Förklara syftet med enheten och principen för driften av förbränningsmotorn. Hur fungerar motorn? ICE arbetsblandning

Motor inre förbränning på flytande bränsle, som utvecklades och började användas i praktiken under andra hälften av 1800-talet, var det andra exemplet i historien, efter ångmaskinen, på att skapa en enhet som omvandlar energi till nyttigt arbete. Utan denna uppfinning är det omöjligt att föreställa sig modern civilisation, eftersom fordon med förbränningsmotorer olika typerär brett involverade i alla branscher som säkerställer mänsklig existens.

Wankelmotor och dess funktion

Fyrtaktsbensinmotorn används i de flesta bilar. Den tillhör förbränningsmotorer, den är också känd som rotationsmotor. Det speciella med detta: den inbyggda kolven fungerar inte upp och ner, utan cirkulärt - mer exakt, elliptisk. Även med driften av denna motor beskrivs de fyra redan beskrivna ränderna igen.

Ta bort sugtätningen. . Det stökiometriska förhållandet är ett förbränningsluftförhållande som anger andelen luft till bränsle i en motor. Den andel som anges här representerar den faktiska massan av stående luft ner till den minsta erforderliga stökiometriska luftmassan för fullständig förbränning. Det stökiometriska förhållandet fungerar som en indikator för att bestämma förbränningshastighet, föroreningsutveckling och motoreffektivitet.

Transporter som drivs av en förbränningsmotor spelar en avgörande roll i det globala logistiksystemet, som blir allt viktigare mot bakgrund av globaliseringsprocesser.

Alla moderna fordon kan delas in i tre stora grupper, beroende på vilken typ av motor som används. Den första gruppen av fordon använder elmotorer. Detta inkluderar den vanliga kollektivtrafiken i städerna - trolleybussar och spårvagnar, och elektriska tåg med elbilar, och enorma fartyg och fartyg som använder kärnenergi - trots allt använder moderna isbrytare, atomubåtar och hangarfartyg från Nato-länderna elektriska motorer. Den andra gruppen är utrustning utrustad med jetmotorer.

Definition Vanligtvis är en förbränningsmotor en värmemotor som utför mekaniskt arbete genom att bränna bränsle. Det finns flera olika alternativ förbränningsmotorer, men endast två typer av förbränningsmotorer används vanligtvis inom bilindustrin. Bilar, lastbilar, fartyg och flygplan använder endast en fyrtaktsmotor, medan motordrivna hjul använder en tvåtaktsmotor.

En motor består av en cylinder med en kolv inuti. Denna kolv kan bara röra sig upp eller ner i cylindern och är ansluten till en vevstake. Detta är i sin tur relaterat till vevaxel. Vevaxeln används för att omvandla linjär rörelse till rotationsrörelse. Utrymmet i cylindern som kolven rör sig i kallas förskjutning. Utrymmet ovan kallas för förbränning eller kompressionsutrymme. Två ventiler sätts in i förbränningskammaren, genom vilka bränsle kommer in i cylindern och kan gå ut igen.

Naturligtvis används den här typen av motorer främst inom flyget. Den tredje gruppen är den mest talrika, välbekanta och betydelsefulla. fordon, som använder förbränningsmotorer. Detta är den största gruppen i termer av kvantitet, mångfald och inflytande på det mänskliga ekonomiska livet. Funktionsprincipen för en förbränningsmotor är densamma för alla fordon som är utrustade med en sådan motor. vad är det?

Ventiler har en fjäder som säkerställer att ventilen stänger. Kamaxeln är ansvarig för att öppna ventilerna. Detta är en äggformad stav som roterar under ventilen. För varje varv trycker kamaxeln upp ventilen äggskal och därigenom släpper ventilen från utsidan in i cylindern. Tändstiftet stiger in i förbränningskammaren och tänder gasen i slutet av det andra slaget med hjälp av en gnista.

Driftcykel fyrtaktsmotor består av fyra stavar, som namnet antyder. Avgasslag Under insugningsslaget befinner sig kolven i övre dödpunkten, d.v.s. den högsta punkt en kolv kan nå i en cylinder. Insugningsventilen öppnas och kolven rör sig nedåt, vilket skapar undertryck och drar ut luft- eller luft-bränsleblandningen i cylindern. När kolven når nedre dödpunkten stänger ventilen och det andra slaget börjar. Under kompressionsslaget stängs båda ventilerna och kolven rör sig uppåt.

Som ni vet kommer energi inte från någonstans och går ingenstans. Funktionsprincipen för en bilmotor är helt baserad på detta postulat om lagen om energibevarande.

Så allmänt som möjligt kan vi säga att energin hos molekylbindningarna i flytande bränsle som förbränns under motordrift används för att utföra användbart arbete.

Som ett resultat komprimerar det luft-bränsleblandningen. När kolven når sin övre dödpunkt bränns blandningen av tändstiftet och det tredje slaget börjar. Förbränningsförloppet kallas också för arbetscykeln. Förbränning tvingar ner kolven och överför rörelse genom vevstaken till vevaxeln och slutligen till hjulen. När kolven har nått sitt nedre dödläge öppnas avgasventilen och det fjärde slaget börjar. Kolven rör sig uppåt och den brända blandningen tvingas ut ur cylindern.

Nu börjar cykeln från början. Deplacement Deplacement avser utrymmet i cylindern mellan kolvens övre och nedre dödpunkt. Utrymmet ovan kallas kompressionsutrymme. Förskjutnings- och kompressionsutrymmet utgör tillsammans cylinderns innehåll. Efter flytten mäts även transportskatt.

Spridningen av förbränningsmotorer med flytande bränslen underlättades av flera unika egenskaper själva bränslet. Detta:

  • hög potentiell energi av molekylära bindningar som används som bränsle för en blandning av lätta kolväten "till exempel bensin"
  • ganska enkel och säker, i jämförelse med till exempel atomenergi, metoden för dess frisättning
  • relativa överflöd av lätta kolväten på vår planet
  • det naturliga tillståndet för aggregation av sådant bränsle, vilket gör att det kan lagras och transporteras bekvämt.

En annan viktig faktor är att det oxidationsmedel som behövs för processen för energifrisättning är syre, varav atmosfären består av mer än 20 procent. Detta eliminerar behovet av att bära inte bara en förråd av bränsle, utan också en försörjning av katalysator.

ICE arbetsblandning

Som ett exempel på beräkning av kubikkapacitet, låt oss ta ett hål, d.v.s. kolvdiameter, från 70 mm till och slaglängd 90 mm. Elmotorer installeras inte bara i elfordon utan också i nästan alla elektriska hushållsapparater. Men hur fungerar verktygen? Vi visar det för dig i vår hemartikel.

Elmotor: komponenter

För att förstå hur en elektrisk motor fungerar, förklaras den grundläggande strukturen här. Stator: Tätt ansluten till huset och därmed stationär bildar statorn kärnan i elmotorn. Den sitter på motoraxeln och kan lindas runt den. Den är gjord av järn och omslagen med målad koppartråd. När båda ändarna av koppartråden är anslutna till en strömkälla flyter ström och rotorn blir en elektromagnet med nord- och sydpoler. Kommutator: en kommutator sitter på rotorn, bestående av två strömavtagare i form av motsatta halvcirklar. Om honom koppartråd under spänning.

Elmotor: fungerar

  • Det är en permanent eller elektromagnet i vilken rotorn kan rotera.
  • På ena sidan är norr, på andra sidan är sydpolen.
  • Mellan dem finns plats för en rotor.
  • Rotor: Rotorn är placerad mellan statorns poler.
Varje typ av elmotor fungerar enligt följande grundläggande princip.

Helst ska alla molekyler av en viss volym bränsle och alla molekyler av en viss volym syre reagera. För bensin korrelerar dessa siffror som 1 till 14,7, det vill säga nästan 15 kg syre behövs för att bränna ett kilo bränsle. En sådan process, kallad stökiometrisk, är emellertid inte genomförbar i praktiken. I verkligheten finns det alltid någon del av bränslet som inte kombineras med syre under reaktionen.

Eftersom samma magnetiska poler stöter bort varandra, börjar rotorn att rotera när samma poler på statorn och rotorn trycker mot varandra. Efter ett halvt varv, eftersom endast statorns och rotorns intilliggande poler vilar mot varandra, vänder rotorn. De två strömavtagarna byter pol från positiv till negativ och tillbaka igen för varje rotation.

  • Rotorn aktiveras via en kommutator.
  • Han är nu en elektromagnet.
  • Detta fungerar med en switch.
Är det möjligt att förklara strukturen och funktionen hos en bilmotor med några få ord?

Dessutom är stökiometri till och med skadligt för vissa driftsätt för förbränningsmotorer.

Nu det kemisk processär tydliga i allmänna termer är det värt att överväga mekaniken i processen att omvandla bränsleenergi till användbart arbete, med exemplet på en fyrtakts förbränningsmotor som fungerar enligt den så kallade Otto-cykeln.


En bilmotor är ett komplext system. Men informerad insikt hjälper alltid lekmän att förstå bättre. Denna fråga bör redas ut först eftersom det finns många motorer. Vi pratar om bilmotorn, din bils motor. Sväljan av dyrt bränsle vänder hjulen, det är klart. Men det händer mycket däremellan som kan förstås av en icke-teknisk person.

Bilmotorns grunder: Hur fungerar en motor?

Din bil har en förbränningsmotor. Förmodligen en med fyra cylindrar eftersom det är den vanligaste designen. I varje motor och transmission ansvarar orörliga för att utveckla och överföra kraft. Vid förbränning av bensin eller diesel genererar motorn kolvarnas upp- och nedrörelse och omvandlar dem samtidigt från direkt till Cirkulationscirkulation. Detta görs med hjälp av vevstakar som är fästa på toppen av kolven och botten vevaxel. Du kan se exakt hur det fungerar när motorn slutför denna transformation.

Den mest kända och, som man säger, klassiska arbetscykeln är motordriftsprocessen, patenterad redan 1876 av Nikolaus Otto, bestående av fyra delar. "cykler, därav fyrtaktsförbränningsmotorerna." Det första slaget är skapandet av ett vakuum i cylindern av kolven genom sin egen rörelse under påverkan av vikt. Som ett resultat är cylindern fylld med en blandning av syre och bensinångor "naturen avskyr ett vakuum." Kolven, som fortsätter att röra sig, komprimerar blandningen - vi får det andra slaget. Vid det tredje slaget tänds blandningen "Otto använde en konventionell brännare, nu är tändstiftet ansvarigt för detta."

Det finns en roterande rörelse vid vevaxeln som din bil behöver för att återgå till axlarna och hjulen. När vevaxeln överför denna rörelse stannar motorn på fordonet och börjar transmissionen. Här skapas översättningar av olika kurser. Från transmissionen kommer drivaxlarna, följt av bromsar, hjul och däck, och därmed ditt fordons kraft, som kommer till trottoaren genom motor och transmission.

Grunderna i fordonsmotorn: Ett komplext kraftverk

Självklart den här allmän översikt kan inte ta hänsyn till allt som händer i motorn. Även om du inte vet i detalj hur det fungerar: motorn kräver inte bara bränsle, luft och smörjning, utan också en smart användare. Detta händer många tusen gånger per sekund, och inuti finns det enorma fysisk styrka. Vid allvarliga motorskador kan det hända att massiva järnbitar krossas, krossas och mals på bråkdelen av en sekund. Om motorskräp läcker från oljetråget eller om det finns trasiga ventilskivor som skär in i kolvarna, vet mekanikern att det blir dyrt.

Tändning av blandningen skapar utsläpp av en stor mängd gas, vilket sätter tryck på kolven och tvingar den att stiga - för att göra användbart arbete. Det fjärde slaget är öppningen av avgasventilen och förskjutningen av förbränningsprodukter av returkolven.

Således kräver endast start av motorn extern påverkan - vevning av vevaxeln ansluten till kolven. Nu görs detta med hjälp av elektricitet, men i de första bilarna var vevaxeln tvungen att vridas manuellt "samma princip används i bilar som har en påtvingad manuell start av motorn."

Rädda dig själv, din bil och motor med stunder som dessa. Ge alltid tillräcklig mängd olja och kylvatten, och ignorera inte varningsljus, motorljud, bränsleförbrukning, lukt eller körsträcka. En välskött motor kan ta miljontals mil från en bil.

Bilen är mycket svår fråga, och om du vill beskriva alla detaljer korrekt måste du fylla en hel bok. Den som vill få en allmän uppfattning om hur bilen fungerar kan läsa följande beskrivning. För att en bil ska fungera måste den bestå av flera viktiga komponenter.

Sedan lanseringen av de första bilarna har många ingenjörer försökt uppfinna en ny cykel av förbränningsmotorer. Till en början berodde det på effekten av patentet, som många ville kringgå.

Som ett resultat, redan i början av förra seklet, skapades Atkinson-cykeln, som ändrade motordesignen på ett sådant sätt att alla kolvrörelser utfördes i ett varv av vevaxeln. Detta ökade motorns effektivitet, men minskade dess effekt. Dessutom kräver en motor som arbetar på denna cykel inte en separat kamaxel och växellåda. Denna motor blev dock inte utbredd på grund av en minskning av enhetens kraft och en ganska komplex design.

Att flytta ett föremål kräver alltid en viss mängd energi. I en bil genereras denna energi av motorn. För detta ändamål får varje bil en förbränningsmotor, som vanligtvis är installerad under huven. Det finns även flera bilmodeller som har en bakmonterad motor.

En bilmotor kräver en luft-bränsleblandning och en värmekälla som får luft-bränsleblandningen att explodera. Den resulterande kraften överförs genom olika kilremmar eller kuggremmar till andra komponenter. Dessa komponenter är ansvariga för att ta emot kraft eller överföra motorvarvtalet till transmissionen. Växellådan bearbetar den resulterande hastigheten, reglerar den och levererar den till drivhjulen.

Istället använder moderna fordon ofta Miller-cykeln.

Om Atkinson minskade kompressionstakten, ökade effektiviteten, men avsevärt komplicerade motorns drift, föreslog Miller att minska insugningstakten. Detta gjorde det möjligt att minska den faktiska kompressionstiden för blandningen utan att minska dess geometriska kompression. Således ökar effektiviteten för varje driftscykel för förbränningsmotorn, vilket minskar förbrukningen av bränsle som bränts "förgäves".

Det råkar bara vara så att däcken snurrar. I en bil drivs bara en axel åt gången: i en framhjulsdriven motor är det framhjul, bakhjul, bakhjul. De avgaser som bildas vid förbränningen släpps ut genom avgaserna. För att minska belastningen på miljön sätts en katalysator in för att minska skadliga ämnen, så långt det är möjligt.

Föraren drar ut ratten och bilen går åt rätt håll. Ratten är ansluten genom olika rattar och transmissionsmekanismer till framhjulens ratt. De styr ratten och vrider hjulen åt det hållet. På grund av hjulens lutning rör sig bilen i önskad riktning. Oavsett om fordonet är fram- eller bakhjulsdrivet är det bara framhjulen som styrs. Bakhjulen följer med, d.v.s. de dras helt enkelt åt det hållet, men de går inte att slå.

Men de flesta motorer fungerar på Otto-cykeln, så det är nödvändigt att överväga det mer detaljerat.


Även den enklaste versionen av förbränningsmotorn innehåller fjorton väsentliga element nödvändig för dess funktion. Varje element har specifika funktioner.

Så cylindern har en dubbel roll - luftblandningen aktiveras i den och kolven rör sig. I en del som kallas förbränningskammaren finns ett tändstift och två ventiler, varav den ena blockerar bränsleflödet, den andra - utsläppet av avgaser.

Ett ljus är en anordning som ger antändning av blandningen med den nödvändiga cykliciteten. I huvudsak är det en anordning för att producera en ganska kraftfull ljusbåge under en kort tidsperiod.

Kolven rör sig i cylindern under påverkan av expanderande gaser eller från påverkan av vevaxeln som överförs genom vevmekanism. I det första fallet omvandlar kolven energin från bränsleförbränning till mekaniskt arbete, i det andra komprimerar den blandningen för bättre förbränning eller skapar tryck för att avlägsna förbrukade blandningsrester från cylindern.

Vevmekanismen överför vridmoment från kolven till axeln och vice versa. Vevaxeln, på grund av sin design, omvandlar kolvens translationella "upp och ner" rörelse till rotationsrörelse.

Inloppsporten, som inrymmer insugningsventilen, tillåter blandningen att komma in i cylindern. Ventilen säkerställer det cykliska flödet av blandningen.

Avgasventilen tar följaktligen bort de ackumulerade förbränningsprodukterna från blandningen. För att säkerställa normal drift av motorn stängs den i ögonblicket för trycksättning och antändning av blandningen.

Drift av en bensinmotor. Detaljerad analys

Under sugslaget rör sig kolven nedåt. Samtidigt öppnas insugningsventilen och bränsle tillförs cylindern. Därmed hamnar luft-bränsleblandningen i cylindern. I vissa typer bensinmotorer denna blandning framställs i en speciell anordning - en förgasare i andra sker blandning direkt i cylindern.

Då börjar kolven stiga. Samtidigt stängs insugningsventilen, vilket skapar ett tillräckligt högt tryck inuti cylindern. När kolven når den högsta punkten komprimeras hela bränsle-luftblandningen i en del av cylindern som kallas förbränningskammaren. I detta ögonblick avger tändstiftet en elektrisk gnista och blandningen antänds.

Som ett resultat av förbränning av blandningen, stort antal gaser, som försöker fylla hela den tillhandahållna volymen, sätter tryck på kolven och tvingar den att sänkas. Detta kolvarbete överförs genom en vevmekanism till axeln, som börjar rotera och rotera drivningen av bilens hjul.

Så snart kolven slutfört sin nedåtgående rörelse, öppnar avgasgrenrörsventilen.

De återstående gaserna rusar dit, eftersom de pressas av kolven, som går uppåt under påverkan av axeln. Cykeln är klar, sedan rör sig kolven nedåt igen och startar en ny cykel.

Som du kan se utför endast en fas av cykeln användbart arbete. De återstående faserna är att motorn arbetar "på sig själv". Även detta tillstånd gör förbränningsmotorn till ett av de mest effektiva systemen som introduceras i produktionen. Samtidigt leder möjligheten att minska "tomgångscykler" vad gäller effektivitet till uppkomsten av nya, mer ekonomiska system. Dessutom utvecklas och implementeras i begränsad omfattning motorer som inte har något kolvsystem alls. Till exempel några japanska bilar utrustade roterande motorer, med högre effektivitet.

Samtidigt har sådana motorer ett antal nackdelar, främst förknippade med de höga produktionskostnaderna och svårigheten att serva sådana motorer.

Kraftsystem

För att den brännbara blandningen som kommer in i förbränningskammaren ska förbrännas ordentligt och säkerställa oavbruten drift av motorn, måste den införas i tydligt uppmätta portioner och förberedas därefter. Fungerar för detta ändamål bränslesystem, vars viktigaste delar är en bensintank, en bränsleledning, bränslepumpar, en anordning för att blanda bränsle och luft, ett grenrör, olika filter och sensorer.

Det är tydligt att syftet med bensintanken är att lagra den nödvändiga mängden bränsle. Bränsle och vatten används som ledningar för pumpning med hjälp av en bensinpump och luftfilter behövs för att förhindra igensättning av tunna grenrör, ventiler och bränsleledningar.

Det är värt att uppehålla sig mer i detalj om förgasarens funktion. Trots att bilar med sådana enheter inte längre tillverkas, används fortfarande många bilar med förgasarmotorer i många länder runt om i världen. Förgasaren blandar bränsle med luft på följande sätt.

Flottörkammaren håller en konstant nivå av bränsle och tryck tack vare ett balanseringshål som släpper ut överskottsluft och en flottör som öppnar bränsleinloppsventilen så fort bränslenivån i förgasarkammaren minskar. Förgasaren är ansluten till cylindern genom en stråle och diffusor. När trycket i cylindern minskar strömmar en exakt uppmätt mängd bränsle tack vare strålen in i luftkammarens diffusor.

Här, på grund av hålets mycket lilla diameter, passerar det in i cylindern under högt tryck, bensin blandas med atmosfärisk luft som har passerat genom filtret, och den resulterande blandningen kommer in i förbränningskammaren.

Problemet med förgasarsystem är oförmågan att mäta så exakt som möjligt mängden bränsle och mängden luft som kommer in i cylindern. Därför allt moderna bilar utrustad med ett injektionssystem, även kallat injektion.

I insprutningsmotor Istället för en förgasare utförs injektionen med ett munstycke eller munstycken - en speciell mekanisk spruta, vars viktigaste del är magnetventil. Dessa enheter, särskilt när de paras ihop med speciella datormikrochips, gör det möjligt att injicera en exakt uppmätt mängd bränsle i rätt ögonblick. Som ett resultat går motorn mjukare, startar lättare och förbrukar mindre bränsle.

Gasdistributionsmekanism

Det är tydligt hur förgasaren förbereder en brännbar blandning av bensin och luft. Men hur fungerar ventilerna för att säkerställa att denna blandning tillförs cylindern i tid? Gasdistributionsmekanismen är ansvarig för detta. Det är han som utför snabb öppning och stängning av ventilerna och säkerställer också den nödvändiga varaktigheten och höjden av deras lyft.

Det är dessa tre parametrar som tillsammans utgör ventiltimingen.

Moderna motorer har en speciell anordning för att ändra dessa faser, kallad en fasskiftare för förbränningsmotorn, vars funktionsprincip bygger på att vrida kamaxeln vid behov. Med en ökning av mängden insprutat bränsle vrider denna koppling kamaxeln i en viss vinkel längs rotationsriktningen. Denna förändring av dess läge leder till att insugningsventilerna öppnar tidigare och förbränningskamrarna fylls bättre med en blandning, vilket kompenserar för det ständigt ökande behovet av kraft. De mest tekniskt avancerade modellerna har flera av dessa kopplingar de styrs av ganska komplex elektronik och kan reglera inte bara frekvensen av ventilöppning, utan även dess slaglängd, vilket har stor effekt på motordriften vid maximal hastighet.

Funktionsprincip för motorns kylsystem

Naturligtvis omvandlas inte all frigjord energi från bränslemolekylernas bindningar till användbart arbete. Huvuddelen av det går förlorat och förvandlas till värme och friktion förbränningsmotordelar skapar också termisk energi. Överskottsvärme måste avlägsnas. Kylsystemet tjänar just detta syfte.

Det finns luft, vätska och kombinerade system. Vanligast vätskesystem kylning, även om det också finns bilar med luftkylning - det användes för att förenkla designen och minska kostnaderna för budgetbilar, eller för att minska vikten när det gäller sportbilar.

Huvudelementen i systemet representeras av en värmeväxlare, radiator, centrifugalpump, expansionskärl och termostat. Dessutom inkluderar kylsystemet en oljekylare, en kylarfläkt och en kylvätsketemperatursensor.

Vätskan cirkulerar genom värmeväxlaren under påverkan av pumpen, vilket tar bort temperaturen från motorn. Tills motorn värms upp stänger en speciell ventil kylaren - detta kallas en "liten cirkel" av rörelse. Denna funktion av systemet gör att du snabbt kan värma upp motorn.

Så snart temperaturen stiger till driftstemperaturen ger temperatursensorn kommandot att öppna ventilen och kylvätskan börjar röra sig genom kylaren. De tunna rören i den här enheten blåses av en stilig mötande vind, vilket kyler vätskan, som återigen kommer in i grenröret och startar kylcykeln på nytt.

Om påverkan från inkommande luft inte räcker för normal kylning, kör fordonet under en betydande belastning, rör sig i låg hastighet eller står mycket stilla. varmt väder, slås kylfläkten på. Det blåser på kylaren, tvångskylning av arbetsvätskan.

Maskiner utrustade med turboladdning har två kylkretsar. Den ena är för att kyla själva förbränningsmotorn, den andra är för att ta bort överskottsvärme från turbinen.

El

De första bilarna klarade sig med ett minimum av el. Moderna bilar har fler och fler elektriska kretsar. El förbrukas av bränsleförsörjningssystemet, tändning, kyl- och värmesystem samt belysning. Om det finns, förbrukas mycket energi av luftkonditioneringssystemet, motorstyrningen, elektroniska system säkerställa säkerhet. Enheter som startsystem och glödstift drar energi under en kort tid, men i stora mängder.

För att förse alla dessa element med den nödvändiga elektriska energin används strömkällor, elektriska ledningar, kontroller och säkringsblock.

Strömkällor för fordon – batteri, arbetar tillsammans med en generator. När motorn är igång roterar axeldrivningen generatorn, vilket producerar den nödvändiga energin

Generatorn fungerar genom att omvandla rotationsenergin hos en axel till elektrisk energi med hjälp av principerna för elektromagnetisk induktion. För att starta förbränningsmotorn används batterienergi.

Under start är den huvudsakliga energiförbrukaren startmotorn. Denna enhet är en motor DC, utformad för att rotera vevaxeln, vilket säkerställer starten av förbränningsmotorns driftcykel. Funktionsprincipen för en DC-motor är baserad på den interaktion som uppstår mellan det magnetiska fältet som genereras i statorn och strömmen som flyter i rotorn. Denna kraft påverkar rotorn, som börjar rotera, och dess rotation sammanfaller med rotationen av det magnetiska fältet som är karakteristiskt för statorn. Således omvandlas elektrisk energi till mekanisk energi, och startmotorn börjar snurra motoraxeln. Så fort motorn startar och generatorn börjar fungera slutar batteriet att släppa energi och börjar ackumuleras. Om generatorn inte fungerar eller av någon anledning inte har tillräckligt med ström fortsätter batteriet att producera energi och laddas ur.


Denna typ av motor är också en förbränningsmotor, men har särdrag, som gör det möjligt att skarpt separera motorer som arbetar enligt den princip som Rudolf Diesel uppfann från andra förbränningsmotorer som drivs på "lätt" bränsle som bensin "i bilismen" eller fotogen "inom flyget".

Skillnader i bränslet som används avgör skillnader i design. Faktum är att diesel är relativt svårt att tända och uppnå omedelbar förbränning i normala förhållanden Därför är tändstiftsmetoden inte lämplig för detta bränsle. En dieselmotor antänds på grund av sin kontakt med luft som värms upp till en mycket hög temperatur. För detta ändamål används gasernas egenskap att värmas upp när de komprimeras. Därför komprimerar en kolv som kör på en dieselförbränningsmotor luft, inte bränsle. När kompressionsförhållandet når maximalt, och själva kolven når den högsta punkten, insprutar en "elektromagnetisk pump"-injektor installerad istället för ett tändstift dispergerat bränsle. Det reagerar med varmt syre och antänds. Därefter sker arbete som också är typiskt för en bensinförbränningsmotor.

I det här fallet förändras inte förbränningsmotorns kraft med andelen av blandningen av luft och bränsle, som i bensinmotorer, utan enbart med mängden insprutad diesel, medan mängden luft är konstant och inte ändras . Samtidigt är driftsprincipen för en modern bensinenhet utrustad med ett munstycke absolut inte lik driftsprincipen för en dieselförbränningsmotor.

Elektromekaniska spraypumpar som arbetar med bensin är främst konstruerade för att mer exakt mäta det insprutade bränslet och interagera med tändstiften. Där dessa två typer av förbränningsmotorer liknar varandra är i deras ökade krav på bränslekvalitet.

Eftersom lufttrycket som skapas av driften av kolven i en dieselmotor är mycket högre än trycket som utövas av den komprimerade luft-bensinblandningen, är en sådan motor mer krävande på spelrummet mellan kolven och cylinderväggarna. Dessutom, dieselmotor Det är svårare att starta på vintern, eftersom dieselbränsle tjocknar under påverkan av låga temperaturer och munstycket inte kan spraya det tillräckligt bra.

Både den moderna bensinmotorn och dess diesel "släkting" är extremt ovilliga att köra på DT-bensin av otillräcklig kvalitet, och även dess kortvariga användning är fylld med allvarliga problem med bränslesystemet.


Moderna förbränningsmotorer är de mest effektiva enheterna för att omvandla termisk energi till mekanisk energi. Även om mest energi spenderas inte på direkt användbart arbete, utan på att underhålla själva motorcykeln mänskligheten har ännu inte lärt sig att massproducera enheter som skulle vara mer praktiska, kraftfullare, mer ekonomiska och bekvämare än förbränningsmotorer. Samtidigt stiger priset på kolväten energiresurser och oro för miljö tvingas leta efter nya motoralternativ för personbilar Och kollektivtrafik. Den mest lovande just nu ser ut som användningen av autonoma elmotorer utrustade med batterier med hög kapacitet, vars effektivitet är mycket högre, och hybrider av sådana motorer med bensinalternativ. När allt kommer omkring kommer tiden definitivt att komma när det kommer att bli absolut olönsamt att använda kolväten för att driva personfordon, och förbränningsmotorer kommer att ta sin plats på museets hyllor, som ångloksmotorer gjorde för ett halvt sekel sedan.

Motor eller motor (av latinets motor som sätter i rörelse) är en anordning som omvandlar alla typer av energi till mekanisk energi. Denna term används med sent XIXårhundradet tillsammans med ordet "motor", som sedan mitten av 1900-talet oftare syftar på elmotorer och förbränningsmotorer (ICE).

Förbränningsmotor (ICE)- detta är en typ av motor, värmemotor, där den kemiska energin hos bränsle (vanligtvis flytande eller gasformigt kolvätebränsle) förbränns i arbetsområde, omvandlas till mekaniskt arbete.

När det gäller en bil är bränslet innehållet bränsletank, A mekaniskt arbete, respektive - rörelse. Så hur driver bensin eller diesel en bil?

Vad består en förbränningsmotor av?

Du måste börja med vad den består av förbränningsmotor:

-cylinderhuvud- detta är ett slags kärl för arbetsblandningens förbränningskammare, gasfördelningsventiler med drivning, tändstift och injektorer;

-cylindrar- dessa är ihåliga delar med en cylindrisk inre yta som rör sig i cylindrarna;

-kolvar- Dessa är rörliga delar som tätt överlappar cylindrarna in tvärsnitt och rör sig längs deras axel;

-kolvringar- dessa är öppna ringar som sitter tätt i spår på kolvarnas yttre ytor de tätar förbränningskammaren, förbättrar värmeöverföringen genom cylinderväggarna och reglerar smörjmedelsförbrukningen;

-kolvstift tjänar till att leda kolven med vevstången, var och en av dem är en axel i förhållande till vilken vevstången gör en oscillerande rörelse.;

-vevstakar- detta är en länk av en platt mekanism, kopplad till andra rörliga länkar genom rotationskinematiska par och utför en komplex platt rörelse;

-vevaxel- detta är en axel som består av flera vevar;

-svänghjul- ett massivt roterande hjul som används som lagringsenhet (tröghetsbatteri) för kinetisk energi;

-kamaxel med kammar- huvuddelen av gasdistributionsmekanismen (GRM), som tjänar till att synkronisera insugnings- eller avgas- och motorns driftslag;

-ventiler- det här är mekanismer med vilka du kan, efter behag, öppna eller stänga hål för olika ändamål;

-tändstift De tjänar till att antända en brandfarlig blandning de är en uppsättning elektroder, mellan vilka en gnista uppstår.

Men för att förbränningsmotorn ska fungera fullt ut behövs flera fler system:

-förbränningsmotorns kraftsystem består av en bränsletank, bränslefilter, bränsleledningar, bränslepump, luftfilter, avgassystem och förgasare (om motorn inte är bränsleinsprutad);

-förbränningsmotorns avgassystem består av en avgasventil, en avgaskanal, ett ljuddämparavgasrör, en extra ljuddämpare (resonator), en huvudljuddämpare, anslutningsklämmor;

-förbränningsmotorns tändsystem består av en strömförsörjning för tändsystemet (batteri och generator), tändningslås, energilagringskontrollanordning, energilagringsanordning (till exempel tändspole), tändfördelningssystem, högspänningsledningar och tändstift;

-kylsystem IS består av speciellt arrangerade dubbla väggar av cylinderblocket och huvuden (utrymmet mellan dem är fyllt med kylvätska), kylare, expansionstank, pump, termostat och rörledningar;

Smörjsystemet består av en sump, oljepump, oljefilter, rör, kanaler och hål för oljetillförsel.

ICE arbetsblandning

Själva namnet IS- motor INRE FÖRBRÄNNING- antyder att något brinner där. Och det är naturligtvis inte själva bränslet som brinner, utan bara dess ånga blandad med luft. Denna blandning kallas vanligtvis för att arbeta. Förbränningen av denna blandning har en egenhet - den brinner, ökar avsevärt i volym, vilket skapar, så att säga, en stötvåg för cylinderkolvarna.

Förgasaren eller injektorn ansvarar för att skapa arbetsblandningen, beroende på typ av motor.

Bilrörelse

Så förbränningen av arbetsblandningen skapar kolvens rörelse. Men hur kan man använda en kolv för att flytta en bil? För att göra detta måste du omvandla kolvens rörelse till rotation. Därför förbinder en stift och en vevstång kolven med vevaxeln, som helt naturligt börjar rotera. Varven från vevaxeln "tas bort" överföring.

ICE driftscykler

Ovanstående diagram är extremt förenklat. Låt oss nu titta på allt som händer i förbränningsmotorn mer i detalj. Det klassiska driftschemat för en förbränningsmotor är att dela upp den i cykler. För att överväga varje slag av motorn måste du förstå flera definitioner:

Top Dead Center (TDC)- kolvens högsta läge i cylindern.

Bottom Dead Center (BDC)- kolvens lägsta läge i cylindern.

Kolvslag- avstånd mellan TDC och BDC.

Förbränningskammare- volymen i cylindern ovanför kolven när den är vid TDC.

Cylinderförskjutning- volymen ovanför cylinderkolven när den är på BDC.

Motorvolym- detta är den totala arbetsvolymen för alla cylindrar.

Kompressionsförhållande för förbränningsmotorär förhållandet mellan cylinderns totala volym och förbränningskammarens volym.

Insug - 1 cykel av motordrift

Under det första slaget av förbränningsmotorn öppnas insugningsventilen för att fylla cylindern med arbetsblandningen. Fyllningsgraden av cylindern bestäms av kolvens läge: arbetsblandningen slutar rinna när kolven är i BDC-läget. Kolvens rörelse börjar rotera veven, och vevaxeln svänger, även om den bara lyckas vrida ett halvt varv.

Kompression - 2:a cykeln av förbränningsmotordrift

Insugningsventilen stängs under förbränningsmotorns andra slag. Systemets utloppsventil är också stängd. Arbetsblandningen är placerad inuti en förseglad cylinder. Kolven börjar röra sig, och följaktligen börjar kompressionen av arbetsblandningen. I slutet av kompressionen (och därför det andra slaget) är trycket i cylindern redan mycket högt och temperaturen når 500 grader Celsius.

Power stroke - 3:e cykeln av förbränningsmotordrift

Förbränningsmotorns tredje slag är det viktigaste. Det är under det tredje slaget som termisk energi omvandlas till mekanisk energi.

Där det finns en fin linje mellan det andra och tredje slaget, tänds tändstiftet: blandningen antänds och kolven rusar till BDC. Resultatet är rotation av vevaxeln.

Släpp - 4:e cykeln av förbränningsmotordrift

Under det fjärde slaget på förbränningsmotorn öppnas avgasventilen medan insugningsventilen är stängd. Kolven, som återvänder till TDC, trycker ut avgaserna ur cylindern in i avgaskanalen, som leder rakt genom ljuddämparen ut i atmosfären.

Alla fyra cyklerna med förbränningsmotordrift upprepas cykliskt. Men den viktigaste av dem är verkligen den tredje - att säkerställa arbetsslaget. De återstående slagen är hjälpmedel, endast för "organisationen" av det tredje slaget, som flyttar bilen.