Hvad er en forbrændingsmotor med enkle ord. Motor

Opfindelsen af motoren intern forbrænding tillod menneskeheden at træde betydeligt frem i udviklingen. Nu er de motorer, der bruges til at præstere nyttigt arbejde Den energi, der frigives under brændstofforbrænding, bruges i mange områder af menneskelig aktivitet. Men disse motorer er mest udbredt inden for transport.

Alle kraftværker består af mekanismer, komponenter og systemer, der i samspil med hinanden sikrer omdannelsen af energi, der frigives ved forbrænding af brændbare produkter til rotationsbevægelse krumtapaksel. Det er denne bevægelse, der er hans nyttige arbejde.

For at gøre det klarere, bør du forstå driftsprincippet for forbrændingskraftværket.

Funktionsprincip

Når en brændbar blanding bestående af brændbare produkter og luft brænder, frigives mere energi. Desuden, i det øjeblik blandingen antændes, stiger den betydeligt i volumen, trykket ved antændelsesepicentret stiger, faktisk sker der en lille eksplosion med frigivelse af energi. Denne proces tages som grundlag.

Hvis forbrændingen finder sted i et lukket rum, vil det tryk, der genereres under forbrændingen, lægge pres på væggene i dette rum. Hvis en af væggene gøres bevægelig, vil trykket, der forsøger at øge volumen af det lukkede rum, flytte denne væg. Hvis du fastgør en slags stang til denne væg, vil den allerede præstere mekanisk arbejde- bevæger den sig væk, vil den skubbe denne stang. Ved at forbinde stangen med krumtappen, vil den, når den flyttes, tvinge krumtappen til at rotere i forhold til sin akse.

Dette er princippet om drift kraftenhed med intern forbrænding - der er et lukket rum (cylinderforing) med én bevægelig væg (stempel). Væggen er forbundet med en stang (plejlstang) til krumtappen (krumtapakslen). Derefter udføres den omvendte handling - håndsvinget, gør fuld omgang rundt om aksen, skubber væggen med stangen og vender så tilbage.

Men dette er kun princippet om arbejde med en forklaring af enkle komponenter. Faktisk ser processen noget mere kompliceret ud, fordi du først skal sikre, at blandingen kommer ind i cylinderen, komprimere den for bedre antændelse og også fjerne forbrændingsprodukter. Disse handlinger kaldes takter.

Der er 4 tiltag i alt:

indtag (blandingen kommer ind i cylinderen);
kompression (blandingen komprimeres ved at reducere volumenet inde i foringen med stemplet);
kraftslag (efter tænding skubber blandingen, på grund af dens ekspansion, stemplet ned);
frigivelse (fjernelse af forbrændingsprodukter fra patronen for at tilføre den næste del af blandingen);

Stempelmotorslag

Heraf følger, at kun arbejdsslaget har en nyttig virkning, de tre andre er forberedende. Hvert slag er ledsaget af en vis bevægelse af stemplet. Under indsugning og kraftslag bevæger den sig nedad, og under kompression og udmattelse bevæger den sig opad. Og da stemplet er forbundet med krumtapakslen, svarer hvert slag til en vis rotationsvinkel for akslen omkring aksen.

Implementeringen af cyklusser i motoren sker på to måder. Den første er med en kombination af beats. I en sådan motor udføres alle slag i en fuld rotation af krumtapakslen. Altså en halv omgang knæene. aksel, ved hvilken stemplet bevæger sig op eller ned og ledsages af to slag. Disse motorer kaldes 2-takts.

Den anden metode er separate foranstaltninger. En bevægelse af stemplet ledsages af kun et slag. Som et resultat, for at en fuld arbejdscyklus skal opstå, kræves 2 knædrejninger. akslen rundt om aksen. Sådanne motorer betegnes 4-takts.

Cylinderblok

Nu strukturen af selve forbrændingsmotoren. Grundlaget for enhver installation er cylinderblokken. Alle komponenter er placeret i den og på den.

Blokkens designfunktioner afhænger af visse forhold - antallet af cylindre, deres placering og kølemetode. Antallet af cylindre, der er kombineret i en blok, kan variere fra 1 til 16. Desuden er blokke med et ulige antal cylindre sjældne, af de motorer, der i øjeblikket produceres, kan der kun findes en- og tre-cylindrede enheder. De fleste enheder kommer med et par cylindre - 2, 4, 6, 8 og sjældnere 12 og 16.

Fire-cylindret blok

Kraftværker med 1 til 4 cylindre har normalt et in-line cylinderarrangement. Hvis antallet af cylindre er større, er de arrangeret i to rækker, med en vis positionsvinkel på den ene række i forhold til den anden, de såkaldte kraftværker med en V-formet position af cylindrene. Dette arrangement gjorde det muligt at reducere blokkens dimensioner, men samtidig er deres fremstilling vanskeligere end med et in-line arrangement.

Otte cylinder blok

Der er en anden type blokke, hvor cylindrene er arrangeret i to rækker og med en vinkel mellem dem på 180 grader. Disse motorer kaldes . De findes hovedsageligt på motorcykler, selvom der også er biler med denne type kraftenhed.

Men tilstanden af antallet af cylindre og deres placering er valgfri. Der findes 2-cylindrede og 4-cylindrede motorer med en V-formet eller modsat cylinderposition, samt 6-cylindrede motorer med et in-line arrangement.

Der er to typer køling, der bruges på kraftværker- luft og væske. Afhænger af designfunktion blok. Bloker med luftkølet mindre i størrelse og strukturelt enklere, da cylindrene ikke er inkluderet i dens design.

En blok med væskekøling er mere kompleks; dens design inkluderer cylindre, og en kølekappe er placeret oven på blokken med cylindre. Væske cirkulerer inde i det og fjerner varme fra cylindrene. I dette tilfælde udgør blokken sammen med kølekappen én helhed.

Blokken er dækket på toppen med en speciel plade - cylinderhovedet (cylinderhoved). Det er en af de komponenter, der giver et lukket rum, hvori forbrændingsprocessen finder sted. Dens design kan være enkelt, uden yderligere mekanismer, eller komplekst.

krank mekanisme

Inkluderet i motorens design sikrer den omdannelsen af stemplets frem- og tilbagegående bevægelse i bøsningen til krumtapakslens rotationsbevægelse. Hovedelementet i denne mekanisme er krumtapakslen. Den har en bevægelig forbindelse til cylinderblokken. Denne forbindelse sikrer rotation af denne aksel omkring dens akse.

Et svinghjul er fastgjort til den ene ende af akslen. Svinghjulets opgave er at overføre moment fra akslen videre. Da en 4-takts motor kun har en halv omgang med nyttig handling pr. to omdrejninger af krumtapakslen - kraftslaget, resten kræver omvendt handling, som udføres af svinghjulet. Med betydelig masse og rotation sikrer den på grund af sin kinetiske energi rotation af knæene. skaft under forberedende slag.

Svinghjulscirklen har en tandring, som bruges til at starte kraftværket.

På den anden side af akslen er der et drivhjul olie pumpe og gasfordelingsmekanisme, samt en flange til fastgørelse af remskiven.

Denne mekanisme omfatter også plejlstænger, som overfører kraft fra stemplet til krumtapakslen og tilbage. Forbindelsesstængerne er også fastgjort til akslen bevægeligt.

Overflader af cylinderblokken, knæ. Akslen og plejlstængerne er ikke direkte i kontakt med hinanden ved leddene; mellem dem er der glidelejer - foringer.

Cylinder-stempel gruppe

Denne gruppe består af cylinderforinger, stempler, stempelringe og stifter. Det er i denne gruppe, at forbrændingsprocessen finder sted, og den frigivne energi overføres til omdannelse. Forbrænding sker inde i foringen, som er lukket på den ene side af blokhovedet og på den anden side af stemplet. Selve stemplet kan bevæge sig inde i foringen.

For at sikre maksimal tæthed inde i ærmet, stempelringe, som forhindrer blandingen og forbrændingsprodukterne i at lække mellem foringens vægge og stemplet.

Stemplet er bevægeligt forbundet med plejlstangen ved hjælp af en stift.

Gasfordelingsmekanisme

Opgaven med denne mekanisme er rettidig levering af den brændbare blanding eller dens komponenter til cylinderen samt at fjerne forbrændingsprodukter.

To-taktsmotorer har ikke en mekanisme som sådan. I den udføres tilførsel af blandingen og fjernelse af forbrændingsprodukter af teknologiske vinduer, som er lavet i ærmets vægge. Der er tre sådanne vinduer - indløb, bypass og udløb.

Stemplet, der bevæger sig, åbner og lukker et eller andet vindue, og dette fylder ærmet med brændstof og fjerner udstødningsgasser. Brugen af en sådan gasfordeling kræver ikke yderligere komponenter, derfor er cylinderhovedet på en sådan motor enkel, og dens opgave er kun at sikre cylinderens tæthed.

4-taktsmotoren har en ventiltidsmekanisme. Brændstoffet i en sådan motor tilføres gennem specielle huller i hovedet. Disse huller lukkes med ventiler. Når det er nødvendigt at tilføre brændstof eller fjerne gasser fra cylinderen, åbnes den tilsvarende ventil. Åbning af ventilerne sikrer knastaksel, som med sine knaster i det rigtige øjeblik trykker på den nødvendige ventil og den åbner hullet. Knastakslen drives fra krumtapakslen.

Tandrem og kædetræk

Layoutet af gasfordelingsmekanismen kan variere. Motorer produceres med en lavere knastaksel (placeret i cylinderblokken) og en overliggende ventil (i topstykket). Kraftoverførslen fra akslen til ventilerne udføres gennem stænger og vippearme.

Mere almindelige er motorer, hvor både aksel og ventiler er placeret i toppen. Med dette arrangement er akslen også placeret i topstykket, og den virker direkte på ventilerne uden mellemelementer.

Forsyningssystem

Dette system sikrer forberedelsen af brændstof til yderligere tilførsel til cylindrene. Designet af dette system afhænger af det brændstof, der bruges af motoren. Hovedbrændstoffet er nu udvundet af olie, med forskellige fraktioner - benzin og diesel.

Benzinmotorer har to typer brændstofsystem– karburator og indsprøjtning. I det første system udføres blandingsdannelse i karburatoren. Den dispenserer og tilfører brændstof til luftstrømmen, der passerer gennem den, derefter tilføres denne blanding til cylindrene. Et sådant system består af brændstoftank, brændstofledninger, vakuumbrændstofpumpe og karburator.

Karburator system

Det samme gøres i indsprøjtningsbiler, men deres dosering er mere nøjagtig. Også brændstof i injektorerne tilsættes luftstrømmen allerede i indsugningsrøret gennem dysen. Denne dyse forstøver brændstof, hvilket sikrer en bedre blandingsdannelse. Indsprøjtningssystemet består af en tank, en pumpe placeret i den, filtre, brændstofledninger og en brændstofskinne med injektorer installeret på indsugningsmanifolden.

Dieselmotorer har samme udbud af komponenter brændstofblanding produceret separat. Gasfordelingsmekanismen tilfører kun luft til cylinderne gennem ventilerne. Brændstof tilføres cylindrene separat, med injektorer og under højt tryk. Består af dette system fra tank, filtre, brændstofpumpe højt tryk(brændstofpumpe) og injektorer.

For nylig er der dukket op indsprøjtningssystemer, der fungerer efter princippet om et dieselbrændstofsystem - en injektor med direkte indsprøjtning.

Udstødningsgasfjernelsessystemet sikrer fjernelse af forbrændingsprodukter fra cylindrene, delvis neutralisering af skadelige stoffer og reduktion af lyd, når udstødningsgassen fjernes. Den består af en udstødningsmanifold, en resonator, en katalysator (ikke altid) og en lyddæmper.

Smøresystem

Smøresystemet reducerer friktionen mellem motorens interagerende overflader ved at skabe en speciel film, der forhindrer direkte kontakt med overfladerne. Derudover fjerner den varme og beskytter motorelementer mod korrosion.

Smøresystemet består af en oliepumpe, en oliebeholder - en pande, et olieindtag, oliefilter kanaler, gennem hvilke olie bevæger sig til gnidningsoverfladerne.

Kølesystem

Vedligeholdelse optimal Driftstemperatur Under motordrift leveres det af kølesystemet. Der anvendes to typer systemer - luft og væske.

Luftsystemet producerer køling ved at blæse luft over cylindrene. Til bedre køling Cylindrene har køleribber.

I væskesystem afkøling udføres af en væske, der cirkulerer i kølekappen med direkte kontakt med ydervæggen af foringen. Dette system består af en kølekappe, en vandpumpe, en termostat, rør og en radiator.

Tændingsanlæg

Tændingssystemet bruges kun på benzinmotorer. På dieselmotorer antændes blandingen ved kompression, så den behøver ikke et sådant system.

I benzinbiler udføres tænding af en gnist, der springer i et bestemt øjeblik mellem elektroderne på et gløderør installeret i cylinderhovedet, så dets skørt er i cylinderens forbrændingskammer.

Tændingssystemet består af en tændspole, fordeler (fordeler), ledninger og tændrør.

Elektrisk udstyr

Forsyner dette udstyr med elektrisk energi netværk om bord bil, inklusive tændingssystemet. Dette udstyr starter også motoren. Den består af et batteri, en generator, en starter, ledninger og forskellige sensorer, der overvåger motorens drift og tilstand.

Dette er hele strukturen af en forbrændingsmotor. Selvom det konstant forbedres, ændres dets funktionsprincip ikke; kun individuelle komponenter og mekanismer forbedres.

Moderne udviklinger

Den vigtigste opgave, som bilproducenter kæmper med, er at reducere brændstofforbruget og udledningen af skadelige stoffer til atmosfæren. Derfor forbedrer de konstant fødevaresystemet, resultatet er det seneste udseende injektionssystemer med direkte indsprøjtning.

Der søges efter alternative brændstoffer, den seneste udvikling i denne retning indtil videre er brugen af alkoholer og vegetabilske olier som brændstof.

Forskere forsøger også at etablere produktion af motorer med et helt andet driftsprincip. Dette er for eksempel Wankel-motoren, men indtil videre har der ikke været nogen særlig succes.

Autoleek

Langt de fleste biler bruger petroleumsderivater som motorbrændstof. Når disse stoffer brænder, frigives gasser. I et begrænset rum skaber de pres. En kompleks mekanisme opfatter disse belastninger og omdanner dem først til translationel bevægelse og derefter til rotationsbevægelse. Dette er grundlaget for driftsprincippet for forbrændingsmotoren. Dernæst overføres rotationen til drivhjulene.

Stempel motor

Hvad er fordelen ved en sådan mekanisme? Hvad gav du? nyt princip drift af en forbrændingsmotor? I øjeblikket er det ikke kun udstyret med biler, men også med landbrugs- og læssevogne, lokomotiver, motorcykler, knallerter og scootere. Motorer af denne type er installeret på militært udstyr: kampvogne, pansrede mandskabsvogne, helikoptere, både. Du kan også tænke på motorsave, plæneklippere, motorpumper, generatorstationer og andet mobilt udstyr, der bruger dieselbrændstof, benzin eller en gasblanding til drift.

Før opfindelsen af princippet om intern forbrænding blev brændstof, ofte fast (kul, brænde), brændt i et separat kammer. Til dette formål blev en kedel brugt til at opvarme vandet. Damp blev brugt som den primære kilde til drivkraft. Sådanne mekanismer var massive og store. De var udstyret med damplokomotiver og motorskibe. Opfindelsen af forbrændingsmotoren gjorde det muligt at reducere dimensionerne af mekanismer betydeligt.

System

Når motoren kører, sker der konstant en række cykliske processer. De skal være stabile og bestå inden for et nøje defineret tidsrum. Denne betingelse sikrer uafbrudt drift alle systemer.

For dieselmotorer er brændstoffet ikke forberedt. Brændstofleveringssystemet leverer brændstof fra tanken og leverer det under højt tryk til cylindrene. Benzin er forblandet med luft undervejs.

Driftsprincippet for en forbrændingsmotor er sådan, at tændingssystemet antænder denne blanding, og krumtapmekanismen modtager, transformerer og overfører energien fra gasserne til transmissionen. Gasdistributionssystemet frigiver forbrændingsprodukter fra cylindrene og fjerner dem uden for køretøjet. Samtidig reduceres udstødningslyden.

Smøresystemet tillader de bevægelige dele at rotere. Gnidfladerne varmes dog op. Kølesystemet sikrer, at temperaturen ikke overstiger acceptable grænser. Selvom alle processer foregår i automatisk tilstand, skal de stadig overvåges. Dette leveres af kontrolsystemet. Den overfører data til fjernbetjeningen i førerkabinen.

En ret kompleks mekanisme skal have en krop. Hovedkomponenterne og samlingerne er monteret i den. Ekstraudstyr til systemer, der sikrer, at dets normale drift er placeret i nærheden og monteret på aftagelige beslag.

Cylinderblokken rummer krankmekanismen. Hovedbelastningen fra de brændte brændstofgasser overføres til stemplet. Den er forbundet med en plejlstang til krumtapakslen, som omdanner translationel bevægelse til rotationsbevægelse.

Blokken rummer også en cylinder. Stemplet bevæger sig langs sit indre plan. Den har riller skåret ind i den for at rumme O-ringene. Dette er nødvendigt for at minimere afstanden mellem flyene og skabe kompression.

Cylinderhovedet er fastgjort til toppen af kroppen. En gasfordelingsmekanisme er monteret i den. Den består af en aksel med excentriker, vippearme og ventiler. Deres skiftevis åbning og lukning sikrer indtag af brændstof i cylinderen og derefter frigivelse af affaldsforbrændingsprodukter.

Cylinderblokskålen er monteret i bunden af huset. Olie strømmer der, efter at den smører gnidningsforbindelserne af dele af komponenter og mekanismer. Der er også kanaler inde i motoren, hvorigennem kølevæsken cirkulerer.

Princippet om drift af forbrændingsmotoren

Essensen af processen er transformationen af en type energi til en anden. Dette sker, når brændstof forbrændes i det lukkede rum i en motorcylinder. De frigivne gasser udvider sig, og der skabes overtryk inde i arbejdsrummet. Stemplet modtager det. Den kan bevæge sig op og ned. Stemplet er forbundet med krumtapakslen ved hjælp af en plejlstang. Faktisk er disse hoveddelene af krumtapmekanismen - hovedenheden, der er ansvarlig for at konvertere brændstoffets kemiske energi til akslens rotationsbevægelse.

Driftsprincippet for en forbrændingsmotor er baseret på vekslende cyklusser. Når stemplet bevæger sig nedad, arbejdes der - krumtapakslen roterer gennem en vis vinkel. Et massivt svinghjul er fastgjort til den ene ende. Efter at have modtaget acceleration fortsætter den med at bevæge sig ved inerti, og dette drejer også krumtapakslen. Plejlstangen skubber nu stemplet op. Han indtager en arbejdsstilling og er igen klar til at påtage sig energien fra antændt brændstof.

Ejendommeligheder

Princippet om drift af forbrændingsmotoren personbiler oftest baseret på omdannelse af energien fra brændt benzin. Lastbiler, traktorer og specialudstyr er hovedsageligt udstyret med dieselmotorer. Flydende gas kan også bruges som brændstof. Dieselmotorer har ikke et tændingssystem. Antændelse af brændstoffet opstår fra det tryk, der skabes i cylinderens arbejdskammer.

Driftscyklussen kan afsluttes i en eller to omdrejninger af krumtapakslen. I det første tilfælde forekommer fire slag: brændstofindtag og tænding, kraftslag, kompression og udstødningsgasudløsning. En totakts forbrændingsmotor fuldender en fuld cyklus på én omdrejning af krumtapakslen. I dette tilfælde indsprøjtes og komprimeres brændstof i et slag, og i det andet frigives tænding, kraftslag og udstødningsgasser. Rollen af gasfordelingsmekanismen i motorer af denne type spilles af stemplet. Når den bevæger sig op og ned, åbner den skiftevis vinduerne til brændstofindtag og udstødningsgas.

Udover stempelforbrændingsmotorer findes der også turbine-, jet- og kombinerede forbrændingsmotorer. Omdannelsen af brændstofenergi til fremadgående bevægelse af køretøjet udføres efter forskellige principper. Designet af motoren og hjælpesystemerne er også væsentligt anderledes.

Tab

På trods af at forbrændingsmotoren er pålidelig og stabil, er dens effektivitet ikke høj nok, som det kan se ud ved første øjekast. I matematiske termer er effektiviteten af en forbrændingsmotor i gennemsnit 30-45%. Dette tyder på, at det meste af energien i det brændte brændstof går til spilde.

Effektiviteten af de bedste benzinmotorer kan kun være 30%. Og kun massive, økonomiske dieselmotorer, som har meget yderligere mekanismer og systemer kan effektivt konvertere op til 45 % af brændstofenergien i form af kraft og nyttigt arbejde.

Designet af en forbrændingsmotor kan ikke eliminere tab. Noget af brændstoffet når ikke at brænde og forlader med udstødningsgasserne. Et andet tab er energiforbruget til at overvinde forskellige typer modstand under friktion af de sammenkoblende overflader af dele af komponenter og mekanismer. Og en anden del af det bruges på at aktivere motorsystemer, der sikrer dens normale og uafbrudte drift.

INTRODUKTION

I oldtiden betjente folk simple mekanismer med deres hænder eller ved hjælp af dyr. Så lærte de at udnytte vindens kraft ved at sejle på sejlskibe. De lærte også at bruge vinden til at rotere vindmøller, der maler korn til mel. Senere begyndte de at bruge energien fra vandstrømmen i floder til at rotere vandhjul. Disse hjul pumpede og rejste vand eller drev forskellige mekanismer.
Historien om udseendet af varmemotorer går tilbage til en fjern fortid. Selvom forbrændingsmotoren er en meget kompleks mekanisme. Og den funktion, der udføres af termisk ekspansion i forbrændingsmotorer, er ikke så enkel, som den ser ud ved første øjekast. Og forbrændingsmotorer ville ikke eksistere uden brugen af termisk udvidelse af gasser.

Målet med arbejdet:
Overvej en forbrændingsmotor.

Opgaver:
1. Studer teorien om eksterne og interne forbrændingsmotorer.
2. Konstruer en model baseret på teorien om forbrændingsmotorer.
3. Overvej virkningen af forbrændingsmotorer på miljøet.
4. Lav et hæfte om emnet: "Forbrændingsmotor".

Hypotese:
De mest udbredte kraftværker til biler er forbrændingsmotorer, hvor processen med brændstofforbrænding, frigivelse af varme og omdannelse af den til mekanisk arbejde, foregår direkte i cylindrene. På de fleste moderne biler der er installeret forbrændingsmotorer.

Relevans:
Fysik og fysiske love er en integreret del af vores liv.
Teknologi, bygninger, forskellige processer, der forekommer i vores verden - alt dette er fysik. Vi kan ikke leve og i det mindste ikke kende de elementære love for denne videnskab. Og derfor er fysik en relevant, ikke-aldrende videnskab.
Emnet for vores arbejde vil hjælpe eleverne med at forstå og assimilere ved første øjekast de mest almindelige processer i verden omkring os, men komplekse i deres struktur.

FORSKNINGSRESULTATER

Forbrændingsmotor

Betydelig vækst i alle brancher National økonomi kræver flytning af et stort antal last og passagerer. Høj manøvredygtighed, manøvredygtighed og tilpasningsevne til arbejde under forskellige forhold gør bilen til et af de vigtigste transportmidler til gods og passagerer. Per aktie vejtransport tegner sig for over 80 % af godset, der transporteres af alle transportformer tilsammen, og mere end 70 % af passagertrafikken. Bag de sidste år fabrikker bil industrien mange prøver af moderniseret og nyt bilteknologi, herunder for Landbrug, byggeri, handel, olie og gas og skovbrug. I øjeblikket er der et stort antal enheder, der bruger den termiske udvidelse af gasser. Sådanne anordninger omfatter karburator motor, dieselmotorer, turbojetmotorer mv.

Varmemotorer kan opdeles i to hovedgrupper:
1. Eksterne forbrændingsmotorer.
2. Forbrændingsmotorer.

Mens vi studerede emnet for lektionen "Forbrændingsmotorer" i klasse 8, blev vi interesserede i dette emne. Vi bor i moderne verden, hvor teknologien spiller en vigtig rolle. Ikke kun det udstyr, vi bruger derhjemme, men også det, vi kører – en bil. Da jeg så på bilen, var jeg overbevist om, at motorer er en nødvendig del af bilen. Det er lige meget om det er gammelt eller ny bil. Derfor besluttede vi at berøre emnet forbrændingsmotoren, som vi brugte før og nu.

For at forstå forbrændingsmotoranordning, vi besluttede at skabe det selv, og det er det, vi fandt på.

Fremstilling af forbrændingsmotorer

Materiale: pap, lim, wire, motor, gear, 9V batteri.

Fremskridt i fremstillingen
1. Lavet en krumtapaksel af pap (skåret en cirkel ud)
2. Vi lavede en forbindelsesstang (foldede et rektangulært ark pap 15 * 8 i halve og yderligere 90 grader), i enderne af hvilken vi lavede huller
3. Et stempel blev lavet af pap, hvori der blev lavet huller (til stempelstifter)
4. Stempelstifter blev lavet til at passe til størrelsen af hullet i stemplet ved at rulle et lille ark pap
5. Ved hjælp af en stempelstift blev stemplet fastgjort til plejlstangen, og ved hjælp af en wire blev plejlstangen fastgjort til krumtapakslen
6. Cylinderen blev rullet til stemplets størrelse, og krumtaphuset til krumtapakslens størrelse (Krumtaphuset er en kasse til krumtapakslen)
7. Vi samlede krumtapakslens rotationsmekanisme (ved hjælp af gear og en motor), så når høj hastighed motor udviklede den roterende mekanisme lavere hastigheder (så den kunne dreje krumtapakslen med plejlstang og stempel)
8. En roterende mekanisme blev fastgjort til krumtapakslen og placeret i krumtaphuset (ved at fastgøre tidsmekanismen til krumtaphusets væg)
9. Stemplet blev placeret i cylinderen, og cylinderen blev limet til krumtaphuset.
10. Vi forbinder de to ledninger + og – fra motoren til batteriet og observerer stemplets bevægelse.

Eksternt billede af modellen

Udsigt af modellen indeni

Anvendelse af forbrændingsmotorer

Termisk ekspansion har fundet sin anvendelse i forskellige moderne teknologier. Især kan vi sige om brugen af termisk ekspansion af gas i varmeteknik. For eksempel bruges dette fænomen i forskellige varmemotorer, dvs. i interne og eksterne forbrændingsmotorer:
* Roterende motorer;
* Jetmotorer;
* Turbojetmotorer;
* Gasturbineenheder;
* Wankel motorer;
* Stirling motorer;
* Atomkraftværker.

Termisk udvidelse af vand bruges i dampturbiner osv. Alt dette har til gengæld fundet bred udbredelse i forskellige sektorer af den nationale økonomi. For eksempel er forbrændingsmotorer mest udbredt:
* Transportinstallationer;
* Landbrugsmaskiner. Landbrugsudstyr.

I stationær energi er forbrændingsmotorer meget brugt:
* Ved små kraftværker;
* Energitog;
* Nødkraftværker.

ICE er også blevet udbredt som drivkraft for kompressorer og pumper til levering af gas, olie, flydende brændstof osv. gennem rørledninger, under efterforskningsarbejde og til at drive borerigge ved boring af brønde i gas- og oliefelter.
Turbojetmotorer er meget udbredt i luftfarten. Dampturbiner er hovedmotoren til at drive elektriske generatorer på termiske kraftværker. Dampturbiner bruges også til at drive centrifugalblæsere, kompressorer og pumper.
Der er endda dampbiler, men de var ikke udbredt på grund af deres designkompleksitet.
Termisk ekspansion bruges også i forskellige termiske relæer, hvis driftsprincip er baseret på den lineære ekspansion af et rør og en stang lavet af materialer med forskellige temperaturkoefficienter for lineær ekspansion.

Varmemotorers indvirkning på miljøet

Den negative påvirkning af varmemotorer på miljøet er forbundet med virkningen af forskellige faktorer.
For det første, ved afbrænding af brændstof, bruges ilt fra atmosfæren, hvilket resulterer i, at iltindholdet i luften gradvist falder.
For det andet er brændstofforbrænding ledsaget af frigivelse af kuldioxid til atmosfæren.
For det tredje, når kul og olie afbrændes, er atmosfæren forurenet med nitrogen- og svovlforbindelser, som er skadelige for menneskers sundhed. EN bilmotorerårligt udleder 2-3 tons bly til atmosfæren.
Emissioner af skadelige stoffer til atmosfæren er ikke den eneste side af varmemotorernes påvirkning af naturen. Ifølge termodynamikkens love kan produktionen af elektrisk og mekanisk energi i princippet ikke gennemføres uden at frigive betydelige mængder varme til miljøet. Dette kan ikke andet end at føre til en gradvis stigning i den gennemsnitlige temperatur på Jorden.

Metoder til bekæmpelse af varmemotorers skadelige påvirkning af miljøet

En måde at reducere forureningsveje på miljø forbundet med brugen i biler af dieselmotorer, i stedet for karburatorbenzinmotorer, i hvis brændstof der ikke tilsættes blyforbindelser.
Udviklingen af biler, der bruger elektriske motorer eller motorer, der bruger brint som brændstof i stedet for benzinmotorer, er lovende.
En anden måde er at øge effektiviteten af varmemotorer. På Institute of Petrochemical Synthesis opkaldt efter. A.V. Topchiev RAS udviklet Nyeste teknologier omdannelse af kuldioxid til methanol (methylalkohol) og dimethylether, hvilket øger enhedernes produktivitet med 2-3 gange med en betydelig reduktion i elektricitet. Her blev der skabt en ny type reaktor, hvor produktiviteten blev øget med 2-3 gange.
Indførelsen af disse teknologier vil reducere akkumuleringen af kuldioxid i atmosfæren og vil ikke kun hjælpe med at skabe alternative råmaterialer til syntesen af mange organiske forbindelser, som er grundlaget for olie i dag, men også til at løse de ovenfor nævnte miljøproblemer. .

KONKLUSION

Takket være vores arbejde kan vi drage følgende konklusioner:
Der ville ikke være nogen forbrændingsmotorer uden brug af termisk udvidelse af gasser. Og vi er let overbevist om dette ved i detaljer at undersøge driftsprincippet for forbrændingsmotorer, deres driftscyklusser - alt deres arbejde er baseret på brugen af termisk udvidelse af gasser. Men forbrændingsmotorer er kun én specifik anvendelse af termisk ekspansion. Og at dømme efter de fordele, termisk ekspansion giver mennesker gennem en forbrændingsmotor, kan man bedømme fordelene ved dette fænomen på andre områder af menneskelig aktivitet.
Og lad forbrændingsmotorens æra passere, lad dem have mange mangler, lad nye motorer dukke op, der ikke forurener det indre miljø og ikke bruger den termiske ekspansionsfunktion, men de første vil gavne folk i lang tid, og folk vil tale venligt om dem efter mange hundrede år om dem, fordi de bragte menneskeheden til et nyt udviklingsniveau, og efter at have bestået det, steg menneskeheden endnu højere.

Litteratur

1. Læser om fysik: A. S. Enochovich - M.: Education, 1999
2. Detlaf A. A., Yavorsky B. M. Fysik kursus: - M., Higher School., 1989.
3. Kabardin O. F. Fysik: Referencematerialer: Uddannelse 1991.
4. Internetressourcer.

Arbejdsledere:
Shavrova T. G. fysiklærer,
Bachurin D.N. lærer i datalogi.

Kommunal uddannelsesinstitution
“Pervomayskaya gymnasiet nr. 2”
Biysk-distriktet i Altai-regionen

Hver af os har en bestemt bil, men kun nogle bilister tænker på, hvordan bilens motor fungerer. Du skal også forstå, at kun specialister, der arbejder på en tankstation, skal fuldt ud kende strukturen af en bilmotor. For eksempel har mange af os forskellige elektroniske anordninger, men det betyder ikke, at vi skal forstå, hvordan de fungerer. Vi bruger dem simpelthen til deres tilsigtede formål. Men med en bil er situationen lidt anderledes.

Det forstår vi alle sammen Forekomsten af problemer i en bilmotor påvirker direkte vores helbred og liv. Fra korrekt drift Kraftenheden påvirker ofte kvaliteten af turen, samt sikkerheden for personerne i bilen. Af denne grund anbefaler vi, at du er opmærksom på at studere denne artikel om, hvordan en bilmotor fungerer, og hvad den består af.

Historien om udvikling af bilmotorer

Oversat fra det originale latinske sprog betyder motor eller motor "sat i bevægelse." I dag er en motor en specifik enhed designet til at konvertere en type energi til mekanisk energi. De mest populære i dag er forbrændingsmotorer, som der findes forskellige typer af. Den første sådan motor dukkede op i 1801, da Philippe Lebon fra Frankrig patenterede en motor, der fungerede på lampegas. Herefter præsenterede August Otto og Jean Etienne Lenoir deres udviklinger. Det er kendt, at August Otto var den første til at tage patent på en 4-takts motor. Til denne dag er motorens struktur stort set uændret.

I 1872 debuterede den amerikanske motor, der kørte på petroleum. Dette forsøg kunne dog næppe kaldes vellykket, da petroleum ikke kunne eksplodere normalt i cylindrene. Blot 10 år senere præsenterede Gottlieb Daimler sin version af motoren, som kørte på benzin og fungerede ganske godt.

Lad os overveje moderne typer bilmotorer og lad os finde ud af, hvilken af dem din bil tilhører.

Typer af bilmotorer

Da forbrændingsmotoren betragtes som den mest almindelige i vores tid, lad os overveje de typer motorer, som næsten alle biler er udstyret med i dag. ICE er langt fra bedste type motor, men det er det, der bruges i mange køretøjer.

Klassificering af bilmotorer:

Dieselmotorer. Innings dieselbrændstof udføres i cylindrene ved hjælp af specielle dyser. Sådanne motorer kræver ikke elektrisk energi for at fungere. De har kun brug for det for at starte kraftenheden.
Benzinmotorer. De kan også injiceres. I dag anvendes flere typer injektionssystemer. Disse motorer kører på benzin.
Gasmotorer. Sådanne motorer kan bruge komprimeret eller flydende gas. Sådanne gasser produceres ved at omdanne træ, kul eller tørv til gasformigt brændstof.

Drift og design af forbrændingsmotoren

Princippet om drift af en bilmotor- Det er et spørgsmål, der interesserer næsten enhver bilejer. Under det første bekendtskab med motorens struktur ser alt meget kompliceret ud. Men i virkeligheden, ved hjælp af omhyggelig undersøgelse, bliver designet af motoren ret klart. Om nødvendigt kan viden om princippet om motordrift bruges i livet.

1. Cylinderblok er en slags motorhus. Indeni er det et system af kanaler, der bruges til at køle og smøre kraftenheden. Det bruges som grundlag for ekstra udstyr for eksempel krumtaphus og .

2. Stempel, som er et hult metalglas. På dens øverste del er der "riller" til stempelringene.

3. Stempelringe. Ringene placeret i bunden kaldes olieskraberinge, og de øverste kaldes kompressionsringe. De øverste ringe giver et højt niveau af kompression eller kompression af brændstof- og luftblandingen. Ringene bruges til at sikre, at forbrændingskammeret er forseglet og fungerer også som tætninger for at forhindre olie i at trænge ind i forbrændingskammeret.

4. Krankmekanisme. Ansvarlig for at overføre den frem- og tilbagegående energi fra stempelbevægelsen til motorens krumtapaksel.

Mange bilentusiaster ved ikke, at princippet om drift af en forbrændingsmotor faktisk er ret simpelt. Først strømmer det fra dyserne ind i forbrændingskammeret, hvor det blandes med luft. Derefter producerer den en gnist, som antænder brændstof-luftblandingen og får den til at eksplodere. De gasser, der dannes som et resultat af dette, flytter stemplet ned, hvorved det overfører den tilsvarende bevægelse krumtapaksel. Krumtapakslen begynder at rotere transmissionen. Herefter overfører et sæt specielle gear bevægelse til hjulene på forsiden eller bagaksel(afhængigt af drevet, måske alle fire).

Det er præcis sådan en bilmotor fungerer. Nu vil du ikke være i stand til at blive snydt af skruppelløse specialister, der vil påtage sig reparationen af din bils kraftenhed.

Dette er den indledende del af en serie af artikler dedikeret til Forbrændingsmotor, som er en kort udflugt i historien, der fortæller om udviklingen af forbrændingsmotoren. Artiklen vil også berøre de første biler.

Følgende dele vil i detaljer beskrive de forskellige forbrændingsmotorer:

Plejlstang og stempel
Rotary
Turbojet
Jet

Motoren var installeret på en båd, som kunne sejle op ad Saône-floden. Et år senere, efter test, modtog brødrene et patent på deres opfindelse, underskrevet af Napoleon Bonoparte, for en periode på 10 år.

Det ville være mere korrekt at kalde denne motor en jetmotor, da dens opgave var at skubbe vand ud af et rør placeret under bunden af båden...

Motoren bestod af et tændingskammer og et forbrændingskammer, en bælg til luftindsprøjtning, en brændstofbeholder og en tændingsanordning. Brændstoffet til motoren var kulstøv.

Bælgen sprøjtede en luftstrøm blandet med kulstøv ind i antændingskammeret, hvor den ulmende væg antændte blandingen. Herefter kom den delvist antændte blanding (kulstøv brænder relativt langsomt) ind i forbrændingskammeret, hvor den brændte fuldstændigt ud og der skete ekspansion.
Dernæst skubbede gassernes tryk vandet ud af udstødningsrør, hvilket fik båden til at bevæge sig, hvorefter cyklussen gentog sig.
Motoren kørte i pulstilstand med en frekvens på ~12 i/min.

Efter nogen tid forbedrede brødrene brændstoffet ved at tilføje harpiks til det, og senere erstattede det med olie og designede et simpelt indsprøjtningssystem.
I løbet af de næste ti år har projektet ikke fået nogen udvikling. Claude tog til England for at fremme ideen om motoren, men spildte alle pengene og opnåede intet, og Joseph begyndte at fotografere og blev forfatteren til verdens første fotografi, "View from a Window."

I Frankrig, i Niepce hus-museet, er en kopi af "Pyreolophore" udstillet.

Lidt senere monterede de Riva sin motor på en firehjulet vogn, som ifølge historikere blev den første bil med forbrændingsmotor.

Om Alessandro Volta

Volta var den første til at placere zink- og kobberplader i syre for at producere kontinuerligt elektricitet, der skaber verdens første kemiske strømkilde ("Volta-søjlen").

I 1776 opfandt Volta en gaspistol - "Volta-pistolen", hvor gas eksploderede fra en elektrisk gnist.

I 1800 byggede han et kemisk batteri, som gjorde det muligt at generere elektricitet ved hjælp af kemiske reaktioner.

Måleenheden for elektrisk spænding - Volt - er opkaldt efter Volta.

EN- cylinder, B- "tændrør, C- stempel, D- "ballon" med brint, E- skralde, F- udstødningsgasudledningsventil, G- håndtag til styring af ventilen.

Brint blev opbevaret i en "ballon" forbundet med et rør til en cylinder. Tilførsel af brændstof og luft samt antændelse af blandingen og frigivelse af udstødningsgasser blev udført manuelt ved hjælp af håndtag.

Funktionsprincip:

Luft kom ind i forbrændingskammeret gennem udstødningsgasudløbsventilen.
Ventilen var ved at lukke.
Ventilen til tilførsel af brint fra ballonen blev åbnet.
Hanen var ved at lukke.
Ved at trykke på knappen blev en elektrisk udladning påført "stearinlyset".
Blandingen blussede op og løftede stemplet op.
Udstødningsgasafgangsventilen åbnede.
Stemplet faldt under sin egen vægt (det var tungt) og trak et reb, som drejede hjulene gennem en blok.

Herefter gentog cyklussen.

I 1813 byggede de Riva endnu en bil. Det var en vogn omkring seks meter lang, med hjul på to meter i diameter og vejede næsten et ton.
Bilen kunne køre 26 meter med et læs sten (omkring 700 pund) og fire mand, med en hastighed på 3 km/t.
For hver cyklus bevægede maskinen sig 4-6 meter.

Få af hans samtidige tog denne opfindelse alvorligt, og det franske videnskabsakademi hævdede, at forbrændingsmotoren aldrig ville konkurrere i ydeevne med dampmaskinen.

I 1833, den amerikanske opfinder Lemuel Wellman Wright, registrerede et patent på en totakts vandkølet forbrændingsgasmotor.
(se nedenunder) i sin bog "Gas and Oil Engines" skrev han følgende om Wright-motoren:

”Motortegningen er meget funktionel, og detaljerne er nøje udarbejdet. Eksplosionen af blandingen virker direkte på stemplet, som roterer krumtapakslen gennem en plejlstang. Ved udseende Motoren ligner en højtryksdampmaskine, hvor gas og luft tilføres af pumper fra separate reservoirer. Blandingen placeret i sfæriske beholdere blev antændt, mens stemplet steg til TDC (øverste dødpunkt) og skubbede det ned/op. Ved slutningen af slaget åbnede ventilen og frigav udstødningsgasser til atmosfæren."

Det er uvist, om denne motor nogensinde blev bygget, men der er en tegning af den:

I 1838, modtog den engelske ingeniør William Barnett patent på tre forbrændingsmotorer.

Den første motor er en totakts enkeltvirkende (brændstof brændt kun på den ene side af stemplet) med separate pumper til gas og luft. Blandingen blev antændt i en separat cylinder, og derefter strømmede den brændende blanding ind i arbejdscylinderen. Indtag og udstødning blev udført gennem mekaniske ventiler.

Den anden motor gentog den første, men var dobbeltvirkende, det vil sige, at forbrændingen skete skiftevis på begge sider af stemplet.

Den tredje motor var også dobbeltvirkende, men havde indløbs- og udløbsvinduer i cylindervæggene, der åbnede sig, når stemplet nåede det yderste punkt (som i moderne totaktsmotorer). Dette gjorde det muligt automatisk at frigive udstødningsgasser og tillade en ny ladning af blandingen.

Et karakteristisk træk ved Barnett-motoren var, at den friske blanding blev komprimeret af stemplet før tænding.

Tegning af en af Barnetts motorer:

I 1853-57, de italienske opfindere Eugenio Barzanti og Felice Matteucci udviklede og patenterede en to-cylindret forbrændingsmotor med en effekt på 5 l/s.
Patentet blev udstedt af London-kontoret, fordi italiensk lov ikke kunne garantere tilstrækkelig beskyttelse.

Konstruktionen af prototypen blev betroet til Bauer & Co. af Milano" (Helvetica), og afsluttet tidligt i 1863. Succesen med motoren, som var meget mere effektiv end dampmaskinen, var så stor, at virksomheden begyndte at modtage ordrer fra hele verden.

Tidlig, encylindret Barzanti-Matteucci-motor:

Barzanti-Matteucci to-cylindret motormodel:

Matteucci og Barzanti indgik en aftale om produktion af motoren med et af de belgiske firmaer. Barzanti tog til Belgien for at føre tilsyn med arbejdet personligt og døde pludselig af tyfus. Med Barzantis død ophørte alt arbejde på motoren, og Matteucci vendte tilbage til sit tidligere job som hydraulikingeniør.

I 1877 hævdede Matteucci, at han og Barzanti var de vigtigste skabere af forbrændingsmotoren, og motoren bygget af August Otto var meget lig Barzanti-Matteucci-motoren.

Dokumenter vedrørende Barzanti- og Matteucci-patenterne opbevares i arkiverne på Museo Galileo-biblioteket i Firenze.

Den vigtigste opfindelse af Nikolaus Otto var motoren med firetakts cyklus- Otto cykler. Denne cyklus ligger stadig til grund for driften af de fleste gas- og benzinmotorer i dag.

Firetaktscyklussen var den største teknisk præstation Otto, men det blev hurtigt opdaget, at flere år før hans opfindelse blev nøjagtig det samme princip for motordrift beskrevet af den franske ingeniør Beau de Rochas (se ovenfor). En gruppe franske industrifolk anfægtede Ottos patent i retten, og retten fandt deres argumenter overbevisende. Ottos rettigheder under hans patent blev betydeligt reduceret, herunder annulleringen af hans monopol på firetaktscyklussen.

På trods af det faktum, at konkurrenterne begyndte at producere firetaktsmotorer, var Ottos model, bevist af mange års erfaring, stadig den bedste, og efterspørgslen efter den stoppede ikke. I 1897 blev omkring 42 tusinde af disse motorer med varierende effekt produceret. Den kendsgerning, at lysgas blev brugt som brændstof, indsnævrede deres anvendelsesområde i høj grad.
Antallet af belysnings- og gasanlæg var ubetydeligt selv i Europa, og i Rusland var der kun to af dem - i Moskva og St. Petersborg.

I 1865, modtog den franske opfinder Pierre Hugo patent på en maskine, der var en lodret, enkelt-cylindret, dobbeltvirkende motor, der brugte to gummipumper drevet af en krumtapaksel til at forsyne blandingen.

Hugo designede senere en horisontal motor svarende til Lenoir-motoren.

Science Museum, London.

I 1870, konstruerede den østrig-ungarske opfinder Samuel Marcus Siegfried en forbrændingsmotor, der kørte på flydende brændstof og installerede den på en firehjulet vogn.

I dag er denne bil kendt som "Den første Marcus-bil".

I 1887 byggede Marcus i samarbejde med Bromovsky & Schulz en anden bil, den anden Marcus-bil.

I 1872, patenterede en amerikansk opfinder en to-cylindret konstant tryk forbrændingsmotor, der kører på petroleum.
Brayton kaldte sin motor "Ready Motor".

Den første cylinder fungerede som en kompressor, der tvinger luft ind i forbrændingskammeret, hvori petroleum kontinuerligt blev tilført. I forbrændingskammeret blev blandingen antændt, og gennem spolemekanismen kom den ind i den anden - arbejdscylinderen. En væsentlig forskel fra andre motorer var det luft-brændstof blanding brændt gradvist og ved konstant tryk.

Interesserede i de termodynamiske aspekter af motoren kan læse om Brayton Cycle.

I 1878, skotsk ingeniør Sir (blev slået til ridder i 1917) udviklede den første totaktsmotor med antændelse af den komprimerede blanding. Han patenterede det i England i 1881.

Motoren fungerede på en mærkelig måde: luft og brændstof blev tilført til højre cylinder, hvor det blev blandet og denne blanding blev skubbet ind i venstre cylinder, hvor blandingen blev antændt af et tændrør. Ekspansion skete, begge stempler faldt, fra venstre cylinder (gennem venstre rør) udstødningsgasser blev frigivet, og en ny portion luft og brændstof blev suget ind i højre cylinder. Efter inerti steg stemplerne, og cyklussen gentog sig.

I 1879, bygget en fuldstændig pålidelig benzin totakt motor og fik patent på den.

Men det virkelige geni af Benz blev manifesteret i det faktum, at han i efterfølgende projekter var i stand til at kombinere forskellige enheder (gashåndtag, batteri tænding, tændrør, karburator, kobling, gearkasse og køler) på deres produkter, som igen blev en standard for hele maskinindustrien.

I 1883 grundlagde Benz firmaet "Benz & Cie" for at producere gasmotorer og i 1886 patenteret firetakter motoren han brugte i sine biler.

Takket være succesen med Benz & Cie var Benz i stand til at designe hesteløse vogne. Ved at kombinere sin erfaring med motorfremstilling og sin mangeårige hobby med at designe cykler byggede han i 1886 sin første bil og kaldte den "Benz Patent Motorwagen".

Designet minder stærkt om en trehjulet cykel.

Encylindret firetakts forbrændingsmotor med et arbejdsvolumen på 954 cm3, monteret på " Benz Patent Motorvogn".

Motoren var udstyret med et stort svinghjul (bruges ikke kun til ensartet rotation, men også til start), en 4,5-liters benzintank, en karburator af fordampningstypen og en skydeventil, hvorigennem brændstof kom ind i forbrændingskammeret. Tændingen blev produceret af et tændrør af Benz' eget design, hvortil spændingen blev leveret fra en Ruhmkorff-spole.

Afkøling var vand, men ikke lukket cyklus, men fordampende. Dampen slap ud i atmosfæren, så bilen skulle tankes ikke kun med benzin, men også med vand.

Motoren udviklede en effekt på 0,9 hk. ved 400 o/min og accelererede bilen til 16 km/t.

Karl Benz bag rattet i sin bil.

Lidt senere, i 1896, opfandt Karl Benz boxer motor (eller flad motor), hvor stemplerne samtidig når øverste dødpunkt og derved balancerer hinanden.

Mercedes-Benz Museum i Stuttgart.

I 1882, den engelske ingeniør James Atkinson opfandt Atkinson-cyklussen og Atkinson-motoren.

Atkinson-motoren er i bund og grund en firetaktsmotor. Ottos cyklus, men med modificeret krank mekanisme. Forskellen var, at i Atkinson-motoren forekom alle fire slag i én omdrejning af krumtapakslen.

Brugen af Atkinson-cyklussen i motoren gjorde det muligt at reducere brændstofforbruget og reducere driftsstøj på grund af lavere udstødningstryk. Derudover krævede denne motor ikke en gearkasse til at drive gasfordelingsmekanismen, da åbningen af ventilerne drev krumtapakslen.

På trods af en række fordele (inklusive omgåelse af Ottos patenter) motoren blev ikke udbredt på grund af kompleksiteten i fremstillingen og nogle andre mangler.
Atkinson-cyklussen giver dig mulighed for at få det bedste miljøindikatorer og effektivitet, men kræver høj hastighed. Ved lave hastigheder producerer den relativt lidt drejningsmoment og kan gå i stå.

Nu er Atkinson-motoren brugt på hybridbiler « Toyota Prius" og "Lexus HS 250h".

I 1884, den britiske ingeniør Edward Butler, på Londons cykeludstilling "Stanley Cycle Show" demonstrerede tegninger af en trehjulet bil med benzinmotor intern forbrænding, og i 1885 byggede han den og viste den på samme udstilling, og kaldte den "Velocycle". Butler var også den første til at bruge ordet benzin.

Patentet for "Velocycle" blev udstedt i 1887.

Velocyklen var udstyret med en encylindret, firetakts benzinmotor udstyret med en tændspole, karburator, gasspjæld og væskeafkølet. Motoren udviklede en effekt på omkring 5 hk. med en volumen på 600 cm3, og accelererede bilen til 16 km/t.

I årenes løb forbedrede Butler sit køretøjs ydeevne, men blev forhindret i at teste det på grund af "Red Flag Law" (udgivet 1865), Hvorved køretøjer bør ikke overstige hastigheder over 3 km/t. Derudover skulle der være tre personer i bilen, hvoraf den ene måtte gå foran bilen med rødt flag (disse er sikkerhedsforanstaltninger) .

I det engelske Mechanic-magasin fra 1890 skrev Butler - "Myndighederne har forbudt brugen af bilen på vejene, og som et resultat afviser jeg yderligere udvikling."

På grund af manglen på offentlig interesse for bilen skrottede Butler den og solgte patentrettighederne til Harry J. Lawson (cykelproducent), som fortsatte produktionen af motoren til brug på både.

Butler selv gik videre til at skabe stationære og skibsmotorer.

I 1891, byggede Herbert Aykroyd Stewart i samarbejde med Richard Hornsby and Sons Hornsby-Akroyd motoren, hvori brændstof (petroleum) blev sprøjtet ind under tryk i ekstra kamera (på grund af sin form blev det kaldt en "varm bold"), monteret på cylinderhovedet og forbundet med forbrændingskammeret gennem en smal passage. Brændstoffet blev antændt fra de varme vægge i det ekstra kammer og skyndte sig ind i forbrændingskammeret.

1. Ekstra kamera (varm bold).
2. Cylinder.
3. Stempel.
4. Carter.

For at starte motoren blev der brugt en blæselampe til at opvarme det ekstra kammer (efter start blev den opvarmet af udstødningsgasser). På grund af dette, Hornsby-Akroyd motoren som var forgængeren dieselmotor designet af Rudolf Diesel, ofte kaldet "semi-diesel". Men et år senere forbedrede Aykroyd sin motor ved at tilføje en "vandkappe" til den (patent dateret 1892), som gjorde det muligt at øge temperaturen i forbrændingskammeret ved at øge kompressionsforholdet, og nu var der ikke længere en behov for yderligere kilde opvarmning

I 1893, modtog Rudolf Diesel patenter på en varmemotor og en modificeret "Carnot-cyklus" med titlen "Metode og apparat til konvertering høj temperatur at arbejde."

I 1897 på Augsburg Engineering Plant (siden 1904 MAN), med finansiel deltagelse af Friedrich Krupps og Sulzer-brødrenes virksomheder blev den første fungerende dieselmotor af Rudolf Diesel skabt
Motoreffekten var 20 Hestekræfter ved 172 o/min, effektivitet 26,2 % og vejer fem tons.
Dette var langt overlegent eksisterende motorer Otto med en virkningsgrad på 20 % og marine dampturbiner med en virkningsgrad på 12 %, hvilket vakte stor interesse i industrien for forskellige lande.

Dieselmotoren var firetakts. Opfinderen fandt ud af, at effektiviteten af en forbrændingsmotor øges ved at øge kompressionsforholdet af den brændbare blanding. Men det er umuligt at komprimere den brændbare blanding for meget, for så stiger trykket og temperaturen, og den antændes spontant før tid. Derfor besluttede Diesel ikke at komprimere den brændbare blanding, men ren luft, og ved slutningen af kompressionen sprøjte brændstof ind i cylinderen under stærkt tryk.
Siden temperaturen komprimeret luft nåede 600-650 °C, brændstoffet antændtes spontant, og gasserne, der udvidede sig, flyttede stemplet. Således lykkedes det Diesel at øge motorens effektivitet betydeligt, slippe af med tændingssystemet og bruge en karburator i stedet for brændstofpumpe højt tryk
I 1933 skrev Elling profetisk: "Da jeg begyndte at arbejde på gasturbinen i 1882, var jeg fast overbevist om, at min opfindelse ville blive efterspurgt i flyindustrien."

Desværre døde Elling i 1949, før fremkomsten af turbojet-luftfartens æra.

Det eneste billede jeg kunne finde.

Måske vil nogen finde noget om denne mand på Norsk Teknisk Museum.

I 1903, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, i tidsskriftet "Scientific Review" offentliggjorde en artikel "Udforskning af verdensrum med jetinstrumenter", hvor han for første gang beviste, at en raket er en enhed, der er i stand til rumflyvning. Artiklen foreslog også det første design af et langtrækkende missil. Dens krop var et aflangt metalkammer udstyret med flydende jetmotor (som også er en forbrændingsmotor). Han foreslog at bruge flydende brint og oxygen som henholdsvis brændstof og oxidationsmiddel.

Det er nok værd at afslutte den historiske del på denne raket-space note, siden det 20. århundrede kom og forbrændingsmotorer begyndte at blive produceret overalt.

Filosofisk efterord...

K.E. Tsiolkovsky mente, at folk i en overskuelig fremtid vil lære at leve, hvis ikke for evigt, så i det mindste i meget lang tid. I denne henseende vil der være lidt plads (ressourcer) på Jorden, og skibe skal flytte til andre planeter. Desværre gik noget galt i denne verden, og ved hjælp af de første missiler besluttede folk simpelthen at ødelægge deres egen slags...

Tak til alle, der læste.