ピストン内燃エンジンの主な欠点。内燃エンジン

02.07.2020

体

市立教育機関

中学校№6

このトピックに関する物理学のエッセイ:

内燃エンジン。それらの長所と短所。

生徒8「A」クラス

ブトリノワ・アレクサンドラ

教師: Shulpina Taisiya Vladimirovna

1.はじめに……………………………………………………………….. 3ページ

1.1. 作品の目的

1.2 タスク

2. 本体。

2.1.内燃機関の誕生の歴史………………. 4ページ

2.2. 内燃機関の一般的な配置……………… 7 ページ

2.2.1. 2ストロークおよび4ストロークエンジンの装置

内燃;………………………………………….………………..15ページ

2.3 現代の内燃機関。

2.3.1. 内燃機関に実装された新しい設計ソリューション;……………………………………………………………………P. 21

2.3.2. デザイナーの課題……………………P.22

2.4. 他のタイプの内燃機関との長所と短所……………………………………………………..P.23

2.5。内燃機関の応用..…………………….P.25

3.結論………………………………………………………………。 26ページ

4.参考文献リスト…………………………………………………….. 27ページ

5. アプリケーション …………………………………………………………。 28ページ

1.はじめに。

1.1。仕事の目標:

内燃機関 (D.V.S.) の発明と応用に関する科学者の発見と成果を分析し、その長所と短所について話します。

1.2. タスク:

1. 必要な文献を調べて資料を作る

2. 理論研究の実施 (D.V.S.)

3. どちらの (D.V.S.) が優れているかを調べます。

2. 本体。

2.1 .内燃機関の歴史 .

最初の内燃機関 (ICE) のプロジェクトは、時計アンカーの有名な発明者であるクリスチャンホイヘンスに属し、17 世紀に提案されました。火薬が燃料として使用されることになっていたのは興味深いことであり、アイデア自体は大砲によって促進されました。この原則に基づいてマシンを構築する Denis Papin によるすべての試みは失敗しました。歴史的に、最初の実用的な内燃機関は、1859 年にベルギーの発明家ジャン・ジョセフ・エティエンヌ・レノワールによって特許が取得されました (図 No. 1)。

レノアエンジンは熱効率が低く、さらに他のレシプロ式内燃機関と比較して、単位気筒排気量あたりの出力が非常に低かった。

18 リットルのエンジンはわずか 2 馬力しか発生しませんでした。これらの欠点は、レノアエンジンが点火前に燃料混合物を圧縮しないという事実によるものでした。それに等しい出力のオットーエンジン（特別な圧縮ストロークが提供されたサイクルで）は、数分の1の重量で、はるかにコンパクトでした。
レノアエンジンの明らかな利点である、比較的低い騒音 (ほぼ大気圧での排気の結果)、および低レベルの振動 (サイクル全体でのパワーストロークのより均一な分布の結果) でさえ、競争に耐えるのに役立ちませんでした。 .

しかし、エンジンの運転中、馬力あたりのガス消費量は3立方メートルであることが判明しました。予想される約 0.5 立方メートルの代わりに、1 時間あたり。当時の蒸気エンジンが 10% の効率に達したのに対し、レノアエンジンの効率はわずか 3.3% でした。

1876 年、オットーとランゲンは、第 2 回パリ万国博覧会で新しい 0.5 馬力エンジンを展示しました (図 No. 2)。

図2 エンジンオットー

このエンジンの設計の不完全性にもかかわらず、最初の蒸気大気圧機械を連想させますが、当時としては高い効率を示しました。ガス消費量は82立方メートル/ mでした。 1時間あたりの馬力と効率。 14％に達しました。 10 年間、約 10,000 台のこのようなエンジンが小規模産業向けに製造されました。

1878年、オットーはブーデ・ロシュのアイデアに基づいて4ストロークエンジンを製造しました。ガスを燃料として使用すると同時に、ガソリン蒸気、ガソリン、ナフサを可燃性混合物の材料として使用するというアイデアが開発され、90年代からは灯油が開発され始めました。これらのエンジンの燃料消費量は、1 時間あたり 1 馬力あたり約 0.5 kg でした。

その時以来、内燃機関（D.V.S.）は、動作原理、製造に使用される材料に従って設計が変更されました。内燃機関はより強力に、よりコンパクトに、より軽くなりましたが、それでも内燃機関では、10 リットルの燃料のうち約 2 リットルだけが有用な仕事に使用され、残りの 8 リットルは無駄になっています。つまり、内燃機関の効率はわずか20％です。

2. 2. 内燃機関の一般的な配置。

すべての D.V.S. 燃料混合物の燃焼中に形成されるガスの圧力の影響下でのシリンダー内のピストンの動きにあり、以下、作動ガスと呼ばれます。この場合、燃料自体は燃焼しません。内燃機関の作動混合物である、空気と混合された蒸気のみが燃焼します。この混合物に火をつけると、すぐに燃え尽きて、体積が増えます。そして、混合物を閉じたボリュームに配置し、1つの壁を可動にすると、この壁に
壁を動かす巨大な圧力があるでしょう。

乗用車で使用される D.V.S. は、クランクとガス分配の 2 つのメカニズムと、次のシステムで構成されます。

栄養;

・満たされたガスの放出。

· イグニッション;

冷却;

潤滑剤。

内燃機関の主な詳細:

シリンダー・ヘッド

· シリンダー;

· ピストン;

・ピストンリング;

ピストンピン

・連接棒;

· クランクシャフト;

フライホイール

カム付きカムシャフト;

· バルブ;

・スパークプラグ。

最近の中小型車のほとんどは、4 気筒エンジンを搭載しています。 8 個または 12 個のシリンダーを備えた大容量のモーターがあります (図 3)。エンジンが大きいほど、パワーが増し、燃費も向上します。

内燃機関の動作原理は、単気筒ガソリンエンジンの例を使用して考えるのが最も簡単です。このようなエンジンは、取り外し可能なヘッドがねじ込まれている内部鏡面を備えたシリンダーで構成されています。シリンダーには円筒形のピストン、つまりヘッドとスカートで構成されるガラスが含まれています（図4）。ピストンには、ピストンリングが取り付けられる溝があります。ピストン上部の気密性を確保し、エンジン運転中に発生するガスがピストンの下に侵入するのを防ぎます。さらに、ピストンリングは、ピストンの上の空間にオイルが入るのを防ぎます (オイルは、シリンダーの内面を潤滑することを目的としています)。つまり、これらのリングはシールの役割を果たし、コンプレッション（ガスを通さないもの）とオイルスクレーパー（オイルが燃焼室に入るのを防ぐもの）の2つのタイプに分けられます（図5）。

米。 3.さまざまなレイアウトのエンジンのシリンダーレイアウト:
a - 4気筒; b - 6気筒; c - 12 気筒 (α - キャンバー角)

米。 4.ピストン

キャブレターまたはインジェクターによって調整されたガソリンと空気の混合気がシリンダーに入り、そこでピストンによって圧縮され、スパークプラグからの火花によって点火されます。燃えて膨張し、ピストンが下がります。

したがって、熱エネルギーは機械エネルギーに変換されます。

米。 5.コネクティングロッド付きピストン:

1 - コネクティングロッドアセンブリ。 2 - コネクティングロッドカバー 3 - コネクティングロッドインサート。 4 - ボルトナット; 5 - コネクティングロッドカバーボルト。 6 - コネクティングロッド。 7 - コネクティングロッドブッシング。 8 - 保持リング。 9 - ピストンピン。 10 - ピストン。 11 - オイルスクレーパーリング。 12、13 - 圧縮リング

これに続いて、ピストンストロークがシャフト回転に変換されます。これを行うために、ピストンは、ピンとコネクティングロッドを使用して、エンジンクランクケースに取り付けられたベアリング上で回転するクランクシャフトクランクにピボット式に接続されます (図 6)。

米。 6フライホイール付きクランクシャフト:

1 - クランクシャフト。 2 - コンロッドベアリングインサート。 3 - 永続的なハーフリング。 4 - フライホイール。 5 - フライホイール取り付けボルトのワッシャー。 6 - 1番目、2番目、4番目、5番目のメインベアリングのライナー。 7 - 中央 (3 番目) のベアリングのインサート

シリンダー内のピストンがコネクティングロッドを介して上から下に移動した結果、クランクシャフトが回転します。

上死点 (TDC) は、シリンダー内のピストンの最高位置 (つまり、ピストンが上昇を停止し、下降を開始する準備ができている場所) です (図 4 を参照)。

シリンダー内のピストンの最も低い位置 (つまり、ピストンが下降を停止し、上昇を開始する準備ができている場所) は、下死点 (BDC) と呼ばれます (図 4 を参照)。

ピストンの極端な位置 (TDC から BDC まで) の間の距離は、ピストンストロークと呼ばれます。

ピストンが上から下に (TDC から BDC に) 移動すると、その上のボリュームが最小から最大に変化します。上死点にあるときのピストンの上のシリンダー内の最小容積は燃焼室です。

そして、BDC にあるときの円柱の上の体積は、円柱の作業体積と呼ばれます。次に、すべてのエンジンシリンダーの合計の作動容積 (リットル) は、エンジンの作動容積と呼ばれます。シリンダーの総容積は、ピストンが BDC にある瞬間の作動容積と燃焼室の容積の合計です。

内燃機関の重要な特性は、燃焼室の容積に対するシリンダーの総容積の比率として定義される圧縮比です。圧縮比は、ピストンが下死点から上死点に移動するときに、シリンダーに入る混合気が何倍に圧縮されるかを示します。ガソリンエンジンの場合、圧縮比は6〜14の範囲で、ディーゼルエンジンの場合は14〜24です。圧縮比は、エンジンの出力と効率を大きく左右し、排気ガスの毒性にも大きく影響します。

エンジン出力は、キロワットまたは馬力で測定されます (より一般的に使用されます)。同時に、1リットル。と。約 0.735 kW に相当します。すでに述べたように、内燃エンジンの動作は、シリンダー内の空気と燃料の混合気の燃焼中に形成されるガスの圧力の使用に基づいています。

ガソリンおよびガスエンジンでは、混合物はスパークプラグによって点火され（図7）、ディーゼルエンジンでは圧縮によって点火されます。

米。 7スパークプラグ

単気筒エンジンが作動しているとき、そのクランクシャフトは不均一に回転します。可燃性混合気の燃焼の瞬間に急激に加速し、残りの時間は減速します。エンジンハウジングから出てくるクランクシャフトの回転の均一性を改善するために、巨大なディスク、つまりフライホイールが固定されています（図6を参照）。エンジンがかかるとフライホイールが回転します。

2.2.1. 2 ストロークおよび 4 ストローク装置

内燃エンジン;

2 ストロークエンジンは、各シリンダーの作業プロセスがクランクシャフトの 1 回転、つまり 2 ピストンストロークで行われるピストン内燃エンジンです。 2 ストロークエンジンの圧縮およびストロークストロークは、4 ストロークエンジンと同じように発生しますが、シリンダーの洗浄と充填のプロセスは組み合わされており、個々のストローク内ではなく短時間で実行されます。ピストンは下死点近くにあります (図 8)。

図8 2サイクルエンジン

シリンダーの数とクランクシャフトの回転数が等しい2ストロークエンジンでは、作動ストロークが2倍の頻度で発生するため、2ストロークエンジンのリッター出力は4エンジンのリッター出力よりも高くなります。ストロークエンジン - ピストンの有効なストロークの一部がガス交換プロセスによって占められているため、理論的には2倍、実際には1.5〜1.7倍であり、ガス交換自体は4ストロークエンジンよりも完全ではありません。

排気ガスの排出と新鮮な混合気の吸入がピストン自体によって行われる4ストロークエンジンとは異なり、2ストロークエンジンでは、作動混合物または空気を供給することによってガス交換が行われます（ディーゼルエンジンの場合）。スカベンジポンプによって生成された圧力下でシリンダーに送られ、ガス交換プロセス自体はパージと呼ばれます。掃気プロセス中、新鮮な空気 (混合気) が燃焼生成物をシリンダーから排気器官に押し出し、代わりに排出します。

パージ空気の流れ（混合物）の動きを整理する方法によれば、2ストロークエンジンはコンターパージとダイレクトフローパージで区別されます。

4ストロークエンジンは、クランクシャフトの2回転、つまりピストンの4ストローク（ストローク）で各シリンダーの作業プロセスが完了するピストン内燃エンジンです。これらのビートは次のとおりです。

最初のストローク - 入口:

このサイクルの間、ピストンは TDC から BDC に移動します。吸気バルブは開いており、排気バルブは閉じています。インレットバルブを介して、ピストンがBDCに達するまで、つまりそれ以上の下方への移動が不可能になるまで、シリンダーは可燃性混合物で満たされます。前に述べたことから、シリンダー内のピストンの動きがクランクの動きを伴うこと、したがってクランクシャフトの回転が伴うこと、およびその逆であることはすでにわかっています。したがって、エンジンの最初のストローク (ピストンが TDC から BDC に移動するとき) で、クランクシャフトは半回転します (図 9)。

図 9 最初のストローク - 吸引

第二段階 - 圧縮 .

キャブレターまたはインジェクターによって準備された混合気はシリンダーに入り、排気ガスの残りと混合し、その後吸気バルブが閉じて作動します。作動混合物がシリンダーを満たし、行き場がなくなる瞬間が来ました。吸気バルブと排気バルブがしっかりと閉じられています。この時点で、ピストンは下から上へ (BDC から TDC へ) 動き始め、混合気をシリンダーヘッドに押し付けようとします。しかし、彼らが言うように、彼はこの混合物を粉末に消すことに成功しません。
できませんが、シリンダーの内部空間は、TDC にあるピストンの上に、それほど大きくはないにしても、常にしかし自由空間 - 燃焼室。圧縮行程の終わりまでに、シリンダー内の圧力は 0.8 ～ 1.2 MPa に上昇し、温度は 450 ～ 500 °C に達します。 (図10)

図 10 2 番目のサイクル - 圧縮

第 3 サイクル - 作動ストローク (メイン)

3 番目のサイクルは、熱エネルギーが機械エネルギーに変換される最も重要な瞬間です。 3 番目のストロークの開始時 (実際には圧縮ストロークの終了時) に、点火プラグを使用して可燃性混合物に点火します (図 11)。

図 11. 3 番目のサイクル、作動ストローク。

第四小節 - リリース

このプロセスの間、吸気バルブは閉じられ、排気バルブは開かれます。下から上（BDCからTDC）に移動するピストンは、燃焼および膨張後にシリンダーに残っている排気ガスを、開いた排気バルブから排気チャネルに押し込みます（図12）。

図12 リリース。

4 つのサイクルすべてがエンジンシリンダー内で定期的に繰り返されるため、継続的な動作が保証され、デューティサイクルと呼ばれます。

2.3 現代の内燃機関。

2.3.1. 内燃機関に実装された新しい設計ソリューション。

レノアの時代から現在に至るまで、内燃機関は大きな変化を遂げてきました。見た目も仕掛けも力も変わった。長年にわたり、世界中の設計者は、少ない燃料で内燃エンジンの効率を高め、より多くのパワーを達成しようとしてきました。これに向けた最初のステップは、産業の発展であり、DVS、機器、および新しい (軽) 金属を製造するためのより正確な工作機械の出現でした。モーター構築の次のステップは、モーターの所有権に依存していました。建物の車には、パワフルで経済的、コンパクト、メンテナンスが容易で、耐久性のあるエンジンが必要でした。造船、トラクター製造では、大きなパワーリザーブを備えたトラクションエンジン (主にディーゼルエンジン) が必要であり、航空では、強力で、故障のない、耐久性のあるエンジンが必要です。

上記のパラメータを達成するために、高回転と低回転が使用されました。同様に、すべてのエンジンで、圧縮比、シリンダー容積、バルブタイミング、シリンダーあたりの吸気バルブと排気バルブの数、およびシリンダーへの混合気の供給方法が変更されました。最初のエンジンには 2 つのバルブがあり、混合気は、エアディフューザー、スロットルバルブ、調整された燃料ジェットで構成されるキャブレターを介して供給されました。キャブレターはすぐにアップグレードされ、新しいエンジンとその動作モードに適応しました。キャブレターの主なタスクは、可燃性混合物の準備とエンジンマニホールドへの供給です。さらに、内燃エンジンの出力と効率を高めるために、他の方法が使用されました。

2.3.2. デザイナーが直面する課題。

技術の進歩は、内燃エンジンがほとんど認識できないほど変化したところまで進んでいます。内燃エンジンのシリンダー内の圧縮比は、ガソリンエンジンで 15 kg/sq.cm、ディーゼルエンジンで最大 29 kg/sq.cm に増加しています。バルブの数はシリンダーごとに 6 に増え、小さなエンジンボリュームから、大容量エンジンが与えていたパワーを取り除きます。たとえば、1600 cc エンジンからは 120 馬力、エンジンからは 2400 cc が取り除かれます。最大200馬力以上のことから、D.V.S. の要件は次のとおりです。年々増加しています。それは消費者の好みに関係しています。エンジンは、有害ガスの削減に関する要件の対象となります。現在、ロシアでは EURO-3 規格が導入され、ヨーロッパ諸国では EURO-4 規格が導入されています。これにより、世界中の設計者は、燃料供給、制御、エンジン操作の新しい方法に切り替えることを余儀なくされました。私たちの時代には、D.V.S.の仕事のために。制御、管理、マイクロプロセッサ。排気ガスは、さまざまな種類の触媒によって後燃焼されます。現代の設計者の仕事は次のとおりです。消費者を喜ばせ、必要なパラメータを備えたモーターを作成し、EURO-3、EURO-4規格を満たすことです。

2.4. 長所と短所

他のタイプの内燃エンジンよりも優れています。

D.V.S. の長所と短所の評価他のタイプのエンジンと比較するには、特定のタイプのエンジンを比較する必要があります。

2.5。内燃機関の使用。

D.V.S. 多くの車両や産業で使用されています。 2 ストロークエンジンは、オートバイ、小型モーターボート、チェーンソー、電動工具など、サイズが小さいことが重要であるが燃費は比較的重要ではない場合に使用されます。 4ストロークエンジンは、他の車両の大部分に搭載されています。

3. 結論。

内燃機関の発明の問題に関する科学者の発見と成果を分析し、それらの長所と短所を明らかにしました。

4. 参考文献のリスト。

1. 内燃機関、vol. 1-3、Moscow.. 1957.

2.物理8級。 AV。ペリシキン。

3.ウィキペディア（フリー百科事典）

4. 雑誌「Behind the wheel」

5. 5 年生から 11 年生向けの大きな参考書。モスクワ。ドロファ出版。

5. 申請

図1 http://images.yandex.ru

図2 http://images.yandex.ru

図3 http://images.yandex.ru

図4 http://images.yandex.ru

図5 http://images.yandex.ru

図6 http://images.yandex.ru

図7 http://images.yandex.ru

図8 http://images.yandex.ru

図9 http://images.yandex.ru

図10 http://images.yandex.ru

図11 http://images.yandex.ru

図12 http://images.yandex.ru

しかし、照明ガスは照明だけではありませんでした。

商業的に成功した内燃エンジンを作成した功績は、ベルギーのメカニック、ジャン・エティエンヌ・ルノワールに属しています。電気めっき工場で働いていたとき、レノアはガスエンジン内の空気と燃料の混合物が電気火花によって点火できるという考えを思いつき、この考えに基づいてエンジンを作ることに決めました. 途中で発生した問題 (タイトなストロークとピストンの過熱、詰まりにつながる) を解決し、エンジンの冷却と潤滑システムを熟考した後、Lenoir は実行可能な内燃エンジンを作成しました。 1864 年には、さまざまな容量のこれらのエンジンが 300 台以上製造されました。裕福になったレノアは、自分の車のさらなる改良に取り組むことをやめ、これが彼女の運命を決定付けました。彼女は、ドイツの発明家アウグスト・オットーによって作成され、彼のガスの発明で特許を取得した、より高度なエンジンによって市場から追い出されました。 1864年のエンジンモデル。

1864年、ドイツの発明家アウグスト・オットーは裕福な技術者ランゲンと彼の発明を実施する契約を結びました - 会社「オットー・アンド・カンパニー」が設立されました。オットーもランゲンも電気工学の十分な知識がなく、電気点火を放棄しました。彼らはチューブを通して裸火で点火しました。レノアエンジンとは異なり、オットーエンジンのシリンダーは垂直でした。回転軸は、側面のシリンダーの上に配置されました。動作原理: 回転シャフトがピストンをシリンダーの高さの 1/10 だけ持ち上げ、その結果、ピストンの下に希薄な空間が形成され、空気とガスの混合物が吸い込まれました。混合物はその後発火した。爆発中、ピストンの下の圧力は約4気圧に上昇しました。この圧力の作用下で、ピストンが上昇し、ガスの量が増加し、圧力が低下しました。ピストンは、最初はガス圧を受け、次に慣性によって上昇し、その下に真空が作られました。したがって、燃焼した燃料のエネルギーは、エンジンで最大限に完全に使用されました。これはオットーの主なオリジナルの発見でした。ピストンの下向きの作動ストロークは大気圧の影響下で始まり、シリンダー内の圧力が大気圧に達した後、排気バルブが開き、ピストンが排気ガスをその質量で押しのけました。燃焼生成物のより完全な膨張により、このエンジンの効率はレノアエンジンの効率よりも大幅に高く、15％に達しました。つまり、当時の最高の蒸気エンジンの効率を上回りました。さらに、オットーエンジンはレノアエンジンのほぼ 5 倍の経済性があり、すぐに大きな需要がありました。その後、約5000個が生産されました。それにもかかわらず、オットーは彼らのデザインを改善するために一生懸命働きました. すぐに、クランクギアが使用されました。しかし、彼の発明の中で最も重要なものは、1877 年にオットーが新しい 4 ストロークサイクルエンジンの特許を取得したときに生まれました。このサイクルは、今日に至るまで、ほとんどのガスおよびガソリンエンジンの動作の根底にあります。

内燃機関の種類

ピストンエンジン

ロータリー内燃機関

ガスタービン内燃機関

ピストンエンジン - 燃焼室はシリンダー内にあり、燃料の熱エネルギーが機械エネルギーに変換されます。機械エネルギーは、クランク機構を使用してピストンの並進運動から回転運動に変換されます。

ICE は次のように分類されます。

a) 目的別 - 輸送、固定、特殊に分けられます。

b) 使用する燃料の種類別 - 軽い液体 (ガソリン、ガス)、重い液体 (ディーゼル燃料、船舶用燃料油)。

c）可燃性混合物の形成方法によると、外部（キャブレター、インジェクター）および内部（エンジンシリンダー内）。

d) 点火方法による（強制点火、圧縮点火、カロライジング）。

e）シリンダーの位置に応じて、それらはインライン、垂直、1つおよび2つのクランクシャフトと対向する、上下のクランクシャフトを備えたV字型、VR型およびW型、単列および二重に分割されます-星型、H型、並列クランクシャフト付きの2列、「ダブルファン」、ダイヤモンド型、3ビームなど。

ガソリン

ガソリンキャブレター

4 ストローク内燃機関の作動サイクルは、4 つの別個のサイクルからなるクランクの完全な 2 回転を要します。

摂取、
電荷圧縮、
作業ストロークと
リリース（排気）。

作業サイクルの変化は、特別なガス分配メカニズムによって提供されます。ほとんどの場合、1 つまたは 2 つのカムシャフト、つまり相変化を直接提供するプッシャーとバルブのシステムによって表されます。いくつかの内燃エンジンは、この目的のためにスプールスリーブ (Ricardo) を使用しており、吸気ポートおよび/または排気ポートを備えています。この場合のシリンダーキャビティとコレクターとの連通は、スプールスリーブの半径方向および回転運動によって提供され、窓で目的のチャネルを開きました。ガスダイナミクスの特殊性-ガスの慣性、ガス風の発生時間、実際の4ストロークサイクルにおける吸気、パワーストローク、および排気ストロークの重複により、これは呼ばれます バルブタイミングオーバーラップ. エンジンの動作速度が高いほど、位相の重なりが大きくなり、それが大きいほど、低速での内燃機関のトルクが低くなります。したがって、最新の内燃機関では、動作中にバルブタイミングを変更できるデバイスがますます使用されています。この目的に特に適しているのは、電磁弁制御を備えたエンジン (BMW、マツダ) です。可変圧縮比 (SAAB) エンジンも利用できるため、柔軟性が向上します。

2 ストロークエンジンには、多くのレイアウトオプションと多種多様な構造システムがあります。あらゆる 2 ストロークエンジンの基本原理は、ピストンによるガス分配要素の機能の実行です。作業サイクルは、厳密に言えば、上死点から続く作業ストローク ( TDC) 下死点まで 20 ～ 30 度 ( NMT）、実際に吸気と排気を組み合わせたパージと、BDCからTDCまで20〜30度続く圧縮。ガス力学の観点から見ると、パージは 2 ストロークサイクルの弱点です。一方で、新鮮なガスと排気ガスを完全に分離することは不可能であるため、新鮮な混合気の損失は避けられず、文字通り排気管に飛び出します（内燃機関がディーゼルの場合、空気損失について話している）、一方、作業ストロークは売上高の半分ではなく、それ以下であり、それ自体が効率を低下させます。同時に、4ストロークエンジンでは作業サイクルの半分を占める非常に重要なガス交換プロセスの期間を延長することはできません。 2 ストロークエンジンには、ガス分配システムがまったくない場合があります。ただし、簡素化された安価なエンジンについて話していない場合、2 ストロークエンジンは、送風機または加圧システムの使用が義務付けられているため、より複雑で高価です。CPG の熱応力の増加により、ピストン、リングにより高価な材料が必要になります。、シリンダーライナー。ガス分配要素の機能のピストンによるパフォーマンスは、その高さをピストンストローク + パージウィンドウの高さ以上にする必要があります。これはモペットでは重要ではありませんが、比較的低い出力でもピストンが大幅に重くなります。 . パワーが数百馬力で測定される場合、ピストン質量の増加は非常に深刻な要因になります。リカルドエンジンに垂直ストロークディストリビュータースリーブを導入したのは、ピストンのサイズと重量を削減できるようにするための試みでした。システムは複雑で実行に費用がかかることが判明しましたが、航空を除いて、そのようなエンジンは他の場所では使用されていませんでした。排気バルブ（ダイレクトフローバルブ掃気付き）は、4ストローク排気バルブと比較して2倍の熱密度を持ち、熱除去の条件が悪く、シートが排気ガスと直接接触する時間が長くなります。

操作順序の点で最も単純で、設計の点で最も複雑なのは、主に D100 シリーズのディーゼル機関車によってソ連とロシアで発表されたフェアバンクス - モールスシステムです。このようなエンジンは、それぞれが独自のクランクシャフトに接続された発散ピストンを備えた対称的な2シャフトシステムです。したがって、このエンジンには機械的に同期された 2 つのクランクシャフトがあります。排気ピストンに接続されているものは、吸気より20〜30度進んでいます。この進歩により、掃気の質が改善され、この場合は直流であり、掃気の終了時に排気窓がすでに閉じられているため、シリンダーの充填が改善されます。 20世紀の30年代から40年代にかけて、一対の発散ピストンを備えたスキームが提案されました-ダイヤモンド形、三角形。半径方向に発散する 3 つのピストンを備えた航空用ディーゼルエンジンがあり、そのうち 2 つが吸気で 1 つが排気でした。 1920 年代にユンカースは、特別なロッカーアームで上部ピストンのフィンガーに接続された長いコネクティングロッドを備えたシングルシャフトシステムを提案しました。上部ピストンは一対の長い連接棒によって力をクランクシャフトに伝達し、シリンダーごとに 3 つのクランクシャフトがありました。ロッカーアームのスカベンジングキャビティの四角いピストンもありました。あらゆるシステムの発散ピストンを備えた2ストロークエンジンには、基本的に2つの欠点があります。1つ目は、非常に複雑で大きいことです。2つ目は、排気ウィンドウの領域にある排気ピストンとスリーブに大きな熱張力と傾向があります。過熱する。エキゾーストピストンリングも熱応力を受け、コーキングや弾性損失が発生しやすくなります。これらの機能により、そのようなエンジンの設計は簡単ではありません。

直流バルブ掃気エンジンには、カムシャフトと排気バルブが装備されています。これにより、材料の要件と CPG の実行が大幅に削減されます。吸気は、ピストンによって開かれたシリンダーライナーの窓から行われます。これが、最新の 2 ストロークディーゼルのほとんどが組み立てられる方法です。ウィンドウ領域と下部のスリーブは、多くの場合、給気によって冷却されます。

エンジンの主な要件の1つがコストの削減である場合、さまざまなタイプのクランクチャンバー輪郭ウィンドウウィンドウパージが使用されます-ループ、往復ループ（デフレクター）がさまざまな変更で使用されます。エンジンのパラメーターを改善するために、さまざまな設計手法が使用されています-可変長の吸気および排気チャネル、バイパスチャネルの数と場所はさまざまであり、スプール、回転ガスカッター、スリーブ、およびカーテンが使用され、窓の高さ（したがって、吸気と排気の開始の瞬間）。これらのエンジンのほとんどは受動的に空冷されています。それらの欠点は、ガス交換の質が比較的低いことと、パージ中に可燃性混合物が失われることです; いくつかのシリンダーが存在する場合、クランクチャンバーのセクションを分離して密閉する必要があり、クランクシャフトの設計がより複雑になります。高い。

内燃機関に必要な追加ユニット

内燃エンジンの欠点は、狭い回転範囲でのみ最高のパワーを発揮することです。したがって、内燃機関の本質的な属性はトランスミッションです。場合によっては（飛行機など）、複雑な送信を省くことができます。エンジンが常に最適なモードで動作するハイブリッド車のアイデアは、徐々に世界を征服しています。

さらに、内燃エンジンには、動力システム（燃料と空気の供給 - 燃料と空気の混合気の準備）、排気システム（排気ガス用）、および潤滑システム（エンジンメカニズムの摩擦力を減らし、保護するように設計されています）が必要です。腐食からの部品エンジン、および最適な熱条件を維持するための冷却システムと一緒に)、冷却システム (エンジンの最適な熱条件を維持するため)、始動システム (始動方法が使用されます: 電気スターター、補助の助けを借りて)エンジンの始動、空気圧、人間の筋力の助けを借りて）、点火システム（空気と燃料の混合物に点火するため、正の点火エンジンで使用されます）。

こちらもご覧ください

Philippe Lebon - 1801 年にガスと空気の混合物を圧縮する内燃機関の特許を取得したフランスのエンジニア。
ロータリーエンジン：設計と分類
ロータリーピストンエンジン（ヴァンケルエンジン）

ノート

リンク

ベン・ナイト「マイレージの増加」//自動車内燃機関の燃料消費を削減する技術に関する記事

現在、自動車のエンジンは内燃機関が主流です。内燃機関（略称-ICE）は、燃料の化学エネルギーを機械的仕事に変換する熱機関です。

内燃機関には、ピストン、ロータリーピストン、ガスタービンの主な種類があります。提示されたタイプのエンジンのうち、最も一般的なのはピストン内燃エンジンであるため、その例を使用してデバイスと動作原理を検討します。

美徳幅広いアプリケーションを保証するピストン内燃エンジンは、自律性、汎用性（さまざまな消費者との組み合わせ）、低コスト、コンパクトさ、軽量、迅速な始動能力、マルチ燃料です。

ただし、内燃機関には多くの重要な要素があります。欠点これには、高騒音レベル、高クランクシャフト速度、排気ガス毒性、低資源、低効率が含まれます。

使用する燃料の種類によって、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンが区別されます。内燃機関で使用される代替燃料は、天然ガス、アルコール燃料 - メタノールとエタノール、水素です。

エコロジーの観点から、水素エンジンは有望です。有害な排出物を作成しません。内燃機関とともに、水素は自動車の燃料電池で電気エネルギーを生成するために使用されます。

内燃機関装置

ピストン内燃エンジンには、ハウジング、2 つのメカニズム (クランクとガス分配)、および多数のシステム (吸気、燃料、点火、潤滑、冷却、排気、および制御システム) が含まれます。

エンジンハウジングはシリンダーブロックとシリンダーヘッドを一体化。クランク機構は、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換します。ガス分配メカニズムは、シリンダーへの空気または燃料と空気の混合物のタイムリーな供給と排気ガスの放出を保証します。

エンジン管理システムは、内燃機関システムの電子制御を提供します。

内燃機関の作動

内燃機関の動作原理は、燃料と空気の混合気の燃焼中に発生するガスの熱膨張の影響に基づいており、シリンダー内のピストンの動きを保証します。

ピストン内燃エンジンの運転は周期的に行われます。各作業サイクルは、クランクシャフトの 2 回転で発生し、4 つのサイクル (4 ストロークエンジン) を含みます: 吸気、圧縮、パワーストローク、および排気。

吸気行程と出力行程ではピストンが下降し、圧縮行程と排気行程ではピストンが上昇します。各エンジンシリンダーの作動サイクルは、位相が一致しないため、内燃エンジンの均一な作動が保証されます。内燃エンジンの一部の設計では、動作サイクルは圧縮とパワーストローク（2ストロークエンジン）の2つのサイクルで実装されます。

吸気行程について吸気システムと燃料システムは、燃料と空気の混合気を形成します。設計に応じて、混合気は吸気マニホールド（ガソリンエンジンの中央および多点噴射）または燃焼室（ガソリンエンジンの直接噴射、ディーゼルエンジンの噴射）で直接形成されます。ガス分配機構の吸気バルブが開くと、ピストンが下降するときに発生する真空により、空気または燃料と空気の混合気が燃焼室に供給されます。

圧縮行程について吸気バルブが閉じ、混合気がエンジンシリンダー内で圧縮されます。

ストロークストローク燃料と空気の混合気の点火（強制または自己点火）を伴います。点火の結果、大量のガスが形成され、ピストンに圧力がかかり、ピストンが押し下げられます。クランク機構を介したピストンの動きは、クランクシャフトの回転運動に変換され、車を推進するために使用されます。

オンタクトリリースガス分配機構の排気バルブが開き、排気ガスがシリンダーから排気システムに取り除かれ、そこで排気ガスが洗浄され、冷却され、騒音が低減されます。その後、ガスは大気中に放出されます。

考慮された内燃機関の動作原理により、内燃機関の効率が約40％と低い理由を理解することができます。特定の時点では、原則として、有用な作業は1つのシリンダーでのみ実行されますが、残りのシリンダーでは、吸気、圧縮、排気のサイクルが提供されます。

熱膨張

レシプロ内燃機関

ICE分類

ピストン内燃機関の基礎

動作原理

4ストロークキャブレターエンジンの動作原理

4ストロークディーゼルエンジンの作動原理

2ストロークエンジンの動作原理

4 ストロークエンジンのデューティサイクル

2ストロークエンジンの作動サイクル

エンジンの動作を特徴付けるインジケーター

平均指示圧力と指示電力

有効出力と平均有効圧力

指標効率と特定指標燃料消費量

有効効率と比有効燃料消費量

モーターの熱収支

革新

序章

国民経済のすべての部門の大幅な成長には、多数の商品と乗客の移動が必要です。高い機動性、クロスカントリー能力、さまざまな状況での適応性により、車は商品や乗客を輸送する主要な手段の 1 つになっています。

わが国の東部および非チェルノゼム地域の開発において、道路輸送は重要な役割を果たしています。鉄道網が整備されておらず、航行用の川の利用が限られているため、これらの地域では車が主要な交通手段となっています。

ロシアの道路輸送は、国民経済のすべての部門にサービスを提供し、国の統一輸送システムの主要な場所の 1 つを占めています。道路輸送の割合は、すべての輸送モードを合わせた商品輸送の 80% 以上を占め、旅客輸送の 70% 以上を占めています。

道路輸送は、国民経済の新しい分野である自動車産業の発展の結果として作成されました。これは、現在の段階では国内のエンジニアリング産業の主要なリンクの1つです。

車の創造の始まりは200年以上前に築かれました（「車」という名前は、ギリシャ語のautos - 「self」とラテン語のmobilis - 「mobile」に由来します）、彼らが「self-推進された」カート。彼らはロシアで最初に登場しました。 1752 年、独学で技術を学んだロシアの農民 L. シャムシュレンコフは、当時としては完璧な「自走式馬車」を作りました。その後、ロシアの発明家 I.P. クリビンは、ペダル駆動式の「スクーターカート」を作成しました。蒸気機関の出現により、自走式カートの作成が急速に進みました。 1869-1870年。フランスでは J. Cugno が、数年後にはイギリスで蒸気自動車が製造されました。乗用車としての自動車の普及は、高速内燃機関の登場から始まります。 1885年、G.ダイムラー（ドイツ）はガソリンエンジンを搭載したオートバイを製造し、1886年にはK.ベンツ - 三輪カートを製造しました。同じ頃、先進国（フランス、イギリス、アメリカ）では、内燃機関を搭載した車が作られました。

19 世紀末、多くの国で自動車産業が興隆しました。帝政ロシアでは、独自の機械工学を組織する試みが繰り返し行われました。 1908 年、リガのロシア・バルト海運工場で自動車の生産が組織されました。 6年間、ここで自動車が生産され、主に輸入部品から組み立てられました。合計で、工場は 451 台の乗用車と少数のトラックを製造しました。 1913 年、ロシアの駐車場には約 9,000 台の車があり、そのほとんどが外国製でした。 10 月の社会主義大革命の後、国内の自動車産業はほとんど新たに作り直さなければなりませんでした。ロシアの自動車産業の発展の始まりは、最初の AMO-F-15 トラックがモスクワの AMO 工場で製造された 1924 年にさかのぼります。

1931年から1941年の間。車の大規模な大量生産が作成されます。 1931年、AMO工場でトラックの大量生産が始まりました。 1932年、GAZプラントが稼働しました。

1940 年、小型車のモスクワ工場が小型車の生産を開始しました。少し後に、ウラル自動車工場が設立されました。戦後の5カ年計画の期間中、クタイシ、クレメンチュグ、ウリヤノフスク、ミンスクの自動車工場が操業を開始しました。 60 年代後半以降、自動車産業の発展は特に急速なペースを特徴としています。 1971 年、V.I. にちなんで名付けられたヴォルガ自動車工場。ソ連建国 50 周年。

近年、自動車産業の工場は、農業、建設、貿易、石油・ガス、林業などの近代化された新しい自動車機器の多くのサンプルを習得しています。

内燃エンジン

現在、気体の熱膨張を利用した装置が数多くあります。このような装置には、キャブレターエンジン、ディーゼルエンジン、ターボジェットエンジンなどが含まれます。

熱機関は、次の 2 つの主要なグループに分けることができます。

1. 外燃機関 - 蒸気機関、蒸気タービン、スターリング機関など

2. 内燃機関。自動車の動力装置として最も広く使われているのは内燃機関で、燃焼プロセスは

熱の放出とその機械的仕事への変換を伴う燃料は、シリンダー内で直接発生します。最近のほとんどの車には、内燃エンジンが搭載されています。

最も経済的なのは、ピストンおよび複合内燃エンジンです。それらはかなり長い耐用年数を持ち、全体の寸法と重量は比較的小さくなっています。これらのエンジンの主な欠点は、クランク機構の存在に関連するピストンの往復運動と見なす必要があります。これにより、設計が複雑になり、特にエンジンのサイズが大きい場合、速度を上げる可能性が制限されます。

そして今、最初の内燃機関について少し。最初の内燃機関 (ICE) は 1860 年にフランスのエンジニア Ethwen Lenoir によって作成されましたが、この機械はまだ非常に不完全でした。

1862 年、フランスの発明家 Beau de Rocha は、内燃機関で 4 ストロークサイクルを使用することを提案しました。

1.吸引;

2.圧縮;

3. 燃焼と膨張。

4.排気。

このアイデアは、1878 年に最初の 4 ストローク内燃機関を製造したドイツの発明家 N. オットーによって使用されました。このようなエンジンの効率は22％に達し、これは以前のすべてのタイプのエンジンを使用したときに得られた値を上回りました。

産業、輸送、農業、固定エネルギーにおける内燃エンジンの急速な普及は、それらの多くの優れた機能によるものです。

損失が少なく、熱源と冷凍機の間の温度差が大きい 1 つのシリンダーに内燃エンジンサイクルを実装することで、これらのエンジンの高効率が保証されます。高効率は、内燃機関の長所の 1 つです。

内燃エンジンの中で、ディーゼルは現在、燃料の化学エネルギーを機械的仕事に変換し、幅広い出力変化にわたって最高の効率を発揮するエンジンです。石油燃料の埋蔵量が限られていることを考えると、ディーゼルエンジンのこの品質は特に重要です。

内燃エンジンのプラスの特徴には、ほぼすべてのエネルギー消費者に接続できるという事実も含まれるはずです。これは、これらのエンジンの出力とトルクの変化の適切な特性を取得する可能性が広いためです。問題のエンジンは、自動車、トラクター、農業機械、ディーゼル機関車、船舶、発電所などでうまく使用されています。内燃機関は、消費者への優れた適応性によって際立っています。

内燃機関は、初期コストが比較的低く、コンパクトで軽量であるため、広く使用され、エンジンルームが小さい発電所で広く使用されるようになりました。

内燃エンジンを搭載した設備には、大きな自律性があります。内燃機関を搭載した航空機でも、燃料を補給せずに数十時間飛行できます。

内燃エンジンの重要なプラスの品質は、通常の状態ですばやく始動できることです。低温で作動するエンジンには、始動を容易にし、加速するための特別な装置が装備されています。始動後、モーターは比較的迅速に全負荷に達することができます。内燃エンジンには大きな制動トルクがあり、これは輸送設備で使用する場合に非常に重要です。

ディーゼルの優れた点は、1 つのエンジンで多くの燃料を使用できることです。ディーゼルからボイラー油まで、さまざまな燃料で動作する自動車の多燃料エンジンや高出力の船舶用エンジンの設計がよく知られています。

しかし、内燃エンジンの優れた特性に加えて、それらには多くの欠点があります。その中でも、たとえば蒸気タービンやガスタービンに比べて総出力が制限され、騒音レベルが高く、始動時のクランクシャフト速度が比較的高く、それを消費者の駆動輪に直接接続することが不可能であり、排気ガスの毒性があります。、ピストンの往復運動、速度の制限、およびそれらからの不均衡な慣性力とモーメントの出現の原因です。

しかし、熱膨張の影響がなければ、内燃エンジン、その開発、およびアプリケーションを作成することは不可能です。結局のところ、熱膨張の過程で、高温に加熱されたガスは有用な働きをします。内燃機関のシリンダー内での混合気の急速な燃焼により、圧力が急激に上昇し、その影響でシリンダー内でピストンが動きます。そして、これは非常に必要な技術的機能です。力作用、熱膨張によって実行される高圧の生成、およびこの現象はさまざまな技術、特に内燃機関で使用されます。

件名: 内燃機関。

講義計画：

2.内燃機関の分類。

3. 内燃機関の一般的な配置。

4. 基本的な概念と定義。

5. ICE 燃料。

1. 内燃機関の定義。

内燃機関 (ICE) はレシプロ熱機関と呼ばれ、燃料の燃焼、熱放出、および機械的仕事への変換のプロセスがシリンダー内で直接行われます。

2. 内燃機関の分類

内燃機関の作動サイクルの実施方法によると次の 2 つの大きなカテゴリに分類されます。

1) 4 ストローク内燃エンジン。各シリンダーの作動サイクルは、ピストンの 4 ストロークまたはクランクシャフトの 2 回転を要します。

2) 2 ストローク内燃エンジン。各シリンダーの動作サイクルは、2 つのピストンストロークまたはクランクシャフトの 1 回転で行われます。

混ぜ方次第 4 ストロークと 2 ストロークの内燃エンジンは次のように区別されます。

1）可燃性混合物がシリンダーの外側で形成される、外部混合を備えた内燃エンジン（これらにはキャブレターおよびガスエンジンが含まれます）。

2) 可燃性混合物がシリンダ内で直接形成される、内部混合を伴う ICE (これらには、ディーゼルエンジンおよびシリンダへの軽い燃料噴射を伴うエンジンが含まれます)。

点火方法による可燃性混合物は区別されます：

1）電気火花（キャブレター、ガスおよび軽油噴射）からの可燃性混合物の点火を伴うICE;

2）高温の圧縮空気（ディーゼルエンジン）からの混合気形成の過程で燃料点火を伴うICE。

燃料の種類別区別：

1) 軽質液体燃料 (ガソリンおよび灯油) で作動する内燃機関。

2) 重液燃料（軽油およびディーゼル燃料）で作動する内燃機関。

3) ガス燃料で動作する内燃機関 (圧縮および液化ガス; 固体燃料 - 薪または石炭 - が酸素不足で燃焼される特別なガス発生器からのガス)。

冷却方法による区別：

1) 液冷内燃機関;

2) 空冷式ICE。

シリンダーの数と配置に応じて区別：

1) 単気筒および多気筒の内燃機関。

2) 単列 (垂直および水平);

3) 2 列 (-形、反対側の円柱)。

予約制区別：

1）さまざまな車両（車、トラクター、建設車両、その他の物体）に搭載された内燃機関の輸送。

2) 固定;

3）通常は補助的な役割を果たす特別な内燃機関。

3. 内燃機関の一般的な配置

現代の技術で広く使用されている内燃機関は、クランクとガス分配という 2 つの主要なメカニズムで構成されています。 5つのシステム：電源、冷却、潤滑、始動および点火システム（キャブレター、ガス、および軽燃料噴射エンジン）。

クランク機構ガスの圧力を感知し、ピストンの直線運動をクランクシャフトの回転運動に変換するように設計されています。

ガス分配機構可燃性混合物または空気でシリンダーを満たし、燃焼生成物からシリンダーをきれいにするように設計されています。

4ストロークエンジンのガス分配機構は、カムシャフト（クランクシャフトからギアブロックを介して駆動されるカムシャフト）によって駆動される吸気バルブと排気バルブで構成されています。カムシャフトの回転速度は、クランクシャフトの回転速度の半分です。

ガス分配機構 2 ストロークエンジンは、通常、シリンダーに 2 つの横スロット (穴) の形で作られています。排気と吸気は、ピストンストロークの最後に順番に開きます。

供給体制必要な品質の可燃性混合物 (キャブレターおよびガスエンジン) または特定の瞬間に噴霧化された燃料の一部 (ディーゼルエンジン) を準備し、ピストン空間に供給するように設計されています。

キャブレターエンジンでは、燃料はポンプまたは重力によってキャブレターに入り、そこで一定の割合で空気と混合し、入口バルブまたは穴を通ってシリンダーに入ります。

ガスエンジンでは、空気と可燃性ガスが特別なミキサーで混合されます。

軽い燃料噴射を備えたディーゼルエンジンや内燃機関では、燃料は通常プランジャーポンプを使用して、特定の瞬間にシリンダーに供給されます。

冷却システムシリンダーブロック、シリンダーヘッドなどの加熱された部品から強制的に熱を除去するように設計されています。熱除去物質の種類に応じて、液体冷却システムと空冷システムが区別されます。

液体冷却システムは、シリンダーを囲むチャネル (液体ジャケット)、液体ポンプ、ラジエーター、ファン、および多数の補助要素で構成されています。ラジエーターで冷却された液体は、ポンプによってリキッドジャケットに送り込まれ、シリンダーブロックを冷却し、加熱されて再びラジエーターに入ります。ラジエーターでは、液体は、対向する空気の流れとファンによって作成された流れにより冷却されます。

空冷システムはエンジンシリンダーのフィンであり、流入またはファンによって生成された空気流によって吹き飛ばされます。

潤滑システム摩擦ユニットへの潤滑剤の連続供給に役立ちます。

発射システム迅速で信頼性の高いエンジン始動用に設計されており、通常は補助エンジン (電気 (スターター) または低出力ガソリン) です。

点火システムキャブレターエンジンで使用され、エンジンのシリンダーヘッドにねじ込まれたスパークプラグで生成された電気火花によって、可燃性混合物に点火する役割を果たします。

4. 基本概念と定義

上死点- TDC、クランクシャフトの軸から最も離れたピストンの位置を呼びます。

下死点- BDC、クランクシャフトの軸から最も離れたピストンの位置を呼びます。

死点では、ピストン速度はです。それらはピストンの動きの方向を変えます。

TDC から BDC へ、またはその逆へのピストンの動きは、ピストンストロークと表記されています。

ピストンが下死点にあるときのシリンダーキャビティの容積は、シリンダーの総容積と呼ばれ、で表されます。

エンジンの圧縮比は、シリンダーの総容積と燃焼室の容積の比です。

圧縮比は、ピストンがBDCからTDCに移動するときに、ピストン空間の容積が何倍減少するかを示します。将来的に示されるように、圧縮比は、あらゆる内燃機関の効率（効率）を大きく決定します。

ピストン空間の容積、ピストンの動き、またはクランクシャフトの回転角度に対するピストン空間内のガスの圧力のグラフによる依存性は、呼ばれます。エンジンインジケーターチャート.

5.ICE燃料

5.1. キャブレターエンジン用燃料

ガソリンは、キャブレター付きエンジンの燃料として使用されます。ガソリンの主な熱指標は、その低発熱量 (約 44 MJ/kg) です。ガソリンの品質は、揮発性、耐ノック性、熱酸化安定性、機械的不純物と水の不在、貯蔵中および輸送中の安定性など、主な操作上および技術上の特性によって評価されます。

ガソリンの揮発性は、液相から気相に移動する能力を特徴付けます。ガソリンの揮発性は、さまざまな温度で蒸留して得られる分別組成によって決まります。ガソリンの揮発性は、ガソリンの 10、50、90% の沸点で判断されます。したがって、たとえば、ガソリンの10％の沸点は、その開始時の品質を特徴付けます。低温での揮発性が高いほど、ガソリンの品質は向上します。

ガソリンはアンチノック耐性が異なります。爆発する傾向が異なります。ガソリンのアンチノック耐性は、オクタン価 (OC) によって推定されます。オクタン価は、イソオクタンとヘプタンの混合物中のイソオクタンの体積パーセントに数値的に等しく、この燃料に対して異なるノック耐性があります。イソオクタンのオクタン価を100、ヘプタンのオクタン価をゼロとする。ガソリンのオクタン価が高いほど、爆発する傾向が低くなります。

OCh を増加させるために、アンチノック剤であるテトラエチル鉛 (TES) とスカベンジャーであるジブロモエテンからなるエチル液体がガソリンに添加されます。エチル液体は、ガソリン１ｋｇあたり０．５～１ｃｍ３の量でガソリンに添加される。エチル液体を添加したガソリンは有鉛ガソリンと呼ばれ、有毒であり、使用する際には注意が必要です。有鉛ガソリンは、赤オレンジまたは青緑に着色されています。

ガソリンは腐食性物質 (硫黄、硫黄化合物、水溶性の酸およびアルカリ) を含んでいてはなりません。これらの存在はエンジン部品の腐食につながります。

ガソリンの熱酸化安定性は、樹脂および炭素形成に対する耐性を特徴付けます。すすとタールの生成が増加すると、燃焼室の壁からの熱除去が悪化し、燃焼室の容積が減少し、エンジンへの燃料の正常な供給が中断され、エンジン出力と効率。

ガソリンには機械的不純物や水分が含まれていてはなりません。機械的不純物の存在は、フィルター、燃料ライン、キャブレターチャンネルの詰まりを引き起こし、シリンダー壁やその他の部品の摩耗を増加させます。ガソリンに水分が含まれていると、エンジンの始動が困難になります。

ガソリンの貯蔵安定性は、貯蔵および輸送中に元の物理的および化学的特性を保持する能力の特徴です。

自動車のガソリンはデジタルインデックス付きの文字 A でマークされており、OC の値を示しています。 GOST 4095-75に従って、ガソリングレードA-66、A-72、A-76、AI-93、AI-98が製造されています。

5.2. ディーゼルエンジン用燃料

ディーゼルエンジンは、石油精製の製品であるディーゼル燃料を使用します。ディーゼルエンジンで使用される燃料は、最適な粘度、低い流動点、高い着火性、高い熱安定性と酸化安定性、高い耐腐食性、機械的不純物と水分の欠如、良好な保管と輸送の安定性という基本的な品質を備えている必要があります。

ディーゼル燃料の粘度は、燃料供給と霧化に影響します。燃料の粘度が不十分な場合、インジェクターノズルと燃料ポンプの不活性ペアの隙間から漏れが生じ、粘度が高いと、エンジン内の燃料供給、霧化、および混合気形成のプロセスが悪化します。燃料の粘度は温度に依存します。燃料の流動点は、燃料タンクからの燃料供給のプロセスに影響を与えます。エンジンシリンダーに。したがって、燃料は流動点が低くなければなりません。

燃料が発火する傾向は、燃焼プロセスの経過に影響を与えます。発火する傾向が高いディーゼル燃料は、圧力が急激に上昇することなく、燃焼プロセスのスムーズな流れを提供します。燃料の可燃性は、セタン価 (CN) によって推定されます。セタンとアルファメチルナフタレンの混合物中のセタンの量、この燃料と同等の可燃性。ディーゼル燃料の場合、CCH = 40-60。

ディーゼル燃料の熱酸化安定性は、樹脂および炭素形成に対する耐性を特徴付けます。すすとタールの生成が増加すると、燃焼室の壁からの熱除去が低下し、ノズルを介してエンジンに燃料が供給されなくなり、エンジンの出力と効率が低下します。

ディーゼル燃料には腐食性物質が含まれていてはなりません。腐食性物質が存在すると、燃料供給装置やエンジンの部品が腐食するからです。ディーゼル燃料には、機械的不純物や水が含まれていてはなりません。機械的な不純物が存在すると、フィルター、燃料ライン、インジェクター、燃料ポンプのチャネルが詰まり、エンジンの燃料装置の部品の摩耗が増加します。ディーゼル燃料の安定性は、貯蔵および輸送中に初期の物理的および化学的特性を保持する能力の特徴です。

オートトラクターディーゼルエンジンの場合、工業的に生産された燃料が使用されます：DL - ディーゼル夏（0°Cを超える温度）、DZ - ディーゼル冬（-30°Cまでの温度）。はい - ディーゼルアークティック（-30°C未満の温度で）（GOST 4749-73）。