Dugattyús belső égésű motor: meghatározás, osztályozás és működési elv
Dugattyús belső égésű motor: meghatározás, osztályozás és működési elv
Anonim

A világon több mint száz éve minden kerekes jármű fő hajtóműve egy dugattyús belső égésű motor. A 20. század elején megjelent és a gőzgépet felváltó belső égésű motor a 21. században továbbra is a legjövedelmezőbb motortípus gazdaságosság és hatékonyság szempontjából. Nézzük meg közelebbről az ilyen típusú belső égésű motorok működését, működését, nézzük meg, milyen más dugattyús motorok.

Definíció, ICE-funkciók

A tudomány és a technológia fejlődése során a belső égésű motorok kialakítása folyamatosan fejlődött. A motoroknak sikerült bizonyítaniuk hatékonyságukat. Így jelentek meg a dugattyús belsőégésű motorok és alfajként a karburátoros és befecskendezős motorok. Meg lehet különböztetni a dízelmotorokat, a forgódugattyús és a gázturbinás egységeket.

dugattyús motorok hiánya
dugattyús motorok hiánya

Benzines jégkrémek

A hagyományos dugattyús motor belső égéstérrel van felszerelve. Ez a henger a motorblokk belsejében. Amikor az üzemanyag elég, energia szabadul fel, amely azután a főtengely mechanikus mozgásává alakul. A dugattyúk transzlációs mozgása miatt, amelyek a hajtórudak rendszerére és a főtengelyre hatnak, a lendkerék elfordul. A tervezésről többet megtudhat a megfelelő GOST dugattyús belső égésű motorból.

A karburátoros belsőégésű motor abban különbözik, hogy az üzemanyag és a levegő munkakeverékét egy speciális eszközben - egy karburátorban - készítik elő. A keveréket vákuum segítségével fecskendezik a hengerekbe. Ezután a gyújtógyertya meggyújtja.

Az Injection ICE modernebb kialakítású. Itt a hagyományos mechanikus készülék helyett az áramellátó rendszer elektronikus fúvókákkal rendelkezik. Ők felelősek azért, hogy pontos mennyiségű üzemanyagot fecskendezzenek be közvetlenül a motor hengereibe.

Dízel ICE-k

A dízel-dugattyús belsőégésű motornak vannak bizonyos szerkezeti és alapvető különbségei a benzines belsőégésű motorokhoz képest.

a dugattyús belső égés hiánya
a dugattyús belső égés hiánya

Ha egy gyertyából származó szikrát használnak a gyújtáshoz egy benzines egységben, akkor a dízelmotoroknál más elv működik, és nincs gyertya, kivéve az izzást. A dízel üzemanyag befecskendező szelepeken keresztül jut be a hengerekbe, levegővel keveredik, majd az egész keveréket összenyomják, aminek következtében az égési hőmérsékletre melegszik fel.

Rotordugattyú

A forgódugattyús motor elengedhetetleneltér a hagyományos ICE-től. A gázok speciális alkatrészekre és elemekre hatnak. Tehát gázok hatására a mozgatható rotor egy speciális kamrában mozog nyolcas alakban. A kamra ellátja a dugattyúk, az időzítés és a főtengely funkcióit. A kamera nyolcas alakú.

dugattyús belső égésű motorok
dugattyús belső égésű motorok

Kombinált egységek

A gázturbinás belső égésű motorokban a hőenergia mechanikai energiává alakul egy speciális lapátokkal ellátott speciális rotor forgása következtében. Ez a rotor hajtja meg a turbina tengelyét.

A speciális dugattyús és kombinált belső égésű motorok (és ezek gázturbinás motorok és forgómotorok) nyugodtan beírhatók a vörös könyvbe. Ma már csak a japán Mazda gyárt forgódugattyús motort. A Crysler valaha egy kísérleti sorozatot gyártott gázturbinás belső égésű motorokból, de ez a 60-as években volt, és a mai napig egyik autógyártó sem tért vissza erre a kérdésre.

A Szovjetunióban gázturbinás belsőégésű motorokat szereltek fel tartályokra és leszállóhajókra, azonban később még ott is úgy döntöttek, hogy elhagyják az ilyen típusú egységeket.

ICE-eszköz

A motor egyetlen mechanizmusból áll. Hengerblokkból, forgattyús mechanizmus részeiből, időzítő mechanizmusból, befecskendező- és kipufogórendszerekből áll.

dugattyús égésű motorok hiánya
dugattyús égésű motorok hiánya

Az égéstér a hengerblokk belsejében található, ahol az üzemanyag-levegő keverék közvetlenül meggyullad, és az égéstermékek működtetik a dugattyúkat. Egy hajtókar segítségévelmechanizmus, az üzemanyag égésének energiája átkerül a főtengelyre. Az időzítő mechanizmusra azért van szükség, hogy biztosítsa a szívó- és kipufogószelepek időben történő nyitását és zárását.

Működési elv

A motor indításakor üzemanyag és levegő keverékét fecskendezik a hengerekbe a szívószelepen keresztül, és a gyújtórendszer által generált gyújtógyertyán lévő szikra meggyújtja. Égés közben gázok képződnek. Amikor hőtágulás lép fel, a túlnyomás hatására a dugattyú elmozdul, ezáltal elforgatja a főtengelyt.

A dugattyús motorok működése ciklikus. A dugattyús belső égésű motor ciklusában kettő-négy ciklus lehet. A motor működése közbeni ciklusok egy perc alatt több százszor megismétlődnek. Így a főtengely folyamatosan foroghat.

Kétütemű ICE

A motor beindulásakor a dugattyút a főtengely forgása hajtja. Amikor a dugattyú eléri az alsó holtpontot és elkezd felfelé mozogni, a henger üzemanyag-levegő keverékkel lesz ellátva.

Felfelé mozgáskor a dugattyú elkezdi összenyomni a keveréket. Amikor a dugattyú eléri a felső helyzetét, szikra keletkezik. Az üzemanyag-levegő keverék meggyullad. Kitágulva a gázok lenyomják a dugattyút.

belső dugattyús motorok hiánya
belső dugattyús motorok hiánya

Ebben a pillanatban kinyílik a kipufogószelep, amelyen keresztül az égéstermékek kiléphetnek a kamrából. Majd ismét elérve az alsó holtpontot, a dugattyú megkezdi útját a TDC felé. Mindezek a folyamatok a főtengely egyetlen fordulata alatt játszódnak le.

Mikora dugattyú új mozgásba kezd, a szívószelep kinyílik, és az üzemanyag-levegő keverék új része helyettesíti a kipufogógázokat. Az egész folyamat elölről kezdődik. A kétütemű dugattyús belső égésű motor kevesebb mozgást végez, mint a négyütemű. Csökkentett súrlódási veszteség, de több hőt termel.

A gázelosztó mechanizmust dugattyú váltja fel. Ahogy a dugattyú mozog, a hengerblokk szívó- és kipufogónyílásai kinyílnak és záródnak. A négyütemű erőforrásokhoz képest a kétütemű motorban a gázcsere jelentős hátrány. A hatásfok és a teljesítmény elveszik, amikor kipufogógázok szabadulnak fel.

A kétütemű dugattyús belső égésű motorok e hátránya ellenére segédmotoros kerékpárokban, robogókban, külső motorként, láncfűrészekben használják őket.

Négyütemű belsőégésű motor

A négyütemű ICE-nek nincs hátránya a kétütemű motorhoz képest. Az ilyen motorokat a legtöbb autóra és egyéb berendezésre telepítik. A kipufogógázok be- és elszívása külön folyamat, és nem kombinálják kompresszióval, bár a dugattyús belső égésű motor a keverék gyújtásától működik. A motor működését a gázelosztó mechanizmus szinkronizálja - a szelepek a főtengely fordulatszámával szinkronban nyílnak és zárnak. Az üzemanyag-keverék beszívása csak a kipufogógázok teljes kilépése után történik.

dugattyús belső égésű motorok hiánya
dugattyús belső égésű motorok hiánya

A belső égésű motorok előnyei

Érdemes a legnépszerűbb – soros – motorokkal kezdeninégyhengeres egységek. Az előnyök közé tartozik a kompaktság, a könnyű súly, az egy hengerfej, a kiváló karbantarthatóság.

belső égésű motorok hiánya
belső égésű motorok hiánya

A belső égésű motorok minden típusa között megkülönböztethetők a boxermotorok is. Nem túl népszerűek a bonyolultabb kialakítás miatt. Főleg versenyautókban használják őket. Az előnyök közé tartozik - kiváló elsődleges és másodlagos kiegyensúlyozás, és így a puha munka. Kisebb terhelés éri a főtengelyt. Ennek eredményeként csekély az áramveszteség. A motor súlypontja alacsony, és az autó jobban kezelhető.

A soros hathengeres motorok tökéletesen kiegyensúlyozottak, és maga az egység is nagyon simán működik. A hengerek nagy száma ellenére a gyártási költség nem túl magas. A karbantarthatóságot is kiemelheti.

A belső égésű motorok hátrányai

A dugattyús belső égésű motorok fő hátránya továbbra sem a mérgezőség és a zaj, hanem a rossz hatásfok. Egy belső égésű motorban az energia mindössze 20%-át fordítják a tényleges mechanikai munkára. Minden mást fűtésre és egyéb folyamatokra fordítanak. A motorok káros anyagokat is juttatnak a légkörbe, például nitrogén-oxidokat, szén-monoxidot és különféle aldehideket.

Ajánlott: