私たちの道路では、ほとんどの場合、ガソリンやディーゼル燃料を消費する車を見かけます。 電気自動車の時代はまだ来ていません。 そこで、内燃機関 (ICE) の動作原理を考えてみましょう。 その際立った特徴は、爆発エネルギーを機械エネルギーに変換することです。
ガソリン発電所で作業する場合、燃料混合物を形成するにはいくつかの方法があります。 あるケースでは、これがキャブレターで起こり、その後すべてがエンジンシリンダーに供給されます。 別のケースでは、ガソリンが特別なノズル (インジェクター) を介してマニホールドまたは燃焼室に直接噴射されます。
内燃エンジンの動作を完全に理解するには、作業における有効性が証明されているいくつかの種類の最新のモーターがあることを知る必要があります。
- ガソリンエンジン。
- ディーゼル燃料を消費するエンジン。
- ガス設備;
- ガスディーゼル装置。
- ロータリーオプション。
これらの内燃機関の動作原理はほぼ同じです。
ICEサイクル
それぞれに燃料があり、燃焼室内で爆発し、膨張してクランクシャフトに取り付けられたピストンを押します。 さらに、この回転は追加の機構とノードを介して車の車輪に伝達されます。
例として、4 ストローク ガソリン エンジンを考えます。これは、道路を走行する自動車で最も一般的な発電所のオプションだからです。
それであなたは:
- 吸気口が開き、燃焼室が準備された混合燃料で満たされます。
- チャンバーは密閉され、圧縮行程では容積が減少します。
- 混合物が爆発してピストンを押し、機械エネルギーの衝撃を受けます。
- 燃焼室には燃焼生成物が存在しない
内燃エンジンの動作のこれらの各段階には独自のプロセスがあり、いくつかのプロセスが同時に行われます。 最初のケースでは、ピストンは最も低い位置にあり、燃料を注入するすべてのバルブは開いています。 次の段階は、すべての穴を完全に閉じ、ピストンを最大上部位置に移動することから始まります。 同時に、すべてが圧縮されます。
ピストンが再び最上部の位置に達すると、キャンドルに電圧が印加され、火花が発生し、混合物に点火して爆発します。 この爆発の力でピストンが押し下げられ、出口開口部が開き、チャンバーから残留ガスが除去されます。 その後、すべてが繰り返されます。
キャブレターの操作
前世紀前半の自動車における燃料混合物の形成は、キャブレターの助けを借りて行われました。 内燃エンジンがどのように動作するかを理解するには、自動車エンジニアが、すでに準備された混合物が燃焼室に供給されるように燃料システムを設計したことを知る必要があります。
キャブレター装置
キャブレターはその形成に従事していました。 彼はガソリンと空気を適切な割合で混合し、それをすべてシリンダーに送りました。このようにシステム設計が比較的単純であるため、長い間ガソリンユニットの不可欠な部分であり続けることができました。 しかしその後、その欠点が長所よりも優先され始め、一般に高まる自動車の要件を満たさなくなりました。
キャブレターシステムの欠点:
- 運転モードを突然変更する経済的なモードを提供することはできません。
- 排気ガス中の有害物質の制限を超える。
- 準備された混合物が車の状態と一致しないため、車の出力が低下します。
彼らは、インジェクターを介してガソリンを直接供給することで、これらの欠点を補おうとしました。
噴射エンジンの動作
噴射エンジンの動作原理は、吸気マニホールドまたは燃焼室にガソリンを直接噴射することです。 視覚的には、供給量が計量されシリンダー内にのみ供給される場合、すべてがディーゼル設備の動作と似ています。唯一の違いは、噴射ユニットに点火プラグが付いていることです。
インジェクターの設計
直噴式ガソリンエンジンの動作段階はキャブレターバージョンと変わりません。 違いは混合物が形成される場所のみです。
この設計オプションにより、このようなエンジンには次のような利点があります。
- キャブレターと同様の技術的特性で出力が最大 10% 増加します。
- ガソリンの大幅な節約。
- 排出量に関する環境パフォーマンスの向上。
しかし、このようなメリットがある一方で、デメリットもあります。主なものは、メンテナンス、保守性、カスタマイズです。 独立して分解、組み立て、調整できるキャブレターとは異なり、インジェクターは特別な高価な機器と、車に取り付けられた多数の異なるセンサーを必要とします。
燃料噴射方式
エンジンへの燃料供給が進化する過程で、このプロセスは常に燃焼室に近づいています。 最新の内燃エンジンでは、ガソリンの供給場所と燃焼場所が統合されています。 現在、混合気はキャブレターやインテークマニホールド内で形成されず、チャンバーに直接噴射されます。注射装置のあらゆるオプションを検討してください。
シングルポイント注入オプション
最も単純な設計オプションは、単一のノズルから吸気マニホールドへの燃料噴射のように見えます。 キャブレターとの違いは、キャブレターは完成した混合物を供給することです。 インジェクションバージョンでは、燃料がノズルから供給されます。メリットはコストを節約できることです。
シングルポイント燃料供給オプション
この方法でもチャンバーの外側で混合気が形成されますが、ここでは吸気マニホールドを通じて各シリンダーに直接供給を行うセンサーが関与します。 これは、燃料を使用する場合のより経済的なオプションです。
チャンバーへの直接注入
この変形例は、これまでのところ、インジェクター設計の可能性を最も効果的に利用しています。 燃料はチャンバー内に直接噴射されます。 これにより、有害な排出ガスのレベルが低減され、ガソリンの大幅な節約に加えて、車のパワーも向上します。
システムの信頼性が向上することで、メンテナンス上のマイナス要因が軽減されます。 しかし、そのような装置には高品質の燃料が必要です。
