Konstrukcja silnika spalinowego, pojęcia techniczne (kształcenie), działanie silnika spalinowego. Silnik spalinowy

Silnik wewnętrzne spalanie, czyli ICE, to najpopularniejszy typ silnika, jaki można znaleźć w samochodach. Pomimo tego, że silnik spalinowy we współczesnych samochodach składa się z wielu części, jego zasada działania jest niezwykle prosta. Przyjrzyjmy się bliżej, czym jest silnik spalinowy i jak działa w samochodzie.

ICE co to jest?

Silnik spalinowy jest typem silnik cieplny, w którym część energii chemicznej uzyskanej ze spalania paliwa zamieniana jest na energię mechaniczną, która wprawia mechanizmy w ruch.

Silniki ICE dzielą się na kategorie według cykli pracy: dwusuwowe i czterosuwowe. Wyróżnia je także sposób przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej: z tworzeniem mieszanki zewnętrznej (wtryskiwacze i gaźniki) i wewnętrznej (jednostki wysokoprężne). W zależności od sposobu przetwarzania energii w silnikach dzieli się je na tłokowe, strumieniowe, turbinowe i kombinowane.

Podstawowe mechanizmy silnika spalinowego

Silnik spalinowy składa się z ogromnej liczby elementów. Ale są podstawowe, które charakteryzują jego działanie. Przyjrzyjmy się budowie silnika spalinowego i jego głównym mechanizmom.

1. Cylinder jest najważniejszą częścią jednostki napędowej. Silniki samochodowe z reguły mają cztery lub więcej cylindrów, do szesnastu w seryjnych supersamochodach. Układ cylindrów w takich silnikach może być trzech rzędów: liniowy, w kształcie litery V i przeciwny.

2. Świeca zapłonowa wytwarza iskrę, która zapala mieszankę paliwowo-powietrzną. Dzięki temu zachodzi proces spalania. Aby silnik pracował jak zegarek, iskra musi być dostarczona dokładnie w odpowiednim momencie.

3. Zawory dolotowe i wydechowe również działają tylko w określonych momentach. Jedna otwiera się, gdy trzeba wpuścić kolejną porcję paliwa, druga, gdy trzeba odpuścić spaliny. Obydwa zawory są szczelnie zamknięte, gdy w silniku występują suwy sprężania i spalania. Zapewnia to niezbędną całkowitą szczelność.

4. Tłok to metalowa część w kształcie cylindra. Tłok porusza się w górę i w dół wewnątrz cylindra.

5. Pierścienie tłokowe pełnią funkcję uszczelnień ślizgowych pomiędzy zewnętrzną krawędzią tłoka a wewnętrzną powierzchnią cylindra. Ich użycie wynika z dwóch celów:

Nie pozwalają cię uderzyć mieszanina palna do skrzyni korbowej silnika spalinowego z komory spalania w momentach sprężania i suwu mocy.

Zapobiegają przedostawaniu się oleju ze skrzyni korbowej do komory spalania, gdzie może się zapalić. Wiele samochodów spalających olej ma starsze silniki, a ich pierścienie tłokowe nie są już prawidłowo uszczelniane.

6. Korbowód służy element łączący pomiędzy tłokiem a wał korbowy.

7. Wał korbowy przekształca ruchy translacyjne tłoków w ruchy obrotowe.

8. Skrzynia korbowa znajduje się wokół wał korbowy. W jego dolnej części (misce) zbiera się pewna ilość oleju.

Zasada działania silnika spalinowego

W poprzednich sekcjach przyjrzeliśmy się celowi i urządzenie silnika spalinowego. Jak już zrozumiałeś, każdy taki silnik ma tłoki i cylindry, wewnątrz których energia cieplna zamieniana jest na energię mechaniczną. To z kolei powoduje ruch samochodu. Ten proces powtarza się z zadziwiającą częstotliwością – kilka razy na sekundę. Dzięki temu wał korbowy wychodzący z silnika obraca się w sposób ciągły.

Przyjrzyjmy się bliżej zasadzie działania silnika spalinowego. Mieszanka paliwa i powietrza dostaje się do komory spalania przez zawór wlotowy. Następnie jest sprężany i zapalany przez iskrę ze świecy zapłonowej. Kiedy paliwo się pali, bardzo ciepło, co prowadzi do nadmiernego ciśnienia w cylindrze. Powoduje to ruch tłoka w kierunku „ martwy środek" W ten sposób wykonuje jeden roboczy ruch. Kiedy tłok przesuwa się w dół, obraca wał korbowy przez korbowód. Następnie przemieszczając się od dolnego do górnego martwego punktu, wypycha odpady w postaci gazów przez zawór wydechowy dalej do układu wydechowego maszyny.

Skok to proces zachodzący w cylindrze podczas jednego skoku tłoka. Zbiór takich cykli, które powtarzają się w ściśle określonej kolejności i przez pewien okres, to cykl pracy silnika spalinowego.

Wlot

Suw ssący jest pierwszy. Zaczyna się od górnego martwego punktu tłoka. Porusza się w dół, zasysając mieszankę paliwa i powietrza do cylindra. Skok ten występuje, gdy zawór wlotowy jest otwarty. Nawiasem mówiąc, istnieją silniki, które mają kilka zaworów dolotowych. Ich specyfikacje znacząco wpływają na moc silnika spalinowego. W niektórych silnikach można dostosować czas, przez jaki zawory dolotowe pozostają otwarte. Reguluje się to poprzez naciśnięcie pedału gazu. Dzięki temu systemowi zwiększa się ilość zasysanego paliwa, a po jego zapłonie moc jednostki napędowej znacznie wzrasta. W takim przypadku samochód może znacznie przyspieszyć.

Kompresja

Drugim suwem mocy silnika spalinowego jest sprężanie. Gdy tłok osiągnie dolny martwy punkt, podnosi się. Z tego powodu mieszanina wchodząca do cylindra jest sprężana podczas pierwszego skoku. Mieszanka paliwowo-powietrzna jest sprężana do wielkości komory spalania. to jest to samo wolne miejsce pomiędzy górnymi częściami cylindra a tłokiem, który się w nim znajduje top martwy punkt. W momencie tego skoku zawory są szczelnie zamknięte. Im bardziej szczelna jest uformowana przestrzeń, tym lepsze uzyskuje się ściskanie. Bardzo ważne jest w jakim stanie jest tłok, jego pierścienie i cylinder. Jeśli gdzieś są luki, nie można mówić o dobrej kompresji, w związku z czym moc jednostki napędowej będzie znacznie niższa. Stopień sprężania określa stopień zużycia jednostki napędowej.

Udar roboczy

Trzecie uderzenie zaczyna się od górnego martwego punktu. I nie przez przypadek otrzymała tę nazwę. To właśnie podczas tego skoku w silniku zachodzą procesy poruszające samochodem. W tym suwie podłączony jest układ zapłonowy. Odpowiada za zapalenie mieszanki paliwowo-powietrznej sprężonej w komorze spalania. Zasada pracy silnika spalinowego w tym suwie jest bardzo prosta – układ świecy zapłonowej daje iskrę. Po zapaleniu paliwa następuje mikroeksplozja. Następnie gwałtownie zwiększa swoją objętość, zmuszając tłok do gwałtownego ruchu w dół. Zawory w tym suwie są w stanie zamkniętym, podobnie jak w poprzednim.

Uwolnienie

Ostatnim suwem silnika spalinowego jest wydech. Po suwie mocy tłok osiąga dolny martwy punkt i wówczas otwiera się zawór wydechowy. Tłok porusza się następnie w górę, a spaliny są usuwane z cylindra przez ten zawór. Jest to proces wentylacji. Stopień sprężania w komorze spalania, całkowite usunięcie odpadów i wymagana ilość mieszanki paliwowo-powietrznej zależą od tego, jak dobrze działają zawory.

Po tym uderzeniu wszystko zaczyna się od nowa. Co powoduje obrót wału korbowego? Faktem jest, że nie cała energia jest wydawana na poruszanie się samochodem. Część energii obraca koło zamachowe, które pod wpływem sił bezwładności obraca wał korbowy silnika spalinowego, poruszając tłok podczas suwów nieroboczych.

Czy wiesz? Silnik wysokoprężny jest cięższy niż silnik benzynowy ze względu na większe obciążenia mechaniczne. Dlatego projektanci używają bardziej masywnych elementów. Ale żywotność takich silników jest wyższa analogi benzyny. Oprócz, samochody z silnikiem Diesla zapalają się znacznie rzadziej niż benzyny, ponieważ olej napędowy jest nielotny.

Zalety i wady

Dowiedzieliśmy się, czym jest silnik spalinowy, a także jego budową i zasadą działania. Podsumowując, przeanalizujemy jego główne zalety i wady.

Zalety silników spalinowych:

1. Możliwość długotrwałego przemieszczania się na pełnym zbiorniku.

2. Niska waga i objętość zbiornika.

3. Autonomia.

4. Wszechstronność.

5. Umiarkowany koszt.

6. Kompaktowy rozmiar.

7. Szybki start.

8. Możliwość stosowania kilku rodzajów paliwa.

Wady silników spalinowych:

1. Niska wydajność operacyjna.

2. Silne zanieczyszczenie środowiska.

3. Obowiązkowa obecność skrzyni biegów.

4. Brak trybu odzyskiwania energii.

5. Przez większość czasu działa z niedociążeniem.

6. Bardzo głośno.

7. Wysoka prędkość obrót wału korbowego.

8. Mały zasób.

Interesujący fakt! Najmniejszy silnik zaprojektowano w Cambridge. Jego wymiary to 5*15*3 mm, a jego moc to 11,2 W. Prędkość obrotowa wału korbowego wynosi 50 000 obr./min.

Subskrybuj nasze kanały pod adresem

Gaz oświetlający nadawał się jednak nie tylko do oświetlania.

Zaszczyt stworzenia silnika spalinowego, który odniósł sukces komercyjny, należy do belgijskiego mechanika Jeana Etienne'a Lenoira. Pracując w cynkowni Lenoir wpadł na pomysł, że mieszankę paliwowo-powietrzną w silniku gazowym można zapalać za pomocą iskry elektrycznej i w oparciu o ten pomysł postanowił zbudować silnik. Po rozwiązaniu problemów, które pojawiły się po drodze (sztywna praca i przegrzanie tłoka prowadzące do zakleszczenia) oraz przemyśleniu układu chłodzenia i smarowania silnika, Lenoir stworzył funkcjonalny silnik spalinowy. W 1864 roku wyprodukowano ponad trzysta takich silników. inna moc. Bogaciwszy się, Lenoir zaprzestał prac nad dalszym ulepszaniem swojego samochodu, a to z góry przesądziło jego los - został wypchnięty z rynku przez bardziej zaawansowany silnik stworzony przez niemieckiego wynalazcę Augusta Otto i który otrzymał patent na wynalazek swojego modelu silnik gazowy w 1864.

W 1864 roku niemiecki wynalazca Augusto Otto zawarł umowę z zamożnym inżynierem Langenem na realizację swojego wynalazku – powstała firma Otto and Company. Ani Otto, ani Langen nie mieli wystarczającej wiedzy z zakresu elektrotechniki i odmówili zapłon elektryczny. Zapłon przeprowadzili otwartym płomieniem przez rurkę. Cylinder silnika Otto, w przeciwieństwie do silnika Lenoir, był pionowy. Wał obrotowy umieszczono z boku nad cylindrem. Zasada działania: obracający się wał podniósł tłok do 1/10 wysokości cylindra, w wyniku czego pod tłokiem utworzyła się rozrzedzona przestrzeń i zassana została mieszanina powietrza i gazu. Następnie mieszanina zapaliła się. Podczas eksplozji ciśnienie pod tłokiem wzrosło do około 4 atm. Pod wpływem tego ciśnienia tłok podnosił się, zwiększała się objętość gazu i spadało ciśnienie. Tłok, najpierw pod ciśnieniem gazu, a następnie pod wpływem bezwładności, unosił się, aż wytworzyło się pod nim podciśnienie. Dzięki temu energia spalonego paliwa została wykorzystana w silniku w maksymalnym możliwym stopniu. Było to główne oryginalne odkrycie Otto. Suw roboczy tłoka w dół rozpoczynał się pod wpływem ciśnienia atmosferycznego, a po osiągnięciu przez cylinder ciśnienia atmosferycznego, zawór wydechowy otwierał się i tłok swoją masą wypierał spaliny. Ze względu na pełniejszą ekspansję produktów efektywność spalania ten silnik był znacznie wyższy niż Sprawność silnika Lenoira i osiągnął 15%, czyli przekroczył skuteczność najlepszych silniki parowe ten czas. Ponadto silniki Otto były prawie pięciokrotnie większe bardziej ekonomiczne niż silniki Lenoir, natychmiast zaczęli cieszyć się dużym zainteresowaniem. W kolejnych latach wyprodukowano ich około pięciu tysięcy. Mimo to Otto ciężko pracował, aby ulepszyć swój projekt. Wkrótce zastosowano przekładnię korbową. Jednak najważniejszy z jego wynalazków miał miejsce w 1877 roku, kiedy Otto otrzymał patent na nowy silnik z cyklem czterosuwowym. Cykl ten nadal leży u podstaw działania większości współczesnych silników gazowych i benzynowych.

Rodzaje silników spalinowych

Tłokowy silnik spalinowy

Obrotowy silnik spalinowy

Silnik spalinowy z turbiną gazową

• Silniki tłokowe – komora spalania zawarta jest w cylindrze, w którym energia cieplna paliwa zamieniana jest na energię mechaniczną, która z ruch do przodu Tłok zamienia się w obrotowy za pomocą mechanizmu korbowego.

ICE są klasyfikowane:

a) Według przeznaczenia - dzielą się na transportowe, stacjonarne i specjalne.

b) Według rodzaju stosowanego paliwa - lekka ciecz (benzyna, gaz), ciężka ciecz ( olej napędowy, oleje opałowe do statków).

c) Według sposobu tworzenia mieszanki palnej - zewnętrznej (gaźnik, wtryskiwacz) i wewnętrznej (w cylindrze silnika spalinowego).

d) Według metody zapłonu (zapłon wymuszony, zapłon samoczynny, kaloryczny).

e) Zgodnie z rozmieszczeniem cylindrów są one podzielone na rzędowe, pionowe, przeciwstawne z jednym i dwoma wałami korbowymi, w kształcie litery V z górnym i dolnym wałem korbowym, w kształcie VR i w kształcie litery W, jednorzędowe i podwójne -rzędowy w kształcie gwiazdy, w kształcie litery H, dwurzędowy z równoległymi wałami korbowymi, „podwójny wentylator”, w kształcie rombu, trójpromieniowy i kilka innych.

Benzyna

Gaźnik benzynowy

Cykl pracy czterosuwowych silników spalinowych obejmuje dwa pełne obroty korby, składające się z czterech oddzielnych suwów:

1. wlot,
2. kompresja ładunku,
3. udar roboczy i
4. zwolnienie (wydech).

Zmianę skoków roboczych zapewnia specjalny mechanizm dystrybucji gazu, najczęściej jest on reprezentowany przez jeden lub dwa wałki rozrządu, system popychaczy i zaworów, które bezpośrednio zapewniają zmianę fazy. Niektóre silniki spalinowe wykorzystywały w tym celu tuleje szpuli (Ricardo), posiadające otwory dolotowe i/lub wylotowe. Komunikację wnęki cylindra z kolektorami w tym przypadku zapewniono poprzez promieniowe i obrotowe ruchy tulei szpuli, które otwierały pożądany kanał z oknami. Ze względu na specyfikę dynamiki gazu - bezwładność gazów, czas występowania wiatru gazowego, wlot, skok mocy i skoki wydechu w prawdziwym nakładaniu się cyklu czterosuwowego, nazywa się to nakładanie się rozrządu zaworowego. Im wyższa prędkość robocza silnika, tym większe jest przesunięcie faz i im jest ono większe, tym mniejszy jest moment obrotowy silnika spalinowego niskie obroty. Dlatego w nowoczesne silniki Coraz częściej do zmiany rozrządu zaworowego podczas pracy stosuje się urządzenia spalania wewnętrznego. Szczególnie nadają się do tego silniki z elektromagnetycznym sterowaniem zaworami (BMW, Mazda). Silniki z stopień zmienny kompresji (SAAB), o większej elastyczności.

Silniki dwusuwowe mają wiele opcji układu i szeroką gamę systemy strukturalne. Podstawową zasadą każdego silnika dwusuwowego jest to, że tłok pełni funkcję elementu rozprowadzającego gaz. Cykl pracy składa się ściśle z trzech pociągnięć: skoku mocy, który trwa od górnego martwego punktu ( TDC) do 20-30 stopni do dolnego martwego punktu ( BDC), oczyszczanie, które tak naprawdę łączy w sobie dolot i wydech oraz kompresję trwającą od 20-30 stopni od GMP do GMP. Oczyszczanie z punktu widzenia dynamiki gazu jest słabym ogniwem cyklu dwusuwowego. Z jednej strony niemożliwe jest zapewnienie całkowitego oddzielenia świeżego wsadu i spaliny dlatego albo utrata świeżej mieszanki jest nieunikniona, dosłownie wylatuje do rury wydechowej (jeśli silnik spalinowy to diesel, mówimy o utracie powietrza), z drugiej strony skok mocy nie trwa pół obrotu , ale mniej, co samo w sobie zmniejsza wydajność. Jednocześnie czas trwania jest niezwykle ważny proces wymiana gazowa, w Silnik czterosuwowy zajmujących połowę cyklu operacyjnego nie można zwiększyć. Silniki dwusuwowe mogą w ogóle nie mieć układu rozrządu. Jeśli jednak nie mówimy o uproszczonych tanich silnikach, silnik dwusuwowy jest bardziej złożony i kosztowny ze względu na obowiązkowe zastosowanie dmuchawy lub układu doładowania; zwiększone naprężenia termiczne silnika tłokowo-cylindrowego wymagają droższych materiałów tłoki, pierścienie i tuleje cylindrowe. Aby tłok spełniał funkcje elementu rozprowadzającego gaz, wymagana jest jego wysokość nie mniejsza niż skok tłoka + wysokość okienek upustowych, co w motorowerze nie jest krytyczne, ale znacznie powoduje, że tłok jest cięższy już przy stosunkowo małej mocy. Kiedy moc mierzy się w setkach koni mechanicznych, wzrost masy tłoka staje się bardzo poważnym czynnikiem. Wprowadzenie tulei rozdzielaczy o skoku pionowym w silnikach Ricardo było próbą umożliwienia zmniejszenia wymiarów i masy tłoka. System okazał się skomplikowany i kosztowny we wdrożeniu; poza lotnictwem takich silników nie stosowano nigdzie indziej. Zawory wydechowe (z płukaniem zaworów bezpośredniego przepływu) charakteryzują się dwukrotnie większą intensywnością cieplną w porównaniu do zaworów wydechowych silników czterosuwowych i gorszymi warunkami odprowadzania ciepła, a ich gniazda mają dłuższy bezpośredni kontakt ze spalinami.

Najprostszym w działaniu i najbardziej złożonym konstrukcyjnie jest system Fairbanksa-Morse'a, prezentowany w ZSRR i Rosji, głównie przez lokomotywy spalinowe z silnikami spalinowymi serii D100. Taki silnik to symetryczny układ dwuwałowy z rozbieżnymi tłokami, z których każdy jest połączony z własnym wałem korbowym. Zatem silnik ten ma dwa wały korbowe, zsynchronizowane mechanicznie; ten podłączony do tłoków wydechowych jest 20-30 stopni przed tłokami dolotowymi. Dzięki temu postępowi poprawia się jakość oczyszczania, które w tym przypadku jest przepływem bezpośrednim, i poprawia się napełnianie cylindra, ponieważ pod koniec oczyszczania otwory wylotowe są już zamknięte. W latach 30. i 40. XX wieku zaproponowano schematy z parami rozbieżnych tłoków - w kształcie rombu, trójkątne; Istniały lotnicze silniki wysokoprężne z trzema rozbieżnymi tłokami w kształcie gwiazdy, z których dwa były wlotowe, a jeden wydechowy. W latach dwudziestych Junkers zaproponował układ jednowałowy z długimi korbowodami połączonymi ze sworzniami górnych tłoków za pomocą specjalnych wahaczy; górny tłok przekazywał siły na wał korbowy poprzez parę długich korbowodów, a na cylinder znajdowały się trzy kolanka wału. Na wahaczach znajdowały się również kwadratowe tłoki do wnęk czyszczących. Silniki dwusuwowe z rozbieżnymi tłokami dowolnego układu mają głównie dwie wady: po pierwsze są bardzo skomplikowane i duże, a po drugie tłoki wydechowe i tuleje w obszarze otworów wydechowych mają znaczne naprężenia temperaturowe i tendencję do przegrzania . Pierścienie tłokowe układu wydechowego są również poddawane obciążeniom termicznym i są podatne na koksowanie i utratę elastyczności. Cechy te sprawiają, że projektowanie takich silników jest zadaniem nietrywialnym.

Silniki CV są wyposażone w wałek rozrządu i zawory wydechowe. To znacznie zmniejsza wymagania dotyczące materiałów i konstrukcji CPG. Wlot odbywa się przez okienka w tulei cylindrowej, otwierane przez tłok. Dokładnie tak skonfigurowana jest większość nowoczesnych dwusuwowych silników wysokoprężnych. Obszar okna i wykładzina w dolnej części są w wielu przypadkach chłodzone powietrzem doładowującym.

W przypadkach, gdy jednym z głównych wymagań stawianych silnikowi jest obniżenie jego kosztu, stosuje się różne rodzaje nadmuchu okna konturowego komory korbowej - pętla, pętla powrotna (deflektor) w różnych modyfikacjach. Aby poprawić parametry silnika, stosuje się różne techniki konstrukcyjne - zmienną długość kanałów dolotowych i wylotowych, można zmieniać liczbę i położenie kanałów obejściowych, stosuje się zawory hydrauliczne, obrotowe zawory odcinające gaz, tuleje i kurtyny zmieniające wysokość okien (i odpowiednio początek wlotu i wydechu). Większość tych silników jest chłodzona pasywnie powietrzem. Ich wadami są stosunkowo niska jakość wymiany gazowej i utrata palnej mieszanki podczas przepłukiwania; w przypadku kilku cylindrów konieczne jest oddzielenie i uszczelnienie sekcji komór korbowych, konstrukcja wału korbowego staje się bardziej skomplikowana i droższa.

Dodatkowe jednostki wymagane do silników spalinowych

Wadą silnika spalinowego jest to, że największą moc osiąga dopiero w wąskim zakresie obrotów. Dlatego integralną cechą silnika spalinowego jest skrzynia biegów. Tylko w niektórych przypadkach (na przykład w samolotach) można obejść się bez skomplikowanej przekładni. Idea samochodu hybrydowego, w którym silnik zawsze pracuje w optymalnym trybie, stopniowo podbija świat.

Ponadto silnik spalinowy wymaga układu zasilania (do dostarczania paliwa i powietrza - gotowanie mieszanka paliwowo-powietrzna), układ wydechowy (do usuwania gazów spalinowych), nie obejdzie się również bez układu smarowania (mającego na celu zmniejszenie sił tarcia w mechanizmach silnika, ochronę części silnika przed korozją, a także razem z układem chłodzenia w celu utrzymania optymalnych warunków cieplnych) , układy chłodzenia (w celu utrzymania optymalnych warunków cieplnych silnika), układ rozruchowy (stosuje się metody rozruchu: rozrusznik elektryczny, za pomocą pomocniczego startujący silnik, pneumatyczny, wykorzystujący siłę mięśni człowieka), układ zapłonowy (do zapalania mieszanki paliwowo-powietrznej, stosowany w silnikach z wymuszonym zapłonem).

Zobacz też

• Philippe Le Bon to francuski inżynier, który w 1801 roku otrzymał patent na silnik spalinowy ze sprężaniem mieszaniny gazu i powietrza.
• Silnik obrotowy: konstrukcje i klasyfikacja
• Silnik tłokowy obrotowy (silnik Wankla)

Notatki

Spinki do mankietów

• Ben Knight „Zwiększenie przebiegu” // Artykuł o technologiach zmniejszających zużycie paliwa w samochodowych silnikach spalinowych

Całkiem prosty, pomimo wielu części, z których się składa. Przyjrzyjmy się temu bardziej szczegółowo.

Ogólna budowa silnika spalinowego

Każdy silnik ma cylinder i tłok. W pierwszym przypadku energia cieplna zamieniana jest na energię mechaniczną, która może wprawić samochód w ruch. W ciągu zaledwie minuty proces ten powtarza się kilkaset razy, dzięki czemu wał korbowy wychodzący z silnika obraca się w sposób ciągły.

Silnik maszyny składa się z kilku zespołów układów i mechanizmów przekształcających energię w pracę mechaniczną.

Jego podstawą jest:

dystrybucja gazu;

mechanizm korbowy.

Ponadto obsługuje następujące systemy:

• zapłon;

• chłodzenie;

mechanizm korbowy

Dzięki niemu ruch posuwisto-zwrotny wału korbowego zamienia się w ruch obrotowy. Ten ostatni jest przesyłany do wszystkich systemów łatwiej niż cyklicznie, zwłaszcza że ostatecznym ogniwem transmisyjnym są koła. I działają poprzez rotację.

Gdyby samochód nie miał kół pojazd, wówczas ten mechanizm ruchu może nie być konieczny. Jednak w przypadku samochodu praca korbą jest w pełni uzasadniona.

Mechanizm dystrybucji gazu

Dzięki paskowi rozrządu do cylindrów dostaje się robocza mieszanina lub powietrze (w zależności od charakterystyki tworzenia się mieszanki w silniku), następnie usuwane są spaliny i produkty spalania.

W tym przypadku wymiana gazów następuje w wyznaczonym czasie w określonej ilości, zorganizowanej cyklicznie i gwarantującej wysokiej jakości mieszaninę roboczą, a także uzyskanie największego efektu z wytworzonego ciepła.

Układ zasilania

Mieszanka powietrza i paliwa spala się w cylindrach. Rozważany system reguluje ich podaż w ściśle określonych ilościach i proporcjach. Istnieje tworzenie mieszanin zewnętrznych i wewnętrznych. W pierwszym przypadku powietrze i paliwo mieszają się na zewnątrz cylindra, w drugim w jego wnętrzu.

Układ zasilania z zewnętrznym tworzeniem mieszanki ma specjalne urządzenie zwany gaźnikiem. W nim paliwo jest wtryskiwane do powietrza, a następnie dostaje się do cylindrów.

Samochód z wewnętrznym układem tworzenia mieszanki nazywa się wtryskiem i olejem napędowym. Napełniają cylindry powietrzem, do którego wtryskiwane jest paliwo za pomocą specjalnych mechanizmów.

Sytem zapłonu

Tutaj następuje wymuszony zapłon mieszanki roboczej w silniku. Jednostki Diesla nie jest to konieczne, ponieważ ich proces odbywa się w obecności wysokiego powietrza, które staje się praktycznie rozżarzone do czerwoności.

Większość silników wykorzystuje iskrę wyładowanie elektryczne. Oprócz tego można jednak zastosować lampy zapłonowe, które zapalają mieszaninę roboczą płonącą substancją.

Można go podpalić w inny sposób. Jednak obecnie najbardziej praktyczny jest elektryczny układ iskrowy.

Początek

System ten zapewnia obrót wału korbowego silnika podczas rozruchu. Jest to konieczne do rozpoczęcia funkcjonowania poszczególnych mechanizmów i samego silnika jako całości.

Rozrusznik służy głównie do rozruchu. Dzięki niemu proces przebiega łatwo, niezawodnie i szybko. Możliwy jest jednak także wariant jednostki pneumatycznej, która pracuje jako rezerwa w odbiornikach lub jest wyposażona w sprężarkę napędzaną elektrycznie.

Najprostszym układem jest korba, za pomocą której obraca się wał korbowy w silniku i rozpoczyna się działanie wszystkich mechanizmów i układów. Do niedawna wszyscy kierowcy nosili go ze sobą. Jednak w tym przypadku nie można było mówić o wygodzie. Dlatego dziś wszyscy radzą sobie bez niego.

Chłodzenie

Zadaniem tego układu jest utrzymanie określonej temperatury jednostki roboczej. Faktem jest, że spalanie w cylindrach mieszaniny następuje wraz z wydzielaniem ciepła. Elementy i części silnika nagrzewają się i muszą być stale chłodzone, aby działać normalnie.

Najpopularniejsze są systemy cieczowe i powietrzne.

Aby silnik był stale chłodzony, potrzebny jest wymiennik ciepła. W silnikach w wersji płynnej jego rolę pełni chłodnica, która składa się z wielu rurek, które przesuwają ją i przekazują ciepło do ścianek. Wydajność spalin jest dodatkowo zwiększana przez wentylator zainstalowany obok chłodnicy.

W urządzeniach chłodzonych powietrzem zastosowano żebra na powierzchniach najgorętszych elementów, co znacznie zwiększa powierzchnię wymiany ciepła.

Ten układ chłodzenia jest mało wydajny i dlatego rzadko jest instalowany w nowoczesnych samochodach. Stosowany jest głównie w motocyklach i małych silnikach spalinowych, które nie wymagają ciężkiej pracy.

System smarowania

Smarowanie części jest konieczne, aby zmniejszyć straty energii mechanicznej występujące w mechanizmie korbowym i mechanizmie rozrządu. Ponadto proces ten pomaga zmniejszyć zużycie części i zapewnia pewne chłodzenie.

Smarowanie w silnikach samochodowych stosowane jest głównie pod ciśnieniem, gdy olej dostarczany jest rurociągami za pomocą pompy.

Niektóre elementy smarowane są poprzez natryskiwanie lub zanurzanie w oleju.

Silniki dwusuwowe i czterosuwowe

Konstrukcja silnika samochodu pierwszego typu jest obecnie stosowana w dość wąskim zakresie: w motorowerach, niedrogie motocykle, łodzie i kosiarki gazowe. Jego wadą jest utrata mieszanki roboczej podczas usuwania spalin. Ponadto wymuszone czyszczenie i nadmierne wymagania dotyczące stabilności termicznej zaworu wydechowego powodują wzrost ceny silnika.

Silnik czterosuwowy nie ma tych wad ze względu na obecność mechanizmu dystrybucji gazu. Jednak ten system ma również swoje problemy. Najlepszy tryb praca silnika będzie osiągnięta w bardzo wąskim zakresie prędkości obrotowych wału korbowego.

Rozwój technologii i pojawienie się elektronicznych jednostek sterujących umożliwiło rozwiązanie tego problemu. W wewnętrzna organizacja silnik jest teraz dołączony sterowanie elektromagnetyczne, za pomocą którego wybierasz tryb optymalny dystrybucja gazu.

Zasada działania

Silnik spalinowy działa w następujący sposób. Po wejściu mieszaniny roboczej do komory spalania jest ona sprężana i zapalana przez iskrę. Podczas spalania w cylindrze powstaje bardzo duże ciśnienie, które napędza tłok. Zaczyna przesuwać się w kierunku dolnego martwego punktu, czyli trzeciego skoku (po wlocie i sprężaniu), zwanego skokiem mocy. W tym momencie, dzięki tłokowi, wał korbowy zaczyna się obracać. Tłok z kolei przesuwając się do górnego martwego punktu, wypycha spaliny, co stanowi czwarty suw silnika - wydech.

Wszystko operacja czterosuwowa dzieje się to po prostu. Aby łatwiej było zrozumieć, jak urządzenie ogólne silnik samochodu i jego działanie, wygodnie jest obejrzeć film, który wyraźnie pokazuje działanie silnika silnika spalinowego.

Strojenie

Wielu właścicieli samochodów, przyzwyczajając się do swojego samochodu, chce się z niego wydostać więcej możliwości co może dać. Dlatego często robią to, dostrajając silnik, zwiększając jego moc. Można to wdrożyć na kilka sposobów.

Znany jest na przykład chiptuning, polegający na dostrajaniu silnika do bardziej dynamicznej pracy poprzez przeprogramowanie komputerowe. Metoda ta ma zarówno zwolenników, jak i przeciwników.

Bardziej tradycyjną metodą jest tuning silnika, podczas którego wprowadza się pewne modyfikacje w silniku. W tym celu dokonuje się wymiany na odpowiednie tłoki i korbowody; turbina jest zainstalowana; przeprowadzane są złożone manipulacje aerodynamiką i tak dalej.

Konstrukcja silnika samochodowego nie jest aż tak skomplikowana. Jednak ze względu na ogromną liczbę elementów, jakie się w nim znajdują oraz konieczność ich wzajemnego skoordynowania, aby ewentualne przeróbki przyniosły oczekiwany efekt, od osoby, która je przeprowadzi, wymagany jest wysoki profesjonalizm. Dlatego zanim się na to zdecydujemy, warto dołożyć wszelkich starań, aby znaleźć prawdziwego mistrza w swoim rzemiośle.

Od około stu lat na całym świecie głównym jednostka mocy w samochodach i motocyklach, traktorach i kombajnach oraz innym sprzęcie jest silnik spalinowy. Po zastąpieniu na początku XX wieku silników spalinowych (parowych) pozostaje on najbardziej opłacalnym typem silnika XXI wieku. W tym artykule szczegółowo przyjrzymy się urządzeniu i zasadzie działania. różne rodzaje ICE i jego główne systemy pomocnicze.

Definicja i ogólna charakterystyka pracy silnika spalinowego

Główną cechą każdego silnika spalinowego jest to, że paliwo zapala się bezpośrednio w jego komorze roboczej, a nie w dodatkowych mediach zewnętrznych. Podczas pracy energia chemiczna i cieplna ze spalania paliwa zamieniana jest na pracę mechaniczną. Zasada działania silnika spalinowego opiera się na fizycznym efekcie rozszerzalności cieplnej gazów, który powstaje podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej pod ciśnieniem wewnątrz cylindrów silnika.

Klasyfikacja silników spalinowych

W procesie ewolucji silników spalinowych wyłoniły się następujące typy tych silników, które udowodniły swoją skuteczność:

• Tłok silniki z zapłonem wewnętrznym. W nich komora robocza znajduje się wewnątrz cylindrów, a energia cieplna zamieniana jest na pracę mechaniczną poprzez mechanizm korbowy, który przenosi energię ruchu na wał korbowy. Silniki tłokowe dzielą się z kolei na
• gaźnik, w którym mieszanka paliwowo-powietrzna powstający w gaźniku, wtryskiwany do cylindra i tam zapalany przez iskrę ze świecy zapłonowej;

• zastrzyk, w którym mieszanina jest podawana bezpośrednio kolektor dolotowy, poprzez specjalne dysze, pod kontrolą elektronicznej jednostki sterującej i jest również zapalany przez świecę zapłonową;
• diesel, w którym zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej następuje bez świecy zapłonowej, poprzez sprężenie powietrza, które pod ciśnieniem zostaje podgrzane do temperatury przekraczającej temperaturę spalania, a paliwo wtryskiwane jest do cylindrów poprzez wtryskiwacze.
• Tłok obrotowy silniki z zapłonem wewnętrznym. W silnikach tego typu energia cieplna zamieniana jest na pracę mechaniczną poprzez obrót wirnika przez gazy robocze specjalna forma i profil. Wirnik porusza się po „trajektorii planetarnej” wewnątrz komory roboczej w kształcie ósemki i pełni zarówno funkcje tłoka, mechanizmu rozrządu (mechanizmu dystrybucji gazu), jak i wału korbowego.
• Turbina gazowa silniki z zapłonem wewnętrznym. W silnikach tych zamiana energii cieplnej na pracę mechaniczną odbywa się poprzez obrót wirnika ze specjalnymi łopatkami w kształcie klina, który napędza wał turbiny.

Najbardziej niezawodne, bezpretensjonalne, ekonomiczne pod względem zużycia paliwa i konieczności regularnej konserwacji są silniki tłokowe.

Urządzenia z innymi typami silników spalinowych można uwzględnić w Czerwonej Księdze. Obecnie tylko Mazda produkuje samochody z silnikami z tłokiem obrotowym. Chrysler wyprodukował eksperymentalną serię samochodów z silnikiem z turbiną gazową, ale było to w latach 60. i żaden z producentów samochodów nie wrócił do tego problemu. W ZSRR silniki turbinowe gazowe Na wyposażeniu były czołgi T-80 i okręty desantowe Żubr, jednak później zdecydowano się zrezygnować z tego typu silników. W związku z tym zatrzymajmy się szczegółowo na temat „zwycięstwa”. dominacja nad światem» tłokowe silniki spalinowe.

Obudowa silnika łączy się w jeden organizm:

• blok cylindrów, wewnątrz komór spalania, w których zapala się mieszanka paliwowo-powietrzna, a gazy powstałe w wyniku tego spalania wprawiają w ruch tłoki;
• mechanizm korbowy, który przenosi energię ruchu na wał korbowy;
• mechanizm dystrybucji gazu, który ma na celu zapewnienie terminowego otwierania/zamykania zaworów wlotu/wylotu mieszaniny palnej i gazów spalinowych;
• układ zasilania („wtrysk”) i zapłonu („zapłon”) mieszanki paliwowo-powietrznej;
• układ usuwania produktów spalania(spaliny).

Przekrój czterosuwowy silnik spalinowy

Po uruchomieniu silnika przez zawory dolotowe do cylindrów wtryskiwana jest mieszanka paliwowo-powietrzna, która jest tam zapalana przez iskrę ze świecy zapłonowej. Podczas spalania i rozszerzalności cieplnej gazów z nadciśnienia tłok zaczyna się poruszać, przenosząc pracę mechaniczną w celu obrócenia wału korbowego.

Stanowisko silnik tłokowy spalanie wewnętrzne zachodzi cyklicznie. Cykle te powtarzane są z częstotliwością kilkuset razy na minutę. Zapewnia to ciągły obrót wału korbowego wychodzącego z silnika do przodu.

Zdefiniujmy terminologię. Skok to proces roboczy zachodzący w silniku podczas jednego skoku tłoka, a dokładniej podczas jednego ruchu w jednym kierunku, w górę lub w dół. Cykl to zestaw uderzeń powtarzanych w określonej kolejności. Według liczby cykli w ciągu jednego pracownika cykl silnika spalinowego dzielą się na dwusuwowe (cykl realizowany jest w jednym obrocie wału korbowego i dwóch suwach tłoka) i czterosuwowe (w dwóch obrotach wału korbowego i czterech suwach tłoka). Jednocześnie zarówno w tych, jak i innych silnikach proces roboczy przebiega według następującego planu: wlot; kompresja; spalanie; ekspansja i wydanie.

Zasada działania silników spalinowych

- Zasada działania silnika dwusuwowego

Po uruchomieniu silnika tłok unoszony przez obrót wału korbowego zaczyna się poruszać. Gdy tylko osiągnie dolny martwy punkt (BDC) i zacznie się poruszać w górę, do komory spalania cylindra dostarczana jest mieszanka paliwowo-powietrzna.

Podczas ruchu w górę tłok go ściska. Kiedy tłok osiąga górny martwy punkt (GMP), iskra z elektronicznej świecy zapłonowej powoduje zapalenie mieszanki paliwowo-powietrznej. Natychmiastowo rozszerzające się opary palącego się paliwa szybko wypychają tłok z powrotem do dolnego martwego punktu.

W tym momencie otwiera się zawór wydechowy, przez który gorące spaliny są usuwane z komory spalania. Po ponownym minięciu GMP tłok wznawia ruch w kierunku GMP. W tym czasie wał korbowy wykonuje jeden obrót.

Gdy tłok ponownie się poruszy, kanał dolotowy mieszanki paliwowo-powietrznej ponownie się otwiera, co zastępuje całą objętość uwolnionych spalin i cały proces powtarza się od nowa. Ze względu na to, że praca tłoka w takich silnikach ograniczona jest do dwóch suwów, wykonuje on znacznie mniejszą liczbę ruchów w określonej jednostce czasu niż w silniku czterosuwowym. Straty spowodowane tarciem są zminimalizowane. Jednak uwalniana jest większa ilość energii cieplnej, a silniki dwusuwowe nagrzewają się szybciej i cieplej.

W silnikach dwusuwowych zastępuje się tłok mechanizm zaworowy dystrybucja gazu, podczas jego ruchu, w określonych momentach otwieranie i zamykanie roboczych otworów wlotowych i wylotowych w butli. Główną wadą jest gorsza wymiana gazowa w porównaniu do silnika czterosuwowego systemem push-pull LÓD. Po usunięciu gazów spalinowych traci się pewien procent nie tylko substancji roboczej, ale także mocy.

Obszary praktycznego zastosowania silniki dwusuwowe motorowery i hulajnogi stalowe spalinowe; silniki łodzi kosiarki, piły łańcuchowe itp. sprzęt małej mocy.

Czterosuwowe silniki spalinowe nie mają tych wad, które w różne opcje i są instalowane w prawie wszystkich nowoczesnych samochodach, ciągnikach i innym sprzęcie. W nich wlot/wylot palnej mieszaniny/gazów spalinowych odbywa się w formie oddzielnych procesów roboczych, a nie połączonych ze sprężaniem i rozprężaniem, jak w dwusuwach. Za pomocą mechanizmu dystrybucji gazu zapewniona jest mechaniczna synchronizacja działania zaworów dolotowych i wydechowych z prędkością wału korbowego. W silniku czterosuwowym wtrysk mieszanki paliwowo-powietrznej następuje dopiero po całkowitym usunięciu gazów spalinowych i zamknięciu zaworów wydechowych.

Proces działania silnika spalinowego

Każdy skok to jeden skok tłoka od górnego do dolnego martwego punktu. W takim przypadku silnik przechodzi przez następujące fazy operacyjne:

• Skok pierwszy, wlot. Tłok porusza się od górnego do dolnego martwego punktu. W tym momencie w cylindrze pojawia się podciśnienie, zawór dolotowy otwiera się i wchodzi mieszanka paliwowo-powietrzna. Na końcu wlotu ciśnienie we wnęce cylindra waha się od 0,07 do 0,095 MPa; temperatura - od 80 do 120 stopni Celsjusza.
• Pokonaj dwa, kompresja. Kiedy tłok przesuwa się od dolnego do górnego martwego punktu, a zawory dolotowe i wydechowe są zamknięte, palna mieszanina jest sprężana we wnęce cylindra. Procesowi temu towarzyszy wzrost ciśnienia do 1,2-1,7 MPa i temperatury do 300-400 stopni Celsjusza.
• Takt trzeci, przedłużenie. Zapala się mieszanka paliwowo-powietrzna. Towarzyszy temu uwolnienie znacznej ilości energii cieplnej. Temperatura we wnęce cylindra gwałtownie wzrasta do 2,5 tysiąca stopni Celsjusza. Pod ciśnieniem tłok porusza się szybko w kierunku dolnego martwego punktu. Wskaźnik ciśnienia wynosi od 4 do 6 MPa.
• Takt czwarty, zwolnij. Podczas ruchu wstecznego tłoka do górnego martwego punktu otwiera się zawór wydechowy, przez który spaliny są wypychane z cylindra do rury wydechowej, a następnie do środowisko. Wskaźniki ciśnienia na końcowym etapie cyklu wynoszą 0,1-0,12 MPa; temperatury - 600-900 stopni Celsjusza.

Układy pomocnicze silnika spalinowego

Układ zapłonowy jest częścią wyposażenia elektrycznego maszyny i został zaprojektowany aby zapewnić iskrę zapalenie mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze roboczej cylindra. Elementy układu zapłonowego to:

• Zasilacz. Podczas uruchamiania silnika tak jest akumulator, a podczas jego pracy - generator.
• Przełącznik lub wyłącznik zapłonu. Wcześniej był mechaniczny, ale w ostatnie lata coraz bardziej elektryczny urządzenie kontaktowe do dostarczania napięcia elektrycznego.
• Magazynowanie energii. Cewka lub autotransformator to jednostka przeznaczona do gromadzenia i przekształcania energii wystarczającej do wytworzenia wymaganego wyładowania pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.
• Dystrybutor zapłonu (dystrybutor). Urządzenie przeznaczone do dystrybucji impulsu Wysokie napięcie wzdłuż przewodów prowadzących do świec zapłonowych każdego cylindra.

Układ zapłonowy silnika

- Układ dolotowy

Zaprojektowano układ dolotowy silnika spalinowego Dla nieprzerwany zgłoszenia w silnik atmosferyczny powietrze, do zmieszania go z paliwem i przygotowania mieszanki palnej. Należy zaznaczyć, że w silniki gaźnikowe W przeszłości układ dolotowy składał się z kanału powietrznego i filtra powietrza. To wszystko. Część układ dolotowy nowoczesne samochody, ciągniki i inny sprzęt obejmują:

• Wlot powietrza. Jest to rura o dogodnym kształcie dla każdego konkretnego silnika. Przez niego powietrze atmosferyczne jest zasysany do silnika na skutek różnicy ciśnień w atmosferze i w silniku, gdzie podczas ruchu tłoków powstaje podciśnienie.
• Filtr powietrza. Ten materiały eksploatacyjne, przeznaczony do oczyszczania powietrza wlotowego do silnika z kurzu i cząstek stałych, zatrzymując je na filtrze.
• Zawór przepustnicy. Zawór powietrza, przeznaczony do regulacji dopływu wymaganej ilości powietrza. Mechanicznie uruchamia się poprzez naciśnięcie pedału gazu i wciśnięcie nowoczesna technologia- korzystanie z elektroniki.
• Kolektor dolotowy. Rozdziela przepływ powietrza pomiędzy cylindrami silnika. Dawać przepływ powietrza Aby uzyskać pożądany rozkład, stosuje się specjalne klapy wlotowe i wzmacniacz podciśnienia.

Układ paliwowy lub układ Zasilacz ICE, „odpowiedzialny” za ciągłość zapas paliwa tworząc mieszankę paliwowo-powietrzną. Część system paliwowy obejmuje:

• Zbiornik paliwa- pojemnik do przechowywania benzyny lub oleju napędowego, z urządzeniem do zbierania paliwa (pompą).
• Przewody paliwowe- zestaw rur i węży, przez które silnik otrzymuje „pożywienie”.
• Urządzenie do tworzenia mieszanki, czyli gaźnik lub wtryskiwacz- specjalny mechanizm przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej i wtryskiwania jej do silnika spalinowego.
• Elektroniczna jednostka kontrolująca(ECU) tworzenie mieszanki i wtrysk - w silniki wtryskowe to urządzenie jest „odpowiedzialne” za synchroniczne i wydajna praca w sprawie tworzenia i dostarczania mieszanki palnej do silnika.
• Pompa paliwowa- urządzenie elektryczne do pompowania benzyny lub oleju napędowego do przewodu paliwowego.
• Filtr paliwa to element eksploatacyjny służący do dodatkowego oczyszczania paliwa podczas jego transportu ze zbiornika do silnika.

Schemat układu paliwowego ICE

- System smarowania

Cel systemu smary do silników spalinowych -zmniejszenie siły tarcia i jego niszczycielski wpływ na części; Ołów części nadmiaru ciepło; usunięcie produkty sadzę i zużycie; ochrona metal od korozji. Układ smarowania silnika spalinowego obejmuje:

• Miska olejowa- Zbiornik olej silnikowy. Poziom oleju w misce kontroluje nie tylko specjalny prętowy wskaźnik poziomu, ale także czujnik.
• Pompa olejowa- pompuje olej z miski olejowej i dostarcza go do niezbędnych części silnika poprzez specjalne wywiercone kanały - „sieć”. Pod wpływem grawitacji olej spływa ze smarowanych części w dół, z powrotem do miski olejowej, gdzie gromadzi się i cykl smarowania powtarza się ponownie.
• Filtr oleju wychwytuje i usuwa cząstki stałe z oleju silnikowego powstałe w wyniku osadów węglowych i produktów zużycia części. Element filtrujący wymieniany jest zawsze na nowy przy każdej wymianie oleju silnikowego.
• Chłodnica oleju przeznaczony do chłodzenia oleju silnikowego za pomocą cieczy z układu chłodzenia silnika.

Wydechowy układ silnika spalinowego służy do usunięcia zużyty gazy I redukcja szumów działanie silnika. W nowoczesnej technologii system wydechowy składa się z następujących części (w kolejności spalin wychodzących z silnika):

• Kolektor wydechowy. Jest to system rur wykonany z żeliwa żaroodpornego, który odbiera gorące spaliny, tłumi ich pierwotny proces oscylacyjny i wysyła je dalej do rury wydechowej.
• Rura spustowa- zakrzywiony wylot gazu wykonany z metalu ognioodpornego, popularnie zwany „spodniami”.
• Rezonator, czyli potocznie „puszka” tłumika, to pojemnik, w którym oddzielane są spaliny i zmniejszana jest ich prędkość.
• Katalizator- urządzenie przeznaczone do oczyszczania gazów spalinowych i ich neutralizacji.
• Tłumik- pojemnik z zestawem specjalnych przegród zaprojektowanych do wielokrotnego zmieniania kierunku przepływu gazów i odpowiednio poziomu ich hałasu.

Układ wydechowy silnika

- System chłodzenia

Jeśli jest nadal używany w motorowerach, skuterach i niedrogich motocyklach system powietrzny chłodzenie silnika - przeciwprąd powietrza, a potem więcej potężna technologia to oczywiście nie wystarczy. Pracuje tutaj układ płynny zamierzone chłodzenie Dla odbierając nadmiar ciepła przy silniku i zmniejszenie obciążeń termicznych na jego szczegółach.

• Kaloryfer Układ chłodzenia służy do oddawania nadmiaru ciepła do otoczenia. Składa się z dużej liczby zakrzywionych rur aluminiowych z żebrami zapewniającymi dodatkowe przenoszenie ciepła.
• Wentylator zaprojektowany w celu zwiększenia efektu chłodzenia chłodnicy przez napływający strumień powietrza.
• Pompa wodna(pompa) - „przepycha” płyn chłodzący przez „małe” i „duże” koła, zapewniając jego cyrkulację przez silnik i chłodnicę.
• Termostat- specjalny zawór zapewniający optymalną temperaturę płynu chłodzącego, przepuszczając go „małym okręgiem” z pominięciem chłodnicy (przy zimnym silniku) i „dużym okręgiem” przez chłodnicę – gdy silnik jest ciepły.

Skoordynowane działanie tych układów pomocniczych zapewnia maksymalną wydajność silnika spalinowego i jego niezawodność.

Podsumowując, należy zauważyć, że w dającej się przewidzieć przyszłości nie oczekuje się pojawienia się godnych konkurentów dla silnika spalinowego. Nie ma powodów, aby twierdzić, że w swojej nowoczesnej, udoskonalonej formie pozostanie on dominującym typem silnika we wszystkich sektorach światowej gospodarki przez kilka dziesięcioleci.

Przed rozważeniem tej kwestii, jak pracuje silnik samochodu, jest to konieczne przynajmniej w Ogólny zarys zrozumieć jego strukturę. Każdy samochód posiada silnik spalinowy, którego działanie opiera się na konwersji energii cieplnej na energię mechaniczną. Przyjrzyjmy się bliżej temu mechanizmowi.

Jak działa silnik samochodu - przestudiuj schemat urządzenia

Klasyczna konstrukcja silnika obejmuje cylinder i skrzynię korbową, zamknięte od dołu miską olejową. Wewnątrz cylindra znajdują się różne pierścienie, które poruszają się w określonej kolejności. Ma kształt szklanki, której dno znajduje się w jej górnej części. Aby w końcu zrozumieć, jak działa silnik samochodu, musisz wiedzieć, że za pomocą tłoka sworzeń tłokowy a korbowód jest połączony z wałem korbowym.

Aby zapewnić płynny i miękki obrót, korzeń i łożyska korbowodu, pełniąc rolę łożysk. Wał korbowy składa się z policzków oraz czopów głównego i korbowodu. Wszystkie te części połączone razem nazywane są mechanizmem korbowym, który przekształca ruch posuwisto-zwrotny tłoka w obrót kołowy.

Górna część cylindra jest zamknięta głowicą, gdzie znajduje się wlot i zawory wydechowe. Otwierają się i zamykają zgodnie z ruchem tłoka i ruchem wału korbowego. Aby dokładnie zrozumieć, jak działa silnik samochodu, filmy w naszej bibliotece należy przestudiować równie szczegółowo, jak artykuł. Tymczasem postaramy się wyrazić jego efekt słowami.

Jak działa silnik samochodu - krótko o skomplikowanych procesach

Zatem ograniczenie ruchu tłoka ma dwa skrajne pozycje- Góra i dół martwe punkty. W pierwszym przypadku tłok znajduje się w maksymalnej odległości od wału korbowego, a w drugiej opcji jest to najkrótsza odległość tłoka od wału korbowego. Aby zapewnić, że tłok przejdzie przez martwe punkty bez zatrzymywania, stosuje się koło zamachowe w kształcie tarczy.

Ważnym parametrem silników spalinowych jest stopień sprężania, który bezpośrednio wpływa na jego moc i sprawność.

Aby poprawnie zrozumieć zasadę działania silnika samochodowego, trzeba wiedzieć, że opiera się on na wykorzystaniu gazów rozprężonych w procesie nagrzewania, w wyniku czego tłok porusza się pomiędzy górnym i dolnym martwe punkty. Na najwyższa pozycja Tłok spala paliwo, które dostaje się do cylindra i miesza się z powietrzem. W rezultacie temperatura gazów i ich ciśnienie znacznie wzrastają.

Gazy tworzą przydatna praca, dzięki czemu tłok przesuwa się w dół. Następnie za pośrednictwem mechanizmu korbowego akcja przenoszona jest na skrzynię biegów, a następnie na Koło samochodowe. Produkty przemiany materii usuwane są z cylindra poprzez układ wydechowy, a na ich miejsce dostarczana jest nowa porcja paliwa. Cały proces, od dostarczenia paliwa do usunięcia gazów spalinowych, nazywany jest cyklem pracy silnika.

Zasada działania silnika samochodowego - różnice w modelach

Istnieje kilka głównych typów silników spalinowych. Najprostszy jest silnik z rzędowym układem cylindrów. Ułożone w jednym rzędzie stanowią z reguły pewną objętość roboczą. Jednak stopniowo niektórzy producenci odchodzili od tej technologii produkcji na rzecz bardziej kompaktowej wersji.

Czy Ty i Twój samochód jesteście gotowi na nadchodzącą zimę? Nowoczesne gadżety pomogą Ci komfortowo przetrwać zimę:

Mandaty za przekroczenie linii stopu i przekroczenie prędkości już nie będą Ci dokuczać!