Typy benzínových motorov. Elektromotory

ICE je motor, ktorý pracuje na princípe spaľovania rôzne palivá priamo vo vnútri samotnej jednotky. Na rozdiel od iných typov motorov sú spaľovacie motory zbavené: akýchkoľvek prvkov, ktoré prenášajú teplo na ďalšiu premenu na mechanickú energiu, k premene dochádza priamo zo spaľovania paliva; oveľa kompaktnejšie; majú nízku hmotnosť v porovnaní s inými typmi jednotiek s porovnateľným výkonom; vyžadujú použitie určitého paliva s prísnymi charakteristikami teploty spaľovania, stupňa prchavosti, oktánového čísla atď.

Používa sa v automobilovom priemysle štvortaktné motory:

1. Prívod;

2. Kompresia;

3. Pracovný zdvih;

4. Uvoľnite.
Existujú ale aj dvojtaktné verzie motorov vnútorné spaľovanie, ale v modernom svete, majú obmedzené použitie.

Tento článok sa bude zaoberať iba motormi inštalovanými na autách.

Typy motorov podľa použitého paliva

Benzínové motory, ako už z názvu vyplýva, používajú ako palivo na prácu benzín s rôznymi oktánovými číslami a majú systém núteného zapálenia palivovej zmesi pomocou elektrickej iskry.

Možno ich rozdeliť podľa typu sania na karburátorové a vstrekovacie. Karburátorové motory sa už z výroby vytrácajú kvôli obtiažnosti jemného ladenia, vysoká spotreba benzín, neefektívnosť miešania palivovej zmesi a nesúlad s moderným tuhým environmentálne požiadavky. V takýchto motoroch miešanie horľavá zmes začína v komorách karburátora a končí pozdĺž cesty v sacom potrubí.

Vstrekovacie jednotky sa vyvíjajú rýchlym tempom a systém vstrekovania paliva sa s každou generáciou zlepšuje. Prvé vstrekovače mali „mono-vstrekovanie“ s jednou tryskou. V podstate išlo o modernizáciu karburátorových motorov. Postupom času väčšina jednotiek začala používať systémy so samostatnými vstrekovačmi pre každý valec. Použitie vstrekovačov v sacom systéme umožnilo presnejšie regulovať pomery paliva a vzduchu v rôznych prevádzkových režimoch jednotky, znížiť spotrebu paliva, zvýšiť kvalitu palivovej zmesi, zvýšiť výkon a šetrnosť k životnému prostrediu. pohonných jednotiek.

Moderné vstrekovače inštalované na pohonných jednotkách so systémom priameho vstrekovania paliva do valcov sú schopné vyrobiť niekoľko samostatných vstrekov paliva v jednom zdvihu. To umožňuje ešte viac zlepšiť kvalitu palivovej zmesi a dosiahnuť maximálnu energetickú účinnosť z množstva spotrebovaného benzínu. To znamená, že hospodárnosť a výkon motorov sa ešte zvýšili.

Dieselové jednotky- využiť princíp vznietenia zmesi motorovej nafty a vzduchu pri zahriatí silným stlačením. V dieselových jednotkách sa zároveň nepoužívajú systémy núteného zapaľovania. Tieto motory majú oproti benzínovým motorom množstvo výhod, predovšetkým sú úsporou paliva (až 20%) a porovnateľným výkonom. Vďaka vyššiemu stupňu kompresie vo valcoch sa spotrebuje menej paliva, čím sa zlepšujú charakteristiky spaľovania a energetický výdaj palivovej zmesi, a preto je na dosiahnutie rovnakých výsledkov potrebné menej paliva. Dieselové agregáty navyše nepoužívajú škrtiace klapky, čo zlepšuje prúdenie vzduchu do pohonnej jednotky, čo ďalej znižuje spotrebu paliva. Dieselové motory vyvinú väčší krútiaci moment a viac nízke otáčky kľukový hriadeľ.

Vyskytli sa nejaké nedostatky. Kvôli zvýšenému zaťaženiu stien valcov museli konštruktéri použiť spoľahlivejšie materiály a zväčšiť veľkosť konštrukcie (zvýšenie hmotnosti a zvýšenie výrobných nákladov). Okrem toho je prevádzka naftovej pohonnej jednotky hlasná kvôli charakteristikám zapaľovania paliva. A zvýšená hmotnosť dielov neumožňuje motoru vyvinúť vysoké otáčky pri rovnakej rýchlosti ako benzínové motory a maximálna rýchlosť kľukového hriadeľa je nižšia ako u benzínových jednotiek.

Typ spaľovacieho motora podľa konštrukcie

Hybridné hnacie ústrojenstvo

Tento typ auta si začal získavať na popularite v r v posledných rokoch. Vďaka svojej úspore paliva a zvýšenej účinnosti celkový výkon auto vďaka kombinácii dvoch typov jednotiek. V podstate sa táto konštrukcia skladá z dvoch samostatných jednotiek – malého spaľovacieho motora (najčastejšie naftového) a elektromotora (alebo viacerých elektromotorov) s vysokokapacitnou batériou.

Výhody kombinovania sú vyjadrené v schopnosti spojiť energiu dvoch agregátov pri akcelerácii, alebo v použití každého typu motora samostatne, podľa potreby. Napríklad pri jazde v mestskej zápche môže fungovať iba elektromotor, čím sa šetrí nafta. Pri jazde po vidieckych cestách funguje spaľovací motor ako odolnejší, výkonnejší agregát s väčšou výkonovou rezervou.

Špeciálnu batériu pre elektromotory je zároveň možné dobíjať z generátora, prípadne pomocou systému rekuperácie brzdenia, čím sa šetrí nielen palivo, ale aj elektrina potrebná na nabíjanie batérie.

Motor s rotačným piestom

Motor s rotačným piestom je skonštruovaný podľa jedinečného vzoru pohybu piest-rotor, ktorý sa vo vnútri valca nepohybuje po vratnej dráhe, ale okolo svojej osi. To je dosiahnuté vďaka špeciálnej trojuholníkovej konštrukcii piestu a špeciálnemu usporiadaniu vstupných a výstupných otvorov vo valci.

Vďaka tejto konštrukcii motor rýchlo naberá otáčky, ktoré sa zvyšujú dynamické vlastnosti auto. Ale s vývojom klasickej konštrukcie spaľovacích motorov začal Wankelov motor strácať svoj význam kvôli konštrukčným obmedzeniam. Princíp pohybu piestu neumožňuje dosiahnuť vysoký stupeň kompresie palivovej zmesi, čo vylučuje použitie motorovej nafty. A malý zdroj, zložitosť údržby a opráv, ako aj zlý environmentálny výkon neumožňujú výrobcom automobilov rozvíjať túto oblasť.

Typy pohonných jednotiek podľa usporiadania

Kvôli potrebe zníženia hmotnosti a rozmerov, ako aj umiestneniu väčšieho počtu piestov do jedného celku, to viedlo k vzniku rôznych typov motorov podľa ich usporiadania.

Radové motory

Radový motor je najklasickejšou verziou pohonnej jednotky. V ktorom sú všetky piesty a valce usporiadané v jednom rade. pričom moderné motory s in-line usporiadaním obsahujú najviac šesť valcov. Ale práve šesťvalcové radové motory majú najlepší výkon na vyrovnanie vibrácií počas prevádzky. Jediným negatívom je významná dĺžka motora v porovnaní s inými usporiadaniami.

Dvojité motory do V

Tieto motory sa objavili v dôsledku túžby konštruktérov znížiť veľkosť motorov a potreby umiestniť viac ako šesť piestov do jedného bloku. V týchto motoroch sú valce umiestnené v rôznych rovinách. Vizuálne usporiadanie valcov tvorí písmeno „V“, odtiaľ názov. Uhol medzi týmito dvoma radmi sa nazýva uhol odklonu a mení sa v širokom rozsahu, pričom tento typ motora rozdeľuje do podskupín.

Boxerské motory

Motory Boxer dostali maximálny uhol odklonu 180 stupňov. To umožnilo konštruktérom znížiť výšku jednotky na minimálnu veľkosť a rozložiť zaťaženie naprieč kľukový hriadeľ, čím sa zvyšuje jeho zdroj.

VR motory

Ide o kombináciu vlastností radových jednotiek a jednotiek v tvare V. Uhol odklonu v takýchto motoroch dosahuje 15 stupňov, čo umožňuje použitie jednej hlavy valcov s jediným mechanizmom distribúcie plynu.

W-motory

Jeden z najvýkonnejších a „extrémnych“ motorov s vnútorným spaľovaním. Môžu mať tri rady valcov s veľkým uhlom odklonu, alebo dva kombinované VR bloky. Dnes sa rozšírili motory s osem a dvanásť valcami, no konštrukcia umožňuje použitie väčšieho počtu valcov.

Charakteristika spaľovacieho motora

Po preštudovaní množstva informácií o rôzne autá, každý záujemca uvidí niektoré základné parametre motora:

Výkon pohonnej jednotky meraný v hp. (alebo kWh);

Maximálny krútiaci moment vyvinutý pohonnou jednotkou meraný v N/m;

Väčšina automobilových nadšencov delí pohonné jednotky len podľa výkonu. Toto rozdelenie však nie je úplne správne. Samozrejme, v ťažkom crossoveri je výhodnejšia jednotka s výkonom 200 koní ako motor s výkonom 100 koní. A ľahkému mestskému hatchbacku stačí aj 100-koňový motor. Ale existujú určité nuansy.

Maximálny výkon uvedené v technickej dokumentácii sa dosahuje pri určitých otáčkach kľukového hriadeľa. No pri používaní auta v mestských podmienkach vodič málokedy vytočí motor nad 2500 otáčok. Preto čím dlhšie stroj pracuje, využíva sa iba časť potenciálneho výkonu.

Na cestách sa však často vyskytujú prípady. Keď je potrebné prudko zvýšiť rýchlosť na predbiehanie, alebo vyhýbanie sa pohotovostna situacia. Práve maximálny krútiaci moment ovplyvňuje schopnosť agregátu rýchlo získať požadované otáčky a výkon. Zjednodušene povedané, krútiaci moment ovplyvňuje dynamiku auta.

Za zmienku stojí malý rozdiel medzi benzínovými a naftovými motormi. Motor beží na benzín - produkuje maximálny krútiaci moment pri otáčkach kľukového hriadeľa od 3 500 do 6 000 za minútu a dieselové motory môže dosiahnuť maximálne parametre pri nižších rýchlostiach. Preto sa mnohým zdá. Že naftové agregáty sú výkonnejšie a lepšie ťahajú. Používa sa však väčšina najvýkonnejších jednotiek benzínové palivo, pretože sú schopné vyvinúť vyšší počet otáčok za minútu.

A pre podrobné pochopenie pojmu krútiaci moment by ste sa mali pozrieť na jeho jednotky merania: Newtony vynásobené metrami. Inými slovami, krútiaci moment určuje silu, ktorou piest tlačí na kľukový hriadeľ, ktorý následne prenáša výkon na prevodovku a v konečnom dôsledku na kolesá.

Tiež môžete spomenúť výkonná technológia, v ktorom je možné dosiahnuť maximálny krútiaci moment pri otáčkach 1 500 za minútu. Ide najmä o traktory, výkonné sklápače a niektoré dieselové terénne vozidlá. Prirodzene, takéto stroje nepotrebujú vytáčať motor na maximálne hodnoty otáčok.

Na základe poskytnutých informácií môžeme konštatovať, že krútiaci moment závisí od objemu pohonnej jednotky, jej rozmerov, rozmerov dielov a ich hmotnosti. Čím sú všetky tieto prvky ťažšie, tým dominantnejší je krútiaci moment v nízkych otáčkach. Dieselové agregáty majú väčší krútiaci moment a nižšie otáčky kľukového hriadeľa (väčšia zotrvačnosť ťažkého kľukového hriadeľa a ďalších prvkov neumožňuje vývoj vysokých otáčok).

Výkon motora auta

Je potrebné si uvedomiť, že výkon a krútiaci moment sú vzájomne prepojené parametre, ktoré na sebe závisia. Výkon je určité množstvo práce produkovanej motorom v priebehu času. Na druhej strane, prácou motora je krútiaci moment. Preto je výkon charakterizovaný ako množstvo krútiaceho momentu za jednotku času.

Existuje známy vzorec charakterizujúci pomer výkonu a krútiaceho momentu:

Výkon = krútiaci moment * ot / min / 9549

V dôsledku toho dostaneme hodnotu výkonu v kilowattoch. Pri pohľade na vlastnosti automobilov sme však prirodzene viac zvyknutí vidieť ukazovatele v „hp“. Previesť kilowatty na hp. výslednú hodnotu musíte vynásobiť číslom 1,36.

Záver

Ako vyplynulo z tohto článku, automobilové motory spaľovacie motory môžu mať medzi sebou veľa rozdielov. A pri výbere auta pre neustále používanie- je potrebné študovať všetky nuansy dizajnu, charakteristík, hospodárnosti, šetrnosti k životnému prostrediu, výkonu a spoľahlivosti pohonnej jednotky. Bude tiež užitočné preštudovať si informácie o údržbe motora. Keďže mnohé moderné agregáty využívajú zložité rozvody plynu, vstrekovanie paliva a výfukové systémy, čo môže skomplikovať ich opravu.

(spaľovací motor) je tepelný motor a pracuje na princípe spaľovania zmesi paliva a vzduchu v spaľovacej komore. Hlavnou úlohou takéhoto zariadenia je premieňať energiu spaľovania palivovej náplne na užitočnú mechanickú prácu.

Napriek tomu všeobecný princíp akcií, dnes existuje veľké množstvo jednotiek, ktoré sa od seba výrazne odlišujú množstvom jednotlivých dizajnové prvky. V tomto článku budeme hovoriť o tom, aké typy spaľovacích motorov existujú, ako aj o tom, aké sú ich hlavné vlastnosti a rozdiely.

Prečítajte si v tomto článku

Typy spaľovacích motorov

Začnime tým, že spaľovací motor môže byť dvojtaktný a štvortaktný. Čo sa týka automobilové motory, tieto agregáty sú štvortaktné. Prevádzkové cykly motora sú:

• prívod zmes paliva a vzduchu alebo vzduch (čo závisí od typu spaľovacieho motora);
• stlačenie zmesi paliva a vzduchu;
• spaľovanie palivovej náplne a pracovný zdvih;
• uvoľňovanie výfukových plynov zo spaľovacej komory;

Na tomto princípe fungujú benzínové aj naftové motory. piestové motory, ktoré sú široko používané v automobiloch a iných zariadeniach. Za zmienku stojí aj to, v ktorom plynové palivo horí podobne ako motorová nafta alebo benzín.

Benzínové pohonné jednotky

Takýto energetický systém, obzvlášť distribuovaná injekcia, umožňuje zvýšiť výkon motora a zároveň dosiahnuť úsporu paliva a znížiť toxicitu výfukových plynov. Bolo to možné vďaka presnému dávkovaniu dodávaného paliva pod kontrolou (elektronický systém riadenia motora).

Ďalší vývoj systémov prívodu paliva viedol k vzniku motorov s priamym vstrekovaním. Ich hlavným rozdielom od ich predchodcov je, že vzduch a palivo sa privádzajú do spaľovacej komory oddelene. Inými slovami, tryska nie je nainštalovaná vyššie sacie ventily a je namontovaný priamo do valca.

Toto riešenie umožňuje priamu dodávku paliva a samotná dodávka je rozdelená do niekoľkých stupňov (subvstrekov). Vďaka tomu je možné dosiahnuť najefektívnejšie a úplne spálenie palivovej náplne, pri ktorej je motor schopný pracovať chudá zmes(napríklad motory rodiny GDI), spotreba paliva klesá, toxicita výfukových plynov atď.

Dieselové motory

Jazdí na naftu a tiež sa výrazne líši od benzínu. Hlavným rozdielom je absencia zážihového systému. K vznieteniu zmesi paliva a vzduchu v dieselovom motore dochádza v dôsledku kompresie.

Jednoducho povedané, vo valcoch sa najskôr stlačí vzduch, ktorý sa veľmi zahreje. V poslednej chvíli dochádza k vstrekovaniu priamo do spaľovacej komory, po ktorej sa zahriata a vysoko stlačená zmes sama zapáli.

Ak porovnáme naftové a benzínové spaľovacie motory, nafta je ekonomickejšia, najlepšia účinnosť a maximum, ktoré je dostupné pri nízkych rýchlostiach. S prihliadnutím na fakt, že naftové motory vyvíjajú väčší ťah pri nižších otáčkach kľukového hriadeľa, v praxi takýto motor netreba pri štarte „krútiť“ a rátať môžete aj so sebavedomým naberaním odspodu.

Zoznam nevýhod takýchto jednotiek však zahŕňa vyššiu hmotnosť a nižšie rýchlosti maximálna rýchlosť. Faktom je, že nafta je spočiatku „nízka rýchlosť“ a má nižšiu rýchlosť otáčania v porovnaní s benzínovými spaľovacími motormi.

Dieselové motory majú tiež väčšiu hmotnosť, pretože charakteristiky kompresného zapaľovania znamenajú silnejšie zaťaženie všetkých prvkov takejto jednotky. Inými slovami, diely v dieselovom motore sú pevnejšie a ťažšie. Dieselové motory sú tiež hlučnejšie, čo je spôsobené procesom vznietenia a spaľovania motorovej nafty.

Rotačný motor

Wankelov motor (motor s rotačným piestom) je zásadne odlišná elektráreň. V takomto spaľovacom motore jednoducho chýbajú obvyklé piesty, ktoré vykonávajú vratné pohyby vo valci. Hlavným prvkom rotačného motora je rotor.

Zadaný rotor sa otáča po danej dráhe. Rotačné spaľovacie motory benzín, pretože takáto konštrukcia nie je schopná poskytnúť vysoký kompresný pomer pracovná zmes.

Medzi výhody patrí kompaktnosť, vysoký výkon s malým pracovným objemom, ako aj schopnosť rýchlo sa roztočiť až do vysoká rýchlosť. Výsledkom je, že autá s takýmto spaľovacím motorom majú vynikajúce charakteristiky zrýchlenia.

Ak hovoríme o mínusoch, potom stojí za to zdôrazniť výrazne znížený zdroj v porovnaní s piestovými jednotkami, ako aj vysoká spotreba palivo. Rotačný motor sa tiež vyznačuje zvýšenou toxicitou, to znamená, že úplne nezapadá do moderných environmentálnych noriem.

Hybridný motor

Niektoré spaľovacie motory sa používajú v spojení s turbodúchadlom na získanie potrebného výkonu, iné s presne rovnakým zdvihovým objemom a usporiadaním takéto riešenia nemajú.

Z tohto dôvodu je pre objektívne posúdenie výkonu konkrétneho motora pri rôznych otáčkach, nie na kľukovom hriadeli, ale na kolesách, potrebné vykonať špeciálne komplexné merania na statíve dynamometra.

Prečítajte si tiež

Zlepšenie konštrukcie piestového motora, opustenie kľukového hriadeľa: bezpiestový motor, ako aj motor bez kľukového hriadeľa. Vlastnosti a vyhliadky.

Motory radu TSI. Vlastnosti dizajnu, výhody a nevýhody. Úpravy s jedným a dvoma kompresormi. Odporúčania na použitie.

Nie je prehnané povedať, že väčšina samohybných zariadení je dnes vybavená spaľovacími motormi rôznych konštrukcií, využívajúcich rôzne koncepcie ovládania. Aspoň ak hovoríme o cestnej doprave. V tomto článku sa pozrieme na spaľovací motor podrobnejšie. Čo to je, ako táto jednotka funguje, aké sú jej klady a zápory, sa dozviete pri čítaní.

Princíp činnosti spaľovacích motorov

Hlavný princíp prevádzka spaľovacieho motora je založené na skutočnosti, že palivo (tuhé, kvapalné alebo plynné) spaľuje v špeciálne pridelenom pracovnom objeme vo vnútri samotnej jednotky a premieňa tepelnú energiu na mechanickú energiu.

Pracovná zmes vstupujúca do valcov takéhoto motora je stlačená. Po zapálení pomocou špeciálnych zariadení vzniká nadmerný tlak plynu, ktorý núti piesty valca vrátiť sa do pôvodnej polohy. To vytvára konštantný pracovný cyklus, ktorý pomocou špeciálnych mechanizmov premieňa kinetickú energiu na krútiaci moment.

V súčasnosti môže mať zariadenie spaľovacieho motora tri hlavné typy:

• často nazývané pľúca;
• štvortaktná pohonná jednotka, umožňujúca dosiahnuť vyššie hodnoty výkonu a účinnosti;
• so zvýšenými výkonovými charakteristikami.

Okrem toho existujú ďalšie úpravy základných obvodov, ktoré umožňujú zlepšiť určité vlastnosti elektrární tohto typu.

Výhody spaľovacích motorov

Na rozdiel od pohonných jednotiek, ktoré majú vonkajšie komory, majú spaľovacie motory značné výhody. Hlavné sú:

• oveľa kompaktnejšie rozmery;
• viac vysoký výkon moc;
• optimálne hodnoty účinnosti.

Pri spaľovacom motore je potrebné poznamenať, že ide o zariadenie, ktoré v drvivej väčšine prípadov umožňuje použitie rôzne druhy palivo. Môže to byť benzín, motorová nafta, prírodný alebo petrolej a dokonca aj obyčajné drevo.

Takýto univerzalizmus priniesol tejto koncepcii motora zaslúženú popularitu, rozšírenú distribúciu a skutočne svetové prvenstvo.

Krátky historický exkurz

Všeobecne sa uznáva, že spaľovací motor sa datuje od vytvorenia piestovej jednotky Francúzom de Rivasom v roku 1807, ktorá ako palivo používala vodík v plynnom stave agregátu. A hoci odvtedy zariadenie spaľovacieho motora prešlo výraznými zmenami a úpravami, základné myšlienky tohto vynálezu sa využívajú dodnes.

Prvý štvortaktný spaľovací motor bol uvedený na trh v roku 1876 v Nemecku. V polovici 80. rokov 19. storočia bol v Rusku vyvinutý karburátor, ktorý umožňoval dávkovať prívod benzínu do valcov motora.

A na samom konci predminulého storočia slávny nemecký inžinier navrhol myšlienku zapálenia horľavej zmesi pod tlakom, čo výrazne zvýšilo výkon Vlastnosti ICE a indikátory účinnosti jednotiek tohto typu, ktoré predtým zanechávali veľa požiadaviek. Odvtedy vývoj spaľovacích motorov postupoval najmä cestou zdokonaľovania, modernizácie a zavádzania rôznych vylepšení.

Hlavné typy a typy spaľovacích motorov

Napriek tomu viac ako 100-ročná história blokov tohto typu umožnila vyvinúť niekoľko hlavných typov elektrární s vnútorným spaľovaním paliva. Líšia sa od seba nielen zložením použitej pracovnej zmesi, ale aj konštrukčnými vlastnosťami.

Benzínové motory

Ako už názov napovedá, jednotky v tejto skupine používajú ako palivo rôzne druhy benzínu.

Na druhej strane sú takéto elektrárne zvyčajne rozdelené do dvoch veľkých skupín:

• Karburátor. V takýchto zariadeniach palivovej zmesi pred vstupom do valcov je obohatený o vzduchové hmoty v špeciálne zariadenie(karburátor). Potom sa zapáli pomocou elektrickej iskry. Medzi najvýraznejších predstaviteľov tohto typu môžeme vymenovať modely VAZ, ktorých spaľovacie motory sú veľmi na dlhú dobu bol výlučne typu karburátora.
• Injekcia. Ide o zložitejší systém, v ktorom sa palivo vstrekuje do valcov cez špeciálne potrubie a vstrekovače. Môže sa to stať ako mechanicky a prostredníctvom špeciálnych elektronické zariadenie. Systémy priameho vstrekovania Common Rail sa považujú za najproduktívnejšie. Inštalované na takmer všetky moderné autá.

Vstrekovacie benzínové motory sa považujú za hospodárnejšie a poskytujú vyššiu účinnosť. Náklady na takéto jednotky sú však oveľa vyššie a údržba a prevádzka sú oveľa náročnejšie.

Dieselové motory

Na úsvite existencie agregátov tohto typu bolo možné veľmi často počuť vtip o spaľovacom motore, že ide o zariadenie, ktoré žerie benzín ako kôň, no pohybuje sa oveľa pomalšie. S vynálezom naftového motora tento vtip čiastočne stratil na aktuálnosti. Hlavne preto, že nafta je schopná jazdiť na palivo oveľa viac Nízka kvalita. To znamená, že bude oveľa lacnejší ako benzín.

Hlavná zásadný rozdiel vnútorné spaľovanie je absencia núteného zapálenia palivovej zmesi. Dieselové palivo sa vstrekuje do valcov pomocou špeciálnych trysiek a jednotlivé kvapky paliva sa vznietia vplyvom tlaku piestu. Spolu s výhodami naftový motor Má to aj množstvo nevýhod. Medzi nimi sú nasledujúce:

• oveľa nižší výkon v porovnaní s benzínovými elektrárňami;
• veľké rozmery a hmotnostné charakteristiky;
• ťažkosti so štartovaním v extrémnych poveternostných a klimatických podmienkach;
• nedostatočný krútiaci moment a sklon k neodôvodneným stratám výkonu, najmä pri relatívne vysokých otáčkach.

Okrem toho opravy ICE diesel tohto typu je spravidla oveľa zložitejšie a nákladnejšie ako nastavenie alebo obnovenie funkčnosti benzínovej jednotky.

Plynové motory

Napriek lacnosti zemného plynu používaného ako palivo je konštrukcia spaľovacích motorov na plyn nepomerne zložitejšia, čo vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na jednotku ako celok, najmä na jeho inštaláciu a prevádzku.

V elektrárňach tohto typu sa skvapalnený alebo zemný plyn dostáva do valcov cez systém špeciálnych prevodoviek, rozdeľovačov a trysiek. Zapaľovanie palivovej zmesi prebieha rovnakým spôsobom ako v karburátore benzínové inštalácie, - pomocou elektrickej iskry vychádzajúcej zo zapaľovacej sviečky.

Kombinované typy spaľovacích motorov

Málokto vie o kombinované systémy ICE. Čo to je a kde sa používa?

Samozrejme, nehovoríme o modernom hybridné autá, schopný poháňať palivo aj elektromotor. Kombinované motory vnútorné spaľovanie sa zvyčajne nazýva také jednotky, ktoré kombinujú prvky rôznych princípov palivové systémy. Väčšina významný predstaviteľ rodiny takýchto motorov sú plynovo-dieselové jednotky. V nich palivová zmes vstupuje do bloku spaľovacieho motora takmer rovnakým spôsobom ako v plynových jednotkách. Palivo sa však nezapáli pomocou elektrického výboja zo sviečky, ale pomocou zapaľovacej časti motorovej nafty, ako sa to deje v bežnom dieselovom motore.

Údržba a opravy spaľovacích motorov

Napriek pomerne širokej škále úprav majú všetky spaľovacie motory podobné základné návrhy a diagramy. Aby sme však mohli poskytovať kvalitné služby a oprava motora, musíte dôkladne poznať jeho štruktúru, pochopiť princípy fungovania a vedieť identifikovať problémy. K tomu je samozrejme potrebné dôkladne preštudovať konštrukciu spaľovacích motorov rôzne druhy, pochopte sami účel určitých častí, zostáv, mechanizmov a systémov. Nie je to ľahká úloha, ale veľmi vzrušujúca! A čo je najdôležitejšie, je to potrebné.

Najmä pre zvedavé mysle, ktoré chcú nezávisle pochopiť všetky tajomstvá a tajomstvá takmer každého vozidlo, približný princíp schéma spaľovacieho motora je znázornené na fotografii vyššie.

Takže sme zistili, čo je táto pohonná jednotka.

Automobilové piestové spaľovacie motory (ICE) majú mnoho ukazovateľov – výkon, krútiaci moment, spotrebu paliva, emisie škodlivých látok atď., ktoré do značnej miery závisia od ich konštrukčných parametrov. Typy motorov Motor je zariadenie, ktoré premieňa energiu spaľovania paliva na mechanická práca. Takmer všetky motory automobilov pracujú v cykle pozostávajúcom zo štyroch zdvihov: nasávanie vzduchu alebo jeho zmesi s palivom; stlačenie pracovnej zmesi, pracovný zdvih pri spaľovaní pracovnej zmesi; uvoľňovanie výfukových plynov. Najbežnejšími motormi v automobiloch sú piestové motory – benzínové a naftové motory. Benzín motory majú nútené zapaľovanie zmes paliva a vzduchu zapaľovacie sviečky. Líšia sa podľa typu energetického systému: v karburátorových motoroch sa miešanie benzínu so vzduchom začína v karburátore a pokračuje v sacom potrubí. V súčasnosti výroba takýchto motorov klesá z dôvodu nízkej účinnosti a nesúladu s modernou environmentálnych noriem; pri vstrekovacích motoroch môže byť palivo dodávané jedným vstrekovačom (tryskou) do spoločného sacieho potrubia (centrálne, jedno vstrekovanie) alebo niekoľkými vstrekovačmi pred sacími ventilmi každého valca (distribuované vstrekovanie). Môžu mierne zvýšiť maximálny výkon a znížiť spotrebu benzínu a toxicitu výfukových plynov vďaka presnejšiemu dávkovaniu paliva elektronický systém ovládanie motora; motory s priamym vstrekovaním benzínu do spaľovacieho priestoru, ktorý je do valca privádzaný v niekoľkých dávkach, čo optimalizuje proces spaľovania, umožňuje chod motora na chudobné zmesi a tým sa znižuje spotreba paliva a emisie škodlivých látok. Naftový motor- motory, v ktorých k vznieteniu zmesi paliva a vzduchu dochádza v dôsledku zvýšenia jej teploty pri kompresii. V porovnaní s benzínovými motormi majú tieto motory lepšiu účinnosť (o 15-20%) vďaka vyššiemu (dvoj- a viacnásobnému) kompresnému pomeru (pozri nižšie), čo zlepšuje spaľovacie procesy zmesi paliva a vzduchu. Výhodou dieselových motorov je absencia škrtiaca klapka, čo vytvára odpor proti pohybu vzduchu na vstupe a zvyšuje spotrebu paliva. Dieselové motory vyvinú svoj maximálny krútiaci moment (pozri nižšie) pri nižších otáčkach kľukového hriadeľa (v bežnom jazyku „nízky krútiaci moment“). Diesely zastaraných konštrukcií mali v porovnaní s benzínovými motormi množstvo nevýhod: väčšiu hmotnosť a cenu pri rovnakom výkone v dôsledku vysokého kompresného pomeru (1,5 – 2-krát viac), čím sa zvýšil tlak vo valcoch a zaťaženie častí, ktoré vynútili výrobu odolnejších prvkov motora, čím sa zväčšili ich rozmery a hmotnosť; väčší hluk v dôsledku zvláštností procesu spaľovania paliva vo valcoch; nižšie maximálne otáčky kľukového hriadeľa v dôsledku vyššej hmotnosti dielov, čo spôsobovalo veľké zotrvačné zaťaženia. Z rovnakého dôvodu sú dieselové motory spravidla menej citlivé - naberajú rýchlosť pomalšie. Motor s rotačným piestom(Wankel)- v ňom rotor-piest nevykonáva vratný pohyb, ako v benzínových motoroch a dieselových motoroch, ale otáča sa po určitej trajektórii. Vďaka tomu má dobrú odozvu na plyn - rýchlo naberá rýchlosť a poskytuje autu dobrú dynamiku zrýchlenia. Kvôli konštrukčným vlastnostiam je kompresný pomer obmedzený, takže jazdí len na benzín a má horšiu účinnosť kvôli tvaru spaľovacej komory. Predtým bol jeho nevýhodou menší zdroj a teraz nízky environmentálny výkon, ktorému sa teraz venuje veľká pozornosť. Hybrid Power Point je kombináciou piestového motora (zvyčajne dieselového motora), elektromotora, generátora a trakčných batérií (trakčná batéria je na rozdiel od štartovacej batérie určená na vybíjanie vysoké prúdy(50-100 A) na 30-60 minút) batérie. Táto inštalácia funguje v rôzne režimy v závislosti od charakteru pohybu vozidla. Pri intenzívnej akcelerácii sa piest a elektromotory. Počas brzdenia motorom generátor nabíja batérie pomocou spomaľovacej energie. Pri jazde v mestskom cykle môže fungovať iba elektromotor. To všetko umožňuje pri zachovaní (alebo aj zlepšení) dynamiky zrýchlenia výrazne zvýšiť účinnosť a znížiť emisie škodlivých látok.

Usporiadanie piestového motora

Značná rôznorodosť usporiadania piestových motorov je spojená s ich umiestnením v aute a potrebou osadiť určitý počet valcov do obmedzeného objemu motorového priestoru. Radový motor (obr. 1, a) - usporiadanie, v ktorom sú všetky valce v rovnakej rovine. Vhodné pre malý počet valcov (2, 3, 4, 5 a 6). riadok šesťvalcový motor je najjednoduchšie na vyváženie (zníženie vibrácií), ale má značnú dĺžku.

Motor v tvare V (obr. 1, b) - jeho valce sú umiestnené v dvoch rovinách, akoby tvorili latinské písmeno V. Uhol medzi týmito rovinami sa nazýva uhol odklonu. Najčastejšie sa toto umiestnenie valcov používa pre šesť- a osemvalcové motory a je označené V6 a V8. Toto usporiadanie umožňuje zmenšiť dĺžku motora, ale zväčšiť jeho šírku.

Motor boxer (obr. 1, c) má uhol odklonu 180°, vďaka čomu je jeho jednotková výška najmenšia spomedzi všetkých konfigurácií.

Motor VR (obr. 1, d) má malý uhol odklonu (asi 15°), čo umožňuje zmenšiť pozdĺžne aj priečne rozmery agregátu.

W-motor má dve možnosti rozloženia - tri rady valcov s veľkým uhlom odklonu (obr. 1, e) alebo akoby dve rozloženia VR (obr. 1, f). veľké množstvá valcov V súčasnosti sa sériovo vyrábajú W8 a W12.

Každý motor sa vyznačuje nasledujúcimi konštrukčne špecifikovanými parametrami (obr. 2), ktoré sa počas prevádzky vozidla prakticky nemenia.

Objem spaľovacej komory- objem dutiny valca a vybranie v hlave nad piestom umiestnené v hornej úvrati - krajná poloha v najväčšej vzdialenosti od kľukového hriadeľa. Zdvihový objem valca- priestor, ktorý piest uvoľní pri pohybe zhora nadol mŕtvy stred. To druhé je krajná poloha piest zapnutý najmenšia vzdialenosť z kľukového hriadeľa. Celkový objem valca- rovná sa súčtu pracovného objemu a objemu spaľovacej komory. Zdvihový objem motora (zdvihový objem) je súčet zdvihových objemov všetkých valcov. Pomer kompresie- pomer celkového objemu valca k objemu spaľovacej komory. Tento parameter ukazuje, koľkokrát sa celkový objem zníži, keď sa piest pohybuje z dolnej do hornej úvrati. Pre benzínové motory určuje oktánové číslo použité palivo. Indikátory motora sú hodnoty, ktoré charakterizujú jeho činnosť. Okrem konštrukčných parametrov závisia od vlastností a nastavení výkonového a zapaľovacieho systému, stupňa opotrebovania dielov atď. Tlak na konci kompresného zdvihu (stlačenia) je ukazovateľom technického stavu (opotrebenie ) skupiny valec-piest a ventilov. Krútiaci moment na kľukovom hriadeli motora určuje trakčnú silu na kolesá: čím je väčšia, tým je lepšia dynamika zrýchlenie auta. Rovná sa súčinu sily na rameno (obr. 3) a meranej v Nm (Newton na meter), predtým v kgf.m (kilogram-sila na meter).

Krútiaci moment sa zvyšuje so zvyšovaním: zdvihový objem. Preto motory, ktoré vyžadujú značný krútiaci moment, majú veľký zdvihový objem; tlak horiacich plynov vo valcoch, ktorý je obmedzený detonáciou (výbušné horenie zmesi benzín-vzduch, sprevádzané charakteristickým zvonivým zvukom. Mylne nazývané „klepanie“ piestne čapy") alebo zvýšenie zaťaženia naftových motorov. Motor vyvinie maximálny krútiaci moment pri určitých otáčkach (pozri nižšie), tie sú spolu s jeho hodnotou uvedené v technickej dokumentácii. Výkon motora je hodnota, koľko práce vykoná za jednotka času, meraná v kW (predtým v konských silách) Jedna konská sila (hp) sa približne rovná 0,74 kW Výkon sa rovná krútiaceho momentu krát krútiaci moment. uhlová rýchlosť kľukový hriadeľ (otáčky vynásobené určitým koeficientom). motory viac energie výrobcovia dostávajú zvýšenie: pracovného objemu, čo zase vedie k zvýšeniu rozmerov motora a obmedzeniu prípustnej maximálnej rýchlosti v dôsledku značných zotrvačných síl zvýšených častí; otáčky kľukového hriadeľa, ktorých počet je obmedzený zotrvačnými silami a zvýšeným opotrebovaním dielov. Vysokootáčkový motor s rovnakým výkonom (všetky ostatné veci sú rovnaké - konštrukcia motora, výrobná technológia, použité materiály atď.) s nízkootáčkovým motorom má kratšiu životnosť, pretože v priemere za rovnaký počet najazdených kilometrov bude mať jeho kľukový hriadeľ urobiť viac revolúcií; tlaku vo valci zvýšením kompresného pomeru alebo preplňovaním vzduchu cez turbo resp mechanické kompresory. Pri použití preplňovania sa musí kompresný pomer znížiť, aby sa zabránilo detonácii (v benzínových motoroch) a znížila sa prevádzková tvrdosť (zvýšené zaťaženie v skupine valcov a piestov naftového motora sprevádzané nadmerným hlukom) (v dieselových motoroch). Preplňovanie umožňuje napríklad udržiavať výkon s menším zdvihovým objemom. Menovitý výkon je výrobcom garantovaný výkon pri plnej dodávke paliva pri určitých otáčkach. Je to tento, a nie maximálny výkon, ktorý je uvedený v technickej dokumentácii k motoru. Merná spotreba paliva je množstvo paliva spotrebovaného motorom na 1 kW vyvinutého výkonu za jednu hodinu. Je indikátorom dokonalosti konštrukcie motora: čím nižšia je spotreba, tým efektívnejšie sa využíva energia paliva horiaceho vo valcoch. S rovnakými konštrukčnými parametrami, rôzne motory indikátory ako výkon, krútiaci moment a špecifická spotreba palivo sa môže líšiť. Je to spôsobené takými vlastnosťami, ako je počet ventilov na valec, časovanie ventilov atď. Preto sa na vyhodnotenie výkonu motora pri rôznych rýchlostiach používajú charakteristiky - závislosť jeho výkonu od prevádzkových režimov. Charakteristiky sa stanovujú empiricky na špeciálnych stojanoch, keďže teoreticky sa počítajú len približne. V technickej dokumentácii k automobilu sú spravidla uvedené vonkajšie otáčkové charakteristiky motora (obr. 4), ktoré určujú závislosť výkonu, krútiaceho momentu a mernej spotreby paliva od počtu otáčok kľukového hriadeľa pri plnej dodávke paliva. Poskytujú predstavu o maximálnom výkone motora.

Výkon motora (zjednodušene) sa líši podľa z nasledujúcich dôvodov. S rastúcimi otáčkami kľukového hriadeľa sa zvyšuje krútiaci moment v dôsledku toho, že do valcov vstupuje viac paliva. Približne v strede dosiahne maximum a potom začne klesať. Je to spôsobené tým, že so zvýšením rýchlosti otáčania kľukového hriadeľa, zotrvačných síl, trecích síl a aerodynamický odpor sacie potrubie, čo zhoršuje plnenie valcov nový náboj zmes paliva so vzduchom atď. Rýchly nárast krútiaceho momentu motora naznačuje dobrú dynamiku zrýchlenia automobilu v dôsledku intenzívneho zvýšenia trakčnej sily na kolesách. Čím dlhšie je hodnota krútiaceho momentu v oblasti svojho maxima a neklesá, tým lepšie. Takýto motor je prispôsobivejší meniacim sa podmienkam na ceste a budete musieť radiť menej často. Výkon rastie spolu s krútiacim momentom a aj keď začne klesať, stále rastie vďaka vyšším otáčkam. Po dosiahnutí maxima začne výkon klesať z rovnakého dôvodu ako klesá krútiaci moment. Otáčky mierne nad maximálnym výkonom sú obmedzené regulačnými zariadeniami, pretože v tomto režime sa značná časť paliva nespotrebuje užitočná práca, ale na prekonanie síl zotrvačnosti a trenia v motore. Maximálny výkon určuje maximálna rýchlosť auto. V tomto režime auto nezrýchľuje a motor pracuje len na prekonávanie pohybových odporových síl - odporu vzduchu, valivého odporu atď. Konkrétna spotreba paliva sa mení aj v závislosti od otáčok kľukového hriadeľa, ako je vidieť na charakteristike (viď obr. 4). Špecifická spotreba paliva by mala čo najdlhšie zostať blízko minima; svedčí to o dobrej účinnosti motora. Minimálna merná spotreba sa spravidla dosahuje mierne podpriemernou rýchlosťou, pri ktorej sa auto prevádzkuje najmä pri jazde v meste. Bodkovaná čiara na grafe znázorňuje optimálnejšie charakteristiky motora.

Dnes navrhujem ponoriť sa trochu do sveta piestov a strojový olej a zistiť, aké typy motorov existujú a používajú sa na našich milovaných, milovaných autách.

V zásade aj každý humanista v tom najhoršom zmysle slova okamžite odpovie na túto otázku: nafta a benzín. No niekto iný pridá elektrický. V skutočnosti je však týchto motorov oveľa viac. Stručne o každom.

1. Dieselový motor

Je to len diesel. Piestový spaľovací motor, ktorý funguje tak, že palivo (nafta) sa v jeho hĺbke (alebo skôr vo valcoch) pri náhlej kompresii zapáli, čo má za následok zvýšenie teploty a vznietenie rozprášeného paliva. Myšlienka zapálenia paliva v dôsledku kompresie patrila Sadimu Carnotovi. A v praxi to implementoval Rudolf Diesel, ktorý si v rokoch 1892 až 1897 patentoval niekoľko možností motora. Dieselové motory sa používajú nielen v automobiloch, ale aj na lodiach a železničných lokomotívach.

Dieselové motory sa dodávajú v dvojtaktných a štvortaktných typoch. O dôvodoch popularity a výhodách dieselových motorov som hovoril v samostatnom článku a nebudem sa opakovať, ale prejdem na iný motor

2. Benzínový motor

Aj tu dochádza k vznieteniu zmesi paliva a vzduchu vo valcoch pri zvýšenom tlaku, ale z elektrickej iskry, ktorú poskytuje zapaľovacia sviečka. Všetky benzínové motory sú rozdelené na karburátor a vstrekovanie. Rozdiel je v spôsobe tvorby zmesi paliva a vzduchu. Okrem toho sa benzínové motory klasifikujú podľa počtu a usporiadania valcov, spôsobu chladenia, typu mazania a mnohých ďalších charakteristík. Nie je možné opísať všetky tieto možnosti. Preto prechádzam k ďalšiemu typu motora auta.

3. Rotačný piestový spaľovací motor

V súčasnej podobe Vytvorené vynálezcom Freude v roku 1957. Freude sa však spoliehal na prácu iného vynálezcu Felixa Wankela, ktorý získal patent na rotačný motor už v roku 1936. Freude vo všeobecnosti jednoducho vylepšil toto stvorenie. Mimochodom, obaja vynálezcovia nejaký čas spolupracovali. Motor nemá mechanizmus distribúcie plynu.

Princíp je takýto: Trojuholníkový rotor sa otáča v komore v tvare 8 (tento tvar sa tiež nazýva epitrochoidná). Komora má vstup a výstup. Vďaka tvaru rotora prebiehajú v jednej otáčke naraz tri cykly (nasávanie zmesi, kompresia a zapaľovanie, zdvih a výfuk plynov), ako pri šesťvalcovom motore.

Zmes sa zapáli elektrickou iskrou. A spaľovacia komora je vytvorená medzi okrajom rotora a stenou komory. Nebol zvlášť rozšírený (mimochodom, dokonca ho vyrábal aj VAZ - model VAZ-21018 mal rotačný motor). Mimochodom, VAZ vyrobil až 50 áut. Počas testovania sa však VŠETKY motory pokazili (buď ruky z experimentu, alebo nejaké miesto tam) a model bol prerušený. Po určitom čase sa však projekt podarilo zachrániť a spustila sa výroba VAZ-411 a VAZ-413, ktoré policajti a gayovia bežne používali.

Mimochodom, v týchto autách s motormi 120 a 140 „koní“ ľudia v uniformách ľahko dobehli a predbehli cudzie autá tej doby. Potom však špióni (kto iný?!) tento projekt odstavili a autá Zhiguli s Wankels (druhý názov pre rotačný motor) sa prestali vyrábať. Aj keď teraz sa zdá, že dizajnéri VAZ sa s týmito motormi opäť motajú.

Hlavná nevýhoda rotačný motor Je tu problém s krehkosťou tesnenia medzi rotorom a komorou, ako aj s mazacím systémom. Všetko je tu prepojené. Kvôli konštrukcii a prevádzke motora musí byť olej vstrekovaný do potrubia. Takýto motor skrátka vôbec nežiari ekologickosťou a účinnosťou. Rotačný motor navyše beží len na benzín. V súčasnosti sa takýto motor používa v auto Mazda RX-8.

4. Hybridný motor

Správnejšie by bolo povedať hybridný systém, keďže hybrid nie je jeden motor, ale šikovná kombinácia spaľovacieho motora a elektromotora. Mimochodom, princíp hybridný motor známy od roku 1910 a bol široko používaný v... železničnej doprave a konkrétnejšie na dieselových lokomotívach.

Koncom 90. rokov dvadsiateho storočia sa začalo hovoriť o elektromobiloch. Väčšina motoristov však túto myšlienku vnímala ako výstrednosť ekológov, ktorí radšej jazdili na osvedčený, dostupný a relatívne lacný (naša krajina toho obdobia sa neberie do úvahy) benzín a naftu. Dnes takmer všetky vedúce automobilky svetové vydanie hybridné modely autá.

Aj keď sú dizajnovo zložitejšie a extrémne preplnené elektronikou, napriek tomu majú množstvo výhod:

Znižuje spotrebu paliva takmer o polovicu

Výrazne znížte hluk a množstvo škodlivé emisie do atmosféry (at cestovná rýchlosť auto prakticky nepoužíva benzín kvôli prevádzke trakčného elektromotora)

Umožňuje vám zrýchliť auto z pokoja oveľa rýchlejšie a urobiť dobré zrýchlenie v pohybe

Mnohí odborníci a podnikatelia sa prikláňajú k názoru, že systémy hybridných motorov sú prechodným štádiom k čisto elektrickým vozidlám. Aby som bol úprimný, intelektuálne chápem výhody elektrického auta. Ale v srdci ho vnímam ako gumenú ženu alebo tranníka, čo je ešte horšie. Vyzerá to tak, ale trochu inak.

Mimochodom, elektromotory sa používali aj predtým, ešte v polovici dvadsiateho storočia, no nie práve na autách, ale na rôznych nakladačoch či miniautách na rekreačné jazdenie, nehovoriac o trolejbusoch a električkách.

autora: Andrey Abin, pre webovú stránku