Pirmais dzinējs iekšējā degšana(ICE) izgudroja franču inženieris Lenuārs 1860. gadā. Šis dzinējs lielā mērā atkārtojās tvaika dzinējs, strādāja pie apgaismojuma gāzes divtaktu ciklā bez kompresijas. Šāda dzinēja jauda bija aptuveni 8 ZS, efektivitāte bija aptuveni 5%. Šis Lenoir dzinējs bija ļoti apjomīgs un tāpēc neatrada turpmāku izmantošanu.
Pēc 7 gadiem vācu inženieris N. Otto (1867) radīja 4-taktu dzinēju ar kompresijas aizdedzi. Šim dzinējam bija 2 ZS jauda, ar ātrumu 150 apgr./min, un tas jau tika ražots sērijveidā.
10 ZS dzinējs efektivitāte bija 17%, masa 4600 kg un tika plaši izmantota. Kopumā tika saražoti vairāk nekā 6 tūkstoši šādu dzinēju.
Līdz 1880. gadam dzinēja jauda tika palielināta līdz 100 ZS.
3. att. Lenoir dzinējs: 1 - spole; 2 - cilindru dzesēšanas kamera: 3 - aizdedzes svece: 4 - virzulis: 5 - virzuļa stienis: 6 - savienojošais stienis: 7 - aizdedzes kontaktu plāksnes: 8 - spoles stienis: 9 - kloķvārpsta ar spararatiem: 10 - spoles stieņa ekscentrisks.
1885. gadā Krievijā Baltijas flotes kapteinis I. S. Kostovičs radīja 80 ZS dzinēju aeronautikas vajadzībām. ar masu 240 kg. Tajā pašā laikā Vācijā G. Deimlers un neatkarīgi no viņa K. Benzs radīja mazjaudas dzinēju pašgājējiem vagoniem - automašīnām. Automobiļu laikmets sākās šogad.
19. gadsimta beigās Vācu inženieris Dīzelis radīja un patentēja dzinēju, kas vēlāk kļuva pazīstams ar autora vārdu kā Dīzeļdzinējs. Degviela dīzeļdzinējā tika piegādāta cilindram kompresēts gaiss no kompresora un aizdegas no kompresijas. Šāda dzinēja efektivitāte bija aptuveni 30%.
Interesanti, ka dažus gadus pirms dīzeļdegvielas krievu inženieris Trinklers izstrādāja dzinēju, kas darbojas ar jēlnaftu saskaņā ar jaukts cikls- uz kuriem darbojas visi mūsdienu dīzeļdzinēji, taču tas nebija patentēts, un daži cilvēki tagad zina Trinkler vārdu.
Darba beigas -
Šī tēma pieder:
Iekšdedzes dzinēji
MiAS fakultāte .. Disciplīnas saturs .. Ievads Iekšdedzes dzinēji Loma un pielietojums ..
Ja tev vajag papildu materiāls par šo tēmu, vai arī neatradāt meklēto, iesakām izmantot meklēšanu mūsu darbu datubāzē:
Ko darīsim ar saņemto materiālu:
Ja šis materiāls jums izrādījās noderīgs, varat to saglabāt savā lapā sociālajos tīklos:
| čivināt |
Visas tēmas šajā sadaļā:
Iekšdedzes dzinēju nozīme un pielietojums būvniecībā
Iekšdedzes dzinējs (ICE) ir virzuļa virziena siltuma dzinējs, kurā notiek degvielas sadegšanas procesi, siltuma izdalīšanās un tā pārveide mehāniskais darbs notiek tieši
Galvenie mehānismi un dzinēju sistēmas
Iekšdedzes dzinējs sastāv no kloķa mehānisma, gāzes sadales mehānisma un piecām sistēmām: jaudas, aizdedzes, eļļošanas, dzesēšanas un palaišanas. kloķa mehānisms paredzēts spēlēšanai
Teorētiskie un faktiskie cikli
Darba procesa raksturs dzinējā var būt atšķirīgs - siltuma padeve (sadegšana) notiek pie nemainīga tilpuma (pie TDC, tie ir karburatora dzinēji) vai pie nemainīga spiediena
1.7.3. Kompresijas process kalpo: 1, lai paplašinātu temperatūras robežas, starp kurām notiek darba process; 2, lai nodrošinātu maksimālu rezultātu
Siltuma pārnese kompresijas laikā
Sākotnējā kompresijas periodā pēc ieplūdes vārsta vai iztukšošanas un izplūdes atveru aizvēršanas lādiņa, kas piepildīja cilindru, temperatūra ir zemāka par sienu, galvas un virzuļa vainaga temperatūru. Tāpēc šajā
Efektivitātes, ekonomijas un dzinēja konstrukcijas pilnības rādītāji
Indikatora indikatori: Zīm. 20. Indikatora diagrammačetrtaktu
Izplūdes gāzu toksicitātes rādītāji un toksicitātes samazināšanas veidi
Sākotnējās vielas degšanas reakcijā ir gaiss, kas satur aptuveni 85% oglekļa, 15% ūdeņraža un citas gāzes un ogļūdeņraža degviela, kas satur aptuveni 77% slāpekļa, 23% skābes
Uzliesmojamības robežas gaisa un degvielas maisījumiem
Rīsi. 24. Dažāda sastāva benzīna-gaisa degmaisījumu sadegšanas temperatūras: T
Degšana karburatora dzinējos
Karburatora dzinējos līdz dzirksteles parādīšanās brīdim darba maisījums, kas sastāv no gaisa, tvaiku vai gāzveida degvielas un atlikušajām gāzēm, aizpilda kompresijas tilpumu. Process
Detonācija
Detonācija ir sarežģīts ķīmiski termisks process. Ārējās detonācijas pazīmes ir balss izskats metāla sitieni dzinēja cilindros, jaudas samazināšana un dzinēja pārkaršana
Degšana dīzeļdzinējos
Degšanas procesa iezīmes, att. 28: - degvielas padeve sākas ar leņķi θ līdz TDC. un beidzas pēc v.m.t.; - spiediena izmaiņas no
Dīzeļa iekšdedzes dzinēju sadegšanas kameru formas
Nedalītas sadegšanas kameras. Nesadalītās sadegšanas kamerās 29. att. degvielas izsmidzināšanas un sajaukšanas ar gaisu procesa uzlabojums ir sasniegts.
Kloķa un gāzes sadales mehānismi
3.1. Kloķa mehānisms (33. att.) ir paredzēts gāzu spiediena uztveršanai un virzuļa turp-kustības pārvēršanai kloķvārpstas rotācijas kustībā.
Spiediens, spiediena noteikšanas mērķis un metodes
Dzinēja cilindru uzlādēšana var būt vai nu dinamiska, vai veikta, izmantojot īpašu kompresoru (kompresoru). Ir trīs spiediena sistēmas, kurās izmanto kompresorus: ar p
Dzinēju barošanas sistēmas
4.1 Dīzeļa barošanas sistēma. Barošanas sistēma piegādā cilindrus ar degvielu. Tajā pašā laikā liela jauda
Barošanas sistēma karburatora dzinējiem
Karburatora dzinēju cilindru sagatavošana un padeve degošs maisījums, tā daudzuma un sastāva regulēšanu veic energosistēma, kuras darbā ir liels
Kontaktu-tranzistora aizdedzes sistēma
KTSZ sāka parādīties automašīnās 60. gados. Palielinoties kompresijas pakāpei, izmantojot sliktākus darba maisījumus un palielinot kloķvārpstas ātrumu un cilindru skaitu
Bezkontakta tranzistora aizdedzes sistēma
BTSP tiek izmantots kopš 80. gadiem. Ja KSZ slēdzis tieši atver primāro ķēdi, KSZ - vadības ķēdi, tad BTSP (61.-63. att.) slēdža nav un vadība kļūst bezkontakta.
Dzinēja mikroprocesoru vadības sistēmas
MSUD sāka uzstādīt automašīnām no 80. gadu vidus automašīnām, kas aprīkotas ar degvielas iesmidzināšanas sistēmām. Sistēma kontrolē dzinēju optimāla veiktspēja un n
sadalītāja vāciņš
Sadalītāja vāciņa ārējā virsma, kā arī aizdedzes spoles jātur tīras. Augstajiem "Žiguli" pārsegiem impulss aizplūst pa ārējo virsmu uz sadales korpusu
Aizdedzes svece
Aizdedzes sveces izmanto, lai radītu elektrisko dzirksteli, kas nepieciešama darba maisījuma aizdedzināšanai dzinēja cilindros.
Breaker kontakti
Uzticamība klasiskā sistēma aizdedze (KC3) lielā mērā ir atkarīga no pārtraucēja. Bieži gadās, ka par slēdzi (starp citu, kā arī par citiem aizdedzes sistēmas elementiem)
Eļļošanas un dzesēšanas sistēmas un palaišana
Pamatnoteikumi. Motora eļļošanas sistēma ir izstrādāta, lai novērstu paaugstinātu nodilumu, pārkaršanu un berzes virsmu saķeršanu, samazinātu indikatora izmaksas
Dzesēšanas sistēma
IN virzuļdzinēji darba maisījuma sadegšanas laikā temperatūra motora cilindros paaugstinās līdz 2000-28000 K. Līdz izplešanās procesa beigām tā samazinās līdz 1000-1
Palaišanas sistēma
Virzuļa dzinēja iedarbināšana s., neatkarīgi no veida un konstrukcijas, tiek veikta, pagriežot motora kloķvārpstu no ārēja enerģijas avota. Šajā gadījumā rotācijas ātrumam jābūt
Degviela
Iekšdedzes dzinēju degviela ir jēlnaftas pārstrādes produkti (benzīns, dīzeļdegviela) - tā galvenā daļa ir ogļūdeņraži. Benzīnu ražo, kondensējot naftas pārstrādes vieglās frakcijas
Motoreļļa
7.3.1.Prasības motoreļļām Virzuļdzinējos detaļu eļļošanai izmanto galvenokārt naftas izcelsmes eļļas. Eļļu fizikāli ķīmiskās īpašības
Dzesēšanas šķidrumi
25-35% no kopējā siltuma tiek noņemti caur dzesēšanas sistēmu. Dzesēšanas sistēmas efektivitāte un uzticamība lielā mērā ir atkarīga no dzesēšanas šķidruma kvalitātes. dzesēšanas prasības
Iekšdedzes dzinēju radīšanas un attīstības vēsture
Ievads
Vispārīga informācija par iekšdedzes dzinēju
Iekšdedzes dzinēju radīšanas un attīstības vēsture
Secinājums
Izmantoto avotu saraksts
Pieteikums
Ievads
Mēs dzīvojam elektrības un datortehnoloģiju laikmetā, bet var apgalvot, ka iekšdedzes dzinēju laikmetā. Līdz pagājušā gadsimta vidum autopārvadājumu apjoms sasniedza 20 miljardus tonnu, kas ir piecas reizes lielāks nekā apjoms dzelzceļa transports un 18 reizes - flotes veikto pārvadājumu apjoms. Šobrīd autopārvadājumu īpatsvars mūsu valstī veido vairāk nekā 79% no kravu pārvadājumu apjoma. Par iekšdedzes dzinēju plašo izplatību liecina arī tas, ka iekšdedzes dzinēju kopējā uzstādītā jauda ir piecas reizes lielāka nekā visu pasaules stacionāro spēkstaciju jauda. Šobrīd nevienu nepārsteigsi ar iekšdedzes dzinēja izmantošanu. Miljoniem automašīnu, gāzes ģeneratoru un citu ierīču kā piedziņu izmanto iekšdedzes dzinējus. IN ICE degviela deg tieši cilindrā, pašā dzinēja iekšpusē. Tāpēc to sauc par iekšdedzes dzinēju. Šāda veida dzinēju parādīšanās 19. gadsimtā bija saistīta, pirmkārt, ar nepieciešamību izveidot efektīvu un modernu piedziņu dažādām industriālajām ierīcēm un mehānismiem. Tolaik lielākoties tika izmantota tvaika mašīna. Tam bija daudz trūkumu, piemēram, zema efektivitāte (t.i., lielākā daļa tvaika ražošanai iztērētās enerģijas vienkārši pazuda), bija apgrūtinoša, prasīja kvalificētu apkopi un liels skaits sākuma un beigu laiks. Nozarei bija nepieciešams jauns dzinējs. Tie kļuva par iekšdedzes dzinēju, kura vēstures izpēte ir šī darba mērķis. Augsta efektivitāte, salīdzinoši mazi izmēri un svars, uzticamība un autonomija ir nodrošinājuši to plašu izmantošanu kā spēkstaciju automobiļos, dzelzceļā un ūdens transports, V lauksaimniecība un būvniecība.
Darbs sastāv no ievada, galvenās daļas, noslēguma, literatūras saraksta un pielikuma.
1. Vispārīga informācija par iekšdedzes dzinēju
Šobrīd visizplatītākais saņemtie iekšdedzes dzinēji (ICE) - dzinēja veids, siltumdzinējs, kurā tiek sadedzināta degvielas ķīmiskā enerģija (parasti šķidrā vai gāzveida ogļūdeņraža degviela). darba zona, tiek pārveidots par mehānisku darbu.
Dzinējs sastāv no cilindra, kurā kustas virzulis, kas savienots ar savienojošo stieni ar kloķvārpstu (1. att.).
1. attēls – iekšdedzes dzinējs
Cilindra augšpusē ir divi vārsti, kas automātiski atveras un aizveras īstajā brīdī, kad dzinējs darbojas. Pa pirmo vārstu (ieplūdes atveri) ieplūst degmais maisījums, kas tiek aizdedzināts ar sveci, un izplūdes gāzes tiek atbrīvotas caur otro vārstu (izplūdes). Periodiski cilindrā notiek degoša maisījuma, kas sastāv no benzīna un gaisa tvaikiem, sadegšana (temperatūra sasniedz 16000 - 18000C). Spiediens uz virzuli strauji palielinās. Paplašinoties, gāzes spiež virzuli, un līdz ar to kloķvārpsta veicot mehāniskus darbus. Šajā gadījumā gāzes tiek atdzesētas, jo daļa no to iekšējās enerģijas tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā.
Virzuļa galējās pozīcijas cilindrā sauc par mirušajiem punktiem. Attālumu, ko virzulis nobrauc no viena mirušā punkta uz otru, sauc par virzuļa gājienu, ko sauc arī par gājienu. Iekšdedzes dzinēja cikli: ieplūde, kompresija, jaudas gājiens, izplūde, tāpēc dzinēju sauc par četrtaktu. Ļaujiet mums sīkāk apsvērt četrtaktu dzinēja darba ciklu - četrus galvenos posmus (taktus):
Šī gājiena laikā virzulis pārvietojas no augšējā mirušā centra uz apakšējo miršanas punktu. Tajā pašā laikā atveras sadales vārpstas izciļņi ieplūdes vārsts, un caur šo vārstu cilindrā tiek iesūkts svaigs degvielas-gaisa maisījums.
Virzulis iet no apakšas uz augšu, saspiežot darba maisījumu. Maisījuma temperatūra paaugstinās. Šeit rodas arī cilindra darba tilpuma attiecība apakšējā daļā miris centrs un sadegšanas kameras tilpums augšējā daļā - tā sauktā "saspiešanas pakāpe". Jo lielāka šī vērtība, jo lielāka ir dzinēja degvielas efektivitāte. Dzinējam ar lielāku kompresijas pakāpi ir nepieciešama lielāka degviela ́ liels oktānskaitlis kas ir dārgāks. Degšana un izplešanās (vai virzuļa gājiens). Īsi pirms saspiešanas cikla beigām gaisa-degvielas maisījums aizdegas no aizdedzes sveces dzirksteles. Virzuļa brauciena laikā no plkst augšējais punkts apakšējā degviela izdeg, un siltuma ietekmē darba maisījums izplešas, spiežot virzuli. Pēc tam, kad tiek atvērts darba cikla apakšējais mirušais centrs Izplūdes vārsts, un uz augšu virzošais virzulis izspiež izplūdes gāzes no dzinēja cilindra. Kad virzulis sasniedz savu augšējo punktu, izplūdes vārsts aizveras un cikls sākas no jauna. Lai sāktu nākamo darbību, jums nav jāgaida iepriekšējā beigas - patiesībā abi vārsti (ieplūdes un izplūdes) ir atvērti motoram. Tā ir atšķirība no divtaktu dzinēja, kur viss darba cikls notiek viena kloķvārpstas apgrieziena laikā. Skaidrs, ka divtaktu dzinējs ar vienādu cilindra tilpumu būs jaudīgāks – vidēji pusotru reizi. Tomēr ne lielāka jauda, ne apgrūtinošas vārstu sistēmas un sadales vārpstas trūkums, ne ražošanas lētums nevar pārvarēt četrtaktu dzinēju priekšrocības - lielāks resurss, bo ́ labāka ekonomika, tīrāka izplūde un mazāks troksnis. Iekšdedzes dzinēja (divtaktu un četrtaktu) darbības shēma dota 1. pielikumā. Tātad iekšdedzes dzinēja darbības princips ir vienkāršs, saprotams un nav mainījies vairāk nekā gadsimtu. Iekšdedzes dzinēju galvenā priekšrocība ir to neatkarība no pastāvīgiem enerģijas avotiem (ūdens resursiem, spēkstacijām u.c.), un tāpēc ar iekšdedzes dzinējiem aprīkotas iekārtas var brīvi pārvietoties un atrasties jebkurā vietā. Un, neskatoties uz to, ka iekšdedzes dzinēji ir nepilnīgs siltumdzinēju veids (augsts troksnis, toksiskas emisijas, mazāks resurss), to autonomijas dēļ iekšdedzes dzinēji ir kļuvuši ļoti izplatīti. Iekšdedzes dzinēju pilnveidošana iet pa ceļu, palielinot to jaudu, uzticamību un izturību, samazinot svaru un izmērus, kā arī radot jaunus dizainus. Tātad pirmie iekšdedzes dzinēji bija viena cilindra, un, lai palielinātu dzinēja jaudu, tie parasti palielināja cilindra tilpumu. Tad viņi to sāka sasniegt, palielinot cilindru skaitu. 19. gadsimta beigās parādījās divu cilindru dzinēji, un no 20. gadsimta sākuma sāka izplatīties četrcilindru dzinēji. Mūsdienu augsto tehnoloģiju dzinēji vairs nav līdzīgi to gadsimtu vecajiem līdziniekiem. Sasniegts ļoti iespaidīgs sniegums jaudas, efektivitātes un videi draudzīguma ziņā. Mūsdienīgs iekšdedzes dzinējs prasa minimālu uzmanību un ir paredzēts simtiem tūkstošu un dažreiz miljoniem kilometru resursiem. 2. Iekšdedzes dzinēju radīšanas un attīstības vēsture Apmēram 120 gadus cilvēks nevar iedomāties dzīvi bez automašīnas. Mēģināsim ieskatīties pagātnē – līdz pašam mūsdienu autobūves pamatu rašanās brīdim. Pirmie mēģinājumi izveidot iekšdedzes dzinēju aizsākās 17. gadsimtā. E. Toricelli, B. Pascal un O. Guericke eksperimenti pamudināja izgudrotājus izmantot gaisa spiedienu kā dzinējspēku atmosfēras mašīnas. Vieni no pirmajiem, kas piedāvāja šādas mašīnas, bija Abbé Ottefel (1678-1682) un H. Huygens (1681). Lai pārvietotu virzuli cilindrā, viņi ierosināja izmantot šaujampulvera sprādzienus. Tāpēc Ottefel un Huygens var uzskatīt par pionieriem iekšdedzes dzinēju jomā. Uzlabojās arī franču zinātnieks Deniss Papēns, Huygens šaujampulvera mašīnas izgudrotājs centrbēdzes sūknis, tvaika katls ar drošības ventilis, pirmā virzuļa mašīna, kas darbojas ar tvaiku. Pirmais, kas mēģina īstenot ICE princips, bija anglis Robert Street (pat. Nr. 1983, 1794). Dzinējs sastāvēja no cilindra un kustīga virzuļa. Virzuļa kustības sākumā cilindrā iekļuva gaistoša šķidruma (spirta) un gaisa maisījums, šķidrums un šķidruma tvaiki, kas sajaukti ar gaisu. Virzuļa gājiena vidū maisījums uzliesmoja un uzmeta virzuli. 1799. gadā franču inženieris Filips Lebons atklāja apgaismes gāzi un saņēma patentu apgaismojuma gāzes izmantošanai un iegūšanai, izmantojot koksnes vai ogļu sauso destilāciju. Šim atklājumam bija liela nozīme, pirmkārt, apgaismojuma tehnoloģiju attīstībai, kas ļoti drīz sāka veiksmīgi konkurēt ar dārgām svecēm. Tomēr apgaismes gāze bija piemērota ne tikai apgaismojumam. 1801. gadā Le Bon izņēma dizaina patentu gāzes dzinējs. Šīs iekārtas darbības principa pamatā bija viņa atklātās gāzes labi zināmā īpašība: tās maisījums ar gaisu aizdedzinot eksplodēja, izdalot lielu daudzumu siltuma. Degšanas produkti strauji paplašinājās, radot spēcīgu spiedienu uz vidi. Radot atbilstošus apstākļus, izdalīto enerģiju iespējams izmantot cilvēka interesēs. Lebon dzinējam bija divi kompresori un sajaukšanas kamera. Vienam kompresoram bija paredzēts iesūknēt saspiestu gaisu kamerā, bet otram - saspiestu vieglo gāzi no gāzes ģeneratora. Pēc tam gāzes un gaisa maisījums nokļuva darba cilindrā, kur aizdegās. Dzinējs bija dubultā darbība, tas ir, darba kameras, kas darbojās pārmaiņus, atradās abās virzuļa pusēs. Būtībā Lebons audzināja ideju par iekšdedzes dzinēju, bet R. Strīts un F. Lebons nemēģināja īstenot savas idejas. Turpmākajos gados (līdz 1860. gadam) arī daži mēģinājumi izveidot iekšdedzes dzinēju bija neveiksmīgi. Galvenās grūtības iekšdedzes dzinēja izveidē radīja piemērotas degvielas trūkums, grūtības organizēt gāzes apmaiņas procesus, degvielas padevi, degvielas aizdegšanos. Lielā mērā šīs grūtības izdevās apiet Robertam Stērlingam, kurš radīja 1816.–1840. dzinējs ar ārējā degšana un reģenerators. Stirlinga dzinējā virzuļa virzuļa kustība tika pārveidota par rotācijas kustību, izmantojot rombveida mehānismu, un gaiss tika izmantots kā darba šķidrums. Viens no pirmajiem, kas pievērsa uzmanību reālajai iespējai izveidot iekšdedzes dzinēju, bija franču inženieris Sadi Carnot (1796-1832), kurš nodarbojās ar siltuma teoriju, siltumdzinēju teoriju. Savā esejā “Pārdomas par uguns dzinējspēku un mašīnām, kas spēj attīstīt šo spēku” (1824) viņš rakstīja: “Mums šķiet izdevīgāk vispirms saspiest gaisu ar sūkni, pēc tam izlaist to cauri slēgta krāsns, ieviešot tur kurināmo nelielās porcijās ar viegli ieviešamu pielāgojumu palīdzību; tad liec gaisam darboties cilindrā ar virzuli vai jebkurā citā izplešanās traukā un visbeidzot izmet to atmosfērā vai liek iet uz tvaika katlu, lai izmantotu atlikušo temperatūru. Galvenās grūtības, ar kurām saskaras šāda veida darbības, ir šādas: norobežot kurtuvi pietiekami izturīgā telpā un tajā pašā laikā uzturēt degšanu atbilstošā stāvoklī, uzturēt dažādas iekārtas daļas mērenā temperatūrā un novērst ātrus balona bojājumus un virzulis; mēs nedomājam, ka šīs grūtības būtu nepārvaramas. Taču S. Karno idejas viņa laikabiedri nenovērtēja. Tikai 20 gadus vēlāk franču inženieris E. Klepeirons (1799-1864), plaši pazīstamā stāvokļa vienādojuma autors, vispirms pievērsa tiem uzmanību. Pateicoties Klepeironam, kurš izmantoja Kārno metodi, Karno popularitāte sāka strauji augt. Pašlaik Sadi Carnot ir vispāratzīts par siltumtehnikas pamatlicēju. Lenuārs ne uzreiz guva panākumus. Pēc tam, kad bija iespēja izgatavot visas detaļas un salikt mašīnu, tā diezgan ilgi strādāja un apstājās, jo karsēšanas dēļ virzulis izpletās un iestrēga cilindrā. Lenuārs uzlaboja savu dzinēju, domājot par ūdens dzesēšanas sistēmu. Taču arī otrais palaišanas mēģinājums beidzās ar neveiksmi slikta virzuļa gājiena dēļ. Lenuārs savu dizainu papildināja ar eļļošanas sistēmu. Tikai tad motors sāka darboties. Jau pirmās nepilnīgās konstrukcijas demonstrēja iekšdedzes dzinēja ievērojamās priekšrocības salīdzinājumā ar tvaika dzinēju. Pieprasījums pēc dzinējiem strauji pieauga, un dažu gadu laikā J. Lenuārs uzbūvēja vairāk nekā 300 dzinējus. Viņš bija pirmais, kurš izmantoja iekšdedzes dzinēju kā spēkstaciju dažādiem mērķiem. Tomēr šis modelis bija nepilnīgs, efektivitāte nepārsniedza 4%. 1862. gadā franču inženieris A.Yu. Beau de Rochas iesniedza patenta pieteikumu Francijas Patentu birojā (prioritātes datums 1862. gada 1. janvāris), kurā viņš precizēja Sadi Carnot pausto ideju attiecībā uz dzinēja konstrukciju un tā darba procesiem. (Šī petīcija palika atmiņā tikai patentu strīdu laikā par N. Otto izgudrojuma prioritāti). Bo de Roča ierosināja veikt degoša maisījuma uzņemšanu virzuļa pirmā gājiena laikā, maisījuma saspiešanu - otrā virzuļa gājiena laikā, maisījuma sadedzināšanu - galējā daļā. augstākā pozīcija virzulis un sadegšanas produktu izplešanās - virzuļa trešā gājiena laikā; sadegšanas produktu izdalīšanās - virzuļa ceturtā gājiena laikā. Taču līdzekļu trūkuma dēļ to īstenot neizdevās. Šo ciklu 18 gadus vēlāk veica vācu izgudrotājs Otto Nikolaus Augusts iekšdedzes dzinējā, kas darbojās pēc četrtaktu shēmas: ieplūde, kompresija, jaudas gājiens, izplūdes gāzes. Tieši šī dzinēja modifikācijas tiek izmantotas visplašāk. Vairāk nekā simts gadus, ko pamatoti sauc par " automobiļu laikmets”, mainījās viss – formas, tehnoloģijas, risinājumi. Daži zīmoli pazuda, bet citi nāca to vietā. Automobiļu mode ir izgājusi vairākus attīstības posmus. Viena lieta paliek nemainīga - ciklu skaits, kurā darbojas dzinējs. Un autobūves vēsturē šis skaitlis uz visiem laikiem ir saistīts ar autodidakta vācu izgudrotāja Otto vārdu. Kopā ar ievērojamo rūpnieku Eigenu Langenu izgudrotājs nodibināja Otto & Co Ķelnē un koncentrējās uz labākā risinājuma atrašanu. 1876. gada 21. aprīlī viņš saņēma patentu citai dzinēja versijai, kas tika prezentēta gadu vēlāk 1867. gada Parīzes izstādē, kur viņam tika piešķirta Lielā zelta medaļa. 1875. gada beigās Otto pabeidza pilnīgi jauna pasaulē pirmā 4-taktu dzinēja projekta izstrādi. Četrtaktu dzinēja priekšrocības bija acīmredzamas, un 1878. gada 13. martā N. Otto tika izsniegts Vācijas patents Nr. četrtaktu dzinējs iekšdedzes (3.pielikums).Pirmo 20 gadu laikā N.Oto rūpnīca uzbūvēja 6000 dzinēju. Eksperimenti, lai izveidotu šādu agregātu, tika veikti jau iepriekš, taču autori saskārās ar vairākām problēmām, pirmkārt, ar to, ka degmaisījuma uzliesmojumi cilindros notika tik negaidītā secībā, ka nebija iespējams nodrošināt vienmērīgu un pastāvīga jaudas pārnešana. Bet tieši viņam izdevās atrast vienīgo pareizo risinājumu. Empīriski viņš atklāja, ka visu iepriekšējo mēģinājumu neveiksmes ir saistītas gan ar nepareizu maisījuma sastāvu (degvielas un oksidētāja proporcijas), gan ar viltotu algoritmu degvielas iesmidzināšanas sistēmas un tās sadegšanas sinhronizēšanai. Ievērojamu ieguldījumu iekšdedzes dzinēju attīstībā sniedza arī amerikāņu inženieris Braitons, kurš piedāvāja kompresora dzinēju ar pastāvīgu sadegšanas spiedienu, karburatoru. Tātad J. Lenuāra un N. Otto prioritāte pirmo efektīvo iekšdedzes dzinēju izveidē ir neapstrīdama. Iekšdedzes dzinēju ražošana ir nepārtraukti pieaugusi, un to konstrukcija ir uzlabota. 1878.-1880.gadā. sākās divtaktu dzinēju ražošana, ko ierosināja vācu izgudrotāji Vitigs un Hess, angļu uzņēmējs un inženieris D. Klerks, bet kopš 1890. gada - divtaktu dzinējus ar kloķkameras attīrīšanu (Anglijas patents Nr. 6410, 1890). Kloķkameras izmantošanu kā atsūkšanas sūkni nedaudz agrāk ierosināja vācu izgudrotājs un uzņēmējs G. Daimlers. 1878. gadā Kārlis Benzs aprīkots trīsritenis ar 3 ZS dzinēju, kas attīstīja ātrumu virs 11 km/h. Viņš arī radīja pirmās automašīnas ar viena un divu cilindru dzinējiem. Cilindri atradās horizontāli, griezes moments tika pārsūtīts uz riteņiem, izmantojot siksnas piedziņu. 1886. gadā K. Benzam tika izsniegts Vācijas patents automašīnai Nr. 37435 ar prioritāti 1886. gada 29. janvārī. 1889. gada Parīzes pasaules izstādē Benz automašīna bija vienīgā. Ar šo automašīnu sākas intensīva autobūves attīstība. Vēl viens pavērsiens iekšdedzes dzinēju vēsturē bija kompresijaizdedzes iekšdedzes dzinēja izstrāde. 1892. gadā vācu inženieris Rūdolfs Dīzels (1858-1913) patentēja un 1893. gadā aprakstīja brošūrā The Theory and Construction of Rational siltuma dzinējs aizstāt tvaika dzinējus un šobrīd zināmos siltumdzinējus "dzinēju, kas darbojas Carnot ciklā. Vācu patentā Nr.67207 ar prioritāti, kas datēts ar 1892.gada 28.februāri "Darba process un metode viena cilindra un daudzcilindru dzinējs» Dzinēja darbības princips tika noteikts šādi: Darba process iekšdedzes dzinējos ir raksturīgs ar to, ka cilindrā esošais virzulis tik spēcīgi saspiež gaisu vai kādu indiferentu gāzi (tvaiku) ar gaisu, ka rezultātā saspiešanas temperatūra ir ievērojami augstāka par degvielas aizdegšanās temperatūru. Šajā gadījumā degvielas sadegšana, kas pakāpeniski tiek ieviesta pēc mirušā punkta, tiek veikta tā, lai dzinēja cilindrā nebūtu ievērojama spiediena un temperatūras paaugstināšanās. Pēc tam pēc degvielas padeves pārtraukšanas cilindrā notiek tālāka gāzes maisījuma izplešanās. Lai īstenotu 1. punktā aprakstīto darbplūsmu, darba cilindram ir pievienots daudzpakāpju kompresors ar uztvērēju. Ir iespējams arī savienot vairākus darba cilindrus savā starpā vai cilindriem iepriekšējai saspiešanai un sekojošai paplašināšanai. R. Dīzelis pirmo dzinēju uzbūvēja līdz 1893. gada jūlijam. Tika pieņemts, ka saspiešana tiks veikta līdz 3 MPa spiedienam, gaisa temperatūra saspiešanas beigās sasniegs 800 C un degviela (ogļu pulveris) tiks iesmidzināta tieši. cilindrā. Iedarbinot pirmo dzinēju, notika sprādziens (kā degviela tika izmantots benzīns). 1893. gadā tika uzbūvēti trīs dzinēji. Neveiksmes ar pirmajiem dzinējiem lika R. Dīzelim atteikties no izotermiskās sadegšanas un pārslēgties uz ciklu ar degšanu nemainīgā spiedienā. 1895. gada sākumā tika veiksmīgi pārbaudīts pirmais šķidrās degvielas (petrolejas) kompresijaizdedzes kompresoru dzinējs, un 1897. gadā sākās jaunā dzinēja plašo testu periods. Dzinēja efektīvā efektivitāte bija 0,25, mehāniskā lietderība bija 0,75. Pirmo iekšdedzes dzinēju ar kompresijas aizdedzi rūpnieciskiem nolūkiem 1897. gadā uzbūvēja Augsburgas mašīnbūves rūpnīca. Izstādē Minhenē 1899. gadā Otto-Deutz, Krupp un Augsburgas mašīnbūves rūpnīcas jau prezentēja 5 R. Dīzeļa dzinējus. Pasaules izstādē Parīzē (1900) veiksmīgi tika demonstrēti arī R. Dīzeļa dzinēji. Nākotnē tie atrada plašu pielietojumu un pēc izgudrotāja vārda tika saukti par "dīzeļdzinējiem" vai vienkārši "dīzeļiem". Krievijā pirmos petrolejas dzinējus sāka būvēt 1890. gadā E.Ya. Bromley (četrtaktu kalorizeri), un kopš 1892. gada E. Nobela mehāniskajā rūpnīcā. 1899. gadā Nobel saņēma tiesības ražot R. Diesel dzinējus, un tajā pašā gadā rūpnīca sāka tos ražot. Dzinēja konstrukciju izstrādāja rūpnīcas speciālisti. Dzinējs attīstīja 20-26 ZS jaudu, strādāja ar jēlnaftu, saules eļļu, petroleju. Rūpnīcas speciālisti izstrādāja arī kompresijaizdedzes dzinējus. Viņi uzbūvēja pirmos krustveida dzinējus, pirmos dzinējus ar V-veida izkārtojums cilindri, divtaktu dzinēji ar tiešās plūsmas vārstu un cilpas attīrīšanas shēmām, divtaktu dzinējiem, kuros attīrīšana tika veikta gāzes dinamisko parādību dēļ izplūdes kanālā. Kompresijas aizdedzes dzinēju ražošana sākās 1903.–1911. Kolomnas, Sormovas, Harkovas tvaika lokomotīvju rūpnīcās, Felzera rūpnīcās Rīgā un Nobela rūpnīcās Sanktpēterburgā, Nikolajevas kuģu būves rūpnīcā. 1903.-1908.gadā. Krievu izgudrotājs un uzņēmējs Ya.V. Mamins radīja vairākus darbspējīgus ātrgaitas dzinējus ar mehānisku degvielas iesmidzināšanu cilindrā un kompresijas aizdedzi, kuru jauda 1911. gadā jau bija 25 ZS. Degvielas iesmidzināšana tika veikta priekškamerā, kas izgatavota no čuguna ar vara ieliktni, kas ļāva iegūt paaugstināta temperatūra priekškameras virsmas un uzticama pašaizdegšanās. Tas bija pasaulē pirmais nesaspiestais dīzeļdzinējs.1906. gadā profesors V.I. Grinevetskis ierosināja izstrādāt dzinēju ar dubultu kompresiju un izplešanos - prototipu kombinētais dzinējs. Viņš arī izstrādāja metodi darba procesu termiskai aprēķināšanai, ko vēlāk izstrādāja N.R. Brilings un E.K. Mazing un nav zaudējis savu nozīmi šodien. Kā redzat, eksperti pirmsrevolūcijas Krievija neapšaubāmi veica lielu neatkarīgu attīstību kompresijaizdedzes dzinēju jomā. Veiksmīgā dīzeļdegvielas nozares attīstība Krievijā ir izskaidrojama ar to, ka Krievijai bija sava eļļa, un dīzeļdzinēji vislabāk apmierināja mazo uzņēmumu vajadzības, tāpēc dīzeļdzinēju ražošana Krievijā sākās gandrīz vienlaikus ar Rietumeiropas valstīm. Pēcrevolūcijas periodā veiksmīgi attīstījās arī sadzīves motorbūve. Līdz 1928. gadam valstī jau tika ražoti vairāk nekā 45 veidu dzinēji ar kopējo jaudu aptuveni 110 tūkstoši kW. Pirmo piecgades plānu gados tika apgūta automobiļu un traktoru dzinēju, kuģu un stacionāro dzinēju ar jaudu līdz 1500 kW ražošana, radīts lidaparātu dīzeļdzinējs, V-2 tanka dīzeļdzinējs, kas lielā mērā iepriekš noteica valsts bruņutehnikas augstās taktiskās un tehniskās īpašības. Ievērojamu ieguldījumu iekšzemes dzinēju būves attīstībā sniedza izcili padomju zinātnieki: N.R. Brilings, E.K. Mazings, V.T. Cvetkovs, A.S. Orlin, V.A. Vanšeids, N.M. Glagoļevs, M.G. Kruglovs un citi. No sasniegumiem siltumdzinēju jomā 20. gadsimta pēdējās desmitgadēs jāatzīmē trīs svarīgākie: vācu inženiera Fēliksa Vankela izstrādātais funkcionējošs rotācijas virzuļdzinēja, kombinēta augstspiediena dzinēja konstrukciju. un ārējās iekšdedzes dzinēja konstrukcija, kas ir konkurētspējīga ar ātrgaitas dīzeļdzinēju. Vankela dzinēja parādīšanās tika sagaidīta ar entuziasmu. kam ir mazs īpatnējais svars un izmēri, augsta uzticamība, RAP ātri kļuva plaši izplatīts galvenokārt gadā vieglās automašīnas, aviācijā, uz kuģiem un stacionārās iekārtās. Licenci F. Vankela dzinēja ražošanai iegādājās vairāk nekā 20 uzņēmumi, tostarp tādi kā General Motors, Ford. Līdz 2000. gadam tika saražoti vairāk nekā divi miljoni transportlīdzekļu ar RPD. IN pēdējie gadi turpinās benzīna dzinēju un dīzeļdzinēju veiktspējas uzlabošanas un uzlabošanas process. Benzīna dzinēju attīstība virzās pa ceļu, lai uzlabotu to ekoloģiskos raksturlielumus, efektivitāti un jaudas rādītājus, plašāk izmantojot un pilnveidojot benzīna iesmidzināšanas sistēmu cilindros; elektronisko iesmidzināšanas vadības sistēmu izmantošana, lādiņa stratifikācija sadegšanas kamerā ar liesu maisījumu pie daļējas slodzes; elektriskās dzirksteles enerģijas pieaugums aizdedzes laikā utt. Rezultātā benzīna dzinēju darba cikla efektivitāte kļūst tuvu dīzeļdzinēju efektivitātei. Lai uzlabotu dīzeļdzinēju tehniskos un ekonomiskos rādītājus, tiek izmantots degvielas iesmidzināšanas spiediena paaugstinājums, tiek izmantoti vadāmie sprauslas, paaugstinot vidējo efektīvo spiedienu, paaugstinot un atdzesējot lādēšanas gaisu, kā arī tiek veikti pasākumi izplūdes gāzu toksicitātes samazināšanai. Tādējādi iekšdedzes dzinēju nepārtraukta uzlabošana nodrošināja tiem dominējošo stāvokli, un tikai aviācijā iekšdedzes dzinējs zaudēja savas pozīcijas. gāzes turbīnas dzinējs. Citām tautsaimniecības nozarēm alternatīvās enerģijas iekārtas zema jauda, tik daudzpusīgs un ekonomisks kā iekšdedzes dzinējs, vēl nav ierosināts. Līdz ar to iekšdedzes dzinējs ilgtermiņā tiek uzskatīts par galveno vidējas un mazjaudas spēkstaciju veidu transportam un citām tautsaimniecības nozarēm. Secinājums iekšdedzes dzinējs Izmantoto avotu saraksts 1.Djačenko V.G. Iekšdedzes dzinēju teorija / V.G. Djačenko. - Harkova: KHNADU, 2009. - 500 lpp. .Djatčins N.I. Tehnoloģiju attīstības vēsture: Apmācība/ N.I. Djatčina. - Rostova n / D .: Fēnikss, 2001. - 320 lpp. .Raikovs I.Ya. Iekšdedzes dzinēji / I.Ya. Raikovs, G.N. Rytvinskis. - M.: Augstskola, 1971. - 431 lpp. .Šaroglazovs B.A. Iekšdedzes dzinēji: teorija, procesu modelēšana un aprēķins: Mācību grāmata / B.A. Šaroglazovs, M.F. Farafontovs, V.V. Klementjevs. - Čeļabinska: Red. SUSU, 2004. - 344 lpp. Pieteikums 1.pielikums Divtaktu dzinēja darbības shēma Četrtaktu dzinēja darbības shēma 2.pielikums Lenoir dzinējs (šķērsskats) 3.pielikums Otto dzinējs
Cilvēki ir ražojuši automašīnas vairāk nekā gadsimtu, un gandrīz zem katra motora pārsega ir iekšdedzes dzinējs. Pēdējā laikā tā darbības princips palika nemainīgs: skābeklis un degviela nonāk dzinēja cilindros, kur notiek sprādziens (aizdegšanās), kā rezultātā spēka agregāta iekšpusē veidojas spēks, kas virza automašīnu uz priekšu. Bet kopš iekšdedzes dzinēja (ICE) pirmās parādīšanās katru gadu inženieri to pilnveido, lai padarītu to ātrāku, uzticamāku, ekonomiskāku, efektīvāku.
Pateicoties tam, šodien modernas automašīnas kļuva jaudīgāks un ekonomiskāks. Dažas parastas automašīnasšodien viņiem ir tāda jauda, kāda vēl nesen bija tikai jaudīgajos dārgajos superauto. Bet bez milzīgiem sasniegumiem šodien mums joprojām piederētu mazjaudas rijīgas mašīnas, pa kuru tālu no degvielas uzpildes stacijas netiksi. Par laimi, laiku pa laikam šādas revolucionāras tehnoloģijas jau ir atklātas vairāk nekā vienu reizi. jauns posms iekšdedzes dzinēju izstrādē. Mēs nolēmām atgādināt svarīgākos evolūcijas datumus ICE attīstība. Šeit tie ir.
1955: degvielas iesmidzināšana
Pirms iesmidzināšanas sistēmas parādīšanās degvielas nokļūšanas process dzinēja sadegšanas kamerā bija neprecīzs un slikti regulēts, jo to piegādāja karburators, kuram pastāvīgi bija nepieciešama tīrīšana un periodiskas grūtības. mehāniskā regulēšana. Diemžēl tika ietekmēta karburatoru efektivitāte laikapstākļi, temperatūra, gaisa spiediens atmosfērā un pat kādā augstumā virs jūras līmeņa automašīna atrodas. Ar adventi elektroniskā iesmidzināšana degviela (inžektors), degvielas padeves process ir kļuvis kontrolētāks. Tāpat līdz ar inžektora parādīšanos automašīnu īpašnieki atbrīvojās no nepieciešamības manuāli kontrolēt dzinēja iesildīšanas procesu, regulējot droseļvārsts ar sūkšanas palīdzību. Tiem, kas nezina, kas ir sūkšana:
Droseļvārsts ir karburatora startera vadības poga, ar kuru karburatora mašīnas bija nepieciešams regulēt degvielas bagātināšanu ar skābekli. Tātad, ja jūs skrienat auksts dzinējs, tad karburatora mašīnām ir jāatver “drosele”, bagātinot degvielu ar skābekli vairāk nekā nepieciešams siltam dzinējam. Kad dzinējs uzsilst, pakāpeniski aizveriet regulēšanas pogu. palaišanas ierīce karburators, atgriežot degvielas bagātināšanu ar skābekli līdz normālajām vērtībām.
Mūsdienās šāda tehnoloģija, protams, izskatās pēc ūdenslīduma. Bet vēl nesen lielākā daļa automašīnu pasaulē bija aprīkotas ar karburatoru sistēmas degvielas padeve. Tas notiek neskatoties uz to, ka degvielas iesmidzināšanas tehnoloģija, izmantojot inžektoru, pasaulē nonāca 1955. gadā, kad sprauslu pirmo reizi izmantoja automašīnā (iepriekš šī degvielas padeves sistēma tika izmantota lidmašīnās).
Šogad Mercedes-Benz 300SLR sporta automašīnai tika izmēģināts sprauslas, kas bez salūzuma spēja nobraukt gandrīz 1600 km. Automašīna šo distanci veica 10 stundās 7 minūtēs un 48 sekundēs. Tests notika kārtējo autosacīkstes "Tūkstoš jūdžu" ietvaros. Šī automašīna uzstādīja pasaules rekordu.
Starp citu, Mercedes-Benz 300SLR bija ne tikai pati pirmā sērijveida automašīna injekcijas injekcija Bosch izstrādātā degviela, bet arī visvairāk ātra mašīna tā laika pasaulē.
Divus gadus vēlāk Uzņēmums Chevrolet iepazīstināja ar Corvette sporta automašīnu ar degvielas iesmidzināšanu (Rochester Ramjet sistēma). Rezultātā šī automašīna kļuva ātrāka par pionieru Mercedes-Benz 300SLR.
Bet neskatoties uz panākumiem unikāla sistēma Rochester Ramjet degvielas iesmidzināšanas sistēmas, īpaši Bosch elektroniskās iesmidzināšanas sistēmas (ar elektroniskā vadība) sāka ofensīvu visā pasaulē. Tā rezultātā īsā laikā daudziem sāka parādīties Bosch izstrādātā degvielas iesmidzināšana Eiropas automašīnas. 80. gados elektroniskās sistēmas degvielas iesmidzināšana (inžektors) pārņēma visu pasauli.
1962. gads: ar turbokompresoru
Turbokompresors ir viens no vērtīgākajiem iekšdedzes dzinēju dārgakmeņiem. Fakts ir tāds, ka turbīna, kas piegādā vairāk gaisa dzinēja cilindriem, kādreiz tika atļauta
12 cilindru iznīcinātāji Otrā pasaules kara laikā, lai lidotu augstāk, lidotu ātrāk, tālāk un izmantotu lētāku degvielu.
Tā rezultātā, tāpat kā daudzas tehnoloģijas, lidmašīnu turbīnu sistēma nonāca automobiļu rūpniecībā. Tātad 1962. gadā pasaulē tika prezentētas pirmās sērijveidā ražotās automašīnas ar turbokompresoru. Tie kļuva par Saab 99.
Tad Uzņēmuma ģenerālis Motors ir mēģinājuši turpināt attīstīt šo tehnoloģiju vieglo automašīnu iekšdedzes dzinēju turbokompresoram. Tātad Oldsmobile Jetfire automašīnā parādījās tehnoloģija “Turbo Rocket Fluid”, kas papildus turbīnai izmantoja gāzes tvertni un destilētu ūdeni, lai palielinātu motora jaudu. Tā bija īsta fantāzija. Bet tad GM atteicās no šīs sarežģītās un dārgās, kā arī bīstamās tehnoloģijas. Fakts ir tāds, ka jau 70. gadu beigās tādi uzņēmumi kā MW, Saab un Porsche, ieņēmuši pirmās vietas daudzās pasaules autosacīkstēs, pierādīja turbīnu vērtību autosportā. Šodien turbīnas ir nonākušas pie parastajām automašīnām un tuvākajā nākotnē tās sūtīs parastās atmosfēras dzinēji pensijā.
1964: rotācijas dzinējs
Vienīgais dzinējs, kas patiešām varēja salauzt parastā iekšdedzes dzinēja veidni, bija inženiera Fēliksa Vankela rotējošais brīnumdzinējs. Tā iekšdedzes dzinēja formai nebija nekāda sakara ar dzinēju, pie kura esam pieraduši. ir trīsstūris ovāla iekšpusē, kas rotē ar velnišķīgu spēku. Pēc konstrukcijas rotējošais dzinējs ir vieglāks, mazāk sarežģīts un stāvāks nekā parasts dzinējs iekšdedzes virzuļi un vārsti.
Pirmie rotācijas dzinēji sērijveida automašīnas sāka lietot Uzņēmums Mazda un tagad vairs neeksistē vācu autoražotājs NSU.
Pati pirmā sērijveidā ražotā automašīna ar Wankel rotējošo dzinēju bija NSU Spider, kuru sāka ražot 1964. gadā.
Tad Mazda uzsāka ar rotējošo dzinēju aprīkoto automašīnu ražošanu. Bet 2012. gadā viņa pārtrauca lietot rotācijas dzinēji. Pēdējais modelis ar rotējošo dzinēju bija .
Taču nesen, 2015. gadā, Mazda Tokijas autoizstādē prezentēja konceptauto RX-Vision-2016, kurā izmantots rotācijas dzinējs. Līdz ar to pasaulē sāka parādīties baumas, ka japāņi tuvāko gadu laikā plāno atdzīvināt rotācijas automašīnas. Tiek pieņemts, ka šobrīd specializēta Mazda inženieru grupa kaut kur Hirosimā sēž plkst aiz slēgtām durvīm un rada jaunu paaudzi rotācijas motori, kam jākļūst par galvenajiem dzinējiem visos turpmākajos jaunajos Mazda modeļi, ievadot jaunu uzņēmuma renesanses ēru.
1981: Dzinēja cilindru deaktivizēšanas tehnoloģija
Ideja ir vienkārša. Jo mazāk cilindru dzinējā, jo mazāk. Protams, V8 dzinējs ir daudz rijīgāks nekā četrcilindru dzinējs. Ir arī zināms, ka, vadot automašīnu, cilvēki lielākoties izmanto automašīnu pilsētā. Loģiski, ka, ja auto ir aprīkots ar 8 vai 6 cilindru dzinējiem, tad, braucot pa pilsētu, visi motorā esošie cilindri principā nav vajadzīgi. Bet kā jūs varat vienkārši pārvērst 8 cilindru dzinēju par četru cilindru, ja jums nav nepieciešams izmantot visus cilindrus jaudai? Cadillac nolēma atbildēt uz šo jautājumu 1981. gadā, kas ieviesa dzinēju ar 8-6-4 cilindru deaktivizēšanas sistēmu. Šis motors izmantoja elektromagnētiski darbināmus solenoīdus, lai aizvērtu vārstus uz diviem vai četriem dzinēja cilindriem.
Šai tehnoloģijai, piemēram, vajadzēja palielināt dzinēja efektivitāti. Bet sekojošā šī dzinēja neuzticamība un neveiklība ar cilindru deaktivizēšanas sistēmu biedēja visus autoražotājus, kuri 20 gadus baidījās izmantot šo sistēmu savos dzinējos.
Bet tagad šī sistēma atkal sāk iekarot auto pasauli. Šodien vairāki autoražotāji jau izmanto šo sistēmu savos sērijveida transportlīdzekļos. Turklāt tehnoloģija ir sevi pierādījusi ļoti, ļoti labi. Interesantākais ir tas, ka šī sistēma turpina attīstīties. Piemēram, šī tehnoloģija drīzumā var parādīties četrcilindru un pat trīscilindru dzinējos. Tas ir fantastiski!
2012. gada augstas kompresijas dzinējs – benzīna kompresijas aizdedze
Zinātne nestāv uz vietas. Ja zinātne nebūtu attīstījusies, tad šodien mēs vēl dzīvotu viduslaikos un ticētu burvjiem, zīlniekiem un tam, ka zeme ir plakana (lai gan mūsdienās joprojām ir daudz cilvēku, kas tic šādām nejēdzībām).
Zinātne nestāv uz vietas automobiļu rūpniecībā. Tātad 2012. gadā pasaulē parādījās vēl viena izrāviena tehnoloģija, kas, iespējams, drīz apgriezīs visu pasauli kājām gaisā.
Tie ir dzinēji ar augsta pakāpe saspiešana.
Mēs zinām, ka, jo mazāk saspiežam gaisu un degvielu iekšdedzes dzinējā, jo mazāk enerģijas mēs iegūstam tajā brīdī degvielas maisījums aizdegas (eksplodē). Tāpēc autoražotāji vienmēr ir mēģinājuši izgatavot dzinējus ar diezgan lielu kompresijas pakāpi.
Bet pastāv problēma: jo augstāka ir kompresijas pakāpe, jo lielāks risks degvielas maisījuma pašaizdegšanās.
Tāpēc iekšdedzes dzinējiem parasti ir noteikti kompresijas pakāpes ierobežojumi, kas visā autobūves vēsturē ir bijuši nemainīgi. Jā, katram dzinējam ir sava kompresijas pakāpe. Bet viņa nemainās.
70. gados visā pasaulē tika izplatīts bezsvina benzīns, kas, sadedzinot, rada milzīgu daudzumu smoga. Lai kaut kā tiktu galā ar briesmīgo videi draudzīgumu, autoražotāji sāka izmantot V8 dzinējus ar zemu kompresijas pakāpi. Tas samazināja degvielas pašaizdegšanās risku. Zemas kvalitātes dzinējos, kā arī lai uzlabotu to uzticamību. Fakts ir tāds, ka, ja degviela spontāni aizdegas, dzinējs var radīt neatgriezeniskus bojājumus.
IEKŠDEDZES DZINĒJI
(MiAS fakultāte)
Ievads. Iekšdedzes dzinēji
Iekšdedzes dzinēju nozīme un pielietojums būvniecībā
Iekšdedzes dzinējs (ICE) ir virzuļa virziena siltumdzinējs, kurā degvielas sadegšanas, siltuma izdalīšanās un tā pārvēršanās mehāniskā darbā procesi notiek tieši dzinēja cilindrā.
1. att. Vispārējā forma dīzeļa iekšdedzes dzinējs
Iekšdedzes dzinēji, īpaši dīzeļdzinēji, ir atraduši visplašāko pielietojumu kā spēka iekārtas dažādās konstrukcijās un ceļa automašīnas nepieciešama neatkarība no ārējiem enerģijas avotiem. Tie, pirmkārt, ir transports (vispārējie un īpašs mērķis, kravas vilcēji, traktori), pārvietošanas iekārtas (dakšu un kausu iekrāvēji, kausu iekrāvēji), strēles autoceltņi, mašīnas priekš zemes darbi utt. Celtniecības un ceļu mašīnās tiek izmantoti dzinēji ar jaudu no 2 līdz 900 kW.
To darbības iezīme ir tāda, ka šīs mašīnas ilgstoši tiek darbinātas režīmos, kas ir tuvu nominālajam, ar ievērojamu
nom un nepārtrauktas ārējās slodzes izmaiņas, paaugstināts putekļu saturs gaisā, ievērojami atšķiras klimatiskie apstākļi un bieži vien bez garāžas uzglabāšanas.
2. att. izmēriem dažāda veida dzinēji: a - motocikls;
b - vieglā automašīna; V - smagā mašīna vidēja kravnesība; g - dīzeļlokomotīve; e - kuģu dīzelis; e - aviācijas turboreaktīvais dzinējs.
Īsa ICE attīstības vēsture
Pirmo iekšdedzes dzinēju (ICE) izgudroja franču inženieris Lenuārs 1860. gadā. Šis dzinējs daudzējādā ziņā atkārtoja tvaika dzinēju, tas darbojās uz aizdedzes gāzi divtaktu ciklā bez kompresijas. Šāda dzinēja jauda bija aptuveni 8 ZS, efektivitāte bija aptuveni 5%. Šis Lenoir dzinējs bija ļoti apjomīgs un tāpēc neatrada turpmāku izmantošanu.
Pēc 7 gadiem vācu inženieris N. Otto (1867) radīja 4-taktu dzinēju ar kompresijas aizdedzi. Šī dzinēja jauda bija 2 ZS, ar ātrumu 150 apgr./min. 10 ZS dzinējs bija 17% efektivitāte, plaši tika izmantota masa 4600 kg. Kopumā tika saražoti vairāk nekā 6 tūkstoši šādu dzinēju.1880.gadā dzinēja jauda tika palielināta līdz 100 ZS.
1885. gadā Krievijā Baltijas flotes kapteinis I. S. Kostovičs radīja 80 ZS dzinēju aeronautikas vajadzībām. ar masu 240 kg. Tajā pašā laikā Vācijā G. Deimlers un neatkarīgi no viņa K. Benzs radīja mazjaudas dzinēju pašgājējiem vagoniem - automašīnām. Automobiļu laikmets sākās šogad.
3. att. Lenoir dzinējs: 1 - spole; 2 - cilindru dzesēšanas kamera: 3 - aizdedzes svece: 4 - virzulis: 5 - virzuļa stienis: 6 - savienojošais stienis: 7 - aizdedzes kontaktu plāksnes: 8 - spoles stienis: 9 - kloķvārpsta ar spararatiem: 10 - spoles stieņa ekscentrisks.
19. gadsimta beigās Vācu inženieris Dīzelis radīja un patentēja dzinēju, kas vēlāk kļuva pazīstams ar autora vārdu kā Dīzeļdzinējs. Degviela dīzeļdzinējā tika piegādāta cilindram ar saspiestu gaisu no kompresora un aizdedzināta ar kompresiju. Šāda dzinēja efektivitāte bija aptuveni 30%.
Interesanti, ka dažus gadus pirms Dīzeļa krievu inženieris Trinklers izstrādāja ar jēlnaftu darbināmu kombinētā cikla dzinēju – ar kuru darbojas visi mūsdienu dīzeļdzinēji, taču tas nebija patentēts, un Trinklera vārdu tagad zina maz cilvēku.
Enciklopēdisks YouTube
1 / 3
✪ 6. lekcija Lidmašīnu dzinēju attīstības vēsture. 1. daļas virzuļlidmašīnu dzinēja periods
✪ Pirmās automašīnas (krievu valodā) Jauns stāsts
✪ Modernās tehnoloģijas manekeniem. Lekcija 8. Iekšdedzes dzinēji
Subtitri
Filips Lebons
Lenuārs ne uzreiz guva panākumus. Pēc tam, kad bija iespēja izgatavot visas detaļas un salikt mašīnu, tā diezgan ilgi strādāja un apstājās, jo karsēšanas dēļ virzulis izpletās un iestrēga cilindrā. Lenuārs uzlaboja savu dzinēju, domājot par ūdens dzesēšanas sistēmu. Taču arī otrais palaišanas mēģinājums beidzās ar neveiksmi slikta virzuļa gājiena dēļ. Lenuārs savu dizainu papildināja ar eļļošanas sistēmu. Tikai tad motors sāka darboties.
Nikolauss Otto
Jaunas degvielas meklējumi
Tāpēc jaunas degvielas meklējumi iekšdedzes dzinējam neapstājās. Daži izgudrotāji ir mēģinājuši izmantot šķidrās degvielas tvaikus kā gāzi. Tālajā 1872. gadā amerikānis Braitons mēģināja izmantot petroleju šajā jomā. Taču petroleja slikti iztvaikoja, un Braitons pārgāja uz vieglāku naftas produktu – benzīnu. Bet, lai šķidrās degvielas dzinējs veiksmīgi konkurētu ar gāzes dzinēju, bija jārada īpaša ierīce benzīna iztvaicēšanai un tā degoša maisījuma iegūšanai ar gaisu.
Braitons tajā pašā 1872. gadā nāca klajā ar vienu no pirmajiem tā sauktajiem "iztvaikošanas" karburatoriem, taču viņš nedarbojās apmierinoši.
Gāzes dzinējs
Darbspējīgs benzīna dzinējs parādījās tikai desmit gadus vēlāk. Iespējams, Kostoviču O.S. var saukt par tā pirmo izgudrotāju. kurš nodrošināja darba prototipu benzīna dzinējs 1880. gadā. Tomēr viņa atklājums joprojām ir slikti apgaismots. Eiropā vislielāko ieguldījumu benzīna dzinēju izveidē sniedza vācu inženieris Gotlībs Daimlers. Daudzus gadus viņš strādāja firmā Otto un bija tā valdes loceklis. 80. gadu sākumā viņš ierosināja savam priekšniekam kompakta benzīna dzinēja projektu, ko varētu izmantot transportā. Oto vēsi reaģēja uz Deimlera priekšlikumu. Tad Daimlers kopā ar savu draugu Vilhelmu Meibahu pieņēma drosmīgu lēmumu – 1882. gadā viņi pameta Otto uzņēmumu, iegādājās nelielu darbnīcu netālu no Štutgartes un sāka strādāt pie sava projekta.
Problēma, ar kuru saskaras Daimler un Maybach, nebija viegla: viņi nolēma izveidot dzinēju, kuram nebūtu nepieciešams gāzes ģenerators, tas būtu ļoti viegls un kompakts, bet tajā pašā laikā pietiekami jaudīgs, lai pārvietotu apkalpi. Daimler paredzēja palielināt jaudu, palielinot vārpstas apgriezienu skaitu, taču tam bija nepieciešams nodrošināt nepieciešamo maisījuma aizdedzes biežumu. 1883. gadā tika izveidots pirmais kvēlspuldzes benzīna dzinējs ar aizdedzi no un smalki izsmidzinot to gaisā. Tas nodrošināja tā vienmērīgu sadalījumu pa cilindru, un pati iztvaikošana notika jau cilindrā kompresijas siltuma ietekmē. Lai nodrošinātu izsmidzināšanu, benzīns tika iesūkts ar gaisa plūsmu caur dozēšanas strūklu, un maisījuma noturība tika panākta, uzturot nemainīgu benzīna līmeni karburatorā. Strūkla tika izgatavota viena vai vairāku caurumu veidā caurulē, kas atrodas perpendikulāri gaisa plūsmai. Spiediena uzturēšanai tika nodrošināta neliela tvertne ar pludiņu, kas uzturēja līmeni noteiktā augstumā, lai iesūktā benzīna daudzums būtu proporcionāls ienākošā gaisa daudzumam.
Pirmie iekšdedzes dzinēji bija viena cilindra, un, lai palielinātu dzinēja jaudu, tie parasti palielināja cilindra tilpumu. Tad viņi to sāka sasniegt, palielinot cilindru skaitu.
19. gadsimta beigās parādījās divu cilindru dzinēji, un no gadsimta sākuma sāka izplatīties četrcilindru dzinēji.
