Inline motor: vrste, uređaji, prednosti i nedostaci

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

Inline motor s unutarnjim izgaranjem jedan je od najjednostavnijih motora. Ove jedinice nazivaju se takvima jer su cilindri poredani u nizu. Klipovi tjeraju da se jedna radilica okreće kada motor radi. Redni motor bio je jedan od prvih koji je ugrađen na automobile. Dizajnirani su i izgrađeni u zoru automobilske industrije.

Kako je sve počelo?

Predak modernog linijskog motora s unutarnjim izgaranjem bio je jednocilindrični motor. Dizajnirao i izgradio Etienne Lenoir 1860. godine. Općenito je prihvaćeno da je to tako, iako je bilo pokušaja da se dobije patent za ovaj motor i prije Lenoira. Ali upravo je njegov razvoj što je moguće sličniji onim dizajnima koji su trenutno ugrađeni ispod haube većine jeftinih serijskih osobnih automobila.

Motor je imao samo jedan cilindar, a snaga mu je bila jednaka 1,23 konjske snage, ogromna u to vrijeme. Za usporedbu, moderna "Oka" 1111 ima dva cilindra, a snaga mu je od 30 do 53 konjske snage.

Veće i moćnije

Lenoirova ideja se pokazala briljantnom. Mnogi inženjeri i izumiteljigodine i truda pokušavajući što više unaprijediti motor (naravno, na razini tehničkih mogućnosti koje su tada postojale). Glavni naglasak stavljen je na povećanje snage.

U početku je pažnja bila koncentrirana na jedan cilindar - pokušali su povećati njegovu veličinu. Tada se svima činilo da povećanjem veličine možete dobiti više snage. A povećanje volumena je tada bilo najlakše. Ali jedan cilindar nije bio dovoljan. Morao sam uvelike povećati ostale detalje - klipnjaču, klip, blok.

Svi ti motori su se pokazali vrlo nestabilni, imali su veliku masu. Tijekom rada takvog motora postojala je ogromna razlika u vremenu između ciklusa paljenja smjese. Doslovno svaki detalj u takvoj jedinici zveckao je i potresao se, što je natjeralo inženjere da smisle rješenje. I opremili su sustav balansom.

slijepa cesta

Ubrzo je svima postalo jasno da je istraživanje dospjelo u slijepu ulicu. Lenoirov motor nije mogao raditi normalno i ispravno, jer je omjer snage, težine i veličine bio užasan. Za ponovno povećanje volumena cilindra bilo je potrebno puno dodatne energije. Mnogi su ideju o stvaranju motora počeli smatrati kolapsom. I ljudi bi i dalje jahali konje i kola, da nije bilo jednog tehničkog rješenja.

Dizajneri su počeli shvaćati da je moguće rotirati radilicu ne samo s jednim klipom, već s nekoliko odjednom. Najjednostavnija je bila izrada linijskog motora - dodali su još nekoliko cilindara.

Prvu četverocilindričnu jedinicu svijet je mogao vidjeti na kraju 19. stoljeća. Nemoguće je usporediti njegovu snagu s modernim motorom. Međutim, u smislu učinkovitosti, bio je veći od svih svojih prethodnika. Snaga je povećana zbog povećanog radnog volumena, odnosno dodavanjem cilindara. Prilično brzo, stručnjaci iz raznih tvrtki uspjeli su stvoriti višecilindrične motore do 12-cilindarskih čudovišta.

Princip rada

Kako radi ICE? Osim što svaki motor ima različit broj cilindara, redni motor sa šest ili četiri cilindra radi na isti način. Princip se temelji na tradicionalnim karakteristikama bilo kojeg motora s unutarnjim izgaranjem.

Svi cilindri u bloku su raspoređeni u jednom redu. Radilica, pogonjena klipovima zbog energije izgaranja goriva, jedina je za sve dijelove cilindrično-klipne skupine. Isto vrijedi i za glavu cilindra. Jedini je za sve cilindre. Od svih postojećih linijskih motora mogu se razlikovati uravnotežene i neuravnotežene izvedbe. U nastavku ćemo razmotriti obje opcije.

Stanje

Važan je zbog složenog dizajna radilice. Potreba za balansiranjem ovisi o broju cilindara. Što ih je više u određenom ICE, to bi balans trebao biti veći.

Neuravnotežen motor može biti samo onaj dizajn, gdje nema više od četiri cilindra. Inače će se tijekom rada pojaviti vibracije, čija će sila moći uništiti radilicu. Čak i jeftini šestocilindrični motoris balansom će biti bolji od skupih inline četvorki bez osovina balansera. Dakle, radi poboljšanja ravnoteže, redni motor s četiri klipa ponekad može zahtijevati i ugradnju osovina za umirivanje.

Položaj motora

Tradicionalne četverocilindrične jedinice obično se postavljaju uzdužno ili poprečno ispod haube automobila. Ali jedinica sa šest cilindara može se ugraditi samo uzdužno i ništa više (osim nekih Volvo modela i Chevrolet Epica automobila).

Linijski motor s unutarnjim izgaranjem, koji ima asimetričan dizajn u odnosu na radilicu, također ima značajke. Često se osovina izrađuje s kompenzacijskim odljevcima - ovi odljevci moraju prigušiti inercijsku silu koja proizlazi iz rada klipnog sustava.

Inline-six danas već ima manje popularnosti - za sve je kriva značajna potrošnja goriva i velike ukupne dimenzije. Ali čak i unatoč dugom bloku cilindara, motor je savršeno izbalansiran.

Prednosti i nedostaci jedinice

Osim nekoliko nijansi, linijski motori s unutarnjim izgaranjem imaju iste prednosti i iste nedostatke kao i većina V-motora i motora drugih izvedbi. Četverocilindrični motor je najčešći, najjednostavniji je i najpouzdaniji. Masa je relativno lagana, troškovi popravka su relativno niski. Jedini nedostatak je nedostatak balansnih osovina u dizajnu. Ovo je najbolji motor s unutarnjim izgaranjem za moderne automobile, čak i srednju klasu. Postoje i redni motori malog kapaciteta s manjebroj cilindara. Kao primjer, ekonomični dvocilindrični SeAZ Oka 1111.

Šestocilindrične jedinice imaju savršenu ravnotežu i ovdje se nadoknađuje nedostatak "četvorke". Ali postoji cijena koju treba platiti za ravnotežu. Stoga su, unatoč znatno boljim karakteristikama u odnosu na „četvorku“, ovi motori s unutarnjim izgaranjem s linijskim rasporedom cilindara u motoru rjeđi. Radilica je dugačka, cijena proizvodnje je prilično visoka, a dimenzije su relativno velike.

Tehničko ograničenje

Sada nije 19. stoljeće, ali moderni agregati još su daleko od tehničkog savršenstva. A ovdje ni moderne turbine i visokooktansko gorivo neće pomoći. Učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem je oko 20%, a sva ostala energija troši se na trenje, inerciju i detonaciju. Samo petina benzina ili dizela ići će na koristan posao.

Već razvijena osnovna svojstva motora s najvećom učinkovitošću. Istodobno, komore za izgaranje i grupa klipova imaju znatno manje volumene i dimenzije. Zbog kompaktne veličine, dijelovi imaju manju inerciju - to smanjuje vjerojatnost oštećenja uslijed detonacije.

Obilježja dizajna kompaktnih klipova uvode određena ograničenja. S visokim stupnjem kompresije, zbog male veličine, smanjuje se prijenos pritiska klipa na klipnjaču. Ako klipovi imaju veći promjer, nemoguće je postići točan uravnotežen rad zbog ogromne složenosti. Čak ih ima i moderni BMW motornedostaci, iako su ga razvili njemački inženjeri.

Zaključak

Nažalost, izgradnja motora dosegla je tehnološku granicu. Malo je vjerojatno da će znanstvenici napraviti ozbiljna tehnička otkrića i postići veću učinkovitost iz motora s unutarnjim izgaranjem. Stoga se svi nadaju da će doći era električnih vozila.