Forbrændingsmotorens formål og enhed

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:09

I mere end hundrede år er forbrændingsmotorer blevet brugt som kraftværker til de fleste maskiner og mekanismer. I begyndelsen af det 20. århundrede erstattede de den eksterne forbrændingsdampmaskine. Forbrændingsmotoren er nu den mest økonomiske og effektive blandt andre motorer. Lad os se på enheden til forbrændingsmotoren.

Skabelsehistorie

Historien om disse enheder begyndte for omkring 300 år siden. Det var dengang, Leonardo Da Vinci udviklede den første tegning af en primitiv motor. Udviklingen af denne enhed satte skub i samlingen, afprøvningen og den løbende forbedring af forbrændingsmotoren.

I 1861, ifølge de tegninger, som Da Vinci efterlod til verden, skabte de den første totaktsmotor. På det tidspunkt var der ingen, der troede, at alle biler og andet udstyr ville være udstyret med sådanne installationer, selvom man dengang brugte dampenheder på jernbanemateriel.

Den første til at bruge forbrændingsmotorer i biler,var Henry Ford. Han var den første til at skrive en bog om design og drift af forbrændingsmotoren. Ford var den første til at beregne effektiviteten af disse motorer.

Klassificering af forbrændingsmotorer

Under udviklingsprocessen blev enheden til forbrændingsmotoren mere kompliceret. Hans formål forblev dog det samme. Der er flere hovedtyper af forbrændingsmotorer, der er de mest effektive i dag.

Først med hensyn til effektivitet og økonomi - frem- og tilbagegående enheder. I disse enheder omdannes energien fra forbrændingen af brændstofblandingen til bevægelse gennem et system af plejlstænger og en krumtapaksel.

Det generelle arrangement af en karbureret forbrændingsmotor adskiller sig ikke fra andre motorer. Men den brændbare blanding tilberedes direkte i karburatoren. Indsprøjtningen udføres i en fælles manifold, hvorfra blandingen under påvirkning af et vakuum kommer ind i cylindrene, hvor den så lyser op fra en elektrisk udladning på et stearinlys.

En indsprøjtningsmotor adskiller sig fra en karburatormotor ved, at brændstof tilføres hver cylinder direkte gennem separate dyser. Derefter, efter at benzinen er blandet med luft, antændes brændstoffet af gnisten fra et stearinlys.

Dieselmotor er forskellig fra benzin. Overvej kort enheden i en dieselforbrændingsmotor. Der bruges ingen stearinlys til tænding. Dette brændstof antændes under højt tryk. Som et resultat bliver dieselmotoren opvarmet. Temperaturen er højere end forbrændingstemperaturen. Indsprøjtning udføres ved hjælp af dyser.

Rotor-stempelmotorer hører også til forbrændingsmotorer. I disse enheder er termisk energi frabrændstofforbrænding påvirker rotoren. Den har en speciel form og en speciel profil. Rotorens bevægelsesbane er planetarisk (elementet er placeret inde i et specielt kammer). Rotoren udfører samtidigt et stort antal funktioner - dette er gasfordeling, funktionen af krumtapakslen og stemplet.

Der er også gasturbineforbrændingsmotorer. I disse enheder omdannes termisk energi gennem en rotor med kileformede vinger. Disse mekanismer får så turbinen til at dreje.

Stempelmotorer betragtes som de mest pålidelige, vedligeholdelsesvenlige og økonomiske. Roterende dem bruges praktisk t alt ikke i massebilteknologi. Nu producerer kun den japanske Mazda modeller af biler udstyret med roterende stempelmotorer. Erfarne biler med gasturbinemotorer blev produceret af Chrysler i 60'erne, og derefter vendte ikke en eneste bilproducent tilbage til disse installationer. I Sovjetunionen var nogle modeller af tanke og landingsskibe udstyret med gasturbinemotorer i kort tid. Men så blev det besluttet at opgive sådanne kraftenheder. Det er derfor, vi overvejer enheden til forbrændingsmotoren - de er de mest populære og effektive.

ICE-enhed

Flere systemer er kombineret i motorhuset. Dette er cylinderblokken, hvori selve forbrændingskamrene er placeret. I sidstnævnte brænder brændstofblandingen. Motoren består også af en krumtapmekanisme designet til at omdanne stemplernes energi til rotation af krumtapakslen. I kraftbygningenEnheden har også en gasfordelingsmekanisme. Dens opgave er at sikre rettidig åbning og lukning af indsugnings- og udstødningsventilerne. Motoren vil ikke være i stand til at køre uden indsprøjtning, tænding og udstødningssystem.

Når motorenheden startes, tilføres en blanding af brændstof og luft til cylindrene gennem de åbne indsugningsventiler. Den antændes derefter af en elektrisk udladning ved tændrøret. Når blandingen antændes, og gasserne begynder at udvide sig, vil trykket på stemplet stige. Sidstnævnte vil blive sat i bevægelse og få krumtapakslen til at rotere.

Forbrændingsmotorens design og funktion er sådan, at motoren kører i bestemte cyklusser. Disse cyklusser gentages konstant med høj frekvens. Dette sikrer kontinuerlig rotation af krumtapakslen.

Princippet for to-takts forbrændingsmotorer

Når motoren starter, begynder stemplet, som drives af krumtapakslens rotation, at bevæge sig. Når den når sit laveste punkt og begynder at bevæge sig opad, tilføres brændstof til cylinderen.

Når man bevæger sig opad, komprimerer stemplet blandingen. Når det når øverste dødpunkt, antænder tændrøret blandingen på grund af en elektrisk udladning. Gasserne udvider sig øjeblikkeligt og skubber stemplet ned.

Derefter åbner cylinderens udstødningsventil, og forbrændingsprodukterne kommer ud af cylindrene i udstødningssystemet. Når det så igen når bundpunktet, begynder stemplet at bevæge sig opad. Krumtapakslen vil lave én omdrejning.

Når det nye starterstempelbevægelse, åbner indsugningsventilerne igen, og brændstofblandingen tilføres. Det vil optage hele det volumen, som forbrændingsprodukterne optog, og cyklussen gentages igen. På grund af det faktum, at stemplerne i sådanne motorer kun fungerer i to cyklusser, laves færre bevægelser i modsætning til en firetakts forbrændingsmotor. Reducerede friktionstab. Men disse motorer bliver varmere.

I totaktsmotorer spiller stemplet også rollen som en gasfordelingsmekanisme. I bevægelsesprocessen åbnes og lukkes åbninger til indløbet af brændstofblandingen og frigivelsen af udstødningsgasser. Den værste gasudveksling sammenlignet med firetaktsmotorer er den største ulempe ved sådanne motorer. På tidspunktet for udstødningsgas er strømmen betydeligt tabt.

To-taktsmotorer bruges i øjeblikket i knallerter, scootere, både, benzinsave og andre laveffektkøretøjer.

4-takts

Enheden i denne type forbrændingsmotor er lidt anderledes end en totaktsmotor. Funktionsprincippet er også lidt anderledes. Der er fire slag pr. krumtapakselrotation.

Det første trin er tilførsel af en brændbar blanding til motorcylinderen. Motoren, under påvirkning af vakuum, suger blandingen ind i cylinderen. Stemplet i cylinderen går i dette øjeblik ned. Indløbsventilen er åben, og den forstøvede benzin og luft vil komme ind i forbrændingskammeret.

Dernæst kommer kompressionsslaget. Indsugningsventilen lukker, og stemplet bevæger sig opad. I dette tilfælde er blandingen i cylinderen betydeligt komprimeret. På grund af tryk, blandingenvarmer op. Tryk øger koncentrationen.

Den tredje arbejdscyklus følger. Når stemplet næsten når sin øverste position, aktiveres tændingssystemet. En gnist springer på stearinlyset, og blandingen antændes. På grund af den øjeblikkelige udvidelse af gasserne og spredningen af eksplosionens energi bevæger stemplet under tryk sig ned. Denne cyklus i driften af en firetaktsmotor er den vigtigste. De andre tre tiltag påvirker ikke tilblivelsen af værket og er hjælpemidler.

På den fjerde cyklus begynder udgivelsesfasen. Når stemplet når bunden af forbrændingskammeret, åbner udstødningsventilen, og udstødningsgasserne kommer først ud i udstødningssystemet og derefter ud i atmosfæren.

Her er enheden og funktionsprincippet for firetakts forbrændingsmotoren, som er installeret under motorhjelmene på de fleste biler.

Hjælpesystemer

Vi undersøgte enheden til forbrændingsmotoren. Men enhver motor kunne ikke fungere, hvis den ikke var udstyret med yderligere systemer. Vi vil tale om dem nedenfor.

Ignition

Dette system er en del af det elektriske udstyr. Den er designet til at danne gnister, der antænder brændstofblandingen.

Systemet inkluderer et batteri og en generator, en tændingslås, en spole og en speciel enhed - en tændingsfordeler.

Indtagssystem

Det er nødvendigt for at motoren kan komme ind uden nogen afbrydelserluft. Ilt er nødvendigt for at danne blandingen. I sig selv vil benzin ikke brænde. Det skal bemærkes, at i karburatorer er indsugningen kun et filter og luftkanaler. Indsugningssystemet for moderne biler er mere komplekst. Det inkluderer et luftindtag i form af rør, et filter, en drosselventil og en indsugningsmanifold.

Strømsystem

Fra princippet om forbrændingsmotoren ved vi, at motoren skal brænde noget. Det er benzin eller diesel. Strømsystemet sørger for brændstofforsyning under motordrift.

I det mest primitive tilfælde består dette system af en tank, samt en brændstofledning, filter og pumpe, som giver brændstof til karburatoren. I biler med indsprøjtning styres kraftsystemet af ECU'en.

Smøresystem

Smøresystemet inkluderer en oliepumpe, en sump, et oliefilter. Diesel og kraftfulde benzinmotorer har også en køler til at rense smøremidlet. Pumpen drives af krumtapakslen.

Konklusion

Dette er, hvad en forbrændingsmotor er. Vi undersøgte enheden og princippet om dens funktion, og nu er det klart, hvordan en bil, en motorsav eller en dieselgenerator fungerer.