Naprava motorja z notranjim zgorevanjem avtomobila. Splošna zgradba in načelo delovanja motorja Ko motor avtomobila z notranjim zgorevanjem deluje, energija

Imenovanje motorja kot srca avtomobila je nepomembna, a natančna primerjava. Vzmetenje lahko nastavite, nastavite krmiljenje ali zavore, kolikor želite - če je motor v okvari, vse to postane izguba časa.

Danes na cesti lahko najdete avtomobile različnih generacij: s starimi motorji z notranjim zgorevanjem uplinjača in z močnimi dizelskimi motorji, ki jih nadzira elektronika, in celo najnovejšimi vodikovimi motorji, ki se šele začenjajo izboljševati. In v vsej tej raznolikosti je precej težko krmariti, če ne poznate osnov in načel motorja z notranjim zgorevanjem.

Kaj je ICE in čemu služi?


 Naprava motorja

Da se vozilo lahko premika, ga mora nekaj sprožiti. V različnih časih so bile to vprežene živali, nato so jih zamenjali parni in električni motorji (ja, rodovniki sodobnih avtomobilov so se pojavili še prej kot tradicionalni motorji z notranjim zgorevanjem), nato pa motorji, ki delujejo na gorljivo gorivo.

Sodobni motor z notranjim zgorevanjem je mehanizem, ki pretvarja energijo bliska (goriva) v mehansko delo. Kljub precej obsežni zasnovi je motor z notranjim zgorevanjem danes še vedno najprimernejši vir energije.

Električni prevoz je seveda vse bolj pogost, vendar čas njegovega »polnjenja« negira vse prednosti - posode z elektriko ne morete spraviti v prtljažnik.

ICE je našel svojo uporabo na številnih področjih: avtomobili, motocikli in skuterji, kmetijska in gradbena oprema, vodni promet, letalski motorji, vojaška oprema, kosilnice delujejo po istem principu ... Se pravi skoraj vse, kar vozi ali leti.

Naprava z motorjem z notranjim zgorevanjem

Kljub raznolikosti vrst in izvedb motorjev z notranjim zgorevanjem načelo njegove naprave ostaja praktično nespremenjeno pri kateri koli tehniki. Seveda se lahko posamezni strukturni elementi zelo razlikujejo pri različnih motorjih, vendar so glavni sestavni deli in komponente med seboj zelo podobni.

Torej, motor z notranjim zgorevanjem je sestavljen iz takih strukturnih enot.

  1. Blok valjev (BC) je "lupina" CPG in celotnega motorja kot celote, vključno s plaščem hladilnega sistema.


    Blok valjev

  2. Gonilni mehanizem, imenovan KShM, je enota, pri kateri se pravokotno gibanje bata pretvori v rotacijsko. Sestavljen je iz ročične gredi, batov, ojnic, vztrajnika, pa tudi drsnih ležajev (oblog), na katerih sta podprti ročična gred in ojnice.


    Ročični mehanizem: 1 - valj; 2 - vztrajnik; 3 - ležaj ojnice; 4 - ročična gred; 5 - koleno; 6 - glavni ležaj; 7 - ojnica.

  3. Mehanizem za distribucijo plina (GRM) je sistem za dovajanje mešanice goriva in zraka v jeklenke in odstranjevanje izpušnih plinov. Sestavljen je iz odmičnih gredi, ventilov z vrtljivimi rokami ali palicami, zobatega jermena, zahvaljujoč kateremu celoten sistem deluje sinhronizirano s hitrostjo ročične gredi.


    Mehanizem za distribucijo plina

  4. Električni sistem je enota, v kateri se pripravi mešanica goriva in zraka, ki se nato dovede v zgorevalne komore. Odvisno od zasnove je sistem za dovod goriva lahko uplinjan (ena šoba na motor), vbrizg (šobe so nameščene pred dovodnim ventilom vsakega valja), z neposrednim vbrizgom (šoba je nameščena znotraj zgorevalne komore). Vključuje posodo za gorivo s filtrom in črpalko, uplinjač (neobvezno), sesalni kolektor, injektorji, vbrizgalna črpalka (pri dizelskih motorjih), dovod zraka z zračnim filtrom.


    Sistem oskrbe

  5. Sistem za mazanje motorja - zagotavlja oskrbo z mazivom za vsako torno enoto, pa tudi za območja, ki zahtevajo dodatno hlajenje (na primer na dnu bata). Sestavljen je iz oljne črpalke, povezane z ročično gredjo, sistema cevi in \u200b\u200bkanalov, ki gredo v torne pare, oljnega filtra in oljne posode. Glede na zasnovo obstajajo motorji s suhim in mokrim greznikom. V prvem se posoda za zbiranje motornega olja nahaja ločeno, v drugem - neposredno pod motorjem.


    Sistem za mazanje motorja: 1 - oljna črpalka; 2 - izpustni čep ročične gredi; 3 - sprejemnik olja; 4 - ventil za zmanjšanje tlaka; 5 - luknja za mazanje razdelilnih zobnikov; 6 - senzor signalne lučke za zasilni tlak olja; 7 - senzor indikatorja tlaka olja; 8 - ventil hladilnika olja; 9 - hladilnik olja; 10 - oljni filter.

  6. Vžigalni sistem - potreben za vžig mešanice goriva v zgorevalni komori. Uporablja se samo na bencinskih motorjih, saj se dizelsko gorivo vžge od stiskanja. Vključuje vžigalne svečke, visokonapetostne žice, vžigalne tuljave in razdelilnik (razdelilnik) na starejših motorjih. V sodobnih motorjih se sistem za vžig odvaja z razdelilnikom in celo brez žic: uporablja se oblika tuljave na vtiču.


    Sistem za vžig motorja: 1 - generator; 2 - stikalo za vžig; 3 - razdelilnik vžiga; 4 - odklopna odmikača; 5 - svečke; 6 - vžigalna tuljava; 7 - shranjevalna baterija.

  7. Hladilni sistem - skrbi za vzdrževanje določene delovne temperature motorja. Tekoči hladilni sistem je sestavljen iz hladilne tekočine (hladilna tekočina, sredstvo proti zmrzovanju), hladilnega plašča (mreža komor in kanalov znotraj bloka cilindrov), toplotnega izmenjevalnika (hladilni radiator), vodne črpalke in termostata.


    Hladilni sistem

  8. Električni sistem je vir energije, potreben za zagon motorja in njegovo neprekinjeno delovanje. Električni sistem vključuje senzorje akumulatorja, alternatorja, zaganjalnika, ožičenja in motorja.
  9. Izpušni sistem - odstranjuje produkte zgorevanja iz motorja, opravlja funkcijo naknadne obdelave izpušnih plinov, uravnava zvok motorja. Sestavljen je iz izpušnega kolektorja, katalizatorja in filtra za trdne delce (neobvezno), resonatorja, dušilca \u200b\u200bzvoka.

 Izpušni sistem

Vsak od teh delov se postopoma razvija in izboljšuje glede na zahteve časa. Željo po povečanju moči je nadomestilo iskanje najbolj zanesljivih in trajnih rešitev, nato je v ospredje prišla poraba goriva, danes pa skrb za naravo.

Kako deluje motor

Vsi ICE, ne glede na njihovo zasnovo, uporabljajo isti princip delovanja. To je pretvorba energije toplotnega raztezanja med zgorevanjem goriva, najprej v pravokotno, nato pa v rotacijsko gibanje.


 Štiritaktni gibi motorja

Štiritaktni motorji se uporabljajo v vseh avtomobilih, veliki opremi in letalstvu. To je tako imenovani klasični tip motorja z notranjim zgorevanjem, ki mu oblikovalci posvetijo vso pozornost. Običajno lahko delo vsakega valja v CPG razdelimo na 4 stopnje (hod). to sesanje, kompresija, zgorevanje, izpuh... Spodnji video nazorno prikazuje delovanje 4-taktnega motorja v 3D-animaciji.

  1. Na sesalnem hodu se bat v valju premakne navzdol, od ventilov do spodnje mrtve točke (BDC). Ko se začne spuščati, se odpre sesalni ventil in mešanica goriva / zraka (ali samo zrak, če ima motor neposreden vbrizg) vstopi v valj. Med premikanjem bat sam "črpa" potrebno količino zraka v zgorevalno komoro, če je motor atmosferski, ali zrak vstopi pod tlakom, če je nameščen turbo polnilnik.
  2. Ko je bat dosegel spodnjo mrtvo točko, se začne dvigati. Hkrati se sesalni ventil zapre in med gibanjem bat stisne zrak z gorivom, razpršenim v njem, do kritičnega tlaka.
  3. Takoj, ko bat običajno doseže zgornjo mrtvo točko in kompresija postane največja, se sproži svečka in gorivo se vname (dizelsko gorivo se vžge med samim stiskanjem, brez iskre). Mikroeksplozija bliskavice potisne bat spet navzdol proti BDC.
  4. In pri četrtem hodu se izpušni ventil odpre. Bat se spet pomakne navzgor in potisne izpušne pline iz zgorevalne komore v izpušni kolektor.
Delovanje štiritaktnega motorja

Dejansko je v motorju le ena poteza od štirih koristnih del, ko zgorevanje goriva ustvari presežek tlaka, ki potisne bat. Preostale tri palice so potrebne kot pomožne, ki ne dajejo impulza za premikanje, vendar porabijo energijo.

V takih pogojih bi se lahko motor ustavil, ko ročični mehanizem (CRM) pride v energetsko ravnovesje. Da pa se to ne bi zgodilo, se za uravnoteženje obremenitev batov uporablja velik vztrajnik, povezan s sistemom sklopke in protiutežmi na ročični gredi.


 Dvotaktni gibi motorja

Dvotaktni motorji se ne uporabljajo široko. To so predvsem motorji za skuterje in mopede, lahke motorne čolne, kosilnice. Celoten potek takšnega motorja lahko razdelimo na dve glavni stopnji:

  1. Na začetku gibanja bata od spodaj navzgor (od mrtve točke spodaj navzgor) mešanica goriva in zraka vstopi v zgorevalno komoro. Ko se bat dvigne, ga stisne do kritičnega stiskanja in ko je v zgornji mrtvi točki, pride do vžiga.
  2. Z izgorevanjem gorivo potisne bat navzdol, hkrati pa se odpre dostop do izpušnega kolektorja in produkti zgorevanja zapustijo valj. Takoj ko bat doseže spodnjo mrtvo točko (BDC), se ponovi prva poteza - istočasno sesanje in stiskanje.
Delovanje dvotaktnega motorja

Zdi se, da bi moral biti dvotaktni motor dvakrat učinkovitejši od štiritaktnega, saj se tu polovico dela opravi na koristnem dejanju. Toda v resnici je moč dvotaktnega motorja precej manjša, kot bi si želeli, razlog za to pa je v nepopolnem mehanizmu za distribucijo plina.

Ko gorivo izgori, gre del energije v izpušni kolektor in ne opravlja drugega dela kot ogrevanje. Kot rezultat se dvotaktni motorji uporabljajo samo v vozilih z majhno močjo in zahtevajo posebna motorna olja.

Razvrstitev motorja

Ker ICE rastejo in se izboljšujejo že več kot 100 let, jih je kar nekaj. Motorji so razvrščeni glede na različne značilnosti in lastnosti.

Po delovnem ciklu

To je delitev motorjev na že znane dvotaktne in štiritaktne motorje.

  1. Dvotaktni - en celoten delovni cikel je sestavljen iz dveh stopenj, medtem ko ročična gred naredi en vrtljaj;
  2. Štiritaktni - v enem celotnem delovnem ciklusu gre skozi štiri stopnje in ročična gred naredi dva obrata.

Po vrsti gradnje

Obstajata dve glavni vrsti motorjev z notranjim zgorevanjem: batni in rotacijski.

  1. Bat - to je isti motor, ki smo ga poznali pri batih, valjih in ročični gredi, ki stoji v skoraj vsakem transportu;
  2. Vrtljivi bat, znan tudi kot Wankelov motor, je posebna vrsta motorja z notranjim zgorevanjem, pri katerem je namesto bata uporabljen trikotni rotor, zgorevalna komora pa ima ovalno obliko. Wankelov motor je bil uporabljen v nekaterih modelih avtomobilov, vendar je kompleksnost proizvodnje in vzdrževanja prisilila inženirje, da so opustili to zasnovo.
Delovanje rotacijskega motorja

Po številu valjev

V CPG motorja je mogoče namestiti od 1 do 16 valjev, za avtomobile je običajno 3-8. Značilno je, da oblikovalci raje uporabljajo celo število jeklenk, da uravnotežijo čas cikla. Najbolj znana izjema od pravila je motor Ecoboost, ki ga je razvil koncernski Ford, pri številnih modelih katerega so nameščeni le trije valji.

Po dogovoru valjev

Postavitev CPG ni vedno vrstna (čeprav je vrstni motor najlažje popraviti in vzdrževati). Glede na domišljijo inženirjev so motorji razdeljeni na več vrst postavitve:

  1. Vrstni - vsi valji so razporejeni v eno vrsto in na eno ročično gred.

    Vgrajeno delovanje motorja

  2. V obliki črke V - dve vrsti valjev, nameščeni pod kotom od 45 do 90 stopinj na eni ročični gredi.


    Delovanje V-motorja

  3. V obliki črke VR - dve vrsti valjev z majhnim kotom pregiba, 10-20 stopinj, nameščeni na eni ročični gredi.

    Delovanje VR motorja

  4. V obliki črke W - predstavlja blok 3 ali 4 vrstic jeklenk, nameščenih na eni ročični gredi.

    Delovanje W-motorja Radialno delovanje motorja

    Osebni avtomobili uporabljajo vrstne, V-, VR-, W- in U-oblike motorjev, pri nekaterih modelih pa tudi bokserske motorje. Toda radiali se uporabljajo v letalski tehnologiji.

    Po vrsti goriva

    Tu so klasika žanra bencinski in dizelski motorji. Plin pridobiva na priljubljenosti, hibrid in vodik se postopoma izboljšuje.

    1. Bencinski motorji zahtevajo vžig mešanice goriva in zraka. Za to se uporabljajo čepi in vžigalne tuljave, ki delujejo sinhrono s premikanjem ročične gredi. Značilnost bencinskih motorjev je sposobnost razvijanja visoke hitrosti;
    2. Dizelski motorji delujejo na principu samovžiga mešanice goriva in zraka. Nimajo sveč, imajo pa sistem neposrednega vbrizga, ki zahteva visokotlačno oskrbo z gorivom. Za zagon motorja se uporabljajo žarilne svečke, ki ogrejejo zrak in se po ogrevanju zgorevalne komore izklopijo. Dizelski motorji lahko razvijejo veliko moč, ne pa tudi hitrosti, zato se uporabljajo v težki opremi;
    3. Plinske naprave so priljubljene zaradi nizkih stroškov utekočinjenega plina (v primerjavi z bencinom). Plinski motorji delujejo pri višjih temperaturah kot bencinski ali dizelski motorji, kar pa zahteva kakovostno delovanje hladilnega sistema in posebno motorno olje;
    4. Hibrid je kombinacija motorja z notranjim zgorevanjem in elektromotorja. V običajnem načinu vožnje je vključen samo elektromotor, motor z notranjim zgorevanjem pa se aktivira, ko je treba povečati obremenitev ali napolniti baterije;
    5. Do nedavnega so bili vodikovi motorji precej nevarni: kisik in vodik, ki sta nastala iz vode z elektrolizo, sta nestabilno gorela in tvegala detonacijo. Sorazmerno nedavno je bila najdena še ena metoda uporabe spojine vodik-kisik: vodik se polni v rezervoarje (in polnjenje traja približno 3 minute), kisik se zajame iz zraka, nato pa se dovede v električni generator in ne v motor z notranjim zgorevanjem. Pravzaprav se dobi postopek, ki je nasproten postopku elektrolize, zaradi česar nastaneta elektrika in voda. Prvi avtomobil z vodikovo elektrarno je bila Toyota Mirai.

    V skladu z načelom časovnega razporeda

    Ključni element mehanizma za distribucijo plina je odmična gred, ki je integrirana z ročično gredjo motorja s pomočjo zobatega jermena ali verige. Odmična gred zaradi svoje zasnove uravnava delovanje ventilov, celoten sistem pa deluje sinhronizirano s številom vrtljajev motorja. Zlomljen jermen je skoraj vedno način za popravilo.

    Glede na postavitev CPG ima lahko motor 1 odmično gred, če je motor v premcu, ali 2-4 odmične gredi, če je v obliki črke V.

    Vendar standardni sistem krmiljenja ni več v skladu s sodobnimi zahtevami glede moči in gospodarnosti motorja. In zdaj poleg običajnega mehanskega sistema obstajajo še prilagodljivi sistemi, kot so Honda i-VTEC, VTEC-E in DOHC, Toyota VVT-i, Mitsubishi MIVEC, razvoj Volkswagna in Eco-Motors ter pnevmatski sistem krmiljenja, nameščen na Koenigsegg Regera in dolgoročno dodaja 30% moči motorju.

    Delovanje turbinskega motorja

    Turbo motorji imajo svoje prednosti in slabosti: po eni strani je več zraka, več moči lahko dobavi motor. Po drugi strani pa lahko učinek turbo zamika resno pokvari živce ljubitelju športne vožnje. In dodatna enota je dodatna šibka točka, zato turbo motorji (ali biturbo, kot se imenuje motor z dvema turbinama) niso vsem všeč. Včasih lahko dobro sestavljen aspiracijski sistem "zatakne pas" kakršno koli spodbudo.

    Prednosti in slabosti ICE

    1. Če govorimo o prednostih motorjev z notranjim zgorevanjem, bo na prvem mestu prijaznost do uporabnika. V stoletju bencinske dobe smo se zaraščali z mrežo bencinskih servisov in niti ne dvomimo, da bo vedno obstajala priložnost za polnjenje avtomobila in vožnjo naprej. Obstaja nevarnost, da ne boste srečali bencinske črpalke - ni pomembno, bencin lahko vzamete s seboj v pločevinkah. Zaradi infrastrukture je uporaba motorjev z notranjim zgorevanjem tako udobna.
    2. Po drugi strani pa polnjenje motorja z gorivom traja nekaj minut, je preprosto in ugodno. Napolnil sem rezervoar in odpeljal naprej. To ni nič drugega kot polnjenje električnega avtomobila.
    3. Sposobnost dolgotrajnega servisiranja s kompetentnim vzdrževanjem je tisto, s čimer se lahko pohvalijo znani milijonski motorji. Redno pravočasno vzdrževanje lahko zelo dolgo ohranja delovanje motorja.
    4. In seveda ne pozabimo na sladkosrčno ropotanje močnega motorja. Resničen, iskren, popolnoma drugačen od glasovnega igranja sodobnih električnih avtomobilov. Zastonj so nekateri proizvajalci avtomobilov posebej nastavili zvok motorjev svojih avtomobilov.

    Katera je glavna pomanjkljivost motorja z notranjim zgorevanjem?

    1. Seveda je to nizka učinkovitost - znotraj 20-25%. Do zdaj najvišji kazalnik učinkovitosti med ICE je 38%, kar je dal motor Toyota VVT-iE. V primerjavi s tem so elektromotorji videti veliko bolje, zlasti pri regenerativnih zavornih sistemih.
    2. Druga pomembna pomanjkljivost je splošna zapletenost celotnega sistema. Sodobni motorji že dolgo niso več takšni "preprosti", kot je opisano v shemi klasičnega motorja z notranjim zgorevanjem. Nasprotno, zahteve za motorje postajajo višje, sami motorji so natančnejši in kompleksnejši, pojavljajo se nove tehnologije in inženirske rešitve. Vse to dodatno otežuje zasnovo motorja in bolj ko je zapleten, več je šibkih točk.

    Če je torej pred sosedom, stricem Vasjo, šel skozi motor svojega "penija" sam, a na povsem novih sodobnih avtomobilih, v tanek sistem ICE brez posebne opreme in orodja le redko kdo pride.

    Končno tudi doba nafte postaja preteklost. Zastonj naraščajo zahteve po okoljski varnosti prometa, hkrati pa raste tudi učinkovitost sončnih kolektorjev. Da, bencinski in dizelski motorji ne bodo kmalu izginili z ulic, toda Evropa se že bori za uvedbo električnih vozil, po zaslugi katerih bo človeštvo nekoč pozabilo na besedo "bencinski smog".

    Zaključek

    Kljub pomanjkljivostim motor z notranjim zgorevanjem ostaja "glavni prevoz". Kemiki prihajajo z novimi motornimi olji, inženirji razvijajo nove časovne sisteme, proizvajalci bencina pa se ne mudijo zniževati cen. To je zato, ker nobenega načina prevoza še ni mogoče primerjati s priročnostjo in avtonomijo motorjev, ki smo jih vajeni.

Izum motorja z notranjim zgorevanjem je človeštvu omogočil bistven korak naprej v razvoju. Zdaj se motorji, ki uporabljajo energijo, ki se sprosti med zgorevanjem goriva, za opravljanje koristnih del uporabljajo na številnih področjih človekove dejavnosti. Toda ti motorji se najpogosteje uporabljajo v prometu.

Vse elektrarne so sestavljene iz mehanizmov, sklopov in sistemov, ki medsebojno vplivajo na pretvorbo energije, ki se sprosti med zgorevanjem vnetljivih izdelkov, v rotacijsko gibanje ročične gredi. Prav to gibanje je njegovo koristno delo.

Da bi bilo bolj jasno, morate razumeti načelo delovanja elektrarne z notranjim zgorevanjem.

Načelo delovanja

Ko se gorljiva mešanica, sestavljena iz vnetljivih izdelkov in zraka, sežge, se sprosti več energije. Poleg tega se v trenutku vžiga mešanice znatno poveča prostornina, tlak v epicentru vžiga se poveča, v resnici pride do majhne eksplozije s sproščanjem energije. Ta postopek je vzet za osnovo.

Če zgorevanje poteka v zaprtem prostoru, bo tlak, ki nastane med zgorevanjem, pritiskal na stene tega prostora. Če je ena od sten premična, bo pritisk, ki poskuša povečati prostornino zaprtega prostora, premaknil to steno. Če na to steno pritrdite katero koli palico, bo ta že opravljal mehansko delo - odmaknil se bo in potisnil to palico. S priključitvijo palice na ročico bo med premikanjem ročica vrtela okoli svoje osi.

To je načelo delovanja pogonske enote z notranjim zgorevanjem - obstaja zaprt prostor (obloga valja) z eno premično steno (bat). Stena je z ročico (ročično gredjo) povezana s palico (ojnico). Nato se izvede nasprotno dejanje - ročica, ki naredi popoln vrtljaj okoli osi, potisne steno s palico in tako se vrne nazaj.

Toda to je le načelo dela z razlago preprostih komponent. Dejansko je postopek videti nekoliko bolj zapleten, ker morate najprej zagotoviti pretok mešanice v valj, jo stisniti za boljši vžig in odstraniti tudi produkte zgorevanja. Ta dejanja se imenujejo palice.

Skupni takt 4:

  • dovod (mešanica vstopi v valj);
  • stiskanje (mešanica se stisne z zmanjšanjem prostornine znotraj obloge za bat);
  • delovni hod (po vžigu mešanica zaradi svoje ekspanzije potisne bat navzdol);
  • odtok (odstranjevanje produktov zgorevanja iz obloge za dovajanje naslednjega dela mešanice);

Batni gibi motorja

Iz tega izhaja, da le delovni hod deluje koristno, ostali trije so pripravljalni. Vsak hod spremlja določen premik bata. Med sesanjem in udarcem se premika navzdol, med stiskanjem in izpuhom pa navzgor. In ker je bat povezan z ročično gredjo, vsak hod ustreza določenemu kotu vrtenja gredi okoli osi.

Izvajanje gibov v motorju poteka na dva načina. Prva je s prekrivajočimi se ukrepi. Pri takem motorju se vsi gibi izvedejo v enem popolnem zagonu ročične gredi. Se pravi, pol obrata kolen. gred, pri kateri gibanje bata gor ali dol spremljata dva poteza. Ti motorji se imenujejo 2-taktni motorji.

Drugi način so ločeni ukrepi. En premik bata spremlja samo en hod. Kot rezultat, za celoten cikel dela potrebujemo 2 obrata kolen. gred okoli osi. Takšni motorji so bili označeni s štiritaktnimi.

Blok valjev

Zdaj sama struktura motorja z notranjim zgorevanjem. Osnova katere koli namestitve je blok cilindrov. Vse komponente se nahajajo v njem in na njem.

Konstrukcijske značilnosti bloka so odvisne od določenih pogojev - števila jeklenk, njihove lokacije in načina hlajenja. Število jeklenk, ki so združene v enem bloku, se lahko giblje od 1 do 16. Poleg tega so bloki z neparnim številom valjev redki, saj lahko trenutno izdelujemo motorje, ki imajo le eno- in trivaljnike. Večina enot ima parno število jeklenk - 2, 4, 6, 8 in manj pogosto 12 in 16.

Štirivaljni blok

Elektrarne z 1 do 4 valji imajo običajno vrstne jeklenke. Če je število jeklenk večje, so razporejene v dve vrsti, medtem ko so z določenim kotom lege ene vrstice glede na drugo tako imenovane elektrarne z valovitim položajem jeklenk. Ta ureditev je omogočila zmanjšanje velikosti bloka, hkrati pa je njihova izdelava težja od vrstne ureditve.

Osemvaljni blok

Obstaja še ena vrsta blokov, v katerih so valji razporejeni v dve vrsti in s kotom med njimi 180 stopinj. Ti motorji so poimenovani. Najdemo jih predvsem na motociklih, čeprav obstajajo avtomobili s tovrstno pogonsko enoto.

Pogoj glede števila jeklenk in njihove lokacije pa ni obvezen. Obstajajo 2-valjni in 4-valjni motorji z valji v obliki črke V ali z nasprotnimi valji, pa tudi 6-valjni vrstni motorji.

V elektrarnah se uporabljata dve vrsti hlajenja - zračno in tekoče. Od tega je odvisna oblikovna značilnost bloka. Zračno hlajena enota je manjša in enostavnejša, saj valji niso del njene zasnove.

Tekoče hlajeni blok je bolj zapleten, njegova zasnova vključuje jeklenke, hladilni plašč pa je na vrhu bloka z valji. V njej kroži tekočina, ki odvaja toploto iz jeklenk. V tem primeru blok skupaj s hladilnim plaščem predstavlja eno celoto.

Od zgoraj je blok prekrit s posebno ploščo - glavo valja (glava valja). Je ena od komponent, ki zagotavlja zaprt prostor, v katerem poteka proces zgorevanja. Njegova zasnova je lahko preprosta, ne vključuje dodatnih mehanizmov, ali zapletena.

ročični mehanizem

Del zasnove motorja pretvori batno gibanje bata v tulcu v rotacijsko gibanje ročične gredi. Glavni element tega mehanizma je ročična gred. Ima prilagodljiv priključek na blok cilindra. Takšna povezava zagotavlja, da se ta gred vrti okoli osi.

Na enem koncu gredi je pritrjen vztrajnik. Naloga vztrajnika je prenos navora iz gredi naprej. Ker ima 4-taktni motor le en pol obrata s koristnim delovanjem - delovni hod pri dveh vrtljajih ročične gredi, preostali zahtevajo vzvratno delovanje, ki ga izvede vztrajnik. Ker ima znatno maso in se zaradi svoje kinetične energije vrti, omogoča zvijanje kolen. jašek med pripravljalnimi ukrepi.

Obseg vztrajnika ima obročasto orodje, s pomočjo katerega se zažene elektrarna.

Na drugi strani gredi je pogonski zobnik za oljno črpalko in mehanizem za distribucijo plina ter prirobnica za pritrditev jermenice.

Ta mehanizem vključuje tudi ojnice, ki prenašajo moč od bata na ročično gred in obratno. Tudi pritrditev na gred ojnice je premična.

Površine blokov valja, kolena. gred in ojnice na stičiščih se ne stikajo neposredno, med njimi so ležaji tulcev - obloge.

Skupina valjev-bata

To skupino sestavljajo obloge cilindrov, bati, batni obroči in prsti. V tej skupini poteka proces zgorevanja in prenos sproščene energije za preobrazbo. Zgorevanje se zgodi znotraj obloge, ki jo na eni strani zapre glava bloka, na drugi strani pa bat. Sam bat se lahko premika znotraj obloge.

Da bi zagotovili največjo tesnost znotraj obloge, se uporabljajo batni obroči, ki preprečujejo uhajanje zmesi in produktov zgorevanja med stenami obloge in batom.

Bat je s pomočjo zatiča premično povezan z ojnico.

Mehanizem za distribucijo plina

Naloga tega mehanizma je pravočasno dovajanje gorljive mešanice ali njenih sestavnih delov v valj, pa tudi odstranjevanje produktov zgorevanja.

Dvotaktni motorji nimajo mehanizma kot takega. V njej oskrbo z mešanico in odstranjevanje produktov zgorevanja opravijo tehnološka okna, ki so narejena v stenah tulca. Takšna okna so tri - dovod, obvod in odtok.

Bat med premikanjem odpira in zapira eno ali drugo okno, tako se obloga napolni z gorivom in odstranijo izpušni plini. Uporaba takšne distribucije plina ne zahteva dodatnih enot, zato je glava valja takšnega motorja preprosta in njegova naloga je le zagotoviti tesnost valja.

4-taktni motor ima časovni mehanizem. Gorivo v takem motorju se dovaja skozi posebne luknje v glavi. Te odprtine so zaprte z ventili. Če je treba iz jeklenke dovajati gorivo ali izpušne pline, se odpre ustrezen ventil. Odpiranje ventilov zagotavlja odmična gred, ki s svojimi odmiki v pravem trenutku pritisne na zahtevani ventil in ta odpre luknjo. Odmično gred poganja ročična gred.

Krmiljenje z jermenskim in verižnim pogonom

Čas se lahko razlikuje. Na voljo so motorji z nižjo odmično gredjo (ki se nahaja v bloku cilindrov) in nadzemnimi ventili (v glavi valja). Prenos sile iz gredi na ventile se izvede s pomočjo palic in vrtljivih ročic.

Pogostejši so motorji, pri katerih sta gred in ventili nad glavo. Pri tej razporeditvi se gred nahaja tudi v glavi valja in deluje neposredno na ventil, brez vmesnih elementov.

Sistem oskrbe

Ta sistem zagotavlja pripravo goriva za nadaljnjo oskrbo jeklenk. Zasnova tega sistema je odvisna od goriva, ki ga porabi motor. Glavno je zdaj gorivo, ločeno od nafte, z različnimi frakcijami - bencin in dizelsko gorivo.

Bencinski motorji imajo dve vrsti gorivnih sistemov - uplinjač in vbrizg. V prvem sistemu nastaja zmes v uplinjaču. Dozira in dovaja gorivo zračnemu toku, ki teče skozi to, nato pa se ta mešanica dovaja v jeklenke. Tak sistem je sestavljen iz rezervoarja za gorivo, vodov za gorivo, vakuumske črpalke za gorivo in uplinjača.

Sistem uplinjača

Enako se naredi v avtomobilih za vbrizgavanje, vendar je njihov odmerek natančnejši. Prav tako se gorivo v injektorjih doda zračnemu toku že v sesalnem kolektorju skozi šobo. Ta šoba razprši gorivo, kar zagotavlja boljše tvorjenje zmesi. Sistem za vbrizg je sestavljen iz rezervoarja, v njem nameščene črpalke, filtrov, vodov za gorivo in tirnice za gorivo z injektorji, nameščenimi na sesalnem kolektorju.

V dizelskih motorjih so komponente mešanice goriv dobavljene ločeno. Mehanizem za distribucijo plina skozi ventile dovaja zgolj zrak v jeklenke. Gorivo se v jeklenke dovaja ločeno, s šobami in pod visokim pritiskom. Ta sistem je sestavljen iz rezervoarja, filtrov, visokotlačne črpalke za gorivo (vbrizgalna črpalka) in šob.

V zadnjem času so se pojavili sistemi za vbrizgavanje, ki delujejo po principu dizelskega sistema za gorivo - injektorja z neposrednim vbrizgom.

Sistem za odstranjevanje izpušnih plinov zagotavlja odstranjevanje produktov zgorevanja iz jeklenk, delno nevtralizacijo škodljivih snovi in \u200b\u200bzmanjšanje zvoka pri odstranjevanju izpušnih plinov. Sestavljen je iz izpušnega kolektorja, resonatorja, katalizatorja (ne vedno) in dušilca \u200b\u200bzvoka.

Sistem mazanja

Mazalni sistem zmanjša trenje med interakcijskimi površinami motorja z ustvarjanjem posebnega filma, ki preprečuje neposreden stik med površinami. Poleg tega odstrani toploto, ščiti elemente motorja pred korozijo.

Mazalni sistem je sestavljen iz oljne črpalke, posode za olje - zbiralnika, dovoda olja, oljnega filtra, kanalov, skozi katere se olje premika na drgnjene površine.

Hladilni sistem

Hladilni sistem med delovanjem motorja ohranja optimalno delovno temperaturo. Uporabljata se dve vrsti sistemov - zrak in tekočina.

Zračni sistem proizvaja hlajenje s pihanjem zraka nad valji. Za boljše hlajenje so na valjih narejena hladilna rebra.

V tekočem sistemu hlajenje proizvaja tekočina, ki kroži v hladilnem plašču v neposrednem stiku z zunanjo steno obloge. Tak sistem je sestavljen iz hladilnega plašča, vodne črpalke, termostata, cevi in \u200b\u200bradiatorja.

Vžigalni sistem

Sistem vžiga se uporablja samo pri bencinskih motorjih. Pri dizelskih motorjih se mešanica vžge s kompresijo, zato tak sistem ne potrebuje.

V bencinskih avtomobilih se vžig izvede iz iskre, ki v določenem trenutku preskoči med elektrodami žarilne svečke, nameščene v glavi bloka, tako da je njeno obrobje v zgorevalni komori valja.

Vžigalni sistem je sestavljen iz vžigalne tuljave, razdelilnika (razdelilnika), ožičenja in svečk.

Električna oprema

Ta oprema oskrbuje električno omrežje avtomobila na vozilu, vključno z vžigalnim sistemom. Ta oprema tudi zažene motor. Sestavljen je iz akumulatorja, generatorja, zaganjalnika, ožičenja, vseh vrst senzorjev, ki spremljajo delovanje in stanje motorja.

To je celotna naprava motorja z notranjim zgorevanjem. Čeprav se nenehno izboljšuje, se njegovo načelo delovanja ne spremeni, izboljšajo se le posamezne enote in mehanizmi.

Sodobni razvoj

Glavna naloga, za katero se borijo proizvajalci avtomobilov, je zmanjšanje porabe goriva in emisij škodljivih snovi v ozračje. Zato nenehno izboljšujejo elektroenergetski sistem, rezultat pa je nedavna uvedba sistemov z neposrednim vbrizgom.

Iščejo se alternativna goriva, zadnji razvoj v tej smeri je uporaba alkohola in rastlinskih olj kot goriva.

Prav tako znanstveniki poskušajo vzpostaviti proizvodnjo motorjev s povsem drugačnim principom delovanja. Tak je denimo Wankelov motor, vendar do zdaj ni bilo veliko uspeha.

Autoleek

Približno sto let je po vsem svetu glavna pogonska enota na avtomobile in motocikle, traktorje in kombajne, druga oprema motor z notranjim zgorevanjem. Na začetku dvajsetega stoletja je zamenjal motorje z zunanjim zgorevanjem (parni) in ostaja stroškovno najučinkovitejši tip motorja v enaindvajsetem stoletju. V tem članku si bomo podrobneje ogledali napravo, načelo delovanja različnih vrst motorjev z notranjim zgorevanjem in njegove glavne pomožne sisteme.

Opredelitev in splošne značilnosti motorja z notranjim zgorevanjem

Glavna značilnost katerega koli motorja z notranjim zgorevanjem je, da se gorivo vžge neposredno znotraj delovne komore in ne v dodatnih zunanjih nosilcih. Med delovanjem se kemična in toplotna energija iz izgorevanja goriva pretvori v mehansko delo. Načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem temelji na fizičnem učinku toplotnega raztezanja plinov, ki nastane med zgorevanjem mešanice goriva in zraka pod tlakom znotraj valjev motorja.

Klasifikacija motorjev z notranjim zgorevanjem

V procesu razvoja motorja z notranjim zgorevanjem so naslednje vrste teh motorjev dokazale svojo učinkovitost:

  • Povratnomotorji z notranjim zgorevanjem. V njih je delovna komora nameščena znotraj valjev, toplotna energija pa se s pomočjo ročičnega mehanizma pretvori v mehansko delo, ki energijo gibanja prenese na ročično gred. Batni motorji so nato razdeljeni na
  • uplinjač, pri katerem se v uplinjaču tvori mešanica zraka in goriva, ki se vbrizga v valj in tam vžge iskra iz svečke;
  • injekcija, pri katerem se mešanica skozi posebne šobe dovaja neposredno v sesalni kolektor pod nadzorom elektronske krmilne enote, vžge pa se tudi s pomočjo sveče;
  • dizelsko gorivo, pri katerem pride do vžiga mešanice zrak-gorivo brez sveče, s stiskanjem zraka, ki ga segreva s tlakom temperatura, ki presega temperaturo zgorevanja, in se skozi šobe v valje vbrizga gorivo.
  • Vrtljivi bat motorji z notranjim zgorevanjem. Pri tovrstnih motorjih se toplotna energija pretvori v mehansko delo z vrtenjem rotorja posebne oblike in profila z delovnimi plini. Rotor se giblje po "planetarni poti" znotraj delovne komore, ki ima obliko "osmice", hkrati pa služi kot bat in časovni mehanizem (mehanizem za distribucijo plina) ter ročična gred.
  • Plinska turbina motorji z notranjim zgorevanjem. V teh motorjih se pretvorba toplotne energije v mehansko delo izvede z vrtenjem rotorja s posebnimi klinastimi rezili, ki poganja gred turbine.

Najbolj zanesljivi, nezahtevni, varčni glede porabe goriva in potrebe po rednem vzdrževanju so batni motorji.

Vozila z drugimi tipi motorjev z notranjim zgorevanjem so lahko vključena v Rdečo knjigo. Dandanes samo Mazda izdeluje avtomobile z rotacijsko batnimi motorji. Eksperimentalno serijo avtomobilov s plinsko turbinskim motorjem je izdelal "Chrysler", a to je bilo v 60. letih prejšnjega stoletja in noben drug proizvajalec avtomobilov se ni vrnil k tej težavi. V ZSSR so bili tanki T-80 in pristajalne ladje Zubr opremljeni s plinskoturbinskimi motorji, kasneje pa je bilo odločeno, da to vrsto motorjev opustijo. V zvezi s tem se podrobneje osredotočimo na batne motorje z notranjim zgorevanjem, ki so osvojili svetovno prevlado.

Ohišje motorja se združi v en sam organizem:

  • blok cilindra, znotraj zgorevalnih komor, v katerih se vžge mešanica goriva in zraka, in plini iz tega zgorevanja poganjajo bate;
  • ročični mehanizem, ki prenaša energijo gibanja na ročično gred;
  • mehanizem za distribucijo plina, ki je zasnovan tako, da zagotavlja pravočasno odpiranje / zapiranje ventilov za vstop / izstop gorljive mešanice in izpušnih plinov;
  • sistem dovoda ("vbrizgavanje") in vžiga ("vžig") mešanice goriva in zraka;
  • sistem za odstranjevanje produktov zgorevanja (izpušni plini).

Pogled v preseku štiritaktnega motorja z notranjim zgorevanjem

Ko se motor zažene, se v njegove valje vbrizga mešanica zraka in goriva skozi sesalne ventile in tam vžge svečka. Med zgorevanjem in toplotnim raztezanjem plinov iz nadtlaka se bat sproži in mehansko delo prenese na vrtenje ročične gredi.

Delovanje batnega motorja z notranjim zgorevanjem poteka ciklično. Ti cikli se ponovijo več sto krat na minuto. To zagotavlja neprekinjeno vrtenje ročične gredi naprej iz motorja.

Določimo terminologijo. Hod je delovni proces, ki se v motorju zgodi z enim gibom bata, natančneje z enim gibom v eno smer, navzgor ali navzdol. Cikel je zbirka ukrepov, ki se ponavljajo v določenem zaporedju. Glede na število taktov v enem delovnem ciklu so motorji z notranjim zgorevanjem razdeljeni na dvotaktne (cikel se izvede v enem vrtljaju motorne gredi in dveh gibih bata) in štiritaktne (v dveh vrtljajih motorne gredi in štirih gibih bata). Hkrati tako pri teh kot pri drugih motorjih delovni proces poteka po naslednjem načrtu: sesanje; stiskanje; zgorevanje; razširitev in sprostitev.

Načela motorjev z notranjim zgorevanjem

- Načelo delovanja dvotaktnega motorja

Ko se motor zažene, se bat, ki ga odnese vrtenje ročične gredi, začne premikati. Takoj, ko doseže spodnjo mrtvo točko (BDC) in se premakne navzgor, se mešanica zraka in goriva dovede v zgorevalno komoro valja.

V gibanju navzgor ga bat stisne. V trenutku, ko bat doseže svojo zgornjo mrtvo točko (TDC), iskra iz elektronske svečke vžge mešanico goriva in zraka. Takoj se razširijo, goreče hlape goriva hitro potisnejo bat nazaj v spodnjo mrtvo točko.

Takrat se odpre izpušni ventil, skozi katerega se vroči izpušni plini odstranijo iz zgorevalne komore. Po ponovnem prehodu skozi BDC bat nadaljuje svoje gibanje v TDC. V tem času motorna gred naredi en obrat.

Z novim gibanjem bata se spet odpre sesalni kanal mešanice goriva in zraka, ki nadomesti celotno količino izpušnih plinov in celoten postopek se ponovi na novo. Ker je delo bata pri takih motorjih omejeno na dva giba, deluje veliko manj kot pri štiritaktnem motorju, število gibov za določeno časovno enoto. Izgube zaradi trenja so čim manjše. Sprosti pa se veliko toplotne energije, dvotaktni motorji pa se segrejejo hitreje in močneje.

V dvotaktnih motorjih bat med določenim časom med premikanjem nadomešča mehanizem krmiljenja ventila, odpira in zapira delovne sesalne in izpušne odprtine v valju. Najslabša izmenjava plina v primerjavi s štiritaktnim motorjem je glavna pomanjkljivost dvotaktnega sistema ICE. V trenutku odstranjevanja izpušnih plinov se izgubi določen odstotek ne samo delovne snovi, temveč tudi moči.

Področja praktične uporabe dvotaktnih motorjev z notranjim zgorevanjem so mopedi in skuterji; motorji za čolne, kosilnice, motorne žage itd. oprema z majhno močjo.

Te pomanjkljivosti so brez štiritaktnih motorjev z notranjim zgorevanjem, ki so v različnih izvedbah nameščeni na skoraj vseh sodobnih avtomobilih, traktorjih in drugi opremi. V njih se vstop / izstop gorljive mešanice / izpušnih plinov izvede v obliki ločenih delovnih procesov in se ne kombinira s stiskanjem in raztezanjem, kot pri dvotaktnih. Mehanizem za distribucijo plina zagotavlja mehansko sinhronizacijo delovanja sesalnih in izpušnih ventilov s številom vrtljajev motorne gredi. V štiritaktni motor se vbrizgavanje mešanice goriva in zraka zgodi šele po popolnem odstranjevanju izpušnih plinov in zapiranju izpušnih ventilov.

Delovni postopek motorja z notranjim zgorevanjem

Vsaka poteza dela je ena poteza bata v območju od zgoraj navzdol mrtve točke. V tem primeru motor prehaja v naslednje faze delovanja:

  • Prva kap, vnos... Bat se premika od zgoraj navzdol mrtve točke. V tem času se v valju pojavi vakuum, sesalni ventil se odpre in vstopi mešanica goriva in zraka. Na koncu sesanja je tlak v votlini jeklenke v območju od 0,07 do 0,095 MPa; temperatura - od 80 do 120 stopinj Celzija.
  • Drugi ukrep, stiskanje... Ko se bat premakne od spodaj navzgor, mrtva točka in so sesalni in izpušni ventili zaprti, se gorljiva zmes stisne v votlini valja. Ta postopek spremlja povečanje tlaka do 1,2-1,7 MPa in temperature - do 300-400 stopinj Celzija.
  • Tretji ukrep, širitev... Zmes goriva in zraka se vžge. To spremlja sproščanje znatne količine toplotne energije. Temperatura v votlini valja se močno dvigne na 2,5 tisoč stopinj Celzija. Pod pritiskom se bat hitro premika v spodnjo mrtvo točko. Indikator tlaka je v tem primeru od 4 do 6 MPa.
  • Četrti ukrep, izdaja... Med vzvratnim premikanjem bata v zgornjo mrtvo točko se odpre izpušni ventil, skozi katerega se izpušni plini potisnejo iz valja v izpušno cev in nato v okolje. Kazalniki tlaka v zadnji fazi cikla so 0,1-0,12 MPa; temperature - 600-900 stopinj Celzija.

Pomožni sistemi motorjev z notranjim zgorevanjem

- Vžigalni sistem

Vžigalni sistem je del električne opreme stroja in je zasnovan da zagotovi iskro, ki vžge mešanico goriva in zraka v delovni komori jeklenke. Sestavni deli sistema vžiga so:

  • Vir moči... Ko se motor zažene, je to baterija, med delovanjem motorja pa generator.
  • Stikalo ali stikalo za vžig... Prej je bila to mehanična, zadnja leta pa vse pogosteje električna kontaktna naprava za napajanje električne napetosti.
  • Shranjevanje energije... Tuljava ali avtotransformator je enota, namenjena shranjevanju in pretvorbi energije, ki zadostuje za ustvarjanje potrebnega praznjenja med elektrodami vžigalnih svečk.
  • Razdelilnik vžiga (razdelilnik)... Naprava, zasnovana za distribucijo visokonapetostnega impulza vzdolž žic, ki vodijo do svečk vsakega valja.

ICE sistem vžiga

- sesalni sistem

Zasnovan je sistem za dovod motorja z notranjim zgorevanjem za neprekinjeno vložitev v motor atmosferski zrak, za mešanje z gorivom in pripravo gorljive mešanice. Upoštevati je treba, da je v preteklih motorjih z uplinjačem sesalni sistem sestavljen iz zračnega kanala in zračnega filtra. In to je vse. Sistem sesanja sodobnih avtomobilov, traktorjev in druge opreme vključuje:

  • Dovod zraka... To je odcepna cev oblike, primerne za posamezen motor. Preko njega se v zrak vsesava atmosferski zrak skozi razliko v tlaku v ozračju in v motorju, kjer med premikanjem bata nastane vakuum.
  • Zračni filter... To je potrošni material, namenjen čiščenju zraka, ki vstopa v motor, pred prahom in trdnimi delci, ki se zadržujejo na filtru.
  • Plinski ventil... Zračni ventil, zasnovan za regulacijo dovoda potrebne količine zraka. Mehansko se aktivira s pritiskom na pedal za plin, v sodobni tehnologiji pa elektronsko.
  • Sesalni kolektor... Pretok zraka porazdeli v valje motorja. Da bi pretok zraka dosegel želeno porazdelitev, se uporabljajo posebne sesalne lopute in vakuumski ojačevalnik.

- Sistem za gorivo

Sistem za gorivo ali pogonski sistem motorja z notranjim zgorevanjem je "odgovoren" za nemoteno delovanje oskrba z gorivom da nastane mešanica goriva in zraka. Sistem za gorivo vključuje:

  • Rezervoar za gorivo - rezervoar za shranjevanje bencina ali dizelskega goriva z napravo za zajem goriva (črpalka).
  • Cevi za gorivo - komplet cevi in \u200b\u200bcevi, po katerih motor dobi svojo "hrano".
  • Mešalna naprava, tj. Uplinjač ali injektor - poseben mehanizem za pripravo mešanice goriva in zraka in vbrizgavanje v motor z notranjim zgorevanjem.
  • Elektronska krmilna enota (ECU) tvorjenje zmesi in vbrizgavanje - vbrizgalni motor je ta naprava "odgovorna" za sinhrono in učinkovito delovanje tvorjenja in dovajanja gorljive mešanice v motor.
  • Črpalka za gorivo - električna naprava za vbrizgavanje bencina ali dizelskega goriva v cev za gorivo.
  • Filter za gorivo je potrošni material za dodatno čiščenje goriva med prevozom iz rezervoarja v motor.

Diagram sistema za gorivo ICE

- Mazalni sistem

Namen mazalnega sistema motorja z notranjim zgorevanjem je zmanjšanje sile trenja in njegov uničujoč učinek na dele; preusmeritev deli presežka toplota; izbris izdelkov usedline in obraba ogljika; zaščita kovine pred korozijo... Sistem za mazanje motorjev z notranjim zgorevanjem vključuje:

  • Oljna posoda - posoda za shranjevanje motornega olja. Raven olja v zbiralniku ne nadzoruje samo posebna merilna palica, temveč tudi senzor.
  • Oljna črpalka - črpa olje iz zbiralnika in ga dovaja do potrebnih delov motorja po posebnih izvrtanih kanalih - "linijah". Pod delovanjem gravitacije olje teče navzdol iz namazanih delov, nazaj v oljno posodo, tam se kopiči in mazalni cikel se ponovno ponovi.
  • Oljni filter iz motornega olja ujame in odstrani trdne delce, nastale iz ogljikovih usedlin, in izdelke obrabe delov. Filtrirni element se pri vsaki menjavi motornega olja vedno zamenja z novim.
  • Oljni radiator zasnovan za hlajenje motornega olja z uporabo tekočine iz hladilnega sistema motorja.

- Izpušni sistem

Izpušni sistem motorja z notranjim zgorevanjem služi za odstranjevanje porabljen plini in zmanjšanje hrupa delovanje motorja. V sodobni tehnologiji je izpušni sistem sestavljen iz naslednjih delov (po vrstnem redu izpušnih plinov iz motorja):

  • Izpušni kolektor. To je sistem cevi iz visokotemperaturne litine, ki sprejema žarilne izpušne pline, ugasne njihov primarni nihajni proces in jih pošlje naprej v sesalno cev.
  • Downpipe - ukrivljen izpust za plin iz ognjevarne kovine, v narodu imenovan "hlače".
  • Resonator, ali, če govorimo v ljudskem jeziku, "banka" dušilca \u200b\u200b- posoda, v kateri pride do ločevanja izpušnih plinov in zmanjšanja njihove hitrosti.
  • Katalizator - naprava za čiščenje in nevtralizacijo izpušnih plinov.
  • Dušilec zvoka - posoda s kompleksom posebnih predelnih sten, zasnovana za večkratno spreminjanje smeri pretoka plina in s tem njihov hrup.

Izpušni sistem motorja z notranjim zgorevanjem

- Hladilni sistem

Če se na mopedih, skuterjih in poceni motociklih še vedno uporablja sistem zračnega hlajenja motorja - s prihajajočim zračnim tokom, potem seveda ni dovolj za močnejšo tehnologijo. Tukaj deluje zasnovan sistem za hlajenje s tekočino za jemanje odvečne toplote pri motorju in zmanjšanje toplotnih obremenitev podrobnosti.

  • Radiator hladilni sistem služi za prenos odvečne toplote v okolje. Sestavljen je iz velikega števila ukrivljenih aluminijastih cevi, narebrenih za dodatno odvajanje toplote.
  • Ventilator zasnovan za povečanje hladilnega učinka na radiator zaradi prihajajočega zračnega toka.
  • Črpalka za vodo (črpalka) - "poganja" hladilno tekočino skozi "majhne" in "velike" kroge ter tako zagotavlja njeno kroženje skozi motor in hladilnik.
  • Termostat - poseben ventil, ki zagotavlja optimalno temperaturo hladilne tekočine tako, da jo zaženemo v "majhnem krogu", mimo radiatorja (pri hladnem motorju) in v "velikem krogu", skozi hladilnik - pri toplem motorju.

Dobro usklajeno delo teh pomožnih sistemov zagotavlja največjo učinkovitost in zanesljivost motorja z notranjim zgorevanjem.

Na koncu je treba opozoriti, da v bližnji prihodnosti ni pričakovati pojava dostojnih konkurentov motorju z notranjim zgorevanjem. Z vsemi razlogi lahko trdimo, da bo v svoji moderni, izboljšani obliki še nekaj desetletij ostal prevladujoči tip motorja v vseh sektorjih svetovnega gospodarstva.

V tem članku bomo govorili o napravi motorja z notranjim zgorevanjem in ugotovili, kako deluje. Poglejmo si. Kljub temu, da je bil motor z notranjim zgorevanjem izumljen že zdavnaj, je še danes zelo priljubljen. Res je, da je bila zasnova motorja z notranjim zgorevanjem že veliko časa podvržena različnim spremembam.

Prizadevanja inženirjev so nenehno usmerjena v lajšanje teže motorja, izboljšanje učinkovitosti, povečanje moči in tudi zmanjšanje emisij.

Motorji so bencinski in dizelski. Obstajajo tudi rotacijski in plinskoturbinski motorji, ki se uporabljajo veliko redkeje. O njih bomo govorili v drugih člankih.

Glede na razporeditev cilindrov motorjev z notranjim zgorevanjem obstajajo vrstni, v obliki črke V in nasprotni. Po številu valjev 2,4,6,8,10,12,16. Obstajajo tudi 5-valjni motorji z notranjim zgorevanjem.

Vsaka postavitev ima svoje prednosti, na primer vrstni 6-valjni motor je dobro uravnotežen, vendar nagnjen k pregrevanju motorja. V-motorji imajo še eno prednost; zavzamejo manj prostora pod pokrovom, a jih je zaradi omejenega dostopa tudi težje servisirati. Prej so obstajali tudi vrstni 8-valjni motorji, najverjetneje jih ni bilo zaradi močne nagnjenosti k pregrevanju in so zavzeli veliko prostora pod pokrovom.

Glede na vrsto delovanja obstajata dve vrsti motorjev z notranjim zgorevanjem: dvotaktni in štiritaktni. Dvotaktni motorji z notranjim zgorevanjem se v glavnem uporabljajo pri motociklih. Avtomobili so skoraj vedno uporabljali 4-taktne motorje.

ICE naprava

Poglejmo motor v kontekstu

Motor z notranjim zgorevanjem sestavljajo naslednji sestavni deli in pomožni sistemi.


1) blok valja. Blok valjev je glavni del motorja, v katerem delujejo bati. Običajno je iz litega železa in ima hladilni plašč za hlajenje.


2) Časovni mehanizem. Mehanizem za distribucijo plina uravnava dovod mešanice goriva in zraka in odvajanje izpušnih plinov. S pomočjo odmičnih gredi, ki delujejo na vzmeti ventila. Ventili se odpirajo ali zapirajo, odvisno od giba motorja. Ko se sesalni ventili odprejo, se jeklenke napolnijo z mešanico goriva in zraka. Ko se izpušni ventili odprejo, se izpušni plini odstranijo.



4) KShM-ročični mehanizem. S prenosom moči iz ojnice na ročično gred se opravi koristno delo.

5) Oljna posoda. Oljna posoda vsebuje motorno olje, ki ga sistem za mazanje uporablja za mazanje ležajev in komponent motorja z notranjim zgorevanjem.

6) hladilni sistem. Zahvaljujoč hladilnemu sistemu motor z notranjim izgorevanjem vzdržuje optimalno temperaturo. Hladilni sistem je sestavljen iz črpalke, radiatorja, termostata, hladilnih cevi in \u200b\u200bhladilnega plašča.

7) Mazalni sistem. Sistem mazanja služi za zaščito delov motorja pred prezgodnjo obrabo. Poleg tega motorno olje zagotavlja hlajenje in zaščito pred korozijo v motorju z notranjim izgorevanjem. Mazalni sistem je sestavljen iz: oljne črpalke, oljnega filtra, oljnih vodov in oljne posode.

8) sistem napajanja. Sistem za dovod goriva zagotavlja pravočasno oskrbo z gorivom. Razlikuje se v 3 vrstah uplinjača, mono vbrizgavanju in vbrizgalniku.

Izvedite več o tem, kateri je najboljši uplinjač ali injektor, kar jih lahko.

V uplinjaču je mešanica goriva in zraka pripravljena v uplinjaču za nadaljnjo dovajanje. Uplinjač ima mehansko črpalko za gorivo.

Mono vbrizgavanje je v bistvu prehod iz uplinjača v vbrizgalnik ali vmesni člen. Zahvaljujoč krmilni enoti se ukaz za potrebno količino goriva pošlje enemu injektorju.

Injektor. Na voljo so sistemi za vbrizgavanje goriva. ECU - elektronska krmilna enota, injektorji, tirnica za gorivo. Zahvaljujoč ukazom ECU se injektorjem pošlje signal o tem, koliko goriva je trenutno potrebno. Več o ECU lahko izveste.

To so najpogostejši sistemi za gorivo danes. Ker imajo številne prednosti. Varčnost, prijaznost do okolja in boljše delovanje v primerjavi z mono vbrizgom in uplinjačem.

Obstaja tudi neposredno vbrizgavanje goriva. Kadar injektorji vbrizgavajo gorivo neposredno v zgorevalno komoro, se pogosto ne uporabljajo zaradi njihove bolj zapletene zasnove in manjše zanesljivosti v primerjavi z razpršilnim vbrizgom. Prednost te zasnove je boljša učinkovitost in prijaznost do okolja.

9) Vžigalni sistem. Sistem vžiga se uporablja za vžig mešanice goriva in zraka. Sestavljen je iz visokonapetostnih žic, vžigalnih tuljav, svečk. Zaganjalnik zažene motor z notranjim zgorevanjem. Več podrobnosti o zaganjalniku najdete s klikom na povezavo.

10) Vztrajnik. Glavna naloga vztrajnika je zagon motorja z notranjim zgorevanjem z zaganjalnikom skozi ročično gred.

Načelo delovanja


Motor z notranjim zgorevanjem opravi 4 cikle ali poteze.

1) Dovod. Na tej stopnji se vbrizga mešanica zrak-gorivo.

2) Stiskanje. Ko stisne, bat stisne mešanico goriva in zraka.

3) Delovni udar. Bat pod pritiskom plinov se pošlje v BDC (spodnja mrtva točka). Bat prenaša energijo na ojnico, nato pa se skozi ojnico energija prenese na ročično gred. Tako se energija plinov zamenja za koristno mehansko delo.

4) Sprostite. Bat se dvigne. Izstopni ventili se odprejo, da sprostijo razgradne produkte.

Inovacije motorjev z notranjim zgorevanjem

1) Uporaba laserjev v motorjih z notranjim zgorevanjem za vžig goriva. V primerjavi z vžigalnimi svečami bodo imeli laserji lažjo nastavitev kota vžiga in večjo moč. Običajne sveče z močno iskro hitro odpovedo.


2) FreeValve tehnologija, ta tehnologija pomeni motor brez odmičnih gredi. Namesto odmičnih gredi ventile krmilijo posamezni pogoni za vsak ventil. Okolju prijaznost in učinkovitost takšnih motorjev z notranjim zgorevanjem sta večja. Tehnologijo je razvila hčerinska družba Koniessega in ima podobno ime FreeValve. Tehnologija je še vedno surova, vendar je že pokazala številne prednosti. Kaj bo naprej, bo pokazal čas.


3) Ločevanje motorjev na hladne in vroče dele. Bistvo tehnologije je, da je motor razdeljen na dva dela. V mrazu bo prišlo do vnosa in stiskanja, saj se bodo te stopnje učinkoviteje zgodile v hladnem delu. S to tehnologijo inženirji obljubljajo izboljšanje zmogljivosti za 30-40%. Vroči del se bo vžgal in izčrpal.

In za katere prihodnje tehnologije motorja z notranjim zgorevanjem ste že slišali, jih delite v komentarjih.

Najpogosteje se vozi sodoben avto. Takih motorjev je veliko. Razlikujejo se po prostornini, številu valjev, moči, hitrosti vrtenja, uporabljenem gorivu (dizelski, bencinski in plinski motorji z notranjim zgorevanjem). Toda v osnovi se zdi, da je notranje izgorevanje.

Kako deluje motor in zakaj se imenuje štiritaktni motor z notranjim zgorevanjem? Notranje zgorevanje je jasno. Gorivo gori v motorju. Zakaj 4 gibi motorja, kaj je to? Dejansko obstajajo tudi dvotaktni motorji. Toda na avtomobilih se redko uporabljajo.

Pokliče se štiritaktni motor, ker je njegovo delo mogoče razdeliti na štirje, časovno enaki deli... Bat se bo skozi valj premaknil štirikrat - dvakrat navzgor in dvakrat navzdol. Hod se začne, ko je bat na skrajni spodnji ali najvišji točki. Za avtomobiliste-mehanike se imenuje zgornja mrtva točka (TDC) in spodnja mrtva točka (BDC).

Prva kap - vnosna kap

Prva kap, znana tudi kot vnos, se začne pri TDC (zgoraj mrtva točka). Premikanje bata navzdol sesa mešanico zraka in goriva v valj... Delo tega utripa se zgodi z odprtim sesalnim ventilom... Mimogrede, obstaja veliko motorjev z več sesalnimi ventili. Njihovo število, velikost in čas v odprtem stanju lahko bistveno vplivajo na moč motorja. Obstajajo motorji, pri katerih se odvisno od pritiska na stopalko za plin prisilno poveča čas odpiranja sesalnih ventilov. To se naredi za povečanje količine vsesanega goriva, ki po vžigu poveča moč motorja. Avto lahko v tem primeru pospeši veliko hitreje.

Drugi utrip - kompresijski utrip

Naslednji hod motorja je stiskanje. Ko bat doseže spodnjo točko, se začne dvigovati navzgor in s tem stisne mešanico, ki je vstopila v valj v sesalni kapi. Zmes goriva je stisnjena na prostornine zgorevalne komore. Kaj je ta kamera? Prosti prostor med vrhom bata in vrhom valja, ko je bat v zgornji mrtvi točki, se imenuje zgorevalna komora. Ventili so se med tem gibom motorja zaprli popolnoma. Bolj ko so zaprti, boljše je stiskanje. V tem primeru je zelo pomembno stanje bata, valja, batnih obročev. Če obstajajo velike vrzeli, potem dobra kompresija ne bo delovala in zato bo moč takega motorja veliko manjša. Stiskanje je mogoče preveriti s posebno napravo. Po stopnji stiskanja lahko sklepamo o stopnji obrabe motorja.

Tretji cikel - delovni udar

Tretji ukrep je delavec, se začne s TDC. Ni naključje, da ga imenujejo delavec. Navsezadnje se v tem utripu dogaja dogajanje, zaradi katerega se avto premika. V tem času pride v poštev. Zakaj se ta sistem imenuje tako? Da, ker je odgovoren za vžig mešanice goriva, stisnjene v jeklenki v zgorevalni komori. Deluje zelo preprosto - sveča sistema daje iskro. Zaradi pravičnosti je treba omeniti, da se iskra odda iz svečke nekaj stopinj, preden bat doseže zgornjo točko. Te stopnje v sodobnem motorju samodejno uravnavajo "možgani" avtomobila.

Ko se gorivo vžge, eksplozija - močno poveča prostornino, sili premik bata navzdol... Ventili v tem ciklu delovanja motorja so, tako kot v prejšnjem, v zaprtem stanju.

Četrti ukrep - ukrep sprostitve

Četrti hod motorja, zadnji je izpuh. Ko doseže spodnjo točko, se po delovnem ciklu motor zažene odprite izstopni ventil... Takšnih ventilov je lahko več, pa tudi sesalni ventili. Premikanje gor bat odvaja izpušne pline skozi ta ventil iz jeklenke - ga prezračuje. Natančno delovanje ventilov določa stopnjo stiskanja v jeklenkah, popolno odvajanje izpušnih plinov in zahtevano količino vsesane mešanice goriva in zraka.

Po četrtem ukrepu pride prvi. Postopek se ponavlja ciklično... In zaradi tega, kaj se vrti - delovanje motorja notranje izgorevanje vseh 4 taktov, kaj povzroča, da se bat dviguje in spušča v tlakih stiskanja, izpuha in sesanja? Dejstvo je, da ni vsa energija, prejeta v delovnem gibu, usmerjena v gibanje avtomobila. Del energije se porabi za odvijanje vztrajnika. In on pod vplivom vztrajnosti zavrti ročično gred motorja, premika bat med "nedelujočimi" gibi.



Podobni članki