Namen in naprava motorja z notranjim zgorevanjem

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:24

Več kot sto let se motorji z notranjim zgorevanjem uporabljajo kot elektrarne za večino strojev in mehanizmov. V začetku 20. stoletja so zamenjali parni stroj z zunanjim izgorevanjem. Motor z notranjim zgorevanjem je zdaj najvarčnejši in najučinkovitejši med drugimi motorji. Poglejmo si napravo motorja z notranjim zgorevanjem.

Zgodovina ustvarjanja

Zgodovina teh enot se je začela pred približno 300 leti. Takrat je Leonardo Da Vinci razvil prvo risbo primitivnega motorja. Razvoj te enote je dal zagon sestavljanju, testiranju in nenehnemu izboljševanju motorja z notranjim zgorevanjem.

Leta 1861 so po risbah, ki jih je Da Vinci zapustil svetu, ustvarili prvi dvotaktni motor. Takrat si nihče ni mislil, da bodo vsi avtomobili in druga oprema opremljeni s takšnimi inštalacijami, čeprav so takrat na železniški opremi uporabljali parne enote.

Prvi, ki je uporabljal motorje z notranjim zgorevanjem v avtomobilih,je bil Henry Ford. Bil je prvi, ki je napisal knjigo o zasnovi in delovanju motorja z notranjim zgorevanjem. Ford je bil prvi, ki je izračunal učinkovitost teh motorjev.

Razvrstitev motorjev z notranjim zgorevanjem

V procesu razvoja se je naprava motorja z notranjim zgorevanjem zakomplicirala. Njegov namen pa je ostal enak. Obstaja več glavnih vrst motorjev z notranjim zgorevanjem, ki so danes najučinkovitejši.

Prvi v smislu učinkovitosti in ekonomičnosti - batne enote. V teh enotah se energija, ki nastane pri zgorevanju mešanice goriva, pretvori v gibanje prek sistema ojnic in ročične gredi.

Splošna ureditev motorja z notranjim zgorevanjem z uplinjačem se ne razlikuje od drugih motorjev. Toda gorljiva mešanica se pripravi neposredno v uplinjač. Vbrizgavanje se izvaja v skupni razdelilnik, od koder pod vplivom vakuuma mešanica vstopi v valje, kjer se nato prižge zaradi električnega razelektritve na sveči.

Motor z vbrizgavanjem se od motorja z uplinjačem razlikuje po tem, da se gorivo dovaja v vsak valj neposredno skozi ločene šobe. Potem, ko se bencin pomeša z zrakom, se gorivo vžge z iskrom sveče.

Dizelski motor se razlikuje od bencinskega. Na kratko razmislimo o napravi dizelskega motorja z notranjim zgorevanjem. Za vžig se ne uporabljajo sveče. To gorivo se vžge pod visokim tlakom. Zaradi tega se dizelski motor segreje. Temperatura je višja od temperature zgorevanja. Vbrizgavanje se izvaja s pomočjo šob.

Rotorsko-batni motorji sodijo tudi med motorje z notranjim zgorevanjem. V teh enotah toplotna energija izzgorevanje goriva vpliva na rotor. Ima posebno obliko in poseben profil. Pot gibanja rotorja je planetarna (element se nahaja znotraj posebne komore). Rotor hkrati opravlja ogromno funkcij - to je distribucija plina, funkcija ročične gredi in bata.

Obstajajo tudi plinskoturbinski motorji z notranjim zgorevanjem. V teh enotah se toplotna energija pretvarja skozi rotor s klinastimi rezili. Ti mehanizmi nato povzročijo vrtenje turbine.

Batni motorji veljajo za najbolj zanesljive, nizko vzdrževanje in ekonomične. Rotacijski se v množični avtomobilski tehnologiji praktično ne uporabljajo. Zdaj samo japonska Mazda proizvaja modele avtomobilov, opremljenih z rotacijskimi batnimi motorji. Izkušene avtomobile s plinskoturbinskimi motorji je Chrysler proizvajal v 60. letih, po tem pa se v te naprave ni vrnil noben proizvajalec avtomobilov. V Sovjetski zvezi so bili nekateri modeli tankov in pristajalnih ladij za kratek čas opremljeni s plinskoturbinskimi motorji. Toda potem je bilo odločeno, da se takšne agregate opustijo. Zato razmišljamo o napravi motorja z notranjim zgorevanjem - so najbolj priljubljeni in učinkoviti.

naprava ICE

V ohišju motorja je združenih več sistemov. To je blok cilindrov, v katerem se nahajajo same zgorevalne komore. Pri slednjem gori mešanica goriva. Motor je sestavljen tudi iz ročičnega mehanizma, zasnovanega za pretvorbo energije batov v vrtenje ročične gredi. V elektrarniEnota ima tudi mehanizem za distribucijo plina. Njegova naloga je zagotoviti pravočasno odpiranje in zapiranje sesalnih in izpušnih ventilov. Motor ne bo mogel delovati brez vbrizgavanja, vžiga in izpušnega sistema.

Pri zagonu pogonske enote se mešanica goriva in zraka dovaja v jeklenke skozi odprte sesalne ventile. Nato se vžge zaradi električne razelektritve na svečki. Ko se zmes vžge in se plini začnejo širiti, se bo pritisk na bat povečal. Slednji se bo začel premikati in povzročil vrtenje ročične gredi.

Zasnova in delovanje motorja z notranjim zgorevanjem sta takšna, da motor deluje v določenih ciklih. Ti cikli se nenehno ponavljajo z visoko frekvenco. To zagotavlja neprekinjeno vrtenje ročične gredi.

Načelo delovanja dvotaktnih motorjev z notranjim zgorevanjem

Ko se motor zažene, se bat, ki ga poganja vrtenje ročične gredi, začne premikati. Ko doseže najnižjo točko in se začne premikati navzgor, se gorivo dovaja v cilinder.

Pri premikanju navzgor bat stisne mešanico. Ko doseže zgornjo mrtvo točko, svečka vžge mešanico zaradi električne razelektritve. Plini se takoj razširijo in potisnejo bat navzdol.

Nato se izpušni ventil cilindra odpre in produkti zgorevanja izstopijo iz jeklenk v izpušni sistem. Potem, ko bo spet dosegel spodnjo točko, se bo bat začel premikati navzgor. Motorna gred bo naredila en obrat.

Ko se začne novogibanja bata, se sesalni ventili ponovno odprejo in mešanica goriva se dovaja. Zavzel bo celotno prostornino, ki so jo zasedli produkti zgorevanja, in cikel se bo znova ponovil. Zaradi dejstva, da bati v takšnih motorjih delujejo le v dveh ciklih, je za razliko od štiritaktnega motorja z notranjim zgorevanjem opravljenih manj gibov. Zmanjšane izgube zaradi trenja. Toda ti motorji postajajo bolj vroči.

Pri dvotaktnih pogonskih enotah ima bat tudi vlogo mehanizma za distribucijo plina. V procesu gibanja se odpirajo in zapirajo odprtine za dovod mešanice goriva in izpust izpušnih plinov. Najslabša izmenjava plina v primerjavi s štiritaktnimi motorji je glavna pomanjkljivost takšnih motorjev. V času izpušnih plinov se moč močno izgubi.

Trenutno se dvotaktni motorji uporabljajo v mopedih, skuterjih, čolnih, bencinskih žagah in drugih vozilih z majhno močjo.

Štiritaktni

Naprava tega tipa motorja z notranjim zgorevanjem se nekoliko razlikuje od dvotaktnega. Tudi načelo delovanja je nekoliko drugačno. Obstajajo štirje takti na vrtenje ročične gredi.

Prvi korak je dovajanje gorljive mešanice v cilinder motorja. Motor pod vplivom vakuuma sesa zmes v cilinder. Bat v cilindru se v tem trenutku spusti. Dovodni ventil je odprt in atomiziran bencin in zrak bosta vstopila v zgorevalno komoro.

Naslednji sledi kompresijski hod. Sesalni ventil se zapre in bat se premakne navzgor. V tem primeru je mešanica v cilindru znatno stisnjena. Zaradi pritiska mešanicasegreje. Pritisk poveča koncentracijo.

Sledi tretji delovni cikel. Ko bat skoraj doseže svoj zgornji položaj, se aktivira sistem za vžig. Na svečo preskoči iskra in mešanica se vname. Zaradi trenutnega širjenja plinov in širjenja energije eksplozije se bat pod pritiskom premakne navzdol. Ta cikel pri delovanju štiritaktnega motorja je glavni. Ostali trije ukrepi ne vplivajo na nastanek dela in so pomožni.

V četrtem ciklu se začne faza sproščanja. Ko bat doseže dno zgorevalne komore, se izpušni ventil odpre in izpušni plini izstopijo najprej v izpušni sistem in nato v ozračje.

Tukaj je naprava in princip delovanja štiritaktnega motorja z notranjim zgorevanjem, ki je nameščen pod pokrovom večine avtomobilov.

Pomožni sistemi

Pregledali smo napravo motorja z notranjim zgorevanjem. Toda noben motor ne bi mogel delovati, če ne bi bil opremljen z dodatnimi sistemi. O njih bomo govorili spodaj.

vžig

Ta sistem je del električne opreme. Zasnovan je tako, da tvori iskre, ki vžgejo mešanico goriva.

Sistem vključuje baterijo in generator, ključavnico za vžig, tuljavo in posebno napravo - razdelilnik vžiga.

Sesalni sistem

Potrebno je, da lahko motor vstopi brez prekinitevzrak. Za tvorbo mešanice je potreben kisik. Sam bencin ne bo gorel. Treba je opozoriti, da je v uplinjačih dovod samo filter in zračni kanali. Sesalni sistem sodobnih avtomobilov je bolj zapleten. Vključuje dovod zraka v obliki cevi, filter, dušilno loputo in sesalni razdelilnik.

Električni sistem

Iz principa motorja z notranjim zgorevanjem vemo, da mora motor nekaj zgoreti. Je bencin ali dizelsko gorivo. Napajalni sistem zagotavlja oskrbo z gorivom med delovanjem motorja.

V najbolj primitivnem primeru je ta sistem sestavljen iz rezervoarja, pa tudi cevi za gorivo, filtra in črpalke, ki dovajajo gorivo v uplinjač. V avtomobilih z vbrizgavanjem električni sistem krmili ECU.

Sistem mazanja

Sistem mazanja vključuje oljno črpalko, korito, oljni filter. Dizelski in močni bencinski pogonski agregati imajo tudi hladilnik za čiščenje maziva. Črpalko poganja ročična gred.

Sklep

To je motor z notranjim zgorevanjem. Preučili smo napravo in načelo njenega delovanja in zdaj je jasno, kako deluje avto, motorna žaga ali dizelski generator.