Motor belső égésúgy hívják, mert az üzemanyag közvetlenül a munkakamrájában gyújtódik meg, nem pedig további külső közegben. Elv belső égésű motor működéseégés során keletkező gázok hőtágulásának fizikai hatása alapján üzemanyag-levegő keverék nyomás alatt áll a motor hengereiben. Az ebben a folyamatban felszabaduló energia átalakul gépészeti munka.
A belső égésű motorok fejlődése során többféle motortípus, besorolásuk és általános felépítésük alakult ki:
- Dugattyús belső égésű motorok. Ezekben a munkakamra a hengerek belsejében található, és hőenergia mechanikai munkává alakítják át egy forgattyús mechanizmus révén, amely mozgási energiát ad át főtengely. A dugattyús motorok a következőkre oszlanak:
- karburátor, amelyben a levegő-üzemanyag keveréket a karburátorban alakítják ki, befecskendezik a hengerbe, és ott meggyújtják a gyújtógyertya szikrájával;
- befecskendezés, amelyben a keveréket közvetlenül a szívócsőbe juttatják speciális fúvókákon keresztül, elektronikus vezérlőegység vezérlése alatt, és gyújtógyertyával is meggyújtják;
- dízelmotorok, amelyekben a levegő-üzemanyag keveréket gyújtógyertya nélkül, sűrített levegővel gyújtják meg, amelyet nyomás hatására az égési hőmérsékletet meghaladó hőmérsékletre melegítenek, és az üzemanyagot injektorokon keresztül fecskendezik a hengerekbe.
- Forgódugattyús belső égésű motorok. Itt a hőenergia mechanikai munkává alakul át egy speciális alakú és profilú rotor forgatásával munkagázokkal. A rotor egy „bolygópályán” mozog a nyolcas alakú munkakamrában, és ellátja a dugattyú, az időzítő mechanizmus (gázelosztó mechanizmus) és a főtengely funkcióit.
- Gázturbinás belső égésű motorok. Készülékük sajátosságai a hőenergia mechanikai munkává alakítása egy speciális, ék alakú lapátokkal ellátott rotor forgatásával, amely a turbina tengelyét hajtja meg.
Az alábbiakban csak a dugattyús motorokat vesszük figyelembe, mivel csak ezeket használják széles körben autóipar. Ennek fő okai: megbízhatóság, előállítási és karbantartási költség, magas termelékenység.
Belső égésű motor kialakítása
Motor tervezési diagram. Az első dugattyús belső égésű motoroknak csak egy kis átmérőjű hengerük volt. Ezt követően a teljesítmény növelése érdekében először a henger átmérőjét, majd a számát növelték. Fokozatosan a belső égésű motorok az általunk ismert formát öltötték. Egy modern autó „szíve” akár 12 hengeres is lehet.
A legegyszerűbb a soros hengerelrendezésű motor. A hengerek számának növekedésével azonban ez is nő lineáris dimenzió motor. Ezért megjelent egy kompaktabb elrendezési lehetőség - V-alakú. Ezzel az opcióval a hengerek egymáshoz képest szögben (180 fokon belül) helyezkednek el. Általában 6 hengeres és nagyobb motorokhoz használják.
A motor egyik fő része a henger (6), amely egy dugattyút (7) tartalmaz, amely összekötő rúdon (9) keresztül kapcsolódik a forgattyús tengelyhez (12). Egyenes vonalú mozgás A hengerben lévő dugattyú fel és le mozgását a hajtórúd és a hajtókar alakítja át a főtengely forgó mozgásává.
A tengely végére lendkerék (10) van rögzítve, melynek célja a tengely egyenletes forgásának biztosítása a motor működése közben. A henger tetejét szorosan lezárja a hengerfej (hengerfej), amelyben a megfelelő csatornákat lezáró bemeneti (5) és kimeneti (4) szelepek találhatók.
A szelepek kinyílnak a bütykök hatására vezérműtengely(14) átviteli mechanizmusokon (15) keresztül. A vezérműtengelyt fogaskerekek (13) hajtják a főtengelyről.
A súrlódás leküzdéséből adódó veszteségek csökkentése, a hőelvezetés, a karcolás megakadályozása és gyors kopás dörzsölő részek olajjal vannak kenve. Normális létrehozása érdekében termikus rezsim A motort a hengerekben kell hűteni.
De a fő feladat a dugattyú működése, mert ez a fő hajtóerő. Ehhez a hengereket éghető keverékkel kell ellátni bizonyos arányban (benzinmotoroknál) vagy mért üzemanyag-adagokat szigorúan meghatározott pillanatban, nagy nyomás alatt (dízelmotorok esetén). A tüzelőanyag az égéstérben meggyullad, nagy erővel lefelé löki a dugattyút, ezáltal mozgásba hozza azt.
A motor működési elve
A motor működési diagramja. Az alacsony teljesítmény miatt és nagy áramlás szinte az összes kétütemű motor üzemanyaga modern motorok 4 ütemű ciklusokkal gyártva:
- Üzemanyag bemenet;
- Üzemanyag kompresszió;
- Égés;
- A kipufogógázok kivezetése az égéskamrán kívül.
A referenciapont a dugattyú felső helyzete (TDC - felső holtpont). BAN BEN Ebben a pillanatban A bemeneti nyílást egy szelep nyitja, a dugattyú elkezd lefelé mozogni, és beszívja az üzemanyag-keveréket a hengerbe. Ez a ciklus első üteme.
A második löket során a dugattyú eléri legalacsonyabb pontját (BDC - alsó holtpont), ugyanakkor a bemeneti nyílás bezárul, a dugattyú felfelé kezd mozogni, aminek következtében az üzemanyag-keverék összenyomódik. Amikor a dugattyú eléri a maximális csúcspontját, az üzemanyag-keveréket a maximumra sűrítik.
A harmadik szakasz a sűrített üzemanyag-keverék gyújtógyertya segítségével történő meggyújtása, amely szikrát bocsát ki. Ennek eredményeként a gyúlékony összetétel felrobban, és nagy erővel lenyomja a dugattyút.
Az utolsó szakaszban a dugattyú eléri az alsó határt, és tehetetlenséggel visszatér a felső pontba. Ekkor kinyílik a kipufogószelep, a kipufogógáz-keverék gáz formájában kilép az égéstérből, kipufogórendszer az utcán végzi. Ezt követően a ciklus az első szakasztól kezdve ismét megismétlődik, és a motor teljes működési ideje alatt folytatódik.
A fent leírt módszer univerzális. Szinte minden benzinmotor működése ezen az elven alapul. A dízelmotorok abban különböznek, hogy nincsenek gyújtógyertyák - az üzemanyagot meggyújtó elem. A dízel üzemanyag detonációja az üzemanyag-keverék erős összenyomása miatt következik be. A „beszívás” löket során tiszta levegő jut a dízelhengerekbe. A „kompressziós” löket során a levegő 600 O C-ra melegszik fel. Ennek a löketnek a végén az üzemanyag egy bizonyos részét fecskendezik a hengerbe, amely magától meggyullad.
Motorrendszerek
A fenti egy BC (cilinderblokk) és egy forgattyús mechanizmus (crank mechanizmus). kívül modern belső égésű motorral más segédrendszerekből áll, amelyek az észlelés megkönnyítése érdekében a következők szerint vannak csoportosítva:
- Időzítés (szelepidő-beállító mechanizmus);
- Kenőrendszer;
- Hűtőrendszer;
- Üzemanyag-ellátó rendszer;
- Kipufogórendszer.
Időzítő mechanizmus - gázelosztó mechanizmus
Annak érdekében, hogy a szükséges mennyiségű üzemanyag és levegő bejusson a hengerbe, és az égéstermékek időben eltávolíthatók legyenek a munkakamrából, a belső égésű motorban van egy gázelosztó mechanizmus. Feladata a szívó- és kipufogószelepek nyitása és zárása, amelyen keresztül a tüzelőanyag-levegő éghető keverék bejut a hengerekbe és a kipufogógázok eltávoznak. A vezérmű alkatrészei a következők:
- Vezérműtengely;
- Bemeneti és kipufogószelepek rugóval és vezetőperselyekkel;
- Szelephajtó alkatrészek;
- Időzítő meghajtó elemek.
A vezérműszíjat az autó motorjának főtengelye hajtja. Lánc vagy szíj segítségével a forgást a vezérműtengelyre továbbítják, amely a bütykök vagy a lengőkarok segítségével a tolókon keresztül megnyomja a szívó- vagy kipufogószelepet, és felváltva nyitja és zárja azokat.
Kenőrendszer
Bármely motornak sok dörzsölő alkatrésze van, amelyeket folyamatosan kenni kell a súrlódásból eredő teljesítményveszteség csökkentése és a fokozott kopás és elakadások elkerülése érdekében. Erre van egy kenőrendszer. Útközben számos további problémát is megold: megvédi a belső égésű motor alkatrészeit a korróziótól, kiegészítő hűtés motoralkatrészek, valamint a kopó termékek eltávolítása a dörzsölő alkatrészek érintkezési pontjairól. Az autó motorjának kenési rendszere a következőkből áll:
- Olajteknő (teknő);
- Olajellátó szivattyú;
- Olajszűrő nyomáscsökkentő szeleppel;
- Olajvezetékek;
- Olajszintjelző pálca (olajszintjelző);
- Rendszer nyomásjelző;
- Olajbetöltő nyak.
Hűtőrendszer
A motor működése közben a részei érintkezésbe kerülnek az üzemanyag-levegő keverék égése során keletkező forró gázokkal. Annak elkerülése érdekében, hogy a belső égésű motor alkatrészei a túlzott tágulás miatt tönkremenjenek melegítéskor, hűteni kell azokat. Levegővel vagy folyadékkal hűtheti az autó motorját. A modern motorok általában folyadékhűtő körrel rendelkeznek, amely a következő részekből áll:
- Motor hűtőköpeny;
- Szivattyú (szivattyú);
- Termosztát;
- Radiátor;
- Ventilátor;
- Tágulási tartály.
Üzemanyag-ellátó rendszer
A szikragyújtású és kompressziós gyújtású belső égésű motorok energiaellátó rendszerei különböznek egymástól, bár számos közös elemük van. A gyakoriak a következők:
- Üzemanyag tartály;
- Üzemanyagszint-érzékelő;
- Üzemanyagszűrők - durva és finom;
- Üzemanyag-vezetékek;
- Szívócső;
- Levegő csövek;
- Légszűrő.
Mindkét rendszer rendelkezik üzemanyag-szivattyúval, üzemanyag-elosztócsővel, üzemanyag-ellátó fúvókákkal, maga az ellátási elv ugyanaz: az üzemanyag a tartályból kerül a tartályba. üzemanyag-elosztócső, ahonnan az injektorokba kerül. De ha a legtöbb benzines belső égésű motorban a befecskendezők az autómotor szívócsonkjába juttatják, akkor a dízelmotoroknál közvetlenül a hengerbe táplálják, és ott levegővel keverik.
Az autók túlnyomó többsége kőolajszármazékokat használ üzemanyagként. Amikor ezek az anyagok égnek, gázok szabadulnak fel. Zárt térben nyomást keltenek. Egy összetett mechanizmus érzékeli ezeket a terheléseket, és először transzlációs, majd forgó mozgássá alakítja át. Ez az alapja a belső égésű motor működési elvének. Ezután a forgást a meghajtó kerekekre továbbítják.
Dugattyús hajtómű
Mi az előnye egy ilyen mechanizmusnak? Mit adott a belső égésű motor új működési elve? Jelenleg nemcsak személygépkocsikkal, hanem mezőgazdasági és rakodójárművekkel, vonatmozdonyokkal, motorkerékpárokkal, segédmotoros kerékpárokkal, robogóval is felszerelt. Az ilyen típusú motorok be vannak szerelve katonai felszerelés: harckocsik, páncélozott szállítók, helikopterek, csónakok. Gondolhat a láncfűrészekre, kaszákra, motoros szivattyúkra, generátor alállomásokra és egyéb, munkához használt mobil berendezésekre is. gázolaj, benzin vagy gázkeverék.
A belső égés elvének feltalálása előtt a gyakran szilárd tüzelőanyagot (szén, tűzifa) külön kamrában égették el. Erre a célra kazánt használtak a víz felmelegítésére. A gőzt használták a hajtóerő elsődleges forrásaként. Az ilyen mechanizmusok hatalmasak és nagyok voltak. Gőzmozdonyokkal és motoros hajókkal szerelték fel őket. A belső égésű motor feltalálása lehetővé tette a mechanizmusok méreteinek jelentős csökkentését.
Rendszer
Amikor a motor jár, folyamatosan számos ciklikus folyamat megy végbe. Stabilnak kell lenniük, és szigorúan meghatározott időn belül át kell menniük. Ez a feltétel biztosítja zavartalan működés minden rendszer.
Dízelmotoroknál az üzemanyag nincs előre előkészítve. Az üzemanyag-ellátó rendszer szállítja az üzemanyagot a tartályból, és nagy nyomás alatt szállítja a hengerekbe. A benzint előre összekeverik levegővel az út során.
A belső égésű motor működési elve az, hogy a gyújtórendszer meggyújtja ezt a keveréket, a forgattyús mechanizmus pedig fogadja, átalakítja és továbbítja a gázok energiáját a sebességváltónak. A gázelosztó rendszer égéstermékeket bocsát ki a hengerekből és eltávolítja a járművön kívül. Ugyanakkor a kipufogó hangja csökken.
A kenőrendszer lehetővé teszi a mozgó alkatrészek forgását. A dörzsölő felületek azonban felmelegszenek. A hűtőrendszer gondoskodik arról, hogy a hőmérséklet ne lépje túl a határértékeket elfogadható értékeket. Bár minden folyamat benn zajlik automatikus üzemmód, továbbra is figyelni kell őket. Ezt a vezérlőrendszer biztosítja. Adatokat továbbít a vezetőfülkében lévő távirányítóba.
Egy meglehetősen összetett mechanizmusnak testtel kell rendelkeznie. A fő alkatrészek és szerelvények benne vannak felszerelve. A rendes működést biztosító rendszerek kiegészítő berendezései a közelben találhatók, és levehető tartókra vannak felszerelve.
A hengerblokkban található a forgattyús mechanizmus. Az elégetett üzemanyagokból származó fő terhelés a dugattyúra kerül. Egy hajtórúddal csatlakozik a főtengelyhez, amely a transzlációs mozgást forgó mozgássá alakítja.
A blokkban egy henger is található. A dugattyú a belső síkja mentén mozog. Hornyok vannak belevágva az O-gyűrűk elhelyezésére. Erre azért van szükség, hogy minimalizáljuk a síkok közötti réseket és összenyomódást hozzunk létre.
A hengerfej a test tetejéhez van rögzítve. Egy gázelosztó mechanizmus van felszerelve benne. Ez egy excenterekkel, lengőkarokkal és szelepekkel ellátott tengelyből áll. Váltakozó nyitásuk és zárásuk biztosítja az üzemanyag bejutását a hengerbe, majd a hulladék égéstermékek kibocsátását.
A hengerblokk tányérja a ház aljára van felszerelve. Az olaj odafolyik, miután megkeni az alkatrészek és a mechanizmusok alkatrészeinek súrlódó ízületeit. A motor belsejében is vannak csatornák, amelyeken keresztül a hűtőfolyadék kering.
A belső égésű motor működési elve
A folyamat lényege az egyik energiafajtának a másikká történő átalakulása. Ez akkor fordul elő, amikor az üzemanyagot a motor hengerének szűk terében égetik el. A felszabaduló gázok kitágulnak, és a munkatérben túlnyomás keletkezik. A dugattyú fogadja. Mozoghat fel és le. A dugattyú összekötő rúd segítségével csatlakozik a főtengelyhez. Valójában ezek a forgattyús mechanizmus fő részei - a fő egység, amely felelős az üzemanyag kémiai energiájának átalakításáért a tengely forgó mozgásává.
A belső égésű motor működési elve a váltakozó ciklusokon alapul. Amikor a dugattyú lefelé mozog, a munka megtörténik - a főtengely egy bizonyos szögben forog. Az egyik végére masszív lendkerék van rögzítve. A gyorsulást követően tehetetlenségi nyomatékkal tovább mozog, és ez a főtengelyt is elforgatja. A hajtórúd most felfelé nyomja a dugattyút. Munkahelyet vesz fel, és ismét készen áll a meggyújtott üzemanyag energiájának átvételére.
Sajátosságok
A belső égésű motor működési elve személygépkocsik leggyakrabban az elégetett benzin energiájának átalakításán alapul. A teherautók, traktorok és speciális berendezések főként dízelmotorokkal vannak felszerelve. A cseppfolyósított gáz üzemanyagként is használható. A dízelmotorok nem rendelkeznek gyújtásrendszerrel. Az üzemanyag begyulladása a henger munkakamrájában keletkező nyomásból következik be.
A működési ciklus a főtengely egy vagy két fordulatával befejezhető. Az első esetben négy ütem történik: üzemanyag-bevitel és gyújtás, teljesítménylöket, kompresszió és kipufogógáz-kibocsátás. A kétütemű belső égésű motor a főtengely egy fordulatával egy teljes ciklust teljesít. Ebben az esetben az egyik ütemben az üzemanyagot befecskendezik és összenyomják, a másodikban pedig a gyújtást, a teljesítménylöketet és a kipufogógázokat szabadítják fel. Az ilyen típusú motorokban a gázelosztó mechanizmus szerepét a dugattyú játssza. Fel-le mozgatva felváltva nyitja ki az üzemanyag-bemeneti és a kipufogógáz-kimeneti ablakokat.
Kivéve dugattyús belső égésű motorok Vannak turbinás, sugárhajtású és kombinált belső égésű motorok is. A tüzelőanyag-energia átalakítása a jármű előre mozgásává különböző elvek szerint történik. A motor és a segédrendszerek kialakítása is jelentősen eltér.
Veszteség
Annak ellenére, hogy a belső égésű motor megbízható és stabil, a hatásfoka nem elég magas, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. A matematikai dimenzióban A motor hatékonysága belső égés átlagosan 30-45%. Ez arra utal, hogy az elégetett tüzelőanyag energiájának nagy része elpazarol.
A legjobb benzinmotorok hatásfoka csak 30% lehet. És csak a masszív, gazdaságos dízelmotorok, amelyek számos további mechanizmussal és rendszerrel rendelkeznek, képesek hatékonyan átalakítani az üzemanyag-energia akár 45%-át teljesítmény és hasznos munka tekintetében.
A belső égésű motor kialakítása nem tudja kiküszöbölni a veszteségeket. Az üzemanyag egy része nem ég el, és a kipufogógázokkal együtt távozik. Egy másik veszteség az alkatrészek és mechanizmusok alkatrészeinek illeszkedő felületeinek súrlódása során fellépő különféle ellenállások leküzdéséhez szükséges energiafelhasználás. Egy másik részét pedig a normál és zavartalan működést biztosító motorrendszerek aktiválására fordítják.
Ez a bevezető része annak a cikksorozatnak, amelynek szentelt Belsőégésű motor, amely egy rövid kirándulás a történelembe, a belső égésű motor fejlődéséről mesél. A cikk az első autókat is érinti.
A következő részek részletesen leírják a különböző belső égésű motorokat:
Összekötő rúd és dugattyú
Forgó
Turbojet
Vadászgép
A motort egy hajóra szerelték fel, amely fel tudott vitorlázni a Saône folyón. Egy évvel később, a tesztelés után, a testvérek szabadalmat kaptak találmányukra, amelyet Napóleon Bonoparte írt alá, 10 évre.
Helyesebb lenne ezt a motort sugárhajtóműnek nevezni, hiszen az volt a feladata, hogy kinyomja a vizet a hajó alja alatt található csőből...
A motor egy gyújtókamrából és egy égéskamrából, egy légbefecskendező csőmembránból, egy üzemanyag-adagolóból és egy gyújtószerkezetből állt. A motor üzemanyaga szénpor volt.
A fújtató szénporral kevert levegőáramot fecskendezett be a gyújtókamrába, ahol a parázsló kanóc meggyújtotta a keveréket. Ezt követően a részben meggyulladt keverék (a szénpor viszonylag lassan ég) az égéstérbe került, ahol teljesen kiégett és kitágulás következett be.
Ezután a gázok nyomása kiszorította a vizet kipufogócső, ami mozgásra késztette a csónakot, ami után a ciklus megismétlődött.
A motor impulzus üzemmódban működött ~12 i/perc frekvenciával.
Egy idő után a testvérek javították az üzemanyagot gyanta hozzáadásával, majd később olajjal helyettesítették, és egyszerű befecskendező rendszert terveztek.
A következő tíz évben a projekt nem kapott semmilyen fejlesztést. Claude Angliába ment, hogy népszerűsítse a motor ötletét, de minden pénzt elpazarolt, és semmit sem ért el, Joseph pedig fotózásba kezdett, és ő lett a világ első fényképe, a „Nézet ablakból”.
Franciaországban, a Niepce házmúzeumban a „Pyreolophore” másolatát állítják ki.
Kicsit később de Riva egy négykerekű kocsira szerelte motorját, amely a történészek szerint az első belső égésű motorral felszerelt autó lett.
Alessandro Voltáról
A Volta volt az első, aki cink- és rézlemezeket helyezett savba folyamatos előállítására elektromosság, létrehozva a világ első kémiai áramforrását ("Volta oszlop").
1776-ban Volta feltalált egy gázpisztolyt - a „Volta pisztolyt”, amelyben a gáz elektromos szikrából robbant fel.
1800-ban épített egy vegyi akkumulátort, amely kémiai reakciók segítségével lehetővé tette az elektromos áram előállítását.
Az elektromos feszültség mértékegysége - Volt - a Voltáról kapta a nevét.
A- henger, B- "gyújtógyertya, C- dugattyú, D- „ballon” hidrogénnel, E- racsnis, F- kipufogógáz leeresztő szelep, G- fogantyú a szelep vezérléséhez.
A hidrogént egy „ballonban” tárolták, amelyet egy cső kötött össze egy hengerrel. Az üzemanyag- és levegőellátás, valamint a keverék begyújtása és a kipufogógázok kibocsátása manuálisan, karok segítségével történt.
Működés elve:
A levegő a kipufogógáz-elvezető szelepen keresztül jutott be az égéstérbe.
A szelep zárva volt.
Kinyitották a ballonból a hidrogént szállító szelepet.
A csap zárva volt.
A gomb megnyomásával elektromos kisülés történt a „gyertyára”.
A keverék fellángolt, és felemelte a dugattyút.
Kinyílt a kipufogógáz leeresztő szelep.
A dugattyú saját súlya alatt leesett (nehéz volt), és egy kötelet húzott, ami egy blokkon keresztül forgatta a kerekeket.
Ezt követően a ciklus megismétlődött.
1813-ban de Riva újabb autót épített. Körülbelül hat méter hosszú kocsi volt, kerekei két méter átmérőjűek, súlya pedig majdnem egy tonna.
Az autó 26 métert tudott megtenni egy kővel (kb. 700 font)és négy férfi, 3 km/h sebességgel.
Minden ciklussal 4-6 métert mozgott a gép.
A kortársak közül kevesen vették komolyan ezt a találmányt, és a Francia Tudományos Akadémia azzal érvelt, hogy a belső égésű motor teljesítményében soha nem fog versenyezni a gőzgéppel.
1833-ban, Lemuel Wellman Wright amerikai feltaláló szabadalmat jegyeztetett be egy kétütemű vízhűtéses belső égésű gázmotorra.
(lásd alább)"Gáz- és olajmotorok" című könyvében a következőket írta a Wright-motorról:
„A motorrajz nagyon funkcionális, a részletek pedig gondosan kidolgozottak. A keverék robbanása közvetlenül a dugattyúra hat, amely egy összekötő rúdon keresztül forgatja a forgattyús tengelyt. Által kinézet A motor egy nagynyomású gőzgépre hasonlít, amelyben a gázt és a levegőt szivattyúk szállítják külön tartályokból. A gömb alakú tartályokban elhelyezett keveréket meggyújtották, miközben a dugattyú a TDC-be (felső holtpont) emelkedett, és lefelé/felfelé nyomta. A löket végén a szelep kinyílt, és kipufogógázokat bocsátott ki a légkörbe.
Nem ismert, hogy ezt a motort valaha is gyártották-e, de van róla rajz:
1838-ban, William Barnett angol mérnök három belső égésű motorra kapott szabadalmat.
Az első motor egy kétütemű, egyműködésű (az üzemanyag csak a dugattyú egyik oldalán égett) külön szivattyúkkal gáz és levegő számára. A keveréket külön hengerben meggyújtották, majd az égő keverék a munkahengerbe áramlott. A be- és kiszívás mechanikus szelepeken keresztül történt.
A második motor megismételte az elsőt, de kettős működésű volt, vagyis az égés felváltva történt a dugattyú mindkét oldalán.
A harmadik motor szintén kettős működésű volt, de a hengerfalakban be- és kimeneti ablakok voltak, amelyek kinyíltak, amikor a dugattyú elérte a szélső pontot (mint a modern kétütemű motoroknál). Ez lehetővé tette a kipufogógázok automatikus kibocsátását és a keverék új feltöltését.
A Barnett-motor jellegzetessége az volt, hogy a friss keveréket a dugattyú összenyomta a gyújtás előtt.
Barnett egyik motorjának rajza:
1853-57-ben, Eugenio Barzanti és Felice Matteucci olasz feltalálók kifejlesztettek és szabadalmaztattak egy kéthengeres belsőégésű motort, amelynek teljesítménye 5 l/s.
A szabadalmat a londoni iroda adta ki, mert az olasz jog nem tudta garantálni a kellő védelmet.
A prototípus elkészítésével a Bauer & Co.-t bízták meg. Milánó" (Helvetica)és 1863 elején fejeződött be. A motor sikere, ami sokkal hatékonyabb volt, mint Gőzgép, olyan nagynak bizonyult, hogy a cég a világ minden tájáról kezdett kapni megrendeléseket.
Korai, egyhengeres Barzanti-Matteucci motor:
Barzanti-Matteucci kéthengeres motormodell:
Matteucci és Barzanti megállapodást kötött a motor gyártásáról az egyik belga céggel. Barzanti Belgiumba ment, hogy személyesen felügyelje a munkát, és hirtelen meghalt tífuszban. Barzanti halálával a motoron végzett minden munka leállt, és Matteucci visszatért korábbi hidraulikus mérnöki munkahelyére.
1877-ben Matteucci azt állította, hogy ő és Barzanti voltak a belső égésű motor fő alkotói, és az August Otto által épített motor nagyon hasonlított a Barzanti-Matteucci motorra.
A Barzanti és Matteucci szabadalomra vonatkozó dokumentumokat a firenzei Museo Galileo könyvtár archívumában őrzik.
Nikolaus Otto legfontosabb találmánya a motor volt négyütemű ciklus- Otto ciklus. Ez a ciklus ma is a legtöbb gáz- és benzinmotor működésének hátterében áll.
A négyütemű ciklus volt Otto legnagyobb technikai vívmánya, de hamar kiderült, hogy néhány évvel a feltalálása előtt pontosan ugyanezt a motorműködési elvet írta le Beau de Rochas francia mérnök. (lásd fent). Francia iparosok egy csoportja megtámadta Otto szabadalmát a bíróságon, és a bíróság meggyőzőnek találta érveiket. Otto szabadalma szerinti jogai jelentősen csökkentek, beleértve a négyütemű ciklus monopóliumának megszüntetését.
Annak ellenére, hogy a versenytársak elkezdték gyártani a négyütemű motorokat, az Otto modellje, amelyet sokéves tapasztalat bizonyít, továbbra is a legjobb volt, és a kereslet nem szűnt meg. 1897-re körülbelül 42 ezer ilyen motort gyártottak eltérő teljesítmény. Az a tény azonban, hogy világítógázt használtak tüzelőanyagként, nagyban leszűkítette alkalmazási körüket.
A világító- és gázüzemek száma még Európában is elenyésző volt, Oroszországban pedig csak kettő volt - Moszkvában és Szentpéterváron.
1865-ben, Pierre Hugo francia feltaláló szabadalmat kapott egy olyan gépre, amely egy függőleges, egyhengeres, kettős működésű motor volt, amely két főtengely által hajtott gumiszivattyút használt a keverék táplálására.
Hugo később a Lenoir motorhoz hasonló vízszintes motort tervezett.
Tudományos Múzeum, London.
1870-ben, Samuel Marcus Siegfried osztrák-magyar feltaláló folyékony üzemanyaggal működő belsőégésű motort tervezett és egy négykerekű kocsira szerelte.
Ma ezt az autót "Az első Marcus Car" néven ismerik.
1887-ben a Bromovsky & Schulz-cal együttműködve Marcus megépített egy második autót, a Second Marcus Car-t.
1872-ben, amerikai feltaláló szabadalmaztatott egy kéthengeres belső égésű motort állandó nyomás, kerozinon fut.
Brayton "Ready Motor"-nak nevezte a motorját.
Az első henger kompresszorként működött, levegőt kényszerítve az égéstérbe, amelybe folyamatosan kerozint tápláltak. Az égéstérben a keverék meggyulladt, és az orsómechanizmuson keresztül bejutott a második - a munkahengerbe. Jelentős különbség más motoroknál az volt, hogy a levegő-üzemanyag keverék fokozatosan és állandó nyomáson égett.
A motor termodinamikai vonatkozásai iránt érdeklődők a Brayton-ciklusról olvashatnak.
1878-ban, skót mérnök uram (1917-ben lovaggá ütötték) kifejlesztette az első kétütemű belsőégésű motort. 1881-ben Angliában szabadalmaztatta.
A motor furcsa módon működött: levegőt és üzemanyagot vezettek a jobb oldali hengerbe, ahol összekeverték, és ezt a keveréket betolták a bal hengerbe, ahol a keveréket egy gyújtógyertya meggyújtotta. Tágulás történt, mindkét dugattyú leesett, a bal hengerről (bal oldali csövön keresztül) kipufogógázok szabadultak fel, és új adag levegőt és üzemanyagot szívtak be a jobb oldali hengerbe. A tehetetlenséget követően a dugattyúk felemelkedtek, és a ciklus megismétlődött.
1879-ben, teljesen megbízható benzint épített kétütemű motort és szabadalmat kapott rá.
Benz igazi zsenialitása azonban abban nyilvánult meg, hogy a későbbi projektekben különféle eszközöket tudott kombinálni (fojtószelep, akkumulátoros szikragyújtás, gyújtógyertya, karburátor, tengelykapcsoló, sebességváltó és hűtő) termékeiken, ami az egész gépipar szabványává vált.
1883-ban Benz megalapította a "Benz & Cie" céget, hogy gyártson gázmotorokés 1886-ban szabadalmaztatták négyütemű a motort, amit az autóiban használt.
A Benz & Cie sikerének köszönhetően Benz ló nélküli kocsikat tudott tervezni. A motorgyártásban szerzett tapasztalatait és a kerékpártervezés hosszú távú hobbiját ötvözve 1886-ban megépítette első autóját, és „Benz Patent Motorwagen” néven nevezte el.
Kialakítása erősen hasonlít egy triciklire.
Egyhengeres négyütemű motor 954 cm3 munkatérfogatú belső égésű, a " Benz Patent Motorwagen".
A motort nagy lendkerékkel (nemcsak az egyenletes forgáshoz, hanem az indításhoz is használták), 4,5 literes gáztartállyal, párologtató típusú karburátorral és tolószeleppel szerelték fel, amelyen keresztül az üzemanyag az égéstérbe jutott. A gyújtást a Benz saját tervezésű gyújtógyertyája állította elő, amelynek feszültségét egy Ruhmkorff tekercs szolgáltatta.
A hűtés víz volt, de nem zárt ciklusú, hanem párologtató. A gőz a légkörbe szökött, így az autót nemcsak benzinnel, hanem vízzel is kellett tankolni.
A motor 0,9 LE teljesítményt fejlesztett ki. 400-as fordulatszámon, és 16 km/h-ra gyorsította az autót.
Karl Benz az autó volánja mögött.
Kicsit később, 1896-ban Karl Benz feltalálta boxer motor (vagy lapos motor), amelyben a dugattyúk egyszerre érik el a felső holtpontot, ezáltal kiegyensúlyozzák egymást.
Mercedes-Benz Múzeum Stuttgartban.
1882-ben, James Atkinson angol mérnök feltalálta az Atkinson ciklust és az Atkinson motort.
Az Atkinson motor lényegében négyütemű motor. Ottó ciklusa, de módosított forgattyús mechanizmussal. A különbség az volt, hogy az Atkinson-motorban mind a négy ütem a főtengely egy fordulatában történt.
Az Atkinson-ciklus alkalmazása a motorban lehetővé tette az üzemanyag-fogyasztás csökkentését és a működési zaj csökkentését az alacsonyabb kipufogónyomás miatt. Ezenkívül ehhez a motorhoz nem volt szükség sebességváltóra a gázelosztó mechanizmus meghajtásához, mivel a szelepek nyitása hajtotta a főtengelyt.
Számos előny ellenére (beleértve Otto szabadalmainak megkerülését) a motort nem használták széles körben a gyártás bonyolultsága és néhány egyéb hiányosság miatt.
Az Atkinson-ciklus jobb környezeti teljesítményt és hatékonyságot tesz lehetővé, de megköveteli Magassebesség. Alacsony fordulatszámon viszonylag kis nyomatékot produkál, és leállhat.
Most az Atkinson motort használják hibrid autók Toyota Prius és Lexus HS 250h.
1884-ben, Edward Butler brit mérnök a "Stanley Cycle Show" londoni kerékpárkiállításon egy háromkerekű autó rajzait mutatta be. benzines belső égésű motor 1885-ben megépítette és ugyanazon a kiállításon mutatta be „Velocycle” néven. Emellett Butler használta először ezt a szót benzin.
A "Velocycle" szabadalmát 1887-ben adták ki.
A Velocycle egyhengeres, négyütemű benzinmotorral volt felszerelve, gyújtótekerccsel, karburátorral, fojtószeleppel és folyadékkal hűtjük. A motor körülbelül 5 LE teljesítményt fejlesztett ki. 600 cm3 térfogattal, és 16 km/h-ra gyorsította az autót.
Az évek során Butler javította járműve teljesítményét, de a "vörös zászló törvénye" miatt nem tudta tesztelni. (1865-ben jelent meg), amely szerint a járművek nem léphetik túl a 3 km/h-t meghaladó sebességet. Ráadásul az autóban három embernek kellett ülnie, akik közül az egyiknek piros zászlóval kellett az autó elé sétálnia. (ezek biztonsági intézkedések) .
Az 1890-es angol Mechanic magazinban Butler ezt írta: "A hatóságok megtiltották az autó használatát az utakon, és ennek eredményeként én elutasítom a további fejlesztést."
Az autó iránti közérdeklődés hiánya miatt Butler leselejtezte, és eladta a szabadalmi jogokat Harry J. Lawsonnak. (kerékpár gyártó), amely folytatta a motor gyártását hajókon való használatra.
Butler maga is áttért az álló- és tengeri motorok létrehozására.
1891-ben, Herbert Aykroyd Stewart Richard Hornsby and Sons-szal együttműködve megépítette a Hornsby-Akroyd motort, amelybe nyomás alatt üzemanyagot (kerozint) fecskendeztek be. kiegészítő kamera (alakja miatt „forrólabdának” nevezték), a hengerfejre szerelve és egy keskeny járaton keresztül az égéstérhez csatlakozik. A tüzelőanyag a kiegészítő kamra forró falaiból meggyulladt és az égéstérbe rohant.
1. Kiegészítő kamera (forró labda).
2. Henger.
3. Dugattyú.
4. Carter.
A motor indításához fúvólámpát használtak a kiegészítő kamra fűtésére (indítás után felmelegedett kipufogógázok) . Emiatt a Hornsby-Akroyd motor ami az elődje volt dízel motor tervezte: Rudolf Diesel, gyakran "féldízelnek" nevezik. Egy évvel később azonban Aykroyd továbbfejlesztette a motorját egy „vízköpeny” hozzáadásával (1892-ből származó szabadalom), amely lehetővé tette az égéstér hőmérsékletének növelését a kompressziós arány növelésével, és most már nem volt szükség kiegészítő fűtési forrás.
1893-ban, Rudolf Diesel szabadalmat kapott egy hőmotorra és egy módosított "Carnot-ciklusra" "Átalakítási módszer és berendezés" címmel. magas hőmérsékletű dolgozni."
1897-ben az augsburgi gépgyárban (1904 óta MAN), Friedrich Krupp és a Sulzer fivérek cégeinek anyagi részvételével megalkotta a Rudolf Diesel első működőképes dízelmotorját.
A motor teljesítménye 20 volt Lóerő 172 fordulat/percnél, hatásfoka 26,2%, súlya öt tonna.
Ez sokkal jobb volt meglévő motorok Otto 20%-os hatásfokkal és hajóval gőzturbinák 12%-os hatékonysággal, ami élénk iparági érdeklődést váltott ki különböző országok.
A dízelmotor négyütemű volt. A feltaláló azt találta, hogy a belső égésű motorok hatásfoka az éghető keverék kompressziós arányának növelésével nő. De szorítsd erősen gyúlékony keverék lehetetlen, mert akkor a nyomás és a hőmérséklet megnő, és idő előtt spontán begyullad. Ezért a Diesel úgy döntött, hogy nem az éghető keveréket, hanem a tiszta levegőt tömöríti, és a kompresszió végén erős nyomással üzemanyagot fecskendez a hengerbe.
A hőmérséklet óta sűrített levegő elérte a 600-650 °C-ot, az üzemanyag magától meggyullad, és a gázok kitágulva mozgatták a dugattyút. Így a Dieselnek sikerült jelentősen növelnie a motor hatékonyságát, megszabadulni a gyújtásrendszertől, és helyette karburátort használt. üzemanyagpumpa magas nyomású
1933-ban Elling prófétailag ezt írta: „Amikor elkezdtem dolgozni gázturbina 1882-ben szilárdan meg voltam győződve arról, hogy találmányomra kereslet lesz a repülőgépiparban.”
Sajnos Elling 1949-ben halt meg, a turbóhajtóműves repülés korszakának beköszönte előtt.
Az egyetlen fénykép, amit találtam.
Talán valaki talál valamit erről az emberről a Norvég Műszaki Múzeumban.
1903-ban Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij a „Scientific Review” folyóiratban publikált egy cikket „Világterek feltárása sugárhajtású műszerekkel”, ahol először bizonyította, hogy a rakéta űrrepülésre képes eszköz. A cikk egy nagy hatótávolságú rakéta első tervét is javasolta. Teste egy hosszúkás fémkamra volt, amivel felszerelt folyékony repülőgép hajtómű (ami szintén belső égésű motor). Javasolta folyékony hidrogén és oxigén használatát üzemanyagként, illetve oxidálószerként.
Valószínűleg érdemes ezen a rakéta-űrhangon befejezni a történelmi részt, hiszen eljött a 20. század, és mindenhol elkezdték gyártani a belső égésű motorokat.
Filozófiai utószó...
K.E. Ciolkovszkij úgy vélte, hogy a belátható jövőben az emberek megtanulnak élni, ha nem is örökké, de legalább nagyon hosszú ideig. Ebben a tekintetben kevés hely (erőforrás) lesz a Földön, és a hajóknak más bolygókra kell költözniük. Sajnos valami elromlott ezen a világon, és az első rakéták segítségével az emberek úgy döntöttek, hogy egyszerűen elpusztítják a saját fajtájukat...
Köszönöm mindenkinek aki elolvasta.
Minden jog fenntartva © 2016
Az anyagok bármilyen felhasználása csak a forrásra mutató aktív hivatkozás esetén engedélyezett.
Randizni belső égésű motor (ICE) vagy ahogyan „szívottnak” is nevezik - az autóiparban széles körben használt fő motortípus. Mi az ICE? Ez egy többfunkciós hőegység, amely a kémiai reakciók és a fizika törvényei alapján az üzemanyag-keverék kémiai energiáját mechanikai erővé (munkává) alakítja.
A belső égésű motorok a következőkre oszthatók:
- Dugattyús belső égésű motor.
- Forgódugattyús belső égésű motor.
- Gázturbinás belső égésű motor.
A dugattyús belsőégésű motor a legnépszerűbb a fenti motorok közül, ez nyert globális elismerésés évek óta vezető szerepet tölt be az autóiparban. Azt javaslom, hogy nézzük meg közelebbről a készüléket JÉG, valamint működési elve.
A dugattyús belső égésű motor előnyei a következők:
- Sokoldalúság (különböző járműveken használható).
- Magas szintű akkumulátor-élettartam.
- Kompakt méretek.
- Elfogadható ár.
- Gyors indítási képesség.
- Könnyű súly.
- Képes dolgozni különféle típusoküzemanyag.
Az „előnyök” mellett a belső égésű motornak számos komoly hátránya is van, többek között:
- Magas főtengely fordulatszám.
- Magas zajszint.
- Túl magas toxicitási szint a kipufogógázokban.
- Alacsony hatékonyság (teljesítménytényező).
- Egy kis szolgáltatási erőforrás.
Belső égésű motorok Az üzemanyag típusában különböznek, ezek a következők:
- A benzinesek.
- Dízel.
- Valamint a gáz és az alkohol.
Az utóbbi kettő alternatívának nevezhető, mivel ma már nem használják széles körben.
A hidrogénnel működő alkohol alapú belső égésű motor a legígéretesebb és környezetbarátabb, nem bocsát ki káros „CO2-t” a légkörbe, amelyet a dugattyús belső égésű motorok kipufogógázai tartalmaznak.
A dugattyús belső égésű motor a következő alrendszerekből áll:
- Crank mechanizmus (CSM).
- Szívórendszer.
- Üzemanyagrendszer.
- Kenőrendszer.
- Gyújtásrendszer (benzinmotorokban).
- Kipufogórendszer.
- Hűtőrendszer.
- Vezérlő rendszer.
A motortest több részből áll, amelyek magukban foglalják: a hengerblokkot, valamint a hengerfejet (hengerfej). A főtengely feladata, hogy a dugattyú oda-vissza mozgását a főtengely forgó mozgásává alakítsa. A gázelosztó mechanizmus szükséges ahhoz, hogy a belső égésű motor biztosítsa az üzemanyag-levegő keverék időben történő bejutását a hengerekbe és a kipufogógázok azonos időben történő kibocsátását.
A szívórendszer arra szolgál, hogy időben levegőt szállítson a motorba, amely szükséges az üzemanyag-levegő keverék kialakulásához. Az üzemanyag-ellátó rendszer párhuzamosan látja el az üzemanyagot a motorba, ez a két rendszer üzemanyag-levegő keveréket képez, majd a befecskendező rendszeren keresztül az égéstérbe kerül.
Az üzemanyag-levegő keverék gyulladása a gyújtórendszernek köszönhetően történik (benzines belső égésű motorokban), dízelmotorok a gyulladás a keverék és az izzítógyertyák összenyomása miatt következik be.
A kenőrendszer, ahogy a neve is sugallja, a súrlódó részek kenésére szolgál, ezáltal csökkenti azok kopását, növeli élettartamukat és ezáltal eltávolítja a felületükről a hőmérsékletet. A fűtött felületek és alkatrészek hűtését a hűtőrendszer biztosítja, amely csatornáin keresztül hűtőfolyadék segítségével távolítja el a hőmérsékletet, amely a radiátoron áthaladva lehűl és megismétli a ciklust. A kipufogórendszer biztosítja a kipufogógázok eltávolítását a belső égésű motor hengereiből, mellyel ennek a rendszernek a része csökkenti a gázok kibocsátásával járó zajt és azok mérgező hatását.
Motorvezérlő rendszer (a modern modellekben ez a felelős az elektronikus egység vezérlőegység (ECU) ill fedélzeti számítógép) szükséges az összes fenti rendszer elektronikus vezérléséhez és szinkronizálásának biztosításához.
Hogyan működik a belső égésű motor?
A belső égésű motor működési elve a gázok hőtágulásának hatásán alapul, amely a tüzelőanyag-levegő keverék égése során lép fel, aminek következtében a dugattyú elmozdul a hengerben. A belső égésű motor munkaciklusa a főtengely két fordulatában zajlik, és négy ütemből áll, innen a név - négyütemű motor.
- Az első ütés a bevitel.
- A második a tömörítés.
- A harmadik a munkalépés.
- A negyedik az elengedés.
Az első két löket - szívó- és erőlöket - során a dugattyú lefelé, a másik két löket - kompressziós és kipufogó - során a dugattyú felfelé mozog. Az egyes hengerek működési ciklusa úgy van beállítva, hogy fázisokban ne essen egybe, ez szükséges a belső égésű motor egyenletes működéséhez. Vannak más motorok is a világon, amelyek működési ciklusa mindössze két ütemben zajlik - ezt a motort kétüteműnek nevezik.
A szívólöket során az üzemanyagrendszer és a szívórendszer tüzelőanyag-levegő keveréket képez, amely szívócsonk vagy közvetlenül az égéstérben (minden a kialakítás típusától függ). A szívócsonkban benzines belső égésű motorok központi és elosztott befecskendezése esetén. Az égéstérben abban az esetben közvetlen befecskendezés benzin- és dízelmotorokban. Levegő-üzemanyag keverék vagy levegő nyitáskor szívószelepek A vezérműszíj a dugattyú lefelé irányuló mozgása során fellépő vákuum miatt kerül az égéstérbe.
A szívószelepek a kompressziós löket alatt zárnak, ezután a motor hengereiben lévő levegő-üzemanyag keverék összenyomódik. A teljesítménylöket során a keverék kénytelen meggyulladni vagy spontán meggyulladni. Az égés után nagy nyomás keletkezik a kamrában, amit a gázok hoznak létre, ez a nyomás a dugattyúra hat, aminek nincs más dolga, mint elindulni lefelé. A dugattyúnak a forgattyús mechanizmussal szorosan érintkező mozgása meghajtja a főtengelyt, ami viszont létrehozza azt a nyomatékot, amely meghajtja az autó kerekeit.
A "kipufogó" löket, amely után a kipufogógázok kiengedik az égésteret, majd kipufogórendszer lehűtve és részben megtisztítva távozik a légkörbe.
Rövid összefoglaló
Miután mérlegeltük belső égésű motor működési elveérthető, hogy miért alacsony a belső égésű motor hatásfoka, ami megközelítőleg 40%. Míg az egyik hengerben előfordul hasznos akció, a maradék hengerek durván szólva inaktívak, biztosítva az első működését löketekkel: szívó, kompresszió, kipufogó.
Számomra ennyi, remélem, minden világos az Ön számára, a cikk elolvasása után könnyen megválaszolhatja azt a kérdést, hogy mi a belső égésű motor és hogyan működik a belső égésű motor. Köszönöm a figyelmet!
Ha szeretné megismerni bármely jármű fő és szerves részét, fontolja meg miből áll a motor? Fontosságának teljes megértése érdekében a motort mindig az emberi szívhez hasonlítják. Amíg a szív működik, az ember él. Ugyanígy a motor, amint leáll vagy nem indul, az autó minden rendszerével és mechanizmusával haszontalan vashalommá változik.
Az autók korszerűsítése és fejlesztése során a motorok kialakításában nagyot változtak a kompaktság, a hatékonyság, a zajtalanság, a tartósság stb. De a működési elve változatlan maradt - minden autóban van belső égésű motor (ICE). Az egyetlen kivétel az elektromos motorok, mint alternatív energiatermelési módok.
Autó motor szerkezete szempontjából mutatják be 2. ábra.
A „belső égésű motor” elnevezés pontosan az energiatermelés elvéből ered. A motor hengerében égő üzemanyag-levegő keverék felszabadul nagy mennyiség energiát, és egy személygépkocsit végül számos alkatrész- és mechanizmusláncon halad át.
A gyújtás során levegővel keveredő tüzelőanyag-gőz ad ilyen hatást zárt térben.
Az egyértelműség kedvéért 3. ábra egyhengeres autómotor felépítését mutatja be.
A munkahenger belülről az zárt tér. A dugattyú, amely összekötő rúdon keresztül kapcsolódik a főtengelyhez, az egyetlen mozgó elem a hengerben. Amikor az üzemanyag és a levegő gőzei meggyulladnak, az összes felszabaduló energia nyomást gyakorol a hengerfalakra és a dugattyúra, ami lefelé mozdul el.
A főtengely úgy van kialakítva, hogy a dugattyúnak a hajtórúdon keresztül történő mozgása nyomatékot hoz létre, ami maga a tengely forog és forgási energiát kap. Így a munkakeverék égéséből felszabaduló energia mechanikai energiává alakul.
Az üzemanyag-levegő keverék elkészítéséhez két módszert alkalmaznak: belső vagy külső keverést. Mindkét módszer különbözik a munkakeverék összetételében és a gyújtás módjában is.
A világos megértéshez érdemes tudni, hogy a motorok kétféle üzemanyagot használnak: benzint és dízel üzemanyagot. Mindkét típusú energiaforrást olajfinomításból nyerik. A benzin nagyon jól elpárolog a levegőben.
Ezért a benzinmotorok esetében olyan eszközt használnak, mint például a karburátor, hogy üzemanyag-levegő keveréket kapjanak.
A karburátorban a levegőáramot benzincseppekkel keverik össze, és a hengerbe táplálják. Ott a keletkező üzemanyag-levegő keverék meggyullad, amikor szikrát küldenek a gyújtógyertyán keresztül.
A dízel üzemanyag (DF) normál hőmérsékleten alacsony illékonyságú, de ha nagy nyomás alatt levegővel keveredik, a keletkező keverék spontán meggyullad. Ez a dízelmotorok működési elve.
A gázolajat a levegőtől elkülönítve, egy befecskendező szelepen keresztül fecskendezik a hengerbe. A keskeny befecskendező fúvókák a hengerbe befecskendezett nagy nyomással kombinálva a dízel üzemanyagot kis cseppekké alakítják, amelyek keverednek a levegővel.
A vizuális megjelenítéshez hasonló, mint amikor egy parfüm- vagy kölnikonzerv fedelét rányomjuk: a kipréselt folyadék azonnal összekeveredik a levegővel, finom keveréket képezve, amelyet azonnal kipermeteznek, kellemes aromát hagyva maga után. Ugyanez a permetezési hatás jelentkezik a hengerben is. A dugattyú felfelé haladva összenyomja a légteret, növelve a nyomást, és a keverék spontán meggyullad, amitől a dugattyú az ellenkező irányba mozog.
Mindkét esetben az elkészített munkakeverék minősége nagyban befolyásolja a motor teljes működését. Üzemanyag- vagy levegőhiány esetén a munkakeverék nem ég el teljesen, és a generált motorteljesítmény jelentősen csökken.
Hogyan és milyen módon kerül a munkakeverék a hengerbe?
Tovább 3. ábra látható, hogy két nagy kupakkal ellátott rúd nyúlik felfelé a hengerből. Ez a bevitel és
kipufogószelepek, amelyek bizonyos időpontokban zárnak és nyílnak, biztosítva a működési folyamatokat a hengerben. Mindkettő zárható, de soha nem lehet mindkettő nyitva. Erről egy kicsit később lesz szó.
Tovább benzinmotor A henger ugyanazt a gyújtógyertyát tartalmazza, amely meggyújtja az üzemanyag-levegő keveréket. Ez a befolyás alatti szikra előfordulása miatt következik be elektromos kisülés. A tanulmány során szó lesz a működési elvről és a működésről
A szívószelep biztosítja a munkakeverék időben történő bejutását a hengerbe, a kipufogószelep pedig a már nem szükséges kipufogógázok időben történő kibocsátását. A szelepek egy bizonyos időpontban működnek, amikor a dugattyú mozog. Az égésből származó energia mechanikai energiává alakításának teljes folyamatát működési ciklusnak nevezzük, amely négy ütemből áll: keverékfelvétel, kompresszió, teljesítménylöket és kipufogógáz-elvezetés. Innen a név - négyütemű motor.
Nézzük meg, hogyan történik ez 4. ábra.
A hengerben lévő dugattyú csak oda-vissza mozgást végez, azaz fel és le. Ezt a dugattyúlöketnek nevezik. A szélső pontokat, amelyek között a dugattyú mozog, holtpontoknak nevezzük: felső (TDC) és alsó (BDC). A „halott” elnevezés onnan ered, hogy egy bizonyos pillanatban a 180 fokkal irányt változtató dugattyú ezredmásodpercekre „lefagy” alsó vagy felső helyzetben.
A TDC bizonyos távolságra van a henger tetejétől. Ezt a területet a hengerben égéstérnek nevezik. A dugattyúlökettel rendelkező területet a henger munkatérfogatának nevezzük. Valószínűleg hallottad már ezt a koncepciót, amikor felsoroltad bármely autómotor jellemzőit. Nos, a munkatérfogat és az égéstér összege alkotja a henger teljes térfogatát.
A henger teljes térfogatának és az égéstér térfogatának arányát a munkakeverék kompressziós arányának nevezzük. Ez
nagyon fontos mutató minden autómotor számára. Minél jobban összenyomják a keveréket, annál nagyobb az égési teljesítmény, amely mechanikai energiává alakul.
Másrészt az üzemanyag-levegő keverék túlzott összenyomása inkább felrobbanását okozza, mintsem éget. Ezt a jelenséget „detonációnak” nevezik. Ez teljesítményvesztéshez és az egész motor tönkremeneteléhez vagy túlzott kopásához vezet.
Ennek elkerülése érdekében a modern üzemanyaggyártás olyan benzint állít elő, amely ellenáll a magas kompressziós arányoknak. Mindenki látott már olyan táblákat, mint az AI-92 vagy az AI-95 a benzinkutaknál. A szám jelzi oktánszám. Minél nagyobb az értéke, annál nagyobb az üzemanyag robbanásállósága, ezért nagyobb kompressziós aránnyal is használható.