Načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem. ICE: naprava, delo, učinkovitost

V veliki večini avtomobilov se uporabljajo kot gorivo za motorna olja. Izgorevanje teh snovi proizvaja pline. V zaprtem prostoru ustvarjajo pritisk. Kompleksni mehanizem zazna te obremenitve in jih najprej spremeni v gibanje naprej in nato v rotacijsko. Na tem temelji načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem. Nadalje se vrtenje že prenaša na pogonska kolesa.

Bat motorja

Kakšna je prednost takšnega mehanizma? Kaj je dalo novo načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem? Trenutno so opremljeni ne samo z avtomobili, ampak tudi s kmetijskimi in nakladalnimi vozili, vlaki, motornimi kolesi, mopedi in skuterji. Motorji te vrste so nameščeni na vojaški opremi: rezervoarji, oklepniki, helikopterji, čolni. Prav tako lahko prikličete motorne žage, kosilnice, motorne črpalke, generatorske podpostaje in drugo mobilno opremo, ki uporablja dizelsko gorivo, bencin ali mešanico plinov.

Pred iznajdbo načela notranjega izgorevanja je gorivo, pogosto trdno (premog, drva), zažgalo v ločeni komori. Za to je bil uporabljen kotel, ki je ogreval vodo. Para je bila uporabljena kot primarni vir gonilne sile. Takšni mehanizmi so bili obsežni in na splošno. Opremljeni so bili z lokomotivami, lokomotivami in ladjami. Izum motorja z notranjim zgorevanjem je omogočil bistveno zmanjšanje dimenzij mehanizmov.

Sistem

Ko motor stalno deluje vrsto cikličnih procesov. Biti morajo stabilni in potekati v strogo določenem časovnem obdobju. Ta pogoj zagotavlja nemoteno delovanje vseh sistemov.

Pri dizelskih motorjih gorivo ni vnaprej pripravljeno. Sistem za dovod goriva ga odvaja iz rezervoarja in se pod visokim tlakom dovaja v valje. Bencin na poti predhodno zmešamo z zrakom.

Načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem je takšno, da vžigni sistem vname to mešanico in ročični mehanizem sprejme, spremeni in prenese energijo plinov v prenos. Sistem za distribucijo plina sprosti produkte izgorevanja iz valjev in jih odnese zunaj vozila. Na poti se zmanjša zvok izpušnih plinov.

Sistem mazanja omogoča vrtenje gibljivih delov. Vendar pa se drgnjenje površine segreje. Hladilni sistem zagotavlja, da temperatura ne presega dovoljenih vrednosti. Čeprav se vsi procesi odvijajo v samodejnem načinu, jih je treba še vedno spremljati. To zagotavlja nadzorni sistem. Prenaša podatke na konzolo v voznikovi kabini.

Naprava z motorjem z notranjim izgorevanjem

Precej zapleten mehanizem mora imeti telo. V njem so nameščeni glavni vozli in enote. Dodatna oprema za sisteme, ki zagotavljajo njegovo normalno delovanje, se nahaja v bližini in je nameščena na odstranljive pritrdilne elemente.

V cilindričnem bloku je mehanizem ročice. Glavna obremenitev iz zgorelega goriva se prenese na bat. Povezana je z ročično gredjo z ročično gredjo, ki pretvori translacijsko gibanje v rotacijsko.

Tudi v bloku je postavljen valj. Na svoji notranji ravnini premakne bat. Na njem se izrežejo utori, v katerih so nameščeni tesnilni obroči. To je potrebno za zmanjšanje vrzeli med ravninami in ustvarjanje stiskanja.

Od zgoraj do primera se pritrdi glava valja. Nameščen je mehanizem za distribucijo plina. Sestavljen je iz gredi z ekscentričniki, pregibnimi rokami in ventili. Njihovo izmenično odpiranje in zapiranje zagotavljata dovod goriva v jeklenko in izpuste ter izrabljene produkte zgorevanja.

Na dno karoserije je nameščena paleta valjev. Olje teče po tem, ko namaže mazalne dele komponent in sklopov. V notranjosti motorja se še vedno nahajajo kanali, skozi katere kroži hladilno sredstvo.

Načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem

Bistvo procesa je pretvoriti eno vrsto energije v drugo. To se zgodi pri sežiganju goriva v zaprtem prostoru cilindra motorja. Plini, ki se sprostijo med tem postopkom, se širijo in v delovnem prostoru nastane nadtlak. Zaznava ga bat. Lahko se premika gor in dol. Bat je povezan z ročično gredjo preko povezovalnega droga. V bistvu so to glavni deli ročičnega mehanizma - glavna enota, odgovorna za pretvorbo kemijske energije goriva v rotacijsko gibanje gred.

Načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem temelji na izmenjavah ciklov. Pri gibanju navzdol bata navzdol se opravi delo - ročična gred se vrti pod določenim kotom. Na enem od koncev je pritrjen masivni vztrajnik. Po pospešku se zaradi vztrajnosti še naprej premika, kar tudi obrne ročično gred. Zdaj palica potisne bat navzgor. Zaseda delovni položaj in je ponovno pripravljen prevzeti energijo vžganega goriva.

Posebne lastnosti

Načelo delovanja motorja z notranjim zgorevanjem osebnih avtomobilov pogosto temelji na pretvorbi energije v gorljivem bencinu. Tovornjaki, traktorji in posebna vozila so v glavnem opremljeni z dizelskimi motorji. Tudi kot gorivo se lahko uporabi utekočinjeni plin. Dizelski motorji nimajo vžigalnih sistemov. Ignite gorivo prihaja iz tlaka, ki nastane v delovni komori jeklenke.

Delovni cikel se lahko izvede v enem ali dveh obratih ročične gredi. V prvem primeru se pojavijo štirje cikli: dovod goriva in njegov vžig, delovni hod, kompresija in izpušni plini. Dvotaktni motor z notranjim zgorevanjem opravi celoten cikel v enem obratu ročične gredi. V tem primeru se pri eni potezi zgodi vstop v dovod goriva in njegova kompresija, na drugi pa vžig, delovni hod in izpušni plin. Vloga mehanizma za distribucijo plina v motorjih tega tipa igra bat. Ko se premikate navzgor in navzdol, se izmenično odpirajo okna za dovod goriva in izpuh.

Poleg batnih motorjev z notranjim zgorevanjem so na voljo tudi turbinski, reaktivni in kombinirani motorji z notranjim zgorevanjem. Pretvorba energije goriva v njih v gibanju naprej se izvaja v skladu z drugimi načeli. Motor in pomožni sistemi naprave se prav tako bistveno razlikujejo.

Izgube

Kljub dejstvu, da je motor z notranjim zgorevanjem značilen zanesljivost in stabilnost dela, njegova učinkovitost ni dovolj visoka, kot se morda zdi na prvi pogled. Pri matematičnem merjenju je učinkovitost motorja z notranjim zgorevanjem v povprečju 30-45%. To kaže, da je večina energije gorljivega goriva v mirovanju.

Učinkovitost najboljših bencinskih motorjev je lahko le 30%. In samo masivni ekonomični dizelski motorji, ki imajo veliko dodatnih mehanizmov in sistemov, lahko učinkovito pretvorijo do 45% energije v smislu moči in koristnega dela.

Naprava motorja z notranjim zgorevanjem ne more odpraviti izgub. Del goriva nima časa za opekline in pušča z izpušnimi plini. Druga izguba je poraba energije za premagovanje različnih vrst uporov pri drgnjenju sovoznih površin delov komponent in mehanizmov. In del tega se porabi za aktiviranje sistemov motorja, kar zagotavlja njegovo normalno in neprekinjeno delovanje.