Namjena i uređaj motora s unutarnjim izgaranjem

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:17

Više od stotinu godina, motori s unutarnjim izgaranjem koriste se kao elektrane za većinu strojeva i mehanizama. Početkom 20. stoljeća zamijenili su parni stroj s vanjskim izgaranjem. Motor s unutarnjim izgaranjem danas je najekonomičniji i najučinkovitiji među ostalim motorima. Pogledajmo uređaj motora s unutarnjim izgaranjem.

Povijest stvaranja

Povijest ovih jedinica započela je prije otprilike 300 godina. Tada je Leonardo Da Vinci razvio prvi crtež primitivnog motora. Razvoj ove jedinice dao je poticaj montaži, testiranju i kontinuiranom poboljšanju motora s unutarnjim izgaranjem.

Godine 1861., prema crtežima koje je Da Vinci ostavio svijetu, stvorili su prvi dvotaktni motor. U to vrijeme nitko nije mislio da će svi automobili i druga oprema biti opremljeni takvim instalacijama, iako su se tada na željezničkoj opremi koristile parne jedinice.

Prvi koji je koristio motore s unutarnjim izgaranjem u automobilima,bio je Henry Ford. Prvi je napisao knjigu o dizajnu i radu motora s unutarnjim izgaranjem. Ford je prvi izračunao učinkovitost ovih motora.

Klasifikacija motora s unutarnjim izgaranjem

U procesu razvoja, uređaj motora s unutarnjim izgaranjem postao je složeniji. Njegova je svrha, međutim, ostala ista. Postoji nekoliko glavnih tipova motora s unutarnjim izgaranjem koji su danas najučinkovitiji.

Prvi u smislu učinkovitosti i ekonomičnosti - klipne jedinice. U ovim jedinicama, energija nastala izgaranjem mješavine goriva pretvara se u kretanje kroz sustav klipnjača i radilice.

Opći raspored motora s unutarnjim izgaranjem s rasplinjačem ne razlikuje se od ostalih motora. Ali zapaljiva smjesa se priprema izravno u rasplinjaču. Ubrizgavanje se vrši u zajednički razdjelnik, odakle, pod utjecajem vakuuma, smjesa ulazi u cilindre, gdje zatim svijetli od električnog pražnjenja na svijeći.

Motor s ubrizgavanjem razlikuje se od motora s karburatorom po tome što se gorivo u svaki cilindar dovodi izravno kroz zasebne mlaznice. Zatim, nakon što se benzin pomiješa sa zrakom, gorivo se pali iskrom svijeće.

Diesel motor se razlikuje od benzinskog. Razmotrimo ukratko uređaj dizelskog motora s unutarnjim izgaranjem. Za paljenje se ne koriste svijeće. Ovo gorivo se pali pod visokim pritiskom. Kao rezultat toga, dizelski motor se zagrijava. Temperatura je viša od temperature izgaranja. Ubrizgavanje se vrši pomoću mlaznica.

Rotor-klipni motori također spadaju u motore s unutarnjim izgaranjem. U ovim jedinicama toplinska energija izizgaranje goriva utječe na rotor. Ima poseban oblik i poseban profil. Putanja kretanja rotora je planetarna (element se nalazi unutar posebne komore). Rotor istovremeno obavlja ogroman broj funkcija - to je distribucija plina, funkcija radilice i klipa.

Postoje i plinski turbinski motori s unutarnjim izgaranjem. U tim se jedinicama toplinska energija pretvara kroz rotor s klinastim lopaticama. Ovi mehanizmi tada pokreću turbinu.

Klipni motori smatraju se najpouzdanijima, s malo održavanja i ekonomičnijim. Rotacijski se praktički ne koriste u masovnoj automobilskoj tehnologiji. Sada samo japanska Mazda proizvodi modele automobila opremljenih rotacijskim klipnim motorima. Iskusne automobile s plinskim turbinskim motorima Chrysler je proizvodio 60-ih godina, a nakon toga se niti jedan proizvođač automobila nije vratio u te instalacije. U Sovjetskom Savezu su neki modeli tenkova i desantnih brodova kratko vrijeme bili opremljeni plinskoturbinskim motorima. Ali tada je odlučeno napustiti takve pogonske jedinice. Zato razmatramo uređaj motora s unutarnjim izgaranjem - oni su najpopularniji i najučinkovitiji.

ICE uređaj

Nekoliko sustava je kombinirano u kućištu motora. Ovo je blok cilindra u kojem se nalaze same komore za izgaranje. U potonjem, mješavina goriva gori. Također, motor se sastoji od koljenastog mehanizma dizajniranog za pretvaranje energije klipova u rotaciju radilice. U zgradi električne energijeJedinica također ima mehanizam za distribuciju plina. Njegova je zadaća osigurati pravovremeno otvaranje i zatvaranje usisnih i ispušnih ventila. Motor neće moći raditi bez ubrizgavanja, paljenja i ispušnog sustava.

Prilikom pokretanja pogonske jedinice, mješavina goriva i zraka se dovodi u cilindre kroz otvorene usisne ventile. Zatim se zapali električnim pražnjenjem na svjećici. Kada se smjesa zapali i plinovi se počnu širiti, pritisak na klip će se povećati. Potonji će se pokrenuti i uzrokovati rotaciju radilice.

Dizajn i rad motora s unutarnjim izgaranjem su takvi da motor radi u određenim ciklusima. Ti se ciklusi stalno ponavljaju na visokoj frekvenciji. To osigurava kontinuiranu rotaciju radilice.

Princip rada dvotaktnih motora s unutarnjim izgaranjem

Kada se motor pokrene, klip, koji se pokreće rotacijom radilice, počinje se kretati. Kada dostigne najnižu točku i počne se kretati prema gore, gorivo se dovodi u cilindar.

Kada se kreće prema gore, klip komprimira smjesu. Kada dosegne gornju mrtvu točku, svjećica zapali smjesu zbog električnog pražnjenja. Plinovi se trenutno šire i guraju klip prema dolje.

Tada se ispušni ventil cilindra otvara i proizvodi izgaranja izlaze iz cilindara u ispušni sustav. Zatim, ponovno dostižući donju točku, klip će se početi pomicati prema gore. Radilica će napraviti jedan okret.

Kada počne novopomicanjem klipa, usisni ventili će se ponovno otvoriti i smjesa goriva će biti opskrbljena. Zauzet će cijeli volumen koji su zauzeli proizvodi izgaranja, a ciklus će se ponoviti. Zbog činjenice da klipovi u takvim motorima rade samo u dva ciklusa, radi se manje pokreta, za razliku od četverotaktnog motora s unutarnjim izgaranjem. Smanjeni gubici zbog trenja. Ali ovi motori postaju topliji.

U dvotaktnim pogonskim jedinicama, klip također igra ulogu mehanizma za distribuciju plina. U procesu kretanja otvaraju se i zatvaraju otvori za ulaz smjese goriva i ispuštanje ispušnih plinova. Najgora izmjena plina u odnosu na četverotaktne motore glavni je nedostatak takvih motora. U vrijeme ispušnih plinova, snaga se značajno gubi.

Trenutno se dvotaktni motori koriste u mopedima, skuterima, čamcima, benzinskim pilama i drugim vozilima male snage.

Četverotaktni

Uređaj ovog tipa motora s unutarnjim izgaranjem malo se razlikuje od dvotaktnog. Princip rada je također malo drugačiji. Postoje četiri takta po rotaciji radilice.

Prvi korak je dovod zapaljive smjese u cilindar motora. Motor pod utjecajem vakuuma usisava smjesu u cilindar. Klip u cilindru u ovom trenutku se spušta. Ulazni ventil je otvoren i raspršeni benzin i zrak će ući u komoru za izgaranje.

Sljedeći dolazi kompresijski hod. Usisni ventil se zatvara i klip se pomiče prema gore. U ovom slučaju, smjesa u cilindru je značajno komprimirana. Zbog pritiska smjesazagrijava. Pritisak povećava koncentraciju.

Slijedi treći ciklus rada. Kada klip gotovo dosegne svoj gornji položaj, aktivira se sustav paljenja. Na svijeću skoči iskra, a smjesa se zapali. Zbog trenutnog širenja plinova i širenja energije eksplozije, klip se pod pritiskom pomiče prema dolje. Ovaj ciklus u radu četverotaktnog motora je glavni. Ostale tri mjere ne utječu na stvaranje djela i pomoćne su.

U četvrtom ciklusu počinje faza otpuštanja. Kada klip dosegne dno komore za izgaranje, ispušni ventil se otvara i ispušni plinovi izlaze prvo u ispušni sustav, a zatim u atmosferu.

Ovdje je uređaj i princip rada četverotaktnog motora s unutarnjim izgaranjem, koji je ugrađen ispod haube većine automobila.

Pomoćni sustavi

Pregledali smo uređaj motora s unutarnjim izgaranjem. Ali bilo koji motor ne bi mogao raditi ako nije opremljen dodatnim sustavima. O njima ćemo govoriti u nastavku.

Ignition

Ovaj sustav je dio električne opreme. Dizajniran je da stvara iskre koje zapale smjesu goriva.

Sustav uključuje bateriju i generator, bravu za paljenje, zavojnicu i poseban uređaj - razdjelnik paljenja.

Usisni sustav

Potrebno je da bi motor ušao bez ikakvih prekidazrak. Za stvaranje smjese potreban je kisik. Sam po sebi, benzin neće izgorjeti. Treba napomenuti da je u rasplinjačima usis samo filter i zračni kanali. Sustav usisavanja modernih automobila je složeniji. Uključuje usis zraka u obliku cijevi, filter, ventil za gas i usisni razvodnik.

Električni sustav

Iz principa motora s unutarnjim izgaranjem znamo da motor treba nešto izgorjeti. To je benzin ili dizel gorivo. Sustav napajanja osigurava opskrbu gorivom tijekom rada motora.

U najprimitivnijem slučaju, ovaj sustav se sastoji od spremnika, kao i cijevi za gorivo, filtera i pumpe, koji opskrbljuju gorivom karburator. U automobilima s ubrizgavanjem, sustavom napajanja upravlja ECU.

Sustav podmazivanja

Sustav za podmazivanje uključuje pumpu za ulje, korito, filter za ulje. Dizelski i snažni benzinski agregati također imaju hladnjak za čišćenje maziva. Crpku pokreće radilica.

Zaključak

Ovo je motor s unutarnjim izgaranjem. Ispitali smo uređaj i princip njegovog rada, a sada je jasno kako radi automobil, motorna pila ili dizel generator.