内燃機関、または内燃機関は、自動車に搭載されている最も一般的なタイプのエンジンです。 現代の自動車の内燃機関は多くの部品で構成されていますが、その動作原理は非常に単純です。 内燃機関とは何か、そしてそれが車の中でどのように機能するかを詳しく見てみましょう。
DVSって何？
内燃機関は、燃料の燃焼から得られた化学エネルギーの一部を機械エネルギーに変換して機構を動かす一種の熱機関です。
内燃機関は、作業サイクルによって 2 ストロークと 4 ストロークに分類されます。 それらは、燃料と空気の混合気を準備する方法によっても区別されます。外部（インジェクターとキャブレター）と内部（ディーゼルユニット）の混合気の形成によるものです。 エンジンでエネルギーがどのように変換されるかに応じて、それらはピストン、ジェット、タービンに分けられ、組み合わされます。
内燃機関の主なメカニズム
内燃機関は膨大な数の要素で構成されています。 しかし、その性能を特徴付ける基本的なものがあります。 内燃機関の構造とその主なメカニズムを見てみましょう。
1.シリンダーはパワーユニットの最も重要な部分です。 自動車エンジンには通常、4 つ以上のシリンダーがあり、市販のスーパーカーでは最大 16 シリンダーです。 このようなエンジンのシリンダーの配置は、直線、V 字型、および対向の 3 つの順序のいずれかになります。
2. スパーク プラグは、空気と燃料の混合物に点火する火花を生成します。 これにより、燃焼プロセスが行われます。 エンジンが「時計のように」機能するためには、適切なタイミングで正確に火花が供給されなければなりません。
3. 吸気バルブと排気バルブも特定の時間にしか機能しません。 1 つは次の燃料を入れる必要があるときに開き、もう 1 つは排気ガスを放出する必要があるときに開きます。 エンジンが圧縮および燃焼行程にあるときは、両方のバルブがしっかりと閉じられています。 これにより、必要な完全な気密性が得られます。
4. ピストンは、円筒状の金属部品です。 ピストンはシリンダー内で上下に動きます。
5. ピストンリングは、ピストンの外縁とシリンダーの内面の摺動シールとして機能します。 それらの使用は、次の 2 つの目的によるものです。
それらは、圧縮および作業サイクルの瞬間に、可燃性混合物が燃焼室から内燃機関のクランクケースに入るのを防ぎます。
オイルがクランクケースから燃焼室に入るのを防ぎます。そこで発火する可能性があるからです。 オイルを燃焼する多くの車には古いエンジンが搭載されており、ピストン リングが適切に密閉されていません。
6. コネクティングロッドは、ピストンとクランクシャフトの間の接続要素として機能します。
7. クランクシャフトは、ピストンの並進運動を回転運動に変換します。
8. クランクケースはクランクシャフトの周りにあります。 その下部（なべ）に一定量の油が溜まります。
内燃機関の動作原理
前のセクションでは、内燃エンジンの目的と設計について考察しました。 すでにご存じのとおり、そのような各エンジンにはピストンとシリンダーがあり、その内部で熱エネルギーが機械エネルギーに変換されます。 これにより、車が動きます。 このプロセスは、毎秒数回という驚異的な速度で繰り返されます。 これにより、エンジンから出るクランクシャフトは連続的に回転します。
内燃機関の動作原理をより詳細に考えてみましょう。 燃料と空気の混合気は、吸気バルブを通って燃焼室に入ります。 次に、スパークプラグからの火花によって圧縮され、点火されます。 燃料が燃焼すると、チャンバー内で非常に高い温度が発生し、シリンダー内の過圧につながります。 これにより、ピストンが「死点」に向かって移動します。 したがって、彼は 1 つの有効な動きをします。 ピストンが下降すると、コネクティングロッドを介してクランクシャフトが回転します。 次に、下死点から上に移動し、排気バルブを介してガスの形で廃棄物を機械の排気システムに押し込みます。
ストロークとは、ピストンの 1 回のストロークでシリンダー内で発生するプロセスです。 厳密な順序で一定期間繰り返されるこのようなサイクルのセットは、内燃機関の動作サイクルです。
入口
吸気行程が最初です。ピストンの上死点から始まります。 それは下降し、燃料と空気の混合物をシリンダーに吸い込みます。 このストロークは、吸気バルブが開いているときに発生します。 ちなみに、吸気バルブが複数あるエンジンもあります。 それらの技術的特性は、内燃機関の出力に大きく影響します。 一部のエンジンでは、吸気バルブが開いている時間を調整できます。 これは、アクセルペダルを踏むことによって制御されます。 このようなシステムのおかげで、取り込まれる燃料の量が増加し、点火後、パワーユニットの出力も大幅に増加します。 この場合、車は大幅に加速する可能性があります。
圧縮
内燃機関の 2 番目の動作サイクルは圧縮です。ピストンが下死点に達すると上昇します。 これにより、シリンダーに入った混合気は最初のサイクルで圧縮されます。 燃料と空気の混合気は、燃焼室のサイズまで圧縮されます。 これは、上死点にあるシリンダーの上部とピストンの間の同じ空きスペースです。 このストローク中、バルブはしっかりと閉じています。 形成された空間がきついほど、より良い圧縮が得られます。 ピストン、リング、シリンダーの状態が重要です。 ギャップがどこかにある場合、適切な圧縮について話すことはできず、その結果、パワーユニットのパワーは大幅に低下します。 圧縮の量によって、パワー ユニットの消耗度が決まります。
作業ストローク
この 3 番目の小節は上死点から始まります。 そして、彼が偶然ではなく受け取ったこの名前。 車を動かすプロセスがエンジン内で行われるのは、このサイクルの間です。このストロークで、点火システムが接続されます。 燃焼室内で圧縮された混合気に点火する役割を担っています。 このサイクルでの内燃機関の動作原理は非常に単純です - システムのろうそくが火花を散らします。 燃料の点火後、微小爆発が発生します。 その後、ボリュームが急激に増加し、ピストンが急激に下に移動します。 このストロークのバルブは、前のストロークと同様に閉じた状態です。
リリース
内燃機関の最終サイクルは排気です。 ストローク後、ピストンが下死点に達し、排気弁が開きます。 その後、ピストンが上昇し、このバルブを通してシリンダーから排気ガスが排出されます。 これが換気プロセスです。 燃焼室の圧縮度、廃棄物の完全な除去、および必要な混合気の量は、バルブがどの程度明確に機能するかに依存します。
このステップの後、すべてが新たに始まります。 クランクシャフトを回転させるのは何ですか？ 事実は、すべてのエネルギーが車の動きに費やされているわけではありません。 エネルギーの一部がフライホイールを回転させ、フライホイールが慣性力の作用下で内燃機関のクランクシャフトを回転させ、ピストンを非作動サイクルに動かします。
あなたは知っていますか？ディーゼル エンジンは、機械的応力が高いため、ガソリン エンジンよりも重量があります。 したがって、コンストラクターはより大規模な要素を使用します。 しかし、そのようなエンジンのリソースは、ガソリンエンジンよりも高くなっています。 さらに、ディーゼルは不揮発性であるため、ディーゼル車はガソリン車よりも発火頻度がはるかに低くなります。
長所と短所
内燃機関とは何か、その構造と動作原理は何かを学びました。 結論として、その主な長所と短所を分析します。
氷の利点:
1.満タンでの長期移動の可能性。
2.軽量でタンク容量が小さい。
3. 自律性。
4. 汎用性。
5.適度なコスト。
6.コンパクトな寸法。
7.クイックスタート。
8. 複数の種類の燃料を使用する能力。
氷の短所:
1. 運用効率が悪い。
2. 環境汚染が激しい。
3.ギアボックスの必須の存在。
4.エネルギー回復モードの欠如。
5. ほとんどの場合、低負荷で動作します。
6. 非常にうるさい。
7. クランクシャフトの高速回転。
8. リソースが少ない。
興味深い事実！最小のエンジンはケンブリッジで設計されています。 寸法は 5 * 15 * 3 mm で、電力は 11.2 ワットです。 クランクシャフトの回転数は 50,000 rpm です。
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