άμεση επαφή των επιφανειών. Επιπλέον, αφαιρεί τη θερμότητα και προστατεύει τα στοιχεία του κινητήρα από τη διάβρωση.
Το σύστημα λίπανσης αποτελείται από μια αντλία λαδιού, ένα δοχείο λαδιού - ένα τηγάνι, μια εισαγωγή λαδιού, φίλτρο λαδιού, κανάλια μέσω των οποίων το λάδι μετακινείται στις επιφάνειες τριβής.
Σύστημα ψύξης
Διατήρηση του βέλτιστου Θερμοκρασία λειτουργίαςΚατά τη λειτουργία του κινητήρα, παρέχεται από το σύστημα ψύξης. Χρησιμοποιούνται δύο τύποι συστημάτων - αέρα και υγρό.
Το σύστημα αέρα παράγει ψύξη φυσώντας αέρα πάνω από τους κυλίνδρους. Για καλύτερη ψύξηΟι κύλινδροι έχουν πτερύγια ψύξης.
ΣΕ υγρό σύστημαΗ ψύξη πραγματοποιείται από ένα υγρό που κυκλοφορεί στο χιτώνιο ψύξης με άμεση επαφή με το εξωτερικό τοίχωμα των επενδύσεων. Αυτό το σύστημα αποτελείται από ένα χιτώνιο ψύξης, μια αντλία νερού, έναν θερμοστάτη, σωλήνες και ένα ψυγείο.
Σύστημα ανάφλεξης
Το σύστημα ανάφλεξης χρησιμοποιείται μόνο σε βενζινοκινητήρες. Στους κινητήρες ντίζελ, το μείγμα αναφλέγεται με συμπίεση, επομένως δεν χρειάζεται τέτοιο σύστημα.
Στα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα, η ανάφλεξη πραγματοποιείται από έναν σπινθήρα που πηδά σε μια ορισμένη στιγμή μεταξύ των ηλεκτροδίων ενός προθερμαντήρα που είναι εγκατεστημένος στην κεφαλή του κυλίνδρου, έτσι ώστε η φούστα του να βρίσκεται στο θάλαμο καύσης του κυλίνδρου.
Το σύστημα ανάφλεξης αποτελείται από πηνίο ανάφλεξης, διανομέα (διανομέα), καλωδίωση και μπουζί.
Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός
Παρέχει σε αυτόν τον εξοπλισμό ηλεκτρική ενέργεια επί του οχήματοςαυτοκίνητο, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος ανάφλεξης. Αυτός ο εξοπλισμός εκκινεί επίσης τον κινητήρα. Αποτελείται από μια μπαταρία, μια γεννήτρια, μια μίζα, καλωδίωση και διάφορους αισθητήρες που παρακολουθούν τη λειτουργία και την κατάσταση του κινητήρα.
Αυτή είναι η όλη δομή ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης. Αν και βελτιώνεται συνεχώς, η αρχή λειτουργίας του δεν αλλάζει· βελτιώνονται μόνο μεμονωμένα εξαρτήματα και μηχανισμοί.
Σύγχρονες εξελίξεις
Το κύριο καθήκον με το οποίο αγωνίζονται οι αυτοκινητοβιομηχανίες είναι η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα. Ως εκ τούτου, βελτιώνουν συνεχώς το σύστημα διατροφής, το αποτέλεσμα είναι η πρόσφατη εμφάνιση συστήματα έγχυσηςμε άμεση έγχυση.
Αναζητούνται εναλλακτικά καύσιμα τελευταία εξέλιξηΠρος αυτή την κατεύθυνση χρησιμοποιείται μέχρι στιγμής η χρήση αλκοολών αλλά και φυτικών ελαίων ως καύσιμο.
Οι επιστήμονες προσπαθούν επίσης να καθιερώσουν την παραγωγή κινητήρων με εντελώς διαφορετική αρχή λειτουργίας. Αυτός, για παράδειγμα, είναι ο κινητήρας Wankel, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει σημειωθεί ιδιαίτερη επιτυχία.
Autoleek(κινητήρας εσωτερικής καύσης) είναι μια θερμική μηχανή και λειτουργεί με βάση την αρχή της καύσης ενός μείγματος καυσίμου και αέρα σε ένα θάλαμο καύσης. Το κύριο καθήκον μιας τέτοιας συσκευής είναι να μετατρέψει την ενέργεια καύσης ενός φορτίου καυσίμου σε χρήσιμο μηχανικό έργο.
Παρά γενική αρχήενεργειών, σήμερα υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μονάδων που διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους λόγω ορισμένων μεμονωμένων χαρακτηριστικών σχεδιασμού. Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για το ποιοι τύποι κινητήρων εσωτερικής καύσης υπάρχουν, καθώς και ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά και οι διαφορές τους.
Διαβάστε σε αυτό το άρθρο
Τύποι κινητήρων εσωτερικής καύσης
Ας ξεκινήσουμε με το γεγονός ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης μπορεί να είναι δίχρονος και τετράχρονος. Σχετικά με κινητήρες αυτοκινήτων, αυτές οι μονάδες είναι τετράχρονες. Οι κύκλοι λειτουργίας του κινητήρα είναι:
- εισαγωγή του μείγματος καυσίμου-αέρα ή αέρα (που εξαρτάται από τον τύπο του κινητήρα εσωτερικής καύσης).
- συμπίεση του μείγματος καυσίμου και αέρα.
- καύση φόρτισης καυσίμου και διαδρομή εργασίας.
- απελευθέρωση καυσαερίων από τον θάλαμο καύσης.
Τόσο οι κινητήρες βενζίνης όσο και οι πετρελαιοκινητήρες λειτουργούν βάσει αυτής της αρχής. εμβολοφόροι κινητήρεςπου βρήκε ευρεία εφαρμογήσε αυτοκίνητα και άλλο εξοπλισμό. Αξίζει επίσης να αναφερθεί, στο οποίο καύσιμο αερίου καίγεται παρόμοια με το ντίζελ ή τη βενζίνη.
Μονάδες ισχύος βενζίνης
Αυτό το σύστημα ισχύος, ειδικά κατανεμημένη ένεση, σας επιτρέπει να αυξήσετε την ισχύ του κινητήρα, ενώ επιτυγχάνετε απόδοση καυσίμουκαι υπάρχει μείωση της τοξικότητας των καυσαερίων. Αυτό κατέστη δυνατό χάρη στην ακριβή δοσολογία του παρεχόμενου καυσίμου υπό έλεγχο ( ηλεκτρονικό σύστημαέλεγχος μηχανής).
Η περαιτέρω ανάπτυξη συστημάτων τροφοδοσίας καυσίμου οδήγησε στην εμφάνιση κινητήρων με άμεσο ψεκασμό. Η κύρια διαφορά τους από τους προκατόχους τους είναι ότι ο αέρας και το καύσιμο παρέχονται στον θάλαμο καύσης ξεχωριστά. Με άλλα λόγια, ο εγχυτήρας δεν είναι εγκατεστημένος πάνω από τις βαλβίδες εισαγωγής, αλλά είναι τοποθετημένος απευθείας στον κύλινδρο.
Αυτή η λύση επιτρέπει την απευθείας παροχή καυσίμου και η ίδια η τροφοδοσία χωρίζεται σε διάφορα στάδια (υπο-εγχύσεις). Ως αποτέλεσμα, είναι δυνατό να επιτευχθεί η πιο αποτελεσματική και πλήρης καύση της φόρτισης καυσίμου, ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί σε άπαχο μείγμα(για παράδειγμα, κινητήρες της οικογένειας GDI), η κατανάλωση καυσίμου μειώνεται, η τοξικότητα των καυσαερίων μειώνεται κ.λπ.
Κινητήρες ντίζελ
Λειτουργεί με καύσιμο ντίζελ και επίσης διαφέρει σημαντικά από τη βενζίνη. Η κύρια διαφορά είναι η απουσία συστήματος ανάφλεξης με σπινθήρα. Η ανάφλεξη του μείγματος καυσίμου και αέρα σε έναν κινητήρα ντίζελ συμβαίνει λόγω συμπίεσης.
Με απλά λόγια, πρώτα συμπιέζεται αέρας στους κυλίνδρους, ο οποίος γίνεται πολύ ζεστός. ΣΕ τελευταία στιγμήη έγχυση γίνεται απευθείας στον θάλαμο καύσης, μετά την οποία το θερμαινόμενο και πολύ συμπιεσμένο μείγμα αναφλέγεται μόνο του.
Εάν συγκρίνουμε κινητήρες εσωτερικής καύσης ντίζελ και βενζίνης, το ντίζελ χαρακτηρίζεται από υψηλότερη απόδοση, καλύτερη απόδοση και μέγιστη απόδοση, η οποία είναι διαθέσιμη στο χαμηλές στροφές. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι οι κινητήρες ντίζελ αναπτύσσουν περισσότερη ώθηση σε χαμηλότερες ταχύτητες στροφαλοφόρου άξονα, στην πράξη ένας τέτοιος κινητήρας δεν χρειάζεται να "στριφτεί" στην εκκίνηση και μπορείτε επίσης να βασιστείτε σε σίγουρη παραλαβή από το κάτω μέρος.
Ωστόσο, η λίστα με τα μειονεκτήματα τέτοιων μονάδων περιλαμβάνει μεγαλύτερο βάρος και χαμηλότερες ταχύτητες μέγιστη ταχύτητα. Το γεγονός είναι ότι το ντίζελ είναι αρχικά «χαμηλής ταχύτητας» και έχει χαμηλότερη ταχύτητα περιστροφής σε σύγκριση με τους βενζινοκινητήρες εσωτερικής καύσης.
Τα ντίζελ έχουν επίσης μεγαλύτερη μάζα, καθώς τα χαρακτηριστικά της ανάφλεξης με συμπίεση συνεπάγονται πιο σοβαρά φορτία σε όλα τα στοιχεία μιας τέτοιας μονάδας. Με άλλα λόγια, τα εξαρτήματα σε έναν κινητήρα ντίζελ είναι ισχυρότερα και βαρύτερα. Επίσης κινητήρες ντίζελπιο θορυβώδες, το οποίο οφείλεται στη διαδικασία ανάφλεξης και καύσης του καυσίμου ντίζελ.
Περιστροφικός κινητήρας
κινητήρας Wankel ( κινητήρας με περιστροφικό έμβολο) είναι ένα θεμελιωδώς διαφορετικό εργοστάσιο ηλεκτρισμού. Σε έναν τέτοιο κινητήρα εσωτερικής καύσης, απλά απουσιάζουν τα συνηθισμένα έμβολα που εκτελούν παλινδρομικές κινήσεις στον κύλινδρο. Το κύριο στοιχείο περιστροφικός κινητήραςείναι ο ρότορας.
Ο καθορισμένος ρότορας περιστρέφεται κατά μήκος μιας δεδομένης διαδρομής. Περιστροφικός ICE βενζίνη, δεδομένου ότι ένα τέτοιο σχέδιο δεν είναι ικανό να παρέχει υψηλό βαθμό συμπίεσης του μίγματος εργασίας.
Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν τη συμπαγή, περισσότερη δύναμημε μικρό όγκο εργασίας, καθώς και δυνατότητα γρήγορης περιστροφής μέχρι υψηλή ταχύτητα. Ως αποτέλεσμα, τα αυτοκίνητα με τέτοιο κινητήρα εσωτερικής καύσης έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά επιτάχυνσης.
Αν μιλάμε για τα μειονεκτήματα, τότε αξίζει να επισημάνουμε τον αισθητά μειωμένο πόρο σε σύγκριση με τις μονάδες εμβόλων, καθώς και υψηλή κατανάλωσηκαύσιμα. Επίσης περιστροφικός κινητήραςΧαρακτηρίζεται από αυξημένη τοξικότητα, δηλαδή δεν ταιριάζει αρκετά στα σύγχρονα περιβαλλοντικά πρότυπα.
Υβριδικός κινητήρας
Ορισμένοι κινητήρες εσωτερικής καύσης χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με υπερσυμπίεση για την απόκτηση της απαιτούμενης ισχύος, ενώ άλλοι με ακριβώς τον ίδιο κυβισμό και διάταξη δεν έχουν τέτοιες λύσεις.
Για το λόγο αυτό, για να αξιολογηθεί αντικειμενικά η απόδοση ενός συγκεκριμένου κινητήρα σε διαφορετικές ταχύτητες, όχι στον στροφαλοφόρο άξονα, αλλά στους τροχούς, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν ειδικές ολοκληρωμένες μετρήσεις σε μια βάση δυναμομέτρου.
Διαβάστε επίσης
Βελτίωση της σχεδίασης του εμβολοφόρου κινητήρα, εγκατάλειψη του στροφαλοφόρου άξονα: κινητήρας χωρίς ράβδους, καθώς και κινητήρας χωρίς στροφαλοφόρο άξονα. Χαρακτηριστικά και προοπτικές.
Αρκετά απλό, παρά τα πολλά μέρη που αποτελείται. Ας το δούμε αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες.
Γενική δομή του κινητήρα εσωτερικής καύσης
Κάθε κινητήρας έχει έναν κύλινδρο και ένα έμβολο. Στην πρώτη, η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια, η οποία μπορεί να προκαλέσει την κίνηση του αυτοκινήτου. Σε μόλις ένα λεπτό, αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται αρκετές εκατοντάδες φορές, λόγω των οποίων ο στροφαλοφόρος άξονας που βγαίνει από τον κινητήρα περιστρέφεται συνεχώς.
Ένας κινητήρας μηχανής αποτελείται από πολλά συγκροτήματα συστημάτων και μηχανισμών που μετατρέπουν την ενέργεια σε μηχανικό έργο.
Η βάση του είναι:
διανομή αερίου?
μηχανισμός στροφάλου.
Επιπλέον, λειτουργεί τα ακόλουθα συστήματα:
ανάφλεξη;
ψύξη;
μηχανισμός στροφάλου
Χάρη σε αυτό, η παλινδρομική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση. Το τελευταίο μεταδίδεται σε όλα τα συστήματα πιο εύκολα παρά κυκλικά, ειδικά αφού ο τελικός σύνδεσμος μετάδοσης είναι οι τροχοί. Και λειτουργούν μέσω περιστροφής.
Αν το αυτοκίνητο δεν είχε ρόδες όχημα, τότε αυτός ο μηχανισμός κίνησης μπορεί να μην είναι απαραίτητος. Ωστόσο, στην περίπτωση ενός αυτοκινήτου, η εργασία με τη μίζα είναι απολύτως δικαιολογημένη.
Μηχανισμός διανομής αερίου
Χάρη στον ιμάντα χρονισμού, το μείγμα εργασίας ή ο αέρας εισέρχεται στους κυλίνδρους (ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του σχηματισμού του μείγματος στον κινητήρα), στη συνέχεια αφαιρούνται τα καυσαέρια και τα προϊόντα καύσης.
Σε αυτή την περίπτωση, η ανταλλαγή αερίων λαμβάνει χώρα στον καθορισμένο χρόνο σε μια ορισμένη ποσότητα, οργανωμένη με κύκλους και εγγυάται ένα υψηλής ποιότητας μείγμα εργασίας, καθώς και την επίτευξη του μεγαλύτερου αποτελέσματος από την παραγόμενη θερμότητα.
Σύστημα ανεφοδιασμού
Το μείγμα αέρα και καυσίμου καίγεται στους κυλίνδρους. Το υπό εξέταση σύστημα ρυθμίζει την προμήθεια τους σε αυστηρές ποσότητες και αναλογίες. Υπάρχει εξωτερικός και εσωτερικός σχηματισμός μείγματος. Στην πρώτη περίπτωση, ο αέρας και το καύσιμο αναμιγνύονται έξω από τον κύλινδρο και στην άλλη, μέσα σε αυτόν.
Το σύστημα τροφοδοσίας με εξωτερικό σχηματισμό μίγματος έχει ειδική συσκευήονομάζεται καρμπυρατέρ. Σε αυτό, το καύσιμο ψεκάζεται στον αέρα και στη συνέχεια εισέρχεται στους κυλίνδρους.
Ένα αυτοκίνητο με εσωτερικό σύστημα σχηματισμού μείγματος ονομάζεται ψεκασμός και ντίζελ. Γεμίζουν τους κυλίνδρους με αέρα, στον οποίο γίνεται η έγχυση καυσίμου μέσω ειδικών μηχανισμών.
Σύστημα ανάφλεξης
Εδώ εμφανίζεται η αναγκαστική ανάφλεξη του μείγματος εργασίας στον κινητήρα. Οι μονάδες ντίζελ δεν το χρειάζονται, αφού η διαδικασία τους πραγματοποιείται μέσω υψηλός αέρας, το οποίο γίνεται σχεδόν καυτό.
Οι περισσότεροι κινητήρες χρησιμοποιούν σπινθήρα ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΚΚΕΝΩΣΗ. Ωστόσο, εκτός από αυτό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σωλήνες ανάφλεξης, οι οποίοι αναφλέγουν το μείγμα εργασίας με μια ουσία που καίγεται.
Μπορεί να πυρποληθεί με άλλους τρόπους. Αλλά το πιο πρακτικό σήμερα συνεχίζει να είναι το σύστημα ηλεκτρικού σπινθήρα.
Αρχή
Αυτό το σύστημα επιτυγχάνει την περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα κατά την εκκίνηση. Αυτό είναι απαραίτητο για την έναρξη της λειτουργίας μεμονωμένων μηχανισμών και του ίδιου του κινητήρα στο σύνολό του.
Η μίζα χρησιμοποιείται κυρίως για εκκίνηση. Χάρη σε αυτόν, η διαδικασία πραγματοποιείται εύκολα, αξιόπιστα και γρήγορα. Αλλά είναι επίσης δυνατή μια παραλλαγή μιας πνευματικής μονάδας, η οποία λειτουργεί ως ρεζέρβα στους δέκτες ή παρέχεται με ηλεκτρικό συμπιεστή.
Το απλούστερο σύστημα είναι ο στρόφαλος, μέσω του οποίου περιστρέφεται ο στροφαλοφόρος άξονας στον κινητήρα και ξεκινά η λειτουργία όλων των μηχανισμών και συστημάτων. Μέχρι πρόσφατα όλοι οι οδηγοί το κουβαλούσαν μαζί τους. Ωστόσο, δεν θα μπορούσε να γίνει λόγος για ευκολία σε αυτή την περίπτωση. Γι' αυτό σήμερα όλοι περνούν χωρίς αυτό.
Ψύξη
Το καθήκον αυτού του συστήματος είναι να διατηρεί μια ορισμένη θερμοκρασία της μονάδας λειτουργίας. Το γεγονός είναι ότι η καύση στους κυλίνδρους του μείγματος συμβαίνει με την απελευθέρωση θερμότητας. Τα εξαρτήματα και τα μέρη του κινητήρα θερμαίνονται και πρέπει να ψύχονται συνεχώς για να λειτουργούν κανονικά.
Τα πιο κοινά είναι τα συστήματα υγρού και αέρα.
Για να ψύχεται συνεχώς ο κινητήρας χρειάζεται εναλλάκτης θερμότητας. Σε κινητήρες με υγρή έκδοσητον ρόλο του παίζει ένα καλοριφέρ, το οποίο αποτελείται από πολλούς σωλήνες για να το μετακινούν και να μεταφέρουν θερμότητα στους τοίχους. Η εξάτμιση αυξάνεται περαιτέρω μέσω ενός ανεμιστήρα που είναι τοποθετημένος δίπλα στο ψυγείο.
Οι αερόψυκτες συσκευές χρησιμοποιούν πτερύγια στις επιφάνειες των πιο καυτών στοιχείων, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την περιοχή μεταφοράς θερμότητας.
Αυτό το σύστημα ψύξης είναι χαμηλής απόδοσης και επομένως σύγχρονα αυτοκίνηταεγκαθίσταται σπάνια. Χρησιμοποιείται κυρίως σε μοτοσυκλέτες και μικρούς κινητήρες εσωτερικής καύσης που δεν απαιτούν βαριά εργασία.
Σύστημα λίπανσης
Η λίπανση των εξαρτημάτων είναι απαραίτητη για τη μείωση της απώλειας μηχανικής ενέργειας που συμβαίνει μέσα μηχανισμός στροφάλουκαι ιμάντα χρονισμού. Επιπλέον, η διαδικασία συμβάλλει στη μείωση της φθοράς των εξαρτημάτων και παρέχει λίγη ψύξη.
Η λίπανση στους κινητήρες αυτοκινήτων χρησιμοποιείται κυρίως υπό πίεση, όταν το λάδι τροφοδοτείται μέσω αγωγών χρησιμοποιώντας αντλία.
Ορισμένα στοιχεία λιπαίνονται με ψεκασμό ή βύθιση σε λάδι.
Δίχρονοι και τετράχρονοι κινητήρες
Ο πρώτος τύπος σχεδίασης κινητήρα αυτοκινήτου χρησιμοποιείται επί του παρόντος σε ένα μάλλον στενό εύρος: σε μοτοποδήλατα, φθηνές μοτοσυκλέτες, σκάφη και χλοοκοπτικά αερίου. Το μειονέκτημά του είναι η απώλεια του μείγματος εργασίας κατά την αφαίρεση καυσαέρια. Επιπλέον, αναγκαστικός καθαρισμός και αυξημένες απαιτήσεις για θερμική σταθερότητα βαλβίδα εξάτμισηςπροκαλέσει αύξηση της τιμής του κινητήρα.
ΣΕ τετράχρονος κινητήραςΔεν υπάρχουν ενδεικνυόμενα μειονεκτήματα λόγω της παρουσίας μηχανισμού διανομής αερίου. Ωστόσο, αυτό το σύστημα έχει και τα προβλήματά του. Καλύτερη λειτουργίαΗ λειτουργία του κινητήρα θα επιτευχθεί σε ένα πολύ στενό εύρος στροφών στροφαλοφόρου άξονα.
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας και η εμφάνιση ηλεκτρονικών μονάδων ελέγχου κατέστησαν δυνατή την επίλυση αυτού του προβλήματος. Σε εσωτερική οργάνωσηπεριλαμβάνεται τώρα ο κινητήρας ηλεκτρομαγνητικό έλεγχο, με τη βοήθεια του οποίου επιλέγεται ο βέλτιστος τρόπος διανομής αερίου.
Αρχή λειτουργίας
Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης λειτουργεί ως εξής. Αφού το μείγμα εργασίας εισέλθει στον θάλαμο καύσης, συμπιέζεται και αναφλέγεται από έναν σπινθήρα. Κατά τη διάρκεια της καύσης, δημιουργείται εξαιρετικά ισχυρή πίεση στον κύλινδρο, η οποία οδηγεί το έμβολο. Αρχίζει να προχωρά προς κάτω νεκρόςσημείο, το οποίο είναι το τρίτο κτύπημα (μετά την εισαγωγή και τη συμπίεση), που ονομάζεται power stroke. Αυτή τη στιγμή, χάρη στο έμβολο, ο στροφαλοφόρος άξονας αρχίζει να περιστρέφεται. Το έμβολο, με τη σειρά του, κινούμενος στο πάνω νεκρό σημείο, απωθεί τα καυσαέρια, που είναι η τέταρτη διαδρομή του κινητήρα - εξάτμισης.
Όλες οι τετράχρονες εργασίες γίνονται πολύ απλά. Για να καταλάβετε ευκολότερα πώς γενική συσκευήτον κινητήρα του αυτοκινήτου και τη λειτουργία του, είναι βολικό να παρακολουθήσετε ένα βίντεο που δείχνει ξεκάθαρα τη λειτουργία του κινητήρα του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Κούρδισμα
Πολλοί ιδιοκτήτες αυτοκινήτων, έχοντας συνηθίσει το αυτοκίνητό τους, θέλουν να έχουν περισσότερες δυνατότητες από αυτό από ό,τι μπορεί να προσφέρει. Ως εκ τούτου, συχνά το κάνουν αυτό ρυθμίζοντας τον κινητήρα, αυξάνοντας την ισχύ του. Αυτό μπορεί να εφαρμοστεί με διάφορους τρόπους.
Για παράδειγμα, ο συντονισμός chip είναι γνωστός, όταν μέσω επαναπρογραμματισμού υπολογιστή ο κινητήρας συντονίζεται σε περισσότερα δυναμική εργασία. Αυτή η μέθοδος έχει και υποστηρικτές και αντιπάλους.
Μια πιο παραδοσιακή μέθοδος είναι ο συντονισμός κινητήρα, στον οποίο γίνονται ορισμένες τροποποιήσεις στον κινητήρα. Για να γίνει αυτό, γίνεται αντικατάσταση με κατάλληλα έμβολα και μπιέλες. Ο στρόβιλος έχει εγκατασταθεί. πραγματοποιούνται περίπλοκοι χειρισμοί με αεροδυναμική κ.ο.κ.
Ο σχεδιασμός ενός κινητήρα αυτοκινήτου δεν είναι τόσο περίπλοκος. Ωστόσο, λόγω του τεράστιου αριθμού στοιχείων που περιλαμβάνει, και της ανάγκης συντονισμού μεταξύ τους, προκειμένου οι όποιες αλλοιώσεις να έχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα, απαιτείται υψηλός επαγγελματισμός από αυτόν που θα τις πραγματοποιήσει. Επομένως, πριν αποφασίσετε για αυτό, αξίζει να ξοδέψετε την προσπάθεια για να βρείτε έναν αληθινό κύριο της τέχνης του.
Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, ή ICE, είναι ο πιο κοινός τύπος κινητήρα που συναντάμε στα αυτοκίνητα. Παρά το γεγονός ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης στα σύγχρονα αυτοκίνητα αποτελείται από πολλά μέρη, η αρχή λειτουργίας του είναι εξαιρετικά απλή. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι είναι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης και πώς λειτουργεί σε ένα αυτοκίνητο.
ICE τι είναι;
Ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι ένας τύπος θερμική μηχανή, στην οποία μέρος της χημικής ενέργειας που λαμβάνεται από την καύση του καυσίμου μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια, η οποία θέτει σε κίνηση τους μηχανισμούς.
Τα ICE χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα με τους κύκλους λειτουργίας: δίχρονα και τετράχρονα. Διακρίνονται επίσης από τη μέθοδο παρασκευής του μείγματος καυσίμου-αέρα: με εξωτερικά (μπεκ και καρμπυρατέρ) και εσωτερικά ( μονάδες ντίζελ) σχηματισμός μίγματος. Ανάλογα με το πώς μετατρέπεται η ενέργεια στους κινητήρες, χωρίζονται σε έμβολα, τζετ, στροβίλους και συνδυασμούς.
Βασικοί μηχανισμοί μηχανής εσωτερικής καύσης
Ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό στοιχείων. Υπάρχουν όμως βασικά που χαρακτηρίζουν την απόδοσή του. Ας δούμε τη δομή του κινητήρα εσωτερικής καύσης και τους κύριους μηχανισμούς του.
1. Ο κύλινδρος είναι το πιο σημαντικό μέρος της μονάδας ισχύος. Μηχανές αυτοκινήτων, κατά κανόνα, έχουν τέσσερις ή περισσότερους κυλίνδρους, έως και δεκαέξι στα supercars παραγωγής. Η διάταξη των κυλίνδρων σε τέτοιους κινητήρες μπορεί να είναι σε μία από τις τρεις τάξεις: γραμμική, σε σχήμα V και αντίθετη.
2. Το μπουζί δημιουργεί έναν σπινθήρα που αναφλέγει το μείγμα καυσίμου-αέρα. Χάρη σε αυτό, λαμβάνει χώρα η διαδικασία καύσης. Για να λειτουργεί ο κινητήρας σαν ρολόι, ο σπινθήρας πρέπει να τροφοδοτηθεί ακριβώς την κατάλληλη στιγμή.
3. Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής λειτουργούν επίσης μόνο σε συγκεκριμένους χρόνους. Το ένα ανοίγει όταν πρέπει να αφήσετε το επόμενο μέρος του καυσίμου, το άλλο όταν πρέπει να απελευθερώσετε καυσαέρια. Και οι δύο βαλβίδες είναι ερμητικά κλειστές όταν συμβαίνουν οι διαδρομές συμπίεσης και καύσης του κινητήρα. Αυτό εξασφαλίζει την απαραίτητη πλήρη στεγανότητα.
4. Το έμβολο είναι ένα μεταλλικό μέρος που έχει σχήμα κυλίνδρου. Το έμβολο κινείται πάνω-κάτω μέσα στον κύλινδρο.
5. Οι δακτύλιοι εμβόλου χρησιμεύουν ως συρόμενα στεγανοποιητικά για την εξωτερική άκρη του εμβόλου και εσωτερική επιφάνειακύλινδρος. Η χρήση τους οφείλεται σε δύο σκοπούς:
Αποτρέπουν την είσοδο του εύφλεκτου μείγματος στον στροφαλοθάλαμο της μηχανής εσωτερικής καύσης από τον θάλαμο καύσης τις στιγμές της συμπίεσης και της διαδρομής ισχύος.
Εμποδίζουν το λάδι να εισέλθει από τον στροφαλοθάλαμο στον θάλαμο καύσης, όπου μπορεί να αναφλεγεί. Πολλά αυτοκίνητα που καίνε λάδι έχουν παλαιότερους κινητήρες και οι δακτύλιοι εμβόλου τους δεν σφραγίζουν πλέον σωστά.
6. Η μπιέλα χρησιμεύει ως συνδετικό στοιχείο μεταξύ του εμβόλου και του στροφαλοφόρου άξονα.
7. Ο στροφαλοφόρος άξονας μετατρέπει τις μεταφορικές κινήσεις των εμβόλων σε περιστροφικές.
8. Ο στροφαλοθάλαμος βρίσκεται γύρω από τον στροφαλοφόρο άξονα. Στο κάτω μέρος του (τηγάνι) μαζεύεται ορισμένη ποσότητα λαδιού.
Αρχή λειτουργίας κινητήρα εσωτερικής καύσης
Στις προηγούμενες ενότητες εξετάσαμε το σκοπό και συσκευή κινητήρα εσωτερικής καύσης. Όπως ήδη καταλάβατε, κάθε τέτοιος κινητήρας έχει έμβολα και κυλίνδρους, μέσα στους οποίους η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική. Αυτό με τη σειρά του κάνει το αυτοκίνητο να κινείται. Αυτή η διαδικασίαεπαναλαμβάνεται με εκπληκτική συχνότητα—αρκετές φορές το δευτερόλεπτο. Χάρη σε αυτό, ο στροφαλοφόρος άξονας που βγαίνει από τον κινητήρα περιστρέφεται συνεχώς.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στην αρχή λειτουργίας ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης. Το μείγμα καυσίμου και αέρα εισέρχεται στον θάλαμο καύσης μέσω της βαλβίδας εισαγωγής. Στη συνέχεια συμπιέζεται και αναφλέγεται από έναν σπινθήρα από το μπουζί. Όταν καίγεται το καύσιμο, πολύ θερμότητα, που οδηγεί στην εμφάνιση υπερπίεσησε έναν κύλινδρο. Αυτό κάνει το έμβολο να κινηθεί προς το «νεκρό σημείο». Με αυτόν τον τρόπο κάνει μια λειτουργική κίνηση. Όταν το έμβολο κινείται προς τα κάτω, περιστρέφει τον στροφαλοφόρο άξονα μέσω της μπιέλας. Στη συνέχεια, κινείται από κάτω νεκρό σημείοπρος την κορυφή, ωθεί τα απόβλητα υλικά με τη μορφή αερίων μέσω της βαλβίδας απελευθέρωσης περαιτέρω προς τα μέσα σύστημα εξάτμισηςαυτοκίνητα.
Μια διαδρομή είναι μια διαδικασία που συμβαίνει σε έναν κύλινδρο κατά τη διάρκεια μιας διαδρομής του εμβόλου. Το σύνολο τέτοιων κύκλων που επαναλαμβάνονται με αυστηρή σειρά και για μια ορισμένη περίοδο είναι ο κύκλος εργασίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Είσοδος
Το εγκεφαλικό επεισόδιο πρόσληψης είναι το πρώτο.Ξεκινά από το πάνω νεκρό σημείο του εμβόλου. Κινείται προς τα κάτω, ρουφώντας ένα μείγμα καυσίμου και αέρα στον κύλινδρο. Αυτή η διαδρομή συμβαίνει όταν η βαλβίδα εισαγωγής είναι ανοιχτή. Παρεμπιπτόντως, υπάρχουν κινητήρες που έχουν πολλές βαλβίδες εισαγωγής. Δικα τους Προδιαγραφέςεπηρεάζουν σημαντικά την ισχύ του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Σε ορισμένους κινητήρες, μπορείτε να ρυθμίσετε το χρόνο που οι βαλβίδες εισαγωγής παραμένουν ανοιχτές. Αυτό ρυθμίζεται πατώντας το πεντάλ γκαζιού. Χάρη σε αυτό το σύστημα, η ποσότητα του καυσίμου εισαγωγής αυξάνεται και μετά την ανάφλεξή του, η ισχύς της μονάδας ισχύος αυξάνεται σημαντικά. Σε αυτή την περίπτωση, το αυτοκίνητο μπορεί να επιταχύνει σημαντικά.
Συμπίεση
Η δεύτερη διαδρομή ισχύος ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι η συμπίεση.Όταν το έμβολο φτάσει στο κάτω νεκρό σημείο, ανεβαίνει. Λόγω αυτού, το μείγμα που εισέρχεται στον κύλινδρο συμπιέζεται κατά την πρώτη διαδρομή. Μίγμα καυσίμου-αέρασυμπιέζει στο μέγεθος του θαλάμου καύσης. Αυτό είναι το ίδιο ελεύθερο μέροςμεταξύ των κορυφών του κυλίνδρου και του εμβόλου, το οποίο βρίσκεται στο πάνω νεκρό σημείο του. Οι βαλβίδες είναι ερμητικά κλειστές τη στιγμή αυτής της διαδρομής. Όσο πιο στεγανός είναι ο διαμορφωμένος χώρος, τόσο καλύτερη είναι η συμπίεση που επιτυγχάνεται. Είναι πολύ σημαντικό σε τι κατάσταση βρίσκονται το έμβολο, οι δακτύλιοι και ο κύλινδρος του. Εάν υπάρχουν κενά κάπου, τότε δεν μπορεί να γίνει λόγος για καλή συμπίεση και, κατά συνέπεια, η ισχύς της μονάδας ισχύος θα είναι σημαντικά χαμηλότερη. Η ποσότητα συμπίεσης καθορίζει πόσο φθαρμένη είναι η μονάδα ισχύος.
Εγκεφαλικό επεισόδιο εργασίας
Αυτός ο τρίτος ρυθμός ξεκινά από το κορυφαίο νεκρό σημείο. Και δεν πήρε αυτό το όνομα τυχαία. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδρομής συμβαίνουν οι διαδικασίες που κινούν το αυτοκίνητο στον κινητήρα.Σε αυτή τη διαδρομή, το σύστημα ανάφλεξης συνδέεται. Είναι υπεύθυνος για την ανάφλεξη του μίγματος αέρα-καυσίμου που συμπιέζεται στο θάλαμο καύσης. Αρχή λειτουργία κινητήρα εσωτερικής καύσηςΑυτό το βήμα είναι πολύ απλό - το μπουζί του συστήματος δίνει σπινθήρα. Μετά την ανάφλεξη του καυσίμου, εμφανίζεται μια μικροέκρηξη. Μετά από αυτό, αυξάνεται απότομα σε όγκο, αναγκάζοντας το έμβολο να κινηθεί απότομα προς τα κάτω. Οι βαλβίδες σε αυτή τη διαδρομή είναι σε κλειστή κατάσταση, όπως και στην προηγούμενη.
Ελευθέρωση
Η τελική διαδρομή ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι η εξάτμιση. Μετά τη διαδρομή ισχύος, το έμβολο φτάνει στο κάτω νεκρό σημείο και στη συνέχεια ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής. Μετά από αυτό, το έμβολο κινείται προς τα πάνω και μέσω αυτής της βαλβίδας αποβάλλει τα καυσαέρια από τον κύλινδρο. Αυτή είναι η διαδικασία αερισμού. Ο βαθμός συμπίεσης στο θάλαμο καύσης, η πλήρης απομάκρυνση των απορριμμάτων και απαιτούμενη ποσότηταμίγμα αέρα-καυσίμου.
Μετά από αυτό το ρυθμό, όλα ξεκινούν ξανά. Τι προκαλεί την περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα; Το γεγονός είναι ότι δεν ξοδεύεται όλη η ενέργεια για τη μετακίνηση του αυτοκινήτου. Μέρος της ενέργειας περιστρέφει τον σφόνδυλο, ο οποίος, υπό την επίδραση αδρανειακών δυνάμεων, περιστρέφει τον στροφαλοφόρο άξονα της μηχανής εσωτερικής καύσης, κινώντας το έμβολο κατά τις διαδρομές που δεν λειτουργούν.
Γνωρίζεις?Ένας κινητήρας ντίζελ είναι βαρύτερος από έναν βενζινοκινητήρα λόγω υψηλότερης μηχανικής καταπόνησης. Ως εκ τούτου, οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν πιο ογκώδη στοιχεία. Αλλά η διάρκεια ζωής τέτοιων κινητήρων είναι υψηλότερη από τους αντίστοιχους βενζινοκινητήρες. Εκτός, αυτοκίνητα ντίζελαναφλέγονται πολύ λιγότερο συχνά από τα βενζινοκίνητα, αφού το ντίζελ είναι μη πτητικό.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Μάθαμε τι είναι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης, καθώς και τη δομή και την αρχή λειτουργίας του. Συμπερασματικά, θα αναλύσουμε τα κύρια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του.
Πλεονεκτήματα των κινητήρων εσωτερικής καύσης:
1. Δυνατότητα μακροχρόνιας κίνησης σε γεμάτο ντεπόζιτο.
2. Χαμηλό βάρος και όγκος δεξαμενής.
3. Αυτονομία.
4. Ευελιξία.
5. Μέτριο κόστος.
6. Συμπαγές μέγεθος.
7. Γρήγορη εκκίνηση.
8. Δυνατότητα χρήσης πολλών τύπων καυσίμων.
Μειονεκτήματα των κινητήρων εσωτερικής καύσης:
1. Χαμηλή λειτουργική απόδοση.
2. Βαριά περιβαλλοντική ρύπανση.
3. Υποχρεωτική παρουσία κιβωτίου ταχυτήτων.
4. Χωρίς λειτουργία ανάκτησης ενέργειας.
5. Λειτουργεί υπό φορτίο τις περισσότερες φορές.
6. Πολύ θορυβώδες.
7. Υψηλή ταχύτηταπεριστροφή του στροφαλοφόρου άξονα.
8. Μικρός πόρος.
Ενδιαφέρον γεγονός!Πλέον μικρός κινητήραςσχεδιάστηκε στο Cambridge. Οι διαστάσεις του είναι 5*15*3 mm και η ισχύς του είναι 11,2 W. Η ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου είναι 50.000 rpm.
