Cách thức hoạt động của động cơ đốt trong. Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Trong đó hóa năng của nhiên liệu cháy trong khoang làm việc của nó (buồng đốt) được chuyển thành công cơ học. Có các loại động cơ đốt trong: piston e, trong đó công nở ra ở thể khí sản phẩm cháy được thực hiện trong xylanh (do piston cảm nhận, chuyển động tịnh tiến của piston được chuyển thành chuyển động quay của trục khuỷu) hoặc được sử dụng trực tiếp trong máy truyền động; tuabin khí, trong đó công việc mở rộng các sản phẩm cháy được cảm nhận bởi các cánh quạt; e phản ứng, trong đó áp suất phản ứng sinh ra từ dòng sản phẩm cháy ra khỏi vòi phun được sử dụng. Thuật ngữ "động cơ đốt trong" được sử dụng chủ yếu cho động cơ piston.

Tham khảo lịch sử

Ý tưởng chế tạo động cơ đốt trong do H. Huygens đề xuất lần đầu tiên vào năm 1678; thuốc súng đã được sử dụng làm nhiên liệu. Động cơ đốt trong bằng khí có thể hoạt động đầu tiên được thiết kế bởi E. Lenoir (1860). Nhà phát minh người Bỉ A. Beau de Rocha đã đề xuất (1862) một chu trình bốn kỳ của động cơ đốt trong: nạp, nén, đốt và giãn nở, xả. Các kỹ sư người Đức E. Langen và N. A. Otto đã tạo ra một động cơ khí hiệu quả hơn; Otto chế tạo động cơ bốn kỳ (1876). So với lắp động cơ hơi nước, động cơ đốt trong đơn giản và nhỏ gọn hơn, tiết kiệm hơn (hiệu suất đạt 22%), trọng lượng riêng thấp hơn nhưng yêu cầu nhiên liệu chất lượng cao hơn. Vào những năm 1880. OS Kostovich đã chế tạo động cơ piston chế hòa khí xăng đầu tiên ở Nga. Năm 1897, R. Diesel đề xuất động cơ đánh lửa nén. Năm 1898–99 tại nhà máy Ludwig Nobel (St.Petersburg) họ đã sản xuất dầu diesellàm việc trên dầu. Việc cải tiến động cơ đốt trong giúp nó có thể sử dụng trên các phương tiện vận tải: máy kéo (Mỹ, 1901), máy bay (O. và W. Wright, 1903), động cơ tàu thủy Vandal (Nga, 1903), đầu máy diesel (do Ya.M. Gakkel, Nga, thiết kế, Năm 1924).

Phân loại

Sự đa dạng về kiểu dáng của động cơ đốt trong quyết định việc chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau. Động cơ đốt trong có thể được phân loại theo các tiêu chí sau : theo chỉ định (động cơ cố định - nhà máy điện nhỏ, ô tô, hàng hải, diesel, hàng không, v.v.); bản chất của chuyển động của các bộ phận làm việc (động cơ có piston chuyển động tịnh tiến; động cơ piston quay - Động cơ Wankel); sắp xếp các xi lanh (động cơ boxer, thẳng hàng, hướng tâm, hình chữ V); cách thực hiện chu trình làm việc (động cơ bốn kỳ, hai kỳ); theo số lượng xi lanh [từ 2 (ví dụ: ô tô "Oka") đến 16 (ví dụ: "Mercedes-Benz" S 600)]; phương pháp đánh lửa hỗn hợp dễ cháy [Động cơ xăng đánh lửa dương (động cơ đánh lửa bằng tia lửa điện, DsIZ) và động cơ diesel có đánh lửa nén]; phương pháp hình thành hỗn hợp [với sự hình thành hỗn hợp bên ngoài (ngoài buồng đốt - bộ chế hòa khí), chủ yếu là động cơ xăng; với sự hình thành hỗn hợp bên trong (trong buồng đốt - phun), động cơ diesel]; loại hệ thống làm mát (động cơ làm mát bằng dung dịch, động cơ làm mát bằng không khí); vị trí trục cam (động cơ có trục cam trên, với trục cam dưới); loại nhiên liệu (động cơ xăng, diesel, gas); phương pháp làm đầy xi lanh (động cơ hút khí tự nhiên - động cơ "khí quyển", động cơ tăng áp). Trong động cơ hút khí tự nhiên, việc nạp không khí hoặc hỗn hợp dễ cháy được thực hiện do chân không trong xi lanh trong hành trình hút của piston; trong động cơ tăng áp (tăng áp), không khí hoặc hỗn hợp dễ cháy được bơm vào xi lanh làm việc dưới áp suất do máy nén tạo ra để tăng công suất động cơ.

Quy trình làm việc

Dưới tác dụng của áp suất các sản phẩm khí của quá trình đốt cháy nhiên liệu, piston tạo ra chuyển động tịnh tiến trong xi lanh, chuyển động này thành chuyển động quay của trục khuỷu bằng cơ cấu tay quay. Trong một vòng quay của trục khuỷu, piston hai lần đạt đến các vị trí cực hạn, nơi hướng chuyển động của nó thay đổi (Hình 1).

Những vị trí này của piston thường được gọi là điểm mù, do lực tác dụng lên piston lúc này không thể gây ra chuyển động quay của trục khuỷu. Vị trí của piston trong xi lanh mà tại đó khoảng cách của trục chốt piston từ trục khuỷu đạt cực đại được gọi là tâm điểm chết trên (TDC). Tâm chết đáy (BDC) là vị trí của piston trong xylanh mà tại đó khoảng cách giữa trục chốt piston và trục khuỷu đạt tối thiểu. Khoảng cách giữa các điểm mù được gọi là hành trình piston (S). Mỗi hành trình piston tương ứng với một chuyển động quay 180 ° của trục khuỷu. Sự chuyển động của pít-tông trong xylanh gây ra sự thay đổi thể tích của không gian pít-tông trên. Thể tích của khoang trong của xilanh tại vị trí đặt pittông ở TĐC gọi là thể tích của buồng đốt V c. Thể tích của xilanh do piston tạo thành khi nó chuyển động giữa các điểm chết gọi là thể tích làm việc của xilanh V c. Thể tích của phần khoang trên tại vị trí của pittông ở ĐCNN gọi là thể tích toàn phần của hình trụ V p \u003d V c + V c. Dịch chuyển động cơ là sản phẩm của sự dịch chuyển của số lượng xi lanh. Tỷ số giữa thể tích toàn phần của xi lanh V c với thể tích của buồng đốt V c được gọi là tỷ số nén E (đối với động cơ xăng là 6,5–11; đối với động cơ điêzen 16–23).

Khi piston chuyển động trong xi lanh, ngoài sự thay đổi thể tích của chất lỏng công tác, áp suất, nhiệt độ, nhiệt dung và nội năng của nó cũng thay đổi. Chu trình làm việc là một tập hợp các quá trình tuần tự được thực hiện nhằm biến đổi nhiệt năng của nhiên liệu thành cơ năng. Việc đạt được tính chu kỳ của các chu kỳ hoạt động được đảm bảo với sự trợ giúp của các cơ chế và hệ thống động cơ đặc biệt.

Chu trình làm việc của động cơ đốt trong xăng 4 kỳ thực hiện 4 lần hành trình piston (thì hành trình) trong xi lanh, tức là 2 vòng quay trục khuỷu (Hình 2).

Hành trình đầu tiên là cửa nạp, trong đó hệ thống nạp và nhiên liệu cung cấp hỗn hợp nhiên liệu không khí. Tùy thuộc vào thiết kế, hỗn hợp được tạo thành trong đường ống nạp (phun phân phối và trung tâm của động cơ xăng) hoặc trực tiếp trong buồng đốt (phun trực tiếp của động cơ xăng, phun của động cơ diesel). Khi piston chuyển động từ TDC đến BDC trong xi lanh (do thể tích tăng lên), một chân không được tạo ra, dưới tác dụng của hỗn hợp dễ cháy (hơi xăng với không khí) đi vào qua van nạp đang mở. Áp suất trong van nạp trong động cơ hút khí tự nhiên có thể gần bằng khí quyển và trong động cơ siêu nạp, nó có thể cao hơn (0,13–0,45 MPa). Trong xi lanh, hỗn hợp cháy được trộn với các khí thải còn lại trong nó từ chu trình làm việc trước và tạo thành hỗn hợp làm việc. Hành trình thứ hai là quá trình nén, trong đó các van nạp và van xả được đóng bởi trục cam, và hỗn hợp nhiên liệu-không khí được nén trong các xi lanh động cơ. Piston chuyển động đi lên (từ BDC đến TDC). Bởi vì thể tích trong xi lanh giảm, sau đó hỗn hợp làm việc được nén đến áp suất 0,8–2 MPa, nhiệt độ hỗn hợp là 500–700 K. Khi kết thúc hành trình nén, hỗn hợp làm việc được đốt cháy bằng tia lửa điện và nhanh chóng cháy hết (trong 0,001–0,002 s). Trong trường hợp này, một lượng lớn nhiệt được giải phóng, nhiệt độ đạt 2000–2600 K, và các chất khí, nở ra, tạo ra một áp suất mạnh (3,5–6,5 MPa) lên piston, làm nó di chuyển xuống dưới. Hành trình thứ ba là hành trình làm việc, đi kèm với sự đánh lửa của hỗn hợp nhiên liệu-không khí. Lực của áp suất chất khí làm chuyển động piston đi xuống. Chuyển động của piston thông qua cơ cấu tay quay được chuyển thành chuyển động quay của trục khuỷu, sau đó được dùng để truyền động cho xe. Như vậy, trong quá trình làm việc, nhiệt năng được chuyển thành cơ năng. Hành trình thứ tư là một quá trình xả, trong đó piston sau khi thực hiện công chuyển động lên trên và đẩy ra ngoài, qua van xả mở của cơ cấu phân phối khí, khí thải từ các xi lanh vào hệ thống xả, tại đây chúng được làm sạch, làm mát và giảm tiếng ồn. Sau đó các chất khí đi vào khí quyển. Quá trình xả có thể được chia thành sơ bộ (áp suất trong xylanh cao hơn nhiều so với trong van xả, tốc độ dòng khí thải ở 800–1200 K là 500–600 m / s) và xả chính (tốc độ cuối dòng xả là 60–160 m / s ). Việc thải khí thải đi kèm với hiệu ứng âm thanh, để hấp thụ bộ giảm thanh nào được lắp đặt. Trong chu kỳ làm việc của động cơ, công có ích chỉ thực hiện trong kỳ công tác, ba kỳ công còn lại là công phụ. Để trục khuỷu quay đều, một bánh đà có khối lượng đáng kể được lắp vào cuối của nó. Bánh đà nhận năng lượng trong quá trình làm việc và nhường một phần cho việc thực hiện các chu trình phụ.

Chu trình làm việc của động cơ đốt trong hai kỳ được thực hiện trong hai kỳ quay pít tông hoặc trong một vòng quay của trục khuỷu. Các quá trình nén, đốt cháy và giãn nở gần như giống với động cơ bốn thì. Công suất của động cơ hai kỳ có cùng kích thước xi lanh và tốc độ trục trên lý thuyết gấp 2 lần động cơ bốn kỳ do số vòng làm việc lớn. Tuy nhiên, việc mất đi một phần khối lượng làm việc trên thực tế dẫn đến công suất chỉ tăng 1,5–1,7 lần. Những ưu điểm của động cơ hai kỳ cũng nên bao gồm sự đồng nhất về mô-men xoắn lớn hơn, vì một chu kỳ hoạt động đầy đủ được thực hiện ở mỗi vòng quay của trục khuỷu. Một nhược điểm đáng kể của quy trình hai kỳ so với quy trình bốn kỳ là thời gian phân bổ cho quá trình trao đổi khí ngắn. Hiệu suất của động cơ đốt trong dùng xăng là 0,25–0,3.

Chu trình làm việc của động cơ đốt trong khí tương tự như động cơ DsIZ chạy xăng. Khí trải qua các giai đoạn: bay hơi, làm sạch, giảm áp theo từng giai đoạn, cung cấp một lượng nhất định cho động cơ, trộn với không khí và đốt cháy hỗn hợp làm việc bằng tia lửa điện.

Tính năng thiết kế

ICE là một đơn vị kỹ thuật phức tạp có chứa một số hệ thống và cơ chế. Đến cuối cùng. Thế kỷ 20 Về cơ bản, việc chuyển đổi từ hệ thống cung cấp điện cho bộ chế hòa khí của động cơ đốt trong sang hệ thống phun đã được thực hiện, đồng thời sự phân bố đồng đều và độ chính xác của liều lượng nhiên liệu trên các xi lanh được tăng lên và có thể (tùy thuộc vào chế độ) điều khiển linh hoạt hơn sự hình thành hỗn hợp nhiên liệu - không khí đi vào xi lanh động cơ. Điều này giúp cải thiện sức mạnh và tính kinh tế của động cơ.

Động cơ đốt trong piston bao gồm một thân, hai cơ cấu (tay quay và phân phối khí) và một số hệ thống (nạp, nhiên liệu, đánh lửa, bôi trơn, làm mát, xả và hệ thống điều khiển). Thân động cơ đốt trong được cấu tạo bởi khối trụ, cacte, đầu xilanh) đứng yên và các bộ phận, bộ phận chuyển động, được kết hợp thành các nhóm: piston (piston, chốt, vòng nén và gạt dầu), thanh truyền, trục khuỷu. Hệ thống cung cấp Chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu và không khí dễ cháy theo tỷ lệ tương ứng với chế độ vận hành và với lượng phụ thuộc vào công suất động cơ. Hệ thống đánh lửa DsIZ được thiết kế để đốt cháy hỗn hợp hoạt động bằng tia lửa điện sử dụng bugi vào những thời điểm xác định nghiêm ngặt trong mỗi xi lanh, tùy thuộc vào chế độ vận hành của động cơ. Hệ thống khởi động (bộ khởi động) được sử dụng để quay trước trục động cơ đốt trong nhằm đốt cháy nhiên liệu một cách đáng tin cậy. Hệ thống cung cấp không khí cung cấp khả năng lọc không khí và giảm tiếng ồn vào với tổn thất thủy lực tối thiểu. Khi được điều áp, một hoặc hai máy nén và nếu cần, bộ làm mát không khí sẽ được bật. Hệ thống xả thực hiện việc thải khí thải ra ngoài. Thời gian đảm bảo nạp kịp thời lượng điện tích mới của hỗn hợp vào các chai và thoát khí thải. Hệ thống bôi trơn phục vụ để giảm tổn thất ma sát và mài mòn trên các bộ phận chuyển động, và đôi khi để làm mát các piston. Hệ thống làm mát duy trì chế độ hoạt động nhiệt cần thiết của động cơ đốt trong; có thể là chất lỏng hoặc không khí. Hệ thống điều khiển được thiết kế để hài hòa hoạt động của tất cả các yếu tố của động cơ đốt trong nhằm đảm bảo hiệu suất cao, tiêu hao nhiên liệu thấp, yêu cầu về hiệu suất môi trường (độc hại và tiếng ồn) ở mọi chế độ vận hành trong các điều kiện vận hành khác nhau với độ tin cậy nhất định.

Ưu điểm chính của động cơ đốt trong so với các động cơ khác là độc lập với các nguồn năng lượng cơ học không đổi, kích thước và trọng lượng nhỏ, dẫn đến việc chúng được sử dụng rộng rãi trên ô tô, xe nông nghiệp, đầu máy diesel, tàu thủy, thiết bị quân sự tự hành, v.v. Việc lắp đặt động cơ đốt trong, theo quy luật, có khả năng tự chủ lớn, có thể được lắp đặt khá đơn giản gần hoặc tại chính đối tượng tiêu thụ năng lượng, ví dụ, tại các nhà máy điện di động, máy bay, v.v. Một trong những phẩm chất tích cực của động cơ đốt trong là khả năng khởi động nhanh trong điều kiện bình thường. Động cơ hoạt động ở nhiệt độ thấp được trang bị các thiết bị đặc biệt để tạo điều kiện và tăng tốc khởi động.

Nhược điểm của động cơ đốt trong là: công suất tổng hợp hạn chế so với tuabin hơi nước; độ ồn cao; tần số quay của trục khuỷu tương đối cao khi khởi động và không thể kết nối trực tiếp của trục khuỷu với các bánh dẫn động của người tiêu dùng; độc tính của khí thải. Đặc điểm thiết kế chính của động cơ - chuyển động tịnh tiến của pít-tông, làm hạn chế tốc độ, là nguyên nhân làm xuất hiện các lực và mômen quán tính không cân bằng từ chúng.

Việc cải tiến động cơ đốt trong nhằm tăng công suất, hiệu suất, giảm trọng lượng và kích thước, đáp ứng các yêu cầu về môi trường (giảm độc hại và tiếng ồn), đảm bảo độ tin cậy với tỷ lệ chất lượng giá cả chấp nhận được. Rõ ràng là động cơ đốt trong không đủ kinh tế và trên thực tế, hiệu suất thấp. Bất chấp tất cả các mánh lới quảng cáo công nghệ và thiết bị điện tử thông minh, hiệu suất của động cơ xăng hiện đại là xấp xỉ. ba mươi%. Các động cơ đốt trong diesel tiết kiệm nhất có hiệu suất là 50%, tức là, chúng còn thải ra một nửa lượng nhiên liệu dưới dạng các chất độc hại vào khí quyển. Tuy nhiên, những phát triển gần đây cho thấy động cơ đốt trong có thể được chế tạo thực sự hiệu quả. Trong công ty "EcoMotors International" thiết kế lại động cơ đốt trong, vẫn giữ lại các pít-tông, thanh kết nối, trục khuỷu và bánh đà, nhưng động cơ mới hiệu quả hơn 15-20%, đồng thời cũng nhẹ hơn và rẻ hơn rất nhiều. Trong trường hợp này, động cơ có thể hoạt động trên một số loại nhiên liệu, bao gồm xăng, dầu diesel và etanol. Điều này là do thiết kế động cơ đối lập, trong đó buồng đốt được hình thành bởi hai piston chuyển động về phía nhau. Đồng thời, động cơ là loại hai kỳ và bao gồm hai mô-đun với 4 piston ở mỗi bên, được kết nối bằng một ly hợp đặc biệt có điều khiển điện tử. Động cơ được điều khiển hoàn toàn bằng điện tử cho hiệu suất cao và mức tiêu hao nhiên liệu tối thiểu.

Động cơ được trang bị bộ tăng áp điều khiển điện tử thu hồi năng lượng từ khí thải và tạo ra điện năng. Nhìn chung, động cơ có thiết kế đơn giản với ít bộ phận hơn 50% so với động cơ thông thường. Nó không có khối đầu xi lanh, nó được làm từ các vật liệu phổ biến. Động cơ rất nhẹ: với trọng lượng 1 kg, nó tạo ra công suất hơn 1 lít. từ. (hơn 0,735 kW). Động cơ EcoMotors EM100 được trải nghiệm với kích thước 57,9 x 104,9 x 47 cm, nặng 134 kg và sản sinh công suất 325 mã lực. từ. (khoảng 239 kW) tại 3500 vòng / phút (diesel), đường kính xi lanh 100 mm. Mức tiêu thụ nhiên liệu cho một chiếc ô tô năm chỗ với động cơ EcoMotors được lên kế hoạch cực kỳ thấp - ở mức 3-4 lít trên 100 km.

Công nghệ động cơ Grail đã phát triển một động cơ hai thì hiệu suất cao độc đáo. Vì vậy, với mức tiêu thụ 3-4 lít trên 100 km, động cơ tạo ra 200 mã lực. từ. (khoảng. 147 kW). Động cơ có dung tích 100 lít. từ. nặng dưới 20 kg, và dung tích 5 lít. từ. - chỉ 11 kg. Trong trường hợp này, động cơ đốt trong"Grail Engine" đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt nhất. Bản thân động cơ bao gồm các bộ phận đơn giản, chủ yếu được sản xuất bằng cách đúc (Hình 3). Những đặc điểm này gắn liền với sơ đồ vận hành "Grail Engine". Trong quá trình chuyển động lên của piston, áp suất không khí âm được tạo ra ở phía dưới và thông qua một van sợi carbon đặc biệt, không khí đi vào buồng đốt. Tại một thời điểm nhất định trong chuyển động của piston, nhiên liệu bắt đầu được cung cấp, sau đó tại tâm điểm chết trên cùng với sự hỗ trợ của ba ngọn nến điện thông thường, hỗn hợp nhiên liệu-không khí được đốt cháy, van trong piston đóng lại. Piston đi xuống, xylanh chứa đầy khí thải. Khi đến tâm chết phía dưới, piston lại bắt đầu chuyển động hướng lên trên, dòng khí làm mát buồng đốt, đẩy các khí thải ra ngoài, chu trình làm việc lặp lại.

Grail Engine nhỏ gọn và mạnh mẽ là lý tưởng cho các loại xe hybrid, trong đó động cơ xăng tạo ra điện và động cơ điện dẫn động các bánh xe. Trong một cỗ máy như vậy, “Grail Engine” sẽ hoạt động ở chế độ tối ưu mà không bị tăng điện đột ngột, giúp tăng độ bền đáng kể, giảm tiếng ồn và tiêu hao nhiên liệu. Đồng thời, thiết kế mô-đun cho phép hai hoặc nhiều "Grail Engine" xi-lanh đơn được kết nối với một trục khuỷu chung, giúp tạo ra các động cơ thẳng hàng có công suất khác nhau.

Động cơ đốt trong sử dụng cả nhiên liệu động cơ thông thường và nhiên liệu thay thế. Người ta hứa hẹn sẽ sử dụng hydro trong các ICE vận chuyển, có nhiệt đốt cao và khí thải không chứa CO và CO 2. Tuy nhiên, có những vấn đề với chi phí cao để lấy và lưu trữ nó trên xe. Các biến thể của nhà máy điện kết hợp (hybrid) của xe đang được thử nghiệm, trong đó động cơ đốt trong và động cơ điện hoạt động cùng nhau.

Ít ai biết rằng động cơ đốt trong được phát minh cách đây 5 thế kỷ bởi kỹ sư kiêm nhà thiết kế huyền thoại Leonardo da Vinci. Tuy nhiên, sau bản vẽ đầu tiên, phải mất 300 năm nữa những nguyên mẫu đầu tiên mới được tạo ra có thể hoạt động hoàn toàn.

Các loại động cơ

Nguyên mẫu chính thức đầu tiên của động cơ đốt trong được chế tạo vào năm 1806, thuộc về anh em nhà Niepcier. Sau sự kiện lịch sử quan trọng này, đã có một thời gian ngắn tạm lắng.

Tuy nhiên, vào cuối thế kỷ 19, ba người Đức huyền thoại đã khởi xướng ngành công nghiệp ô tô - Nicholas Otto, Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach. Sau đó, động cơ đốt trong nhận được nhiều sửa đổi và tùy chọn mà vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Xem xét những loại động cơ đốt trong ô tô tồn tại và cũng cho biết các loại động cơ:

  • Máy hơi nước
  • Máy chạy bằng xăng
  • Hệ thống phun chế hòa khí
  • Vòi phun
  • Động cơ diesel
  • Máy chạy bằng xăng
  • Xe máy điện
  • Động cơ đốt trong piston quay

Máy hơi nước

Đại diện đầu tiên của động cơ đốt trong hoàn toàn chính thức nên được coi là động cơ hơi nước, được lắp đặt trên tất cả các loại xe của thế kỷ 19, cho đến khi phát minh ra các loại động cơ khác.

Vào thời điểm đó, động cơ hơi nước được trang bị cho đầu máy hơi nước, ô tô, và cả những phương tiện tự hành 3 bánh thô sơ (gợi nhớ đến xe máy). Phát minh về loại xe này đã chinh phục cả thế giới, nhưng đến cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, nó trở nên vô hiệu, do các phương tiện chạy bằng hơi nước không thể đạt được tốc độ đủ cao.

Máy chạy bằng xăng

Động cơ xăng là động cơ đốt trong chạy bằng xăng. Nhiên liệu được cung cấp từ bình nhiên liệu bằng cách sử dụng một máy bơm (cơ khí hoặc điện) đến hệ thống phun. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét các loại động cơ xăng:

  • Với bộ chế hòa khí.
  • Loại tiêm.

Thế giới hiện đại đã quen với việc hầu hết ô tô đều có hệ thống phun xăng điện tử (kim phun).

Hệ thống phun chế hòa khí

Bộ chế hòa khí là một loại thiết bị phun nhiên liệu vào đường ống nạp với sự phân phối tiếp tục qua các xi lanh. Bộ chế hòa khí nguyên thủy đầu tiên được phát triển ở Đức vào cuối thế kỷ 19 và có lịch sử phát triển gần 100 năm.

Bộ chế hòa khí có sẵn trong một, hai, bốn và sáu buồng. Ngoài ra, có rất nhiều nguyên mẫu.

Nguyên lý hoạt động của bộ chế hòa khí khá đơn giản: bơm nhiên liệu cung cấp nhiên liệu cho buồng phao, tại đây xăng đi qua các vòi phản lực một cách cơ học (lượng nhiên liệu phun vào được điều khiển bởi người lái sử dụng bàn đạp ga), và được đưa vào đường ống nạp. Nhược điểm của bộ chế hòa khí là nhạy cảm với các điều chỉnh và không tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường quốc tế.

Vòi phun

Động cơ phun là một loại thiết bị phun nhiên liệu vào xi lanh của động cơ. Hệ thống phun có thể là mono và split, ngày nay hệ thống này ngày càng được cải tiến nhằm giảm lượng khí thải CO2 vào khí quyển. Đối với phun, kim phun được sử dụng, thậm chí trước đó đã bắt đầu được sử dụng trên động cơ diesel.

Với việc chuyển đổi sang hệ thống này, xe bắt đầu được trang bị bộ điều khiển động cơ điện tử để điều chỉnh thành phần của hỗn hợp nhiên liệu không khí, cũng như các lỗi báo hiệu trong hệ thống.

Động cơ diesel

Động cơ diesel là một loại động cơ tiêu thụ nhiên liệu diesel như nhiên liệu. Các hệ thống và yếu tố chính của động cơ giống hệt với người anh em xăng, điểm khác biệt là ở hệ thống phun và đánh lửa hỗn hợp. Không có bugi đánh lửa trong động cơ diesel, vì không cần đánh lửa hỗn hợp từ tia lửa.

Phích cắm phát sáng được lắp trên động cơ loại này, có tác dụng đốt nóng không khí trong buồng đốt, vượt quá nhiệt độ đánh lửa. Sau đó, nhiên liệu nguyên tử hóa được cung cấp qua các vòi phun, đốt cháy, tạo ra áp suất đủ để dẫn động pít-tông, làm quay trục khuỷu.

Turbodiesel được coi là một trong những phân loài của động cơ đốt trong diesel. Động cơ này có một tuabin trông giống như một con ốc sên. Với sự trợ giúp của tuabin, lượng khí nén được cung cấp cho động cơ nhiều hơn, mang lại hiệu quả kích nổ lớn hơn, nhờ đó động cơ có thể tăng tốc nhanh hơn.

Máy chạy bằng xăng

Động cơ xăng hầu như không bao giờ được sử dụng ở dạng nguyên chất trong ngành công nghiệp ôtô ngày nay, vì động cơ thường xuyên bị hỏng hóc đã trở thành lý do khiến chúng bị loại bỏ hoàn toàn. Thay vào đó, việc lắp ga thường thấy trên các dòng xe chạy xăng, giúp tiết kiệm đáng kể tiền xăng.

Khí từ xi lanh được cung cấp cho bộ giảm tốc, phân phối nhiên liệu qua các xi lanh, sau đó nhiên liệu đi thẳng vào buồng đốt. Khí sau đó được đánh lửa bằng bugi. Hạn chế duy nhất của việc sử dụng lắp đặt khí đốt là động cơ mất đi 20% tài nguyên tiềm năng.

Xe máy điện

Nicholas Tesla lần đầu tiên đề xuất sử dụng điện cho ô tô. Ngày nay, động cơ điện không còn phổ biến, vì pin chỉ đủ cho quãng đường 200 km, và thực tế không có trạm xăng nào có thể cung cấp dịch vụ sạc ô tô.

Công ty nổi tiếng thế giới, nhà sản xuất ô tô điện "Tesla" tiếp tục cải tiến động cơ điện, và hàng năm hãng đều mang đến cho người tiêu dùng những mặt hàng mới có khả năng dự trữ năng lượng lớn hơn mà không cần sạc lại.

Con lai

Có lẽ là động cơ đáng mơ ước nhất hiện nay. Nó là hỗn hợp của động cơ đốt trong chạy xăng và động cơ điện. Có một số tùy chọn cho hoạt động của một động cơ như vậy.

  1. Động cơ có thể hoạt động trên nguồn điện xoay chiều. Đầu tiên, chuyển động được thực hiện bằng xăng, trong khi máy phát điện đang sạc pin, và sau đó người lái xe có thể chuyển sang cấp điện.
  2. Động cơ và mô tơ điện hoạt động đồng thời, giúp tiết kiệm nhiên liệu bằng khoảng cách tương đương với các loại động cơ đốt trong khác.

Động cơ đốt trong piston quay

Bộ phận công suất piston quay trong ngành công nghiệp ô tô không được sử dụng rộng rãi, mặc dù bạn có thể tìm thấy các mẫu ô tô sử dụng loại động cơ đốt trong này. Đề xuất tạo ra một động cơ như vậy - nhà thiết kế Wankel.

Chuyển động được thực hiện do chuyển động quay của rôto ba răng, cho phép bạn thực hiện bất kỳ chu trình 4 kỳ nào của Diesel, Stirling hoặc Otto mà không cần sử dụng cơ cấu điều chỉnh van đặc biệt. Động cơ này được sử dụng tích cực vào những năm 80 của thế kỷ 20.

Động cơ hydro

BIẾT-CÁCH của thế giới hiện đại được coi là một động cơ hydro. Một hệ thống lắp đặt kiểu hydro được lắp trên xe. Sự khác biệt so với động cơ xăng nằm ở nguồn cung cấp nhiên liệu. Nếu nhiên liệu xăng được cung cấp trong quá trình piston quay trở lại HTM, thì đối với đơn vị năng lượng hydro tại thời điểm piston quay trở lại HTM.

Trong tương lai, người ta có kế hoạch tạo ra một động cơ hydro kiểu khép kín, khi không cần thải khí thải ra ngoài và một người lái xe sẽ có thể tiến hành tiếp nhiên liệu cho một chiếc ô tô trong quãng đường 500 km.

Cần hiểu rằng những chiếc xe có động cơ như vậy sẽ không rẻ lắm cho đến khi thay thế hoàn toàn người anh em chạy xăng.

Đầu ra

Động cơ đốt trong có một số lượng khá lớn và chủng loại, dành cho mọi sở thích. Vì vậy, theo thống kê trên thế giới, phổ biến nhất là động cơ xăng, diesel và động cơ hybrid. Tuy nhiên, mọi thứ đang hướng tới thực tế là một người muốn rời xa việc sử dụng xăng và các chất tương tự của nó và chuyển sang hoàn toàn sử dụng điện.

Hầu hết ô tô được dẫn động bằng động cơ đốt trong piston (viết tắt là ICE) với cơ cấu tay quay. Thiết kế này đã trở nên phổ biến do chi phí thấp và khả năng sản xuất, kích thước và trọng lượng tương đối nhỏ.

Theo loại nhiên liệu sử dụng, động cơ đốt trong có thể được chia thành xăng và diesel. Tôi phải nói rằng động cơ xăng hoạt động rất tốt. Sự phân chia này ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế của động cơ.

Cách hoạt động của động cơ đốt trong piston

Cơ sở thiết kế của nó là khối xi lanh. Đây là một cơ thể được đúc từ gang, nhôm hoặc đôi khi hợp kim magiê. Hầu hết các cơ cấu và bộ phận của các hệ thống động cơ khác được gắn riêng vào khối xi lanh, hoặc nằm bên trong nó.

Một bộ phận chính khác của động cơ là đầu của nó. Nó nằm ở trên cùng của khối hình trụ. Đầu cũng chứa các bộ phận của hệ thống động cơ.

Một pallet được gắn vào đáy của khối trụ. Nếu bộ phận này mang tải khi động cơ hoạt động, nó thường được gọi là chảo dầu, hoặc cacte.

Tất cả các hệ thống động cơ

  1. cơ cấu tay quay;
  2. cơ cấu phân phối khí;
  3. hệ thống cung cấp;
  4. hệ thống làm mát;
  5. hệ thống bôi trơn;
  6. hệ thống đánh lửa;
  7. hệ thống quản lý động cơ.

cơ chế tay quay bao gồm một piston, ống lót xi lanh, thanh truyền và trục khuỷu.

Cơ chế quây:
1. Bộ giãn nở vòng gạt dầu. 2. Vòng piston gạt dầu. 3. Vòng nén, thứ ba. 4. Vòng nén, thứ hai. 5. Vòng nén trên. 6. Pít tông. 7. Vòng giữ. 8. Chốt piston. 9. Ống lót thanh nối. 10. Thanh nối. 11. Nắp thanh kết nối. 12. Chèn đầu dưới của thanh kết nối. 13. Kết nối bu lông nắp thanh, ngắn. 14. Bu lông để nối nắp thanh truyền, dài. 15. Bánh răng dẫn động. 16. Phích cắm của kênh dẫn dầu của nhật ký thanh kết nối. 17. Vỏ ổ trục trục khuỷu, trên. 18. Vương miện là bánh răng. 19. Bu lông. 20. Bánh đà. 21. Ghim. 22. Bu lông. 23. Bộ lệch dầu, phía sau. 24. Nắp ổ trục sau trục khuỷu. 25. Ghim. 26. Lực đẩy nửa vòng. 27. Vỏ ổ trục trục khuỷu, hạ thấp. 28. Đối trọng trục khuỷu. 29. Vít. 30. Nắp ổ trục trục khuỷu. 31. Khớp nối bu lông. 32. Nắp ổ đỡ bu lông. 33. Trục khuỷu. 34. Đối trọng, phía trước. 35. Bộ tách dầu, phía trước. 36. Đai ốc khóa. 37. Ròng rọc. 38. Bu lông.

Piston nằm bên trong ống lót xi lanh. Với sự trợ giúp của chốt piston, nó được kết nối với thanh kết nối, đầu dưới của nó được gắn vào nhật ký thanh truyền của trục khuỷu. Ống lót xi lanh là một lỗ trên khối, hoặc một ống lót bằng gang lắp vào khối.

Xi lanh lót với khối

Ống lót xi lanh được đóng từ trên cao bằng một đầu. Trục khuỷu cũng được gắn vào khối ở dưới cùng của nó. Cơ cấu chuyển chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Cùng một chuyển động quay cuối cùng làm cho các bánh xe của ô tô quay.

Cơ chế phân phối khí có nhiệm vụ cung cấp hỗn hợp hơi nhiên liệu và không khí vào không gian phía trên piston và loại bỏ các sản phẩm cháy thông qua các van được mở chặt chẽ tại một thời điểm nhất định.

Hệ thống năng lượng chịu trách nhiệm chính trong việc chuẩn bị một hỗn hợp dễ cháy của thành phần mong muốn. Các thiết bị của hệ thống lưu trữ nhiên liệu, làm sạch, trộn với không khí để đảm bảo pha chế được hỗn hợp có thành phần và lượng cần thiết. Hệ thống này cũng có nhiệm vụ loại bỏ các sản phẩm cháy ra khỏi động cơ.

Khi động cơ hoạt động, nhiệt năng sinh ra với một lượng lớn hơn khả năng chuyển hóa thành cơ năng của động cơ. Thật không may, cái gọi là hiệu suất nhiệt của ngay cả những ví dụ tốt nhất của động cơ hiện đại cũng không vượt quá 40%. Vì vậy, cần phải tản ra một lượng lớn nhiệt lượng “phụ trội” ra không gian xung quanh. Đây chính là công dụng của nó, loại bỏ nhiệt và duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định của động cơ.

Hệ thống bôi trơn . Đây chỉ là trường hợp: "Nếu bạn không bôi mỡ, bạn sẽ không đi." Trong động cơ đốt trong, một số lượng lớn các đơn vị ma sát và được gọi là ổ trượt: có một lỗ, một trục quay trong đó. Sẽ không có dầu bôi trơn, thiết bị sẽ hỏng do ma sát và quá nóng.

Hệ thống đánh lửa được thiết kế để đốt cháy, tại một thời điểm nhất định, một hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong không gian phía trên piston. không có hệ thống như vậy. Ở đó, nhiên liệu tự bốc cháy trong những điều kiện nhất định.

Video:

Hệ thống quản lý động cơ, sử dụng bộ điều khiển điện tử (ECU), điều khiển và điều phối hệ thống động cơ. Trước hết, đây là việc chuẩn bị một hỗn hợp của thành phần mong muốn và sự đánh lửa kịp thời của nó trong xi lanh động cơ.

Trên các con đường của chúng tôi, bạn thường có thể bắt gặp những chiếc ô tô tiêu thụ xăng và dầu diesel. Thời của ô tô điện vẫn chưa đến. Vì vậy, chúng ta sẽ xem xét nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong (ICE). Đặc điểm nổi bật của nó là chuyển hóa năng lượng nổ thành cơ năng.

Khi làm việc với các nhà máy điện xăng, có một số cách để tạo thành hỗn hợp nhiên liệu. Trong một trường hợp, điều này xảy ra trong bộ chế hòa khí, và sau đó tất cả được đưa vào xi lanh động cơ. Trong một trường hợp khác, xăng được phun qua các vòi phun đặc biệt (kim phun) trực tiếp vào ống góp hoặc buồng đốt.

Để hiểu đầy đủ về hoạt động của động cơ đốt trong, bạn cần biết rằng có một số loại động cơ hiện đại đã được chứng minh tính hiệu quả trong vận hành:

  • động cơ xăng;
  • động cơ diesel;
  • lắp đặt khí đốt;
  • thiết bị khí-diesel;
  • tùy chọn quay.

Nguyên lý hoạt động của ICE các loại này thực tế là giống nhau.

ICE đột quỵ

Mỗi chiếc chứa nhiên liệu, sẽ nổ trong buồng đốt, mở rộng và đẩy một pít-tông gắn trên trục khuỷu. Hơn nữa, chuyển động quay này được truyền đến các bánh xe của ô tô bằng các cơ cấu và cụm lắp ráp bổ sung.

Ví dụ, chúng ta sẽ xem xét động cơ bốn thì chạy xăng, vì nó là tùy chọn nhà máy điện phổ biến nhất trên ô tô trên đường của chúng ta.

Vì vậy, bạn:

  1. cửa vào mở ra và buồng đốt được đổ đầy hỗn hợp nhiên liệu đã chuẩn bị
  2. buồng được bịt kín và thể tích của nó giảm trong quá trình nén
  3. hỗn hợp nổ và đẩy pít-tông, nhận một xung năng lượng cơ học
  4. buồng đốt được giải phóng khỏi các sản phẩm cháy

Trong mỗi giai đoạn này của hoạt động ICE, một số quá trình diễn ra đồng thời. Trong trường hợp thứ nhất, piston ở vị trí thấp nhất, trong khi tất cả các van cung cấp nhiên liệu đều mở. Giai đoạn tiếp theo bắt đầu với việc đóng hoàn toàn tất cả các lỗ và di chuyển piston đến vị trí tối đa. Đồng thời, mọi thứ đều được nén.

Sau khi đạt đến vị trí trên cùng của piston một lần nữa, điện áp được đặt vào bugi và nó tạo ra tia lửa điện, đốt cháy hỗn hợp gây nổ. Lực của vụ nổ này đẩy pít-tông đi xuống, đồng thời các cửa xả mở ra và khoang này được làm sạch cặn khí. Sau đó, mọi thứ được lặp lại.

Hoạt động của bộ chế hòa khí

Sự hình thành hỗn hợp nhiên liệu trong ô tô của nửa đầu thế kỷ trước diễn ra với sự hỗ trợ của bộ chế hòa khí. Để hiểu cách thức hoạt động của động cơ đốt trong, bạn cần biết rằng các kỹ sư ô tô đã thiết kế hệ thống nhiên liệu theo cách một hỗn hợp đã chuẩn bị được đưa vào buồng đốt.

Thiết bị chế hòa khí

Sự hình thành của nó được thực hiện bởi bộ chế hòa khí. Anh ta trộn xăng và không khí theo đúng tỷ lệ rồi cho tất cả vào các xi lanh. Sự đơn giản tương đối của thiết kế hệ thống cho phép nó vẫn là một phần không thể thay thế của các đơn vị xăng trong một thời gian dài. Nhưng sau đó, những thiếu sót của nó bắt đầu chiếm ưu thế hơn so với những ưu điểm và không đáp ứng được những yêu cầu ngày càng cao đối với ô tô nói chung.

Nhược điểm của hệ thống chế hòa khí:

  • không có cách nào để cung cấp các chế độ tiết kiệm với các chế độ lái thay đổi đột ngột;
  • vượt quá giới hạn của các chất có hại trong khí thải;
  • công suất ô tô thấp do hỗn hợp pha chế không phù hợp với trạng thái của ô tô.

Họ đã cố gắng bù đắp những thiếu sót này bằng cách cung cấp xăng trực tiếp qua kim phun.

Hoạt động của động cơ phun

Nguyên lý hoạt động của động cơ phun xăng là phun xăng trực tiếp vào đường ống nạp hoặc buồng đốt. Nhìn trực quan, mọi thứ tương tự như hoạt động của một lắp đặt động cơ diesel, khi nguồn cung cấp được đo và chỉ vào xi lanh. Sự khác biệt duy nhất là các bộ phun có lắp bugi.

Thiết kế vòi phun

Các giai đoạn hoạt động của động cơ phun xăng trực tiếp không có sự khác biệt so với phiên bản chế hòa khí. Sự khác biệt duy nhất là ở nơi mà hỗn hợp được hình thành.

Do tùy chọn thiết kế này, những ưu điểm của động cơ như vậy được cung cấp:

  • tăng công suất lên đến 10% với đặc tính kỹ thuật tương tự bộ chế hòa khí;
  • tiết kiệm xăng đáng chú ý;
  • cải thiện hoạt động môi trường về phát thải.

Nhưng với những ưu điểm như vậy cũng có những nhược điểm. Những cái chính là bảo trì, bảo trì và tùy chỉnh. Không giống như bộ chế hòa khí, có thể tháo rời, lắp ráp và điều chỉnh độc lập, kim phun yêu cầu thiết bị đặc biệt đắt tiền và một số lượng lớn các cảm biến khác nhau được lắp đặt trên xe.

Phương pháp phun nhiên liệu

Trong quá trình phát triển của quá trình cung cấp nhiên liệu cho động cơ, quá trình này diễn ra liên tục với buồng đốt. Trong các động cơ đốt trong hiện đại nhất, điểm cung cấp xăng và điểm đốt cháy đã hợp nhất. Bây giờ, hỗn hợp không còn được hình thành trong bộ chế hòa khí hoặc ống nạp mà được bơm trực tiếp vào buồng. Xem xét tất cả các tùy chọn cho các thiết bị tiêm.

Tùy chọn tiêm điểm đơn

Tùy chọn thiết kế đơn giản nhất trông giống như phun nhiên liệu thông qua một vòi phun duy nhất vào ống nạp. Sự khác biệt với bộ chế hòa khí là bộ chế hòa khí cung cấp hỗn hợp thành phẩm. Ở phiên bản phun xăng, nhiên liệu được cung cấp thông qua kim phun. Lợi ích là tiết kiệm chi phí.

Tùy chọn phân phối nhiên liệu một điểm

Phương pháp này cũng tạo thành hỗn hợp bên ngoài buồng, nhưng nó sử dụng các cảm biến nạp trực tiếp đến từng xi lanh thông qua ống nạp. Đây là một lựa chọn sử dụng nhiên liệu tiết kiệm hơn.

Phun trực tiếp vào buồng

Tùy chọn này cho đến nay sử dụng hiệu quả nhất các khả năng của thiết kế tiêm. Nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng. Do đó, mức độ khí thải độc hại được giảm xuống và chiếc xe còn tiết kiệm xăng hơn, tăng sức mạnh.

Mức độ tin cậy của hệ thống tăng lên làm giảm tác động tiêu cực đến việc bảo trì. Nhưng những thiết bị như vậy cần nhiên liệu chất lượng cao.

Đủ đơn giản, mặc dù nó bao gồm nhiều chi tiết. Chúng ta hãy xem xét điều này chi tiết hơn.

Thiết bị ICE chung

Mỗi động cơ có một xi lanh và một piston. Đầu tiên, nhiệt năng được biến đổi thành cơ năng, có khả năng làm cho ô tô chuyển động. Chỉ trong một phút, quá trình này được lặp lại hàng trăm lần, do đó trục khuỷu ra khỏi động cơ quay liên tục.

Động cơ của máy móc bao gồm một số phức hợp các hệ thống và cơ chế biến năng lượng thành công cơ học.

Cơ sở của nó là:

    phân phối khí;

    cơ cấu tay quay.

Ngoài ra, các hệ thống sau hoạt động trong đó:

  • sự đánh lửa;

  • làm mát;

cơ chế tay quay

Nhờ có anh ta mà chuyển động tịnh tiến của trục khuỷu chuyển thành chuyển động quay. Loại thứ hai được truyền đến tất cả các hệ thống dễ dàng hơn so với chu kỳ, đặc biệt vì liên kết truyền cuối cùng là các bánh xe. Và chúng hoạt động thông qua luân chuyển.

Nếu ô tô không phải là xe có bánh, thì cơ chế chuyển động này có thể không cần thiết. Tuy nhiên, trong trường hợp của máy, hoạt động của tay quay là hoàn toàn hợp lý.

Cơ chế phân phối khí

Nhờ dây curoa thời gian, hỗn hợp làm việc hoặc không khí đi vào các xilanh (tùy thuộc vào đặc điểm hình thành hỗn hợp trong động cơ), sau đó các khí thải và sản phẩm cháy được loại bỏ.

Đồng thời, sự trao đổi khí xảy ra tại thời điểm đã định với một lượng nhất định, được tổ chức theo chu kỳ và đảm bảo hỗn hợp làm việc chất lượng cao, cũng như thu được hiệu quả lớn nhất từ \u200b\u200bnhiệt tỏa ra.

Hệ thống cung cấp

Hỗn hợp không khí / nhiên liệu được đốt cháy trong xi lanh. Hệ thống đang được xem xét điều chỉnh nguồn cung của họ với số lượng và tỷ lệ nghiêm ngặt. Có sự hình thành hỗn hợp bên ngoài và bên trong. Trong trường hợp đầu tiên, không khí và nhiên liệu được trộn bên ngoài xi lanh, và trong trường hợp khác, bên trong nó.

Hệ thống cấp liệu với sự hình thành hỗn hợp bên ngoài có một thiết bị đặc biệt gọi là bộ chế hòa khí. Trong đó, nhiên liệu được nguyên tử hóa trong môi trường không khí, sau đó đi vào các xi lanh.

Một chiếc ô tô có hệ thống hình thành hỗn hợp bên trong được gọi là phun và diesel. Trong đó, các xi-lanh chứa đầy không khí, nơi nhiên liệu được phun vào thông qua các cơ chế đặc biệt.

Hệ thống đánh lửa

Đây là nơi diễn ra quá trình đánh lửa cưỡng bức hỗn hợp làm việc trong động cơ. Các đơn vị diesel không cần điều này, vì quá trình của chúng được thực hiện qua không khí cao, thực sự trở nên nóng đỏ.

Phóng điện tia lửa điện chủ yếu được sử dụng trong động cơ. Tuy nhiên, ngoài việc này, có thể sử dụng các ống đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp làm việc với chất cháy.

Nó có thể được đốt cháy theo những cách khác. Nhưng thiết thực nhất hiện nay là hệ thống tia lửa điện.

Khởi đầu

Hệ thống này đạt được chuyển động quay của trục khuỷu động cơ khi khởi động. Điều này là cần thiết cho sự bắt đầu hoạt động của các cơ chế riêng lẻ và toàn bộ động cơ nói chung.

Một bộ khởi động chủ yếu được sử dụng để khởi động. Nhờ anh ấy, quá trình này trở nên dễ dàng, đáng tin cậy và nhanh chóng. Nhưng cũng có thể có một biến thể của đơn vị khí nén, hoạt động dự trữ trong máy thu hoặc được cung cấp với máy nén điều khiển bằng điện.

Hệ thống đơn giản nhất là tay quay, qua đó trục khuỷu được quay trong động cơ và hoạt động của tất cả các cơ cấu và hệ thống bắt đầu. Cho đến gần đây, tất cả các tài xế đều đưa cô ấy đi cùng. Tuy nhiên, không có câu hỏi nào về sự tiện lợi trong trường hợp này. Do đó, hôm nay mọi người đều làm mà không có cô ấy.

Làm mát

Nhiệm vụ của hệ thống này là duy trì một nhiệt độ nhất định của bộ phận hoạt động. Thực tế là sự đốt cháy trong các xi lanh của hỗn hợp xảy ra với sự tỏa nhiệt. Các cụm và bộ phận của động cơ trở nên nóng và cần được làm mát liên tục để hoạt động bình thường.

Phổ biến nhất là hệ thống chất lỏng và không khí.

Để động cơ được làm mát liên tục, cần phải có bộ trao đổi nhiệt. Trong động cơ có phiên bản chất lỏng, vai trò của nó được thực hiện bởi một bộ tản nhiệt, bao gồm nhiều ống để di chuyển nó và truyền nhiệt đến các bức tường. Lượng khí thải được tăng thêm thông qua một quạt được lắp bên cạnh bộ tản nhiệt.

Trong các thiết bị làm mát bằng không khí, việc vây bề mặt của các phần tử nóng nhất được sử dụng, do đó diện tích truyền nhiệt tăng lên đáng kể.

Hệ thống làm mát này không hiệu quả và do đó ít được lắp đặt trên các xe ô tô hiện đại. Nó được sử dụng chủ yếu trên xe máy và động cơ đốt trong nhỏ không yêu cầu làm việc nặng.

Hệ thống bôi trơn

Bôi trơn các bộ phận là cần thiết để giảm tổn thất cơ năng xảy ra trong cơ cấu tay quay và thời gian. Ngoài ra, quá trình này giúp giảm mài mòn các bộ phận và cung cấp một số khả năng làm mát.

Bôi trơn trong động cơ ô tô chủ yếu được sử dụng dưới áp suất, nơi dầu được cung cấp thông qua các đường bằng bơm.

Một số phần tử được bôi trơn bằng cách bắn tung tóe hoặc nhúng vào dầu.

Động cơ hai thì và bốn thì

Thiết bị của động cơ ô tô loại thứ nhất hiện được sử dụng trong phạm vi khá hẹp: trên xe mô tô, xe gắn máy rẻ tiền, tàu thuyền và máy cắt cỏ. Nhược điểm của nó là mất hỗn hợp làm việc trong quá trình loại bỏ khí thải. Ngoài ra, việc thổi cưỡng bức và yêu cầu tăng lên đối với độ ổn định nhiệt của van xả là nguyên nhân làm tăng giá động cơ.

Ở động cơ bốn kỳ, những nhược điểm này không phải do sự hiện diện của cơ cấu phân phối khí. Tuy nhiên, hệ thống này cũng có những vấn đề riêng. Hiệu suất động cơ tốt nhất sẽ đạt được trong dải tốc độ trục khuỷu rất hẹp.

Sự phát triển của công nghệ và sự xuất hiện của các đơn vị điều khiển điện tử đã giúp giải quyết vấn đề này. Cấu trúc bên trong của động cơ bây giờ bao gồm một bộ điều khiển điện từ, với sự trợ giúp của chế độ phân phối khí tối ưu được chọn.

Nguyên lý hoạt động

ICE hoạt động như sau. Sau khi hỗn hợp làm việc đi vào buồng đốt, nó được nén và đánh lửa bằng tia lửa điện. Trong quá trình đốt cháy, áp suất siêu mạnh được tạo ra trong xi lanh, dẫn động piston. Nó bắt đầu di chuyển về phía trung tâm chết dưới, là hành trình thứ ba (sau khi hút và nén), được gọi là hành trình công suất. Lúc này nhờ có piston mà trục khuỷu bắt đầu quay. Đến lượt mình, piston di chuyển đến tâm trên cùng, đẩy khí thải ra ngoài, đây là hành trình thứ tư của động cơ - xả.

Tất cả các công việc bốn thì khá đơn giản. Để dễ hiểu hơn cả về cấu tạo chung của động cơ ô tô và hoạt động của nó, các bạn xem video trình bày rõ ràng về hoạt động của động cơ đốt trong.

Điều chỉnh

Nhiều chủ sở hữu xe hơi, đã quen với chiếc xe của họ, muốn nhận được nhiều hơn những gì nó có thể cung cấp. Vì vậy, không có gì lạ khi điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh động cơ, tăng sức mạnh của nó. Điều này có thể được thực hiện theo một số cách.

Ví dụ, điều chỉnh chip được biết đến, khi, bằng cách lập trình lại máy tính, động cơ được điều chỉnh để hoạt động năng động hơn. Phương pháp này có cả người ủng hộ và người phản đối.

Phương pháp truyền thống hơn là điều chỉnh động cơ, trong đó một số sửa đổi được thực hiện cho động cơ. Đối với điều này, một sự thay thế được thực hiện với các pít-tông và các thanh kết nối phù hợp với nó; một tuabin được lắp đặt; các thao tác phức tạp với khí động học được thực hiện và như vậy.

Thiết bị của động cơ ô tô không phức tạp như vậy. Tuy nhiên, do số lượng lớn các yếu tố được bao gồm trong đó và sự cần thiết phải phối hợp giữa chúng với nhau, để bất kỳ thay đổi nào có kết quả như mong muốn, đòi hỏi tính chuyên nghiệp cao của người thực hiện chúng. Vì vậy, trước khi quyết định điều này, bạn nên bỏ công sức ra để tìm một bậc thầy thực sự cho nghề của mình.



Các bài báo tương tự