A belső égésű motor célja és berendezése

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:36

Több mint száz éve belső égésű motorokat használnak erőműként a legtöbb géphez és mechanizmushoz. A 20. század elején lecserélték a külső égésű gőzgépet. A belső égésű motor most a leggazdaságosabb és leghatékonyabb a többi motor közül. Nézzük a belső égésű motor készülékét.

A teremtés története

Ezek az egységek története körülbelül 300 évvel ezelőtt kezdődött. Ekkor készítette el Leonardo Da Vinci egy primitív motor első rajzát. Ennek az egységnek a fejlesztése lendületet adott a belső égésű motor összeszerelésének, tesztelésének és folyamatos fejlesztésének.

1861-ben a Da Vinci által a világra hagyott rajzok szerint megalkották az első kétütemű motort. Akkoriban senki sem gondolta, hogy minden személygépkocsit és egyéb berendezést ilyen felszereléssel látnak el, bár akkor gőzegységeket használtak a vasúti berendezéseken.

Az első, aki belső égésű motort használ az autókban,Henry Ford volt. Elsőként írt könyvet a belső égésű motor tervezéséről és működéséről. A Ford volt az első, aki kiszámította ezeknek a motoroknak a hatásfokát.

Belső égésű motorok osztályozása

A fejlesztés során a belső égésű motor berendezése bonyolultabbá vált. Célja azonban ugyanaz maradt. A belső égésű motoroknak számos fő típusa létezik, amelyek ma a leghatékonyabbak.

Először a hatékonyság és a gazdaságosság szempontjából – dugattyús egységek. Ezekben az egységekben a tüzelőanyag-keverék égéséből keletkező energia egy hajtórudak és egy főtengely rendszerén keresztül mozgássá alakul.

A karburátoros belsőégésű motorok általános elrendezése nem különbözik a többi motortól. De az éghető keveréket közvetlenül a karburátorban készítik el. A befecskendezést egy közös elosztóba hajtják végre, ahonnan vákuum hatására a keverék a hengerekbe kerül, ahol azután egy gyertyán lévő elektromos kisüléstől felgyullad.

A befecskendező motor abban különbözik a karburátoros motortól, hogy az üzemanyagot minden hengerbe közvetlenül külön fúvókákon keresztül juttatják be. Ezután, miután a benzin levegővel keveredik, az üzemanyag egy gyertya szikrájától meggyullad.

A dízelmotor különbözik a benzinmotortól. Tekintsük röviden a dízel belső égésű motor készülékét. A gyújtáshoz nem használt gyertyát. Ez az üzemanyag nagy nyomás alatt meggyullad. Ennek eredményeként a dízelmotor felmelegszik. A hőmérséklet magasabb, mint az égési hőmérséklet. A befecskendezés fúvókákon keresztül történik.

A rotordugattyús motorok is a belső égésű motorokhoz tartoznak. Ezekben az egységekben a hőenergia aaz üzemanyag égése befolyásolja a rotort. Különleges formája és speciális profilja van. A forgórész mozgásának pályája planetáris (az elem egy speciális kamrában található). A rotor egyidejűleg rengeteg funkciót lát el – ez a gázelosztás, a főtengely és a dugattyú funkciója.

Léteznek gázturbinás belsőégésű motorok is. Ezekben az egységekben a hőenergiát egy ék alakú lapátokkal ellátott forgórészen keresztül alakítják át. Ezek a mechanizmusok aztán forognak a turbinán.

A dugattyús motorokat tartják a legmegbízhatóbbnak, kevés karbantartást igénylőnek és gazdaságosnak. A forgógépeket gyakorlatilag nem használják a tömeges autógyártásban. Most már csak a japán Mazda gyárt forgódugattyús motorral felszerelt autómodelleket. A 60-as években a Chrysler gyártott gázturbinás motorral szerelt, tapaszt alt autókat, és ezt követően egyetlen autógyár sem tért vissza ezekhez a berendezésekhez. A Szovjetunióban a harckocsik és a leszállóhajók egyes modelljeit rövid ideig gázturbinás motorral szerelték fel. De aztán úgy döntöttek, hogy elhagyják az ilyen erőműveket. Ezért fontolgatjuk a belső égésű motor eszközét - ezek a legnépszerűbbek és leghatékonyabbak.

ICE-eszköz

Számos rendszer van kombinálva a motorházban. Ez az a hengerblokk, amelyben az égésterek találhatók. Utóbbiban az üzemanyag-keverék ég. Ezenkívül a motor egy forgattyús mechanizmusból áll, amely a dugattyúk energiáját a főtengely forgásává alakítja. Az erőműbenAz egység gázelosztó mechanizmussal is rendelkezik. Feladata a szívó- és kipufogószelepek időben történő nyitásának és zárásának biztosítása. A motor nem tud működni befecskendezés, gyújtás és kipufogórendszer nélkül.

A tápegység indításakor üzemanyag és levegő keveréke kerül a hengerekbe a nyitott szívószelepeken keresztül. Ezután a gyújtógyertya elektromos kisülése miatt meggyullad. Amikor a keverék meggyullad és a gázok tágulni kezdenek, a dugattyúra nehezedő nyomás megnő. Ez utóbbi mozgásba lendül, és a főtengely elfordulását okozza.

A belső égésű motor kialakítása és működése olyan, hogy a motor bizonyos ciklusokban járjon. Ezek a ciklusok állandóan ismétlődnek nagy gyakorisággal. Ez biztosítja a főtengely folyamatos forgását.

A kétütemű belsőégésű motorok működési elve

A motor beindulásakor a főtengely forgása által meghajtott dugattyú mozogni kezd. Amikor eléri a legalacsonyabb pontját, és elkezd felfelé haladni, az üzemanyag a hengerbe kerül.

Felfelé mozgáskor a dugattyú összenyomja a keveréket. Amikor eléri a felső holtpontot, a gyújtógyertya elektromos kisülés miatt meggyújtja a keveréket. A gázok azonnal kitágulnak, és lenyomják a dugattyút.

Ezután kinyílik a henger kipufogószelepe, és az égéstermékek a hengerekből a kipufogórendszerbe távoznak. Ezután ismét elérve az alsó pontot, a dugattyú elkezd felfelé mozogni. A főtengely egy fordulatot fog megtenni.

Amikor az új kezdődikA dugattyú mozgása után a szívószelepek ismét kinyílnak, és az üzemanyag-keveréket adagolják. Felveszi a teljes térfogatot, amelyet az égéstermékek elfogl altak, és a ciklus újra megismétlődik. Annak a ténynek köszönhetően, hogy az ilyen motorok dugattyúi csak két ciklusban működnek, kevesebb mozgás történik, ellentétben a négyütemű belső égésű motorokkal. Csökkentett súrlódási veszteségek. De ezek a motorok felforrósodnak.

A kétütemű erőforrásokban a dugattyú a gázelosztó mechanizmus szerepét is betölti. A mozgás során az üzemanyag-keverék bemenetére és a kipufogógázok kibocsátására szolgáló nyílások nyílnak és záródnak. A négyütemű motorokhoz képest a legrosszabb gázcsere az ilyen motorok fő hátránya. A kipufogógázok kibocsátásakor a teljesítmény jelentősen csökken.

Jelenleg a kétütemű motorokat segédmotoros kerékpárokban, robogókban, csónakokban, benzines fűrészekben és más kis teljesítményű járművekben használják.

Négyütemű

Az ilyen típusú belső égésű motorok berendezése kissé eltér a kétütemű motoroktól. A működési elv is kissé eltér. Főtengely-fordulatonként négy löket van.

Az első lépés az éghető keverék bevezetése a motor hengerébe. A motor vákuum hatására beszívja a keveréket a hengerbe. A hengerben lévő dugattyú ebben a pillanatban lemegy. A bemeneti szelep nyitva van, és a porlasztott benzin és levegő belép az égéstérbe.

Következő következik a tömörítési löket. A szívószelep bezárul, és a dugattyú felfelé mozog. Ebben az esetben a hengerben lévő keverék jelentősen összenyomódik. A nyomás hatására a keverékBemelegít. A nyomás növeli a koncentrációt.

A harmadik munkaciklus következik. Amikor a dugattyú majdnem eléri a felső helyzetét, a gyújtásrendszer aktiválódik. Egy szikra ugrik a gyertyára, és a keverék meggyullad. A gázok pillanatnyi tágulása és a robbanás energiájának terjedése következtében a nyomás alatt álló dugattyú lefelé mozdul el. Ez a ciklus a négyütemű motor működésében a fő. A másik három intézkedés nem érinti a mű létrehozását, és csak segédeszköz.

A negyedik ciklusban megkezdődik a felszabadítási fázis. Amikor a dugattyú eléri az égéstér alját, a kipufogószelep kinyílik, és a kipufogógázok először a kipufogórendszerbe, majd a légkörbe távoznak.

Íme a négyütemű belső égésű motor berendezése és működési elve, amelyet a legtöbb autó motorháztetője alá szerelnek.

Kiegészítő rendszerek

Megvizsgáltuk a belső égésű motor készülékét. De egyetlen motor sem működhetne, ha nem lenne felszerelve további rendszerekkel. Az alábbiakban róluk fogunk beszélni.

Gyújtás

Ez a rendszer az elektromos berendezés része. Úgy tervezték, hogy szikrákat képezzen, amelyek meggyújtják az üzemanyag-keveréket.

A rendszer tartalmaz egy akkumulátort és egy generátort, egy gyújtászárat, egy tekercset és egy speciális eszközt - egy gyújtáselosztót.

Szívórendszer

Szükséges annak érdekében, hogy a motor megszakítás nélkül tudjon belépnilevegő. A keverék kialakításához oxigénre van szükség. Önmagában a benzin nem ég el. Meg kell jegyezni, hogy a karburátorokban a szívónyílás csak szűrő és légcsatornák. A modern autók szívórendszere összetettebb. Tartalmaz egy légbeömlőt csövek formájában, egy szűrőt, egy fojtószelepet és egy szívócsonkot.

Tápellátás

A belső égésű motor elve alapján tudjuk, hogy a motornak el kell égetnie valamit. Ez benzin vagy dízel üzemanyag. Az energiaellátó rendszer biztosítja az üzemanyag-ellátást a motor működése közben.

A legprimitívebb esetben ez a rendszer egy tartályból, valamint egy üzemanyagvezetékből, szűrőből és szivattyúból áll, amelyek üzemanyaggal látják el a karburátort. A befecskendezős autókban az energiarendszert az ECU vezérli.

Kenési rendszer

A kenőrendszer tartalmaz egy olajszivattyút, egy olajteknőt és egy olajszűrőt. A dízel és a nagy teljesítményű benzinmotorok hűtővel is rendelkeznek a kenőanyag tisztítására. A szivattyút a főtengely hajtja.

Következtetés

Ez a belső égésű motor. Megvizsgáltuk a készüléket és a működési elvét, és most már világos, hogyan működik egy autó, egy láncfűrész vagy egy dízelgenerátor.