Arten von Verbrennungsmotoren. So funktioniert ein Verbrennungsmotor

Jeder von uns hat ein bestimmtes Auto, aber nur wenige Fahrer denken darüber nach, wie der Automotor funktioniert. Es ist auch wichtig zu verstehen, dass nur Spezialisten, die an einer Tankstelle arbeiten, das Gerät eines Automotors vollständig kennen müssen. Viele von uns haben zum Beispiel verschiedene elektronische Geräte, aber das bedeutet nicht, dass wir verstehen müssen, wie sie funktionieren. Wir verwenden sie nur für ihren vorgesehenen Zweck. Allerdings ist die Situation beim Auto etwas anders.

Das verstehen wir alle das Auftreten von Fehlfunktionen in einem Automotor wirkt sich direkt auf unsere Gesundheit und unser Leben aus. Die Fahrqualität sowie die Sicherheit der Personen im Auto hängen oft von der korrekten Funktion des Aggregats ab. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, diesen Artikel darüber zu lesen, wie ein Automotor funktioniert und woraus er besteht.

Entwicklungsgeschichte von Automobilmotoren

Aus der lateinischen Ursprache übersetzt bedeutet der Motor oder Motor "fahren". Heutzutage ist ein Motor ein spezielles Gerät, das entwickelt wurde, um eine der Arten von Energie in mechanische umzuwandeln. Am beliebtesten sind heute Verbrennungsmotoren, deren Typen unterschiedlich sind. Der erste Motor dieser Art erschien 1801, als Philippe Le Bon aus Frankreich einen Motor patentieren ließ, der mit Lampengas betrieben wurde. Danach präsentierten August Otto und Jean Etienne Lenoir ihre Entwürfe. Es ist bekannt, dass August Otto den 4-Takt-Motor als Erster patentieren ließ. Der Aufbau des Motors ist bisher praktisch unverändert geblieben.

1872 debütierte der amerikanische Motor, der mit Kerosin lief. Dieser Versuch kann jedoch kaum als erfolgreich bezeichnet werden, da Kerosin in Zylindern normalerweise nicht explodieren kann. Nach 10 Jahren präsentierte Gottlieb Daimler seine benzinbetriebene Version des Motors, die recht gut funktionierte.

Erwägen moderne Arten von Automotoren und finden Sie heraus, zu welchem ​​​​Ihr Auto gehört.

Arten von Automotoren

Da der Verbrennungsmotor in unserer Zeit als der gebräuchlichste gilt, betrachten Sie die Motortypen, mit denen heute fast alle Autos ausgestattet sind. ICE ist bei weitem nicht der beste Motortyp, wird aber in vielen Fahrzeugen verwendet.

Klassifizierung von Automotoren:

• Dieselmotoren. Dieselkraftstoff wird den Zylindern über spezielle Düsen zugeführt. Diese Motoren benötigen keine elektrische Energie zum Betrieb. Sie brauchen es nur, um das Aggregat zu starten.
• Benzinmotoren. Sie sind auch Injektionen. Heute werden verschiedene Arten von Einspritzsystemen verwendet und. Solche Motoren laufen mit Benzin.
• Gasmotoren. Diese Motoren können komprimiertes oder verflüssigtes Gas verwenden. Diese Gase werden durch die Umwandlung von Holz, Kohle oder Torf in gasförmige Brennstoffe hergestellt.

Betrieb und Konstruktion von Verbrennungsmotoren

Das Prinzip des Automotors- diese Frage interessiert fast jeden Autobesitzer. Bei der ersten Bekanntschaft mit dem Aufbau des Motors sieht alles sehr kompliziert aus. In Wirklichkeit wird das Design des Motors jedoch mit Hilfe sorgfältiger Studien recht verständlich. Bei Bedarf können Kenntnisse über das Funktionsprinzip des Motors im Leben genutzt werden.

1. Zylinderblock ist eine Art Motorgehäuse. Im Inneren befindet sich ein Kanalsystem, das zur Kühlung und Schmierung des Aggregats dient. Es dient als Basis für Zusatzausstattungen wie Kurbelgehäuse etc.

2. Kolben, das ein hohles Metallglas ist. An seinem oberen Teil befinden sich „Nuten“ für die Kolbenringe.

3. Kolbenringe. Die unteren Ringe werden als Ölabstreifringe bezeichnet, die oberen als Kompressionsringe. Die oberen Ringe sorgen für eine hohe Kompression bzw. Kompression des Kraftstoff-/Luftgemisches. Die Ringe werden verwendet, um die Dichtheit des Brennraums zu gewährleisten und auch als Dichtungen, um das Eindringen von Öl in den Brennraum zu verhindern.

4. Kurbelmechanismus. Verantwortlich für die Übertragung der hin- und hergehenden Energie der Kolbenbewegung auf die Motorkurbelwelle.

Viele Autofahrer wissen nicht, dass das Funktionsprinzip eines Verbrennungsmotors eigentlich ganz einfach ist. Zunächst tritt es aus den Düsen in die Brennkammer ein, wo es sich mit Luft vermischt. Es gibt dann einen Funken ab, der das Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet und zur Explosion bringt. Die dabei entstehenden Gase bewegen den Kolben nach unten, wobei er die entsprechende Bewegung auf die Kurbelwelle überträgt. Die Kurbelwelle beginnt das Getriebe zu drehen. Danach überträgt ein Satz Spezialgetriebe die Bewegung auf die Räder der Vorder- oder Hinterachse (je nach Antrieb vielleicht auf alle vier).

So funktioniert ein Automotor. Jetzt können Sie sich nicht von skrupellosen Spezialisten täuschen lassen, die die Reparatur des Aggregats Ihres Autos durchführen.

Der Verbrennungsmotor ist eine jener Erfindungen, die unser Leben radikal auf den Kopf gestellt haben – die Menschen konnten von Pferdekutschen zu schnellen und leistungsstarken Autos umsteigen.

Die ersten Verbrennungsmotoren hatten eine geringe Leistung und der Wirkungsgrad erreichte nicht einmal zehn Prozent, aber unermüdliche Erfinder - Lenoir, Otto, Daimler, Maybach, Diesel, Benz und viele andere - führten etwas Neues ein, dank dem sich die Namen vieler verewigt haben die Namen berühmter Autofirmen.

Verbrennungsmotoren haben einen langen Weg zurückgelegt, von rauchigen und oft kaputten primitiven Motoren zu hochmodernen Biturbo-Motoren, aber das Funktionsprinzip ist gleich geblieben - die Verbrennungswärme des Kraftstoffs wird in mechanische Energie umgewandelt.

Der Name "Verbrennungsmotor" wird verwendet, weil der Kraftstoff in der Mitte des Motors und nicht außerhalb wie bei externen Verbrennungsmotoren - Dampfturbinen und Dampfmaschinen - verbrannt wird.

Dadurch erhielten die Verbrennungsmotoren viele positive Eigenschaften:

• sie sind viel leichter und sparsamer geworden;
• es wurde möglich, zusätzliche Einheiten zur Übertragung von Verbrennungsenergie von Kraftstoff oder Dampf auf die Arbeitsteile des Motors loszuwerden;
• Kraftstoff für Verbrennungsmotoren hat die angegebenen Parameter und ermöglicht es Ihnen, viel mehr Energie zu gewinnen, die in nützliche Arbeit umgewandelt werden kann.

ICE-Gerät

Unabhängig davon, mit welchem ​​Kraftstoff der Motor betrieben wird - Benzin, Diesel, Propan-Butan oder Öko-Kraftstoff auf Pflanzenölbasis - das wichtigste aktive Element ist der Kolben, der sich im Inneren des Zylinders befindet. Der Kolben ist wie ein umgekehrtes Metallglas (ein Vergleich mit einem Whiskyglas mit flachem, dickem Boden und geraden Wänden ist besser geeignet), und der Zylinder ist wie ein kleines Rohrstück, in das der Kolben hineingeht.

Im oberen flachen Teil des Kolbens befindet sich eine Brennkammer - eine kreisförmige Aussparung, in die das Kraftstoff-Luft-Gemisch eindringt und hier detoniert und den Kolben in Bewegung setzt. Diese Bewegung wird über Pleuel auf die Kurbelwelle übertragen. Der obere Teil der Pleuel wird mit Hilfe eines Kolbenbolzens, der in zwei Bohrungen an den Seiten des Kolbens gesteckt wird, am Kolben befestigt, der untere Teil wird am Pleuelzapfen der Kurbelwelle befestigt.

Die ersten ICEs hatten nur einen Kolben, aber dieser reichte aus, um eine Leistung von mehreren zehn PS zu entwickeln.

Heutzutage werden auch Motoren mit einem Kolben verwendet, beispielsweise Anlasser für Traktoren, die als Anlasser wirken. Am gebräuchlichsten sind jedoch 2-, 3-, 4-, 6- und 8-Zylinder-Motoren, obwohl auch Motoren mit 16 oder mehr Zylindern erhältlich sind.

Die Kolben und Zylinder befinden sich im Zylinderblock. Von der Anordnung der Zylinder zueinander und zu anderen Elementen des Motors werden verschiedene Arten von Verbrennungsmotoren unterschieden:

• inline - Zylinder befinden sich in einer Reihe;
• V-förmig - die Zylinder stehen sich schräg gegenüber, im Schnitt ähneln sie dem Buchstaben "V";
• U-förmig - zwei miteinander verbundene Reihenmotoren;
• X-förmig - Verbrennungsmotoren mit doppelten V-förmigen Blöcken;
• entgegengesetzt - der Winkel zwischen den Zylinderblöcken beträgt 180 Grad;
• W-förmiger 12-Zylinder - drei oder vier Zylinderreihen, die in Form des Buchstabens "W" installiert sind;
• Sternmotoren - werden in der Luftfahrt verwendet, Kolben befinden sich in radialen Balken um die Kurbelwelle.

Ein wichtiges Element des Motors ist die Kurbelwelle, auf die die Hubbewegung des Kolbens übertragen wird, die Kurbelwelle setzt sie in Rotation um.

Bei der Anzeige der Motordrehzahl auf dem Drehzahlmesser ist dies genau die Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen pro Minute, d. h. sie dreht auch bei niedrigsten Drehzahlen mit einer Drehzahl von 2000 U/min. Einerseits ist die Kurbelwelle mit dem Schwungrad verbunden, von dem die Rotation über die Kupplung zum Getriebe geleitet wird, andererseits ist die Kurbelwellenriemenscheibe über einen Riementrieb mit dem Generator und dem Gasverteilungsmechanismus verbunden. In moderneren Autos ist die Kurbelwellenriemenscheibe auch mit den Riemenscheiben der Klimaanlage und der Servolenkung verbunden.

Kraftstoff wird dem Motor über einen Vergaser oder eine Einspritzdüse zugeführt. Vergaser-Verbrennungsmotoren überdauern bereits ihre Konstruktionsmängel. Bei solchen Brennkraftmaschinen strömt ständig Benzin durch den Vergaser, dann wird der Kraftstoff im Saugrohr vermischt und in die Brennräume der Kolben geleitet, wo er unter Einwirkung des Zündfunkens detoniert.

Bei Motoren mit Direkteinspritzung wird Kraftstoff im Zylinderblock mit Luft vermischt, wo ein Funke von der Zündkerze zugeführt wird.

Der Gasverteilungsmechanismus ist für den koordinierten Betrieb des Ventilsystems verantwortlich. Die Einlassventile sorgen für die rechtzeitige Zufuhr des Luft-Kraftstoff-Gemisches und die Auslassventile sind für den Abtransport der Verbrennungsprodukte verantwortlich. Wie bereits erwähnt, wird ein solches System bei Viertaktmotoren verwendet, während bei Zweitaktmotoren keine Ventile erforderlich sind.

Dieses Video zeigt, wie der Verbrennungsmotor funktioniert, welche Funktionen er erfüllt und wie er es tut.

Viertakt-ICE-Gerät

EINLEITUNG

In der Antike setzten die Menschen mit ihren Händen oder mit Hilfe von Tieren die einfachsten Mechanismen in Gang. Auf Segelschiffen lernten sie dann, die Kraft des Windes zu nutzen. Sie lernten auch, den Wind zu nutzen, um Windmühlen zu drehen, die Getreide zu Mehl mahlen. Später begannen sie, die Energie des Wasserflusses in Flüssen zu nutzen, um Wasserräder zu drehen. Diese Räder pumpten und hoben Wasser oder trieben verschiedene Mechanismen an.
Die Geschichte des Auftretens von Wärmekraftmaschinen reicht in die ferne Vergangenheit zurück. Obwohl der Verbrennungsmotor ein sehr komplexer Mechanismus ist. Und die Funktion der Wärmeausdehnung bei Verbrennungsmotoren ist nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. Und ohne die Nutzung der Wärmeausdehnung von Gasen gäbe es keine Verbrennungsmotoren.

Zweck der Arbeit:
Betrachten Sie einen Verbrennungsmotor.

Aufgaben:
1. Studieren Sie die Theorie von Verbrennungsmotoren und Verbrennungsmotoren.
2. Konstruieren Sie ein Modell basierend auf der ICE-Theorie.
3. Berücksichtigen Sie die Auswirkungen von Verbrennungsmotoren auf die Umwelt.
4. Erstellen Sie eine Broschüre zum Thema: „Verbrennungsmotor“.

Hypothese:
Als Kraftwerke für Autos sind Verbrennungsmotoren am weitesten verbreitet, bei denen der Prozess der Kraftstoffverbrennung unter Freisetzung von Wärme und dessen Umwandlung in mechanische Arbeit direkt in den Zylindern erfolgt. Die meisten modernen Autos sind mit Verbrennungsmotoren ausgestattet.

Relevanz:
Physik und physikalische Gesetze sind ein wesentlicher Bestandteil unseres Lebens.
Technik, Gebäude, verschiedene Prozesse, die in unserer Welt vorkommen – all das ist Physik. Wir können nicht leben und kennen nicht einmal die elementaren Gesetze dieser Wissenschaft. Und folglich ist die Physik eine aktuelle, nicht alternde Wissenschaft.
Das Thema unserer Arbeit wird den Studierenden helfen, die gängigsten Prozesse in der Welt um uns herum zu verstehen und auf den ersten Blick zu erfassen, die jedoch in ihrer Struktur komplex sind.

ERGEBNISSE DER STUDIE

Verbrennungsmotor

Das signifikante Wachstum aller Sektoren der Volkswirtschaft erfordert den Transport einer großen Menge an Fracht und Passagieren. Hohe Manövrierfähigkeit, Geländegängigkeit und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Bedingungen machen das Auto zu einem der wichtigsten Transportmittel für Güter und Personen. Der Anteil des Straßenverkehrs macht über 80 % des Güterverkehrs aller Verkehrsträger zusammen und über 70 % des Personenverkehrs aus. In den letzten Jahren haben Fabriken der Automobilindustrie viele Muster modernisierter und neuer Automobilausrüstungen gemeistert, darunter solche für die Landwirtschaft, das Baugewerbe, den Handel, die Öl- und Gasindustrie sowie die Forstwirtschaft. Gegenwärtig gibt es eine große Anzahl von Geräten, die die Wärmeausdehnung von Gasen verwenden. Solche Geräte umfassen einen Vergasermotor, Dieselmotoren, Turbojet-Triebwerke usw.

Wärmekraftmaschinen lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen:
1. Motoren mit externer Verbrennung.
2. Verbrennungsmotoren.

Als wir in der 8. Klasse das Thema der Lektion "Verbrennungsmotoren" studiert haben, haben wir uns für dieses Thema interessiert. Wir leben in einer modernen Welt, in der Technologie eine wichtige Rolle spielt. Nicht nur die Technik, die wir zu Hause verwenden, sondern auch die, die wir fahren – das Auto. Beim Anblick des Autos war ich überzeugt, dass die Motoren ein notwendiger Teil des Autos sind. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um ein altes oder ein neues Auto handelt. Daher haben wir uns entschlossen, das Thema des Verbrennungsmotors anzusprechen, der sowohl früher als auch heute verwendet wurde.

Um den Verbrennungsmotor zu verstehen, haben wir uns entschlossen, ihn selbst zu entwickeln und das haben wir bekommen.

ICE-Fertigung

Material: Karton, Kleber, Draht, Motor, Getriebe, 9V Batterie.

Fertigungsfortschritt
1. Kurbelwelle aus Pappe gemacht (Kreis ausschneiden)
2. Wir haben eine Pleuelstange gemacht (ein rechteckiges Blatt Karton 15 * 8 in zwei Hälften und weitere 90 Grad gefaltet), an deren Enden Löcher gemacht wurden
3. Ein Kolben wurde aus Pappe hergestellt, in den Löcher (für Kolbenbolzen) gebohrt wurden
4. Kolbenbolzen, die durch Rollen eines kleinen Stücks Pappe in das Loch im Kolben passen
5.Mit dem Kolbenbolzen wurde der Kolben an der Pleuelstange befestigt und mit dem Draht wurde die Pleuelstange an der Kurbelwelle befestigt
6. Durch die Größe des Kolbens wurde der Zylinder gerollt und durch die Größe der Kurbelwelle das Kurbelgehäuse (Carter ist eine Box für die Kurbelwelle)
7. Montieren Sie den Kurbelwellen-Rotationsmechanismus (unter Verwendung von Zahnrädern und einem Motor), so dass der Rotationsmechanismus bei hohen Motordrehzahlen niedrigere Umdrehungen entwickelt (so dass er die Kurbelwelle mit einer Pleuelstange und einem Kolben drehen kann)
8. Ein Drehmechanismus wurde an der Kurbelwelle befestigt und im Kurbelgehäuse platziert (indem der temporäre Mechanismus an der Kurbelgehäusewand befestigt wurde)
9. Der Kolben wurde in den Zylinder eingesetzt und der Zylinder mit dem Kurbelgehäuse verklebt.
10. Wir verbinden die beiden Drähte + und - vom Motor zur Batterie und beobachten die Bewegung des Kolbens.

Außenansicht des Modells

Modellansicht innen

ICE-Antrag

Die Wärmeausdehnung hat in verschiedenen modernen Technologien Einzug gehalten. Insbesondere kann über die Nutzung der Wärmeausdehnung von Gas in der Wärmetechnik gesprochen werden. So wird dieses Phänomen beispielsweise bei verschiedenen Wärmekraftmaschinen, also bei Verbrennungsmotoren und Verbrennungsmotoren genutzt:
* Rotationsmotoren;
* Düsentriebwerke;
* Turbojet-Triebwerke;
* Gasturbinenanlagen;
* Wankelmotoren;
* Stirling-Motoren;
* Atomkraftwerke.

Die Wärmeausdehnung von Wasser wird in Dampfturbinen usw. verwendet. All dies wird wiederum in verschiedenen Sektoren der Volkswirtschaft weit verbreitet verwendet. Zum Beispiel werden Verbrennungsmotoren am häufigsten verwendet:
* Transportanlagen;
* Landwirtschaftliche Maschinen.

In der stationären Energietechnik sind Verbrennungsmotoren weit verbreitet:
* Bei Kleinkraftwerken;
* Energiezüge;
* Notstromanlagen.

ICEs haben sich auch als Antrieb für Kompressoren und Pumpen zur Förderung von Gas, Öl, Flüssigbrennstoff etc. durch Pipelines, bei Explorationsarbeiten, zum Antrieb von Bohrinseln beim Bohren von Bohrlöchern in Gas- und Ölfeldern durchgesetzt.
Turbojet-Triebwerke sind in der Luftfahrt weit verbreitet. Dampfturbinen sind der Hauptantrieb für den Antrieb von elektrischen Generatoren in Wärmekraftwerken. Dampfturbinen werden auch zum Antrieb von Radialgebläsen, Kompressoren und Pumpen eingesetzt.
Es gibt sogar Dampfwagen, die sich jedoch aufgrund ihrer baulichen Komplexität nicht durchgesetzt haben.
Die Wärmeausdehnung wird auch in verschiedenen Thermorelais verwendet, deren Prinzip auf der Längenausdehnung eines Rohres und eines Stabes aus Materialien mit unterschiedlichem Teberuht.

Umweltauswirkungen von Wärmekraftmaschinen

Die negativen Auswirkungen von Wärmekraftmaschinen auf die Umwelt sind mit der Wirkung verschiedener Faktoren verbunden.
Erstens wird bei der Verbrennung von Brennstoff Sauerstoff aus der Atmosphäre verwendet, wodurch der Sauerstoffgehalt in der Luft allmählich abnimmt.
Zweitens wird bei der Verbrennung von Kraftstoffen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt.
Drittens wird die Atmosphäre bei der Verbrennung von Kohle und Öl mit gesundheitsschädlichen Stickstoff- und Schwefelverbindungen belastet. Und Automotoren stoßen jährlich 2-3 Tonnen Blei in die Atmosphäre aus.
Schadstoffemissionen in die Atmosphäre sind nicht die einzige Nebenwirkung von Wärmekraftmaschinen auf die Natur. Nach den Gesetzen der Thermodynamik ist die Gewinnung von elektrischer und mechanischer Energie grundsätzlich nicht ohne die Abführung erheblicher Wärmemengen an die Umgebung möglich. Dies kann nur zu einem allmählichen Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erde führen.

Methoden zum Umgang mit den schädlichen Auswirkungen von Wärmekraftmaschinen auf die Umwelt

Eine Möglichkeit, den Weg der Umweltverschmutzung zu verringern, ist die Verwendung von Dieselmotoren in Autos anstelle von Vergaser-Benzinmotoren, deren Kraftstoff keine Bleiverbindungen hinzufügt.
Vielversprechend sind die Entwicklung von Automobilen, in denen anstelle von Benzinmotoren Elektromotoren oder Motoren verwendet werden, die Wasserstoff als Kraftstoff verwenden.
Eine andere Möglichkeit ist die Effizienzsteigerung von Wärmekraftmaschinen. Am Institut für Petrochemische Synthese. AV Topchiev RAS hat die neuesten Technologien für die Umwandlung von Kohlendioxid in Methanol (Methylalkohol) und Dimethylether entwickelt, die die Produktivität der Geräte um das 2- bis 3-fache bei einer deutlichen Reduzierung des Stroms steigern. Hier wurde ein neuartiger Reaktor geschaffen, bei dem die Produktivität um das 2- bis 3-fache gesteigert wurde.
Die Einführung dieser Technologien wird die Anreicherung von Kohlendioxid in der Atmosphäre reduzieren und dazu beitragen, nicht nur einen alternativen Rohstoff für die Synthese vieler organischer Verbindungen zu schaffen, deren Grundlage heute Öl ist, sondern auch, die oben genannten Probleme zu lösen Umweltprobleme.

FAZIT

Dank unserer Arbeit können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:
Ohne die Nutzung der Wärmeausdehnung von Gasen gäbe es keine Verbrennungsmotoren. Und davon sind wir leicht überzeugt, nachdem wir das Funktionsprinzip des Verbrennungsmotors, seine Arbeitszyklen im Detail betrachtet haben - all ihre Arbeit basiert auf der Nutzung der Wärmeausdehnung von Gasen. Aber der Verbrennungsmotor ist nur eine der spezifischen Anwendungen der Wärmeausdehnung. Und gemessen an den Vorteilen der Wärmeausdehnung für den Menschen durch einen Verbrennungsmotor kann man die Vorteile dieses Phänomens in anderen Bereichen der menschlichen Tätigkeit beurteilen.
Und lassen Sie die Ära des Verbrennungsmotors vergehen, auch wenn sie viele Mängel aufweist, auch wenn neue Motoren auftauchen, die die innere Umwelt nicht verschmutzen und die Wärmeausdehnungsfunktion nicht nutzen, aber erstere den Menschen noch lange zugute kommen, und die Menschen werden in vielen hundert Jahren freundlich auf sie reagieren, denn sie haben die Menschheit auf eine neue Entwicklungsstufe gebracht, und nachdem sie diese überschritten hat, ist die Menschheit noch höher aufgestiegen.

Literatur

1. Vorleser in Physik: A. S. Enokhovich - M.: Bildung, 1999
2. Detlaf AA, Yavorskiy BM Physikkurs: - M., Höhere Schule., 1989.
3. Kabardin O. F. Physik: Referenzmaterialien: Bildung 1991.
4. Internet-Ressourcen.

Arbeitsaufsicht:
Shavrova T.G. Physiklehrerin,
Bachurin D.N., Informatiklehrer.

Städtische Bildungseinrichtung
"May Day Secondary School Nr. 2"
Bezirk Bijsk des Altai-Territoriums

Der moderne Verbrennungsmotor hat sich weit von seinen Vorfahren entfernt. Es ist größer, leistungsfähiger, umweltfreundlicher geworden, aber gleichzeitig sind das Funktionsprinzip, das Gerät des Automotors sowie seine Hauptelemente unverändert geblieben.

Verbrennungsmotoren, die in Autos weit verbreitet sind, sind vom Kolbentyp. Diese Art von Verbrennungsmotor hat seinen Namen aufgrund des Funktionsprinzips. Im Inneren des Motors befindet sich eine Arbeitskammer, die als Zylinder bezeichnet wird. Darin verbrennt das Arbeitsgemisch. Wenn ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft in der Kammer verbrennt, erhöht sich der Druck, den der Kolben wahrnimmt. Beim Bewegen wandelt der Kolben die aufgenommene Energie in mechanische Arbeit um.

So funktioniert der Verbrennungsmotor

Die ersten Kolbenmotoren hatten nur einen Zylinder mit kleinem Durchmesser. Im Zuge der Entwicklung wurde zur Leistungssteigerung zunächst der Zylinderdurchmesser und dann deren Anzahl erhöht. Nach und nach nahmen Verbrennungsmotoren die gewohnte Form an. Der Motor eines modernen Autos kann bis zu 12 Zylinder haben.

Ein moderner ICE besteht aus mehreren Mechanismen und Hilfssystemen, die zur leichteren Wahrnehmung wie folgt gruppiert sind:

1. KShM - Kurbeltrieb.
2. Timing - Mechanismus zur Einstellung der Ventilsteuerzeiten.
3. Schmiersystem.
4. Kühlsystem.
5. Kraftstoffversorgungssystem.
6. Abgassystem.

Außerdem umfassen ICE-Systeme elektrische Systeme zum Starten und Steuern des Motors.

KShM - Kurbeltrieb

KShM - der Hauptmechanismus des Kolbenmotors. Er verrichtet die Hauptarbeit - wandelt thermische Energie in mechanische Energie um. Der Mechanismus besteht aus folgenden Teilen:

• Zylinderblock.
• Zylinderkopf.
• Kolben mit Stiften, Ringen und Pleueln.
• Kurbelwelle mit Schwungrad.

Timing - Gasverteilungsmechanismus

Damit die erforderliche Kraftstoff- und Luftmenge in den Zylinder gelangt und die Verbrennungsprodukte rechtzeitig aus der Arbeitskammer entfernt werden, ist im Verbrennungsmotor ein als Gasverteilungsmechanismus bezeichneter Mechanismus vorgesehen. Es ist verantwortlich für das Öffnen und Schließen der Ein- und Auslassventile, durch die das Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Zylinder gelangt und die Abgase abgeführt werden. Timing-Teile umfassen:

• Nockenwelle.
• Einlass- und Auslassventile mit Federn und Führungsbuchsen.
• Teile für Ventilantriebe.
• Timing-Antriebselemente.

Das Timing wird von der Kurbelwelle des Automotors angetrieben. Mit Hilfe einer Kette oder eines Riemens wird die Drehung auf die Nockenwelle übertragen, die mittels Nocken oder Kipphebeln durch Stößel das Einlass- oder Auslassventil drückt und diese wiederum öffnet und schließt

Je nach Bauart und Anzahl der Ventile kann der Motor eine oder zwei Nockenwellen pro Zylinderbank haben. In einem Zweiwellensystem ist jeder Schacht für den Betrieb seiner eigenen Ventilserie verantwortlich - Einlass oder Auslass. Das Single-Shaft-Design trägt den englischen Namen SOHC (Single OverHead Camshaft). Das Doppelwellensystem heißt DOHC (Double Overhead Camshaft).

Während des Betriebs des Motors kommen seine Teile mit heißen Gasen in Kontakt, die bei der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches entstehen. Um zu verhindern, dass die Teile der Brennkraftmaschine durch zu starke Ausdehnung beim Erhitzen kollabieren, müssen sie gekühlt werden. Sie können einen Automotor mit Luft oder Flüssigkeit kühlen. Moderne Motoren haben in der Regel einen Flüssigkeitskühlkreislauf, der aus folgenden Teilen besteht:

• Motorkühlmantel
• Pumpe (Pumpe)
• Kühler
• Fan
• Ausgleichsbehälter

Der Kühlmantel von Verbrennungsmotoren wird durch Hohlräume im Inneren des BC und des Zylinderkopfes gebildet, durch die das Kühlmittel zirkuliert. Es leitet überschüssige Wärme von Motorteilen ab und leitet sie an den Kühler weiter. Die Umwälzung erfolgt über eine Pumpe, die über einen Riemen von der Kurbelwelle angetrieben wird.

Der Thermostat sorgt für die erforderliche Temperatur für den Automotor, indem er den Flüssigkeitsstrom zum Kühler umleitet oder umgeht. Der Kühler wiederum soll die erhitzte Flüssigkeit kühlen. Der Lüfter erhöht den einströmenden Luftstrom und erhöht dadurch die Kühleffizienz. Bei modernen Motoren ist ein Ausgleichsbehälter notwendig, da sich die verwendeten Kühlmittel bei Erwärmung stark ausdehnen und zusätzliches Volumen benötigen.

Schmiersystem für Verbrennungsmotoren

Jeder Motor hat viele reibende Teile, die ständig geschmiert werden müssen, um Reibungsverluste zu reduzieren und erhöhten Verschleiß und Festfressen zu vermeiden. Dafür gibt es ein Schmiersystem. Unterwegs werden mit seiner Hilfe mehrere weitere Aufgaben gelöst: Korrosionsschutz von Verbrennungsmotorteilen, zusätzliche Kühlung von Motorteilen sowie Entfernung von Verschleißprodukten aus den Kontaktstellen von schleifenden Teilen. Das Schmiersystem des Automotors besteht aus:

• Ölwanne (Sumpf).
• Ölförderpumpe.
• Ölfilter mit.
• Ölpipelines.
• Ölmessstab (Ölstandsanzeige).
• Systemdruckmesser.
• Öleinfüllstutzen.

Die Pumpe saugt Öl aus der Ölwanne an und fördert es den Ölleitungen und -kanälen im BC und dem Zylinderkopf. Durch sie dringt das Öl in die Kontaktstellen der Reibflächen ein.

Versorgungs System

Das Versorgungssystem für Otto- und Kompressions-Brennkraftmaschinen ist unterschiedlich, obwohl sie eine Reihe von gemeinsamen Elementen teilen. Häufig sind:

• Treibstofftank.
• Kraftstoffstandsensor.
• Kraftstofffilter - grob und fein.
• Kraftstoffleitungen.
• Ansaugkrümmer.
• Luftanschlüsse.
• Luftfilter.

Beide Systeme verfügen über Kraftstoffpumpen, Kraftstoffverteiler und Kraftstoffeinspritzdüsen, aber aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Benzin- und Dieselkraftstoff weist ihr Design erhebliche Unterschiede auf. Das Versorgungsprinzip selbst ist das gleiche: Kraftstoff aus dem Tank wird von einer Pumpe über Filter zum Kraftstoffverteilerrohr gefördert, von wo aus er in die Injektoren gelangt. Wenn es aber bei den meisten Otto-Verbrennungsmotoren über Injektoren dem Saugrohr eines Pkw-Motors zugeführt wird, wird es bei Dieselmotoren direkt in den Zylinder geleitet und vermischt sich dort bereits mit Luft. Zum Kraftstoffsystem gehören auch die Teile, die die Luft reinigen und den Zylindern zuführen – Luftfilter und Leitungen.

Abgassystem

Das Abgassystem dient dazu, Abgase aus den Zylindern eines Automotors zu entfernen. Die wichtigsten Details, die es ausmachen:

• Ein Auspuffkrümmer.
• Ansaugrohr des Schalldämpfers.
• Resonator.
• Schalldämpfer.
• Auspuff.

Bei modernen Verbrennungsmotoren wird die Abgasstruktur durch Vorrichtungen zur Neutralisierung von Schadstoffemissionen ergänzt. Es besteht aus einem Katalysator und Sensoren, die mit dem Motorsteuergerät kommunizieren. Abgase aus dem Auspuffkrümmer durch das vordere Rohr gelangen in den Katalysator, dann durch den Resonator in den Schalldämpfer. Dann werden sie durch das Auspuffrohr in die Atmosphäre abgegeben.

Abschließend sind die Systeme zum Starten und Steuern des Motors des Autos zu erwähnen. Sie sind ein wichtiger Bestandteil des Motors, müssen jedoch in Verbindung mit der Elektrik des Fahrzeugs betrachtet werden, was den Rahmen dieses Artikels über das Innenleben des Motors sprengen würde.

Stimmen Sie zu, dass Autos, Züge, Motorschiffe usw. aus der modernen Welt heute nicht mehr wegzudenken sind. Aber es war nicht immer so.

In jüngerer Zeit, vor etwa zweihundert Jahren, waren Pferde neben den eigenen Beinen das einzige Fortbewegungsmittel auf dem Boden. Pferde trugen Karren, Karren, Kutschen, sogar Wagen auf Schienen.

Und die Idee, dass all dies ohne die Hilfe dieser unglücklichen Tiere bewegt werden könnte, stammte aus dem Reich der Fantasie. Damals, Anfang des 19. Jahrhunderts, begannen die ersten Erfindungen von selbstfahrenden Maschinen auf Basis der Dampfmaschine.

Bei einem solchen Motor wurde ein mit Wasser gefüllter Kessel durch Feuer erhitzt, und der Dampf des kochenden Wassers verrichtete die mechanische Arbeit, um den Motor in Gang zu setzen. Die Motoren waren monströs, ineffizient, riesig und unsicher. Auf Basis dieser Motoren entstanden jedoch die ersten Wagen, Dampflokomotiven und Dampfschiffe.

Die Erfindung des Verbrennungsmotors

Diese Idee gefiel den Leuten trotz aller Nachteile. Dann war es ein Wunder der Technik. Und erst 1860, als Dampfmaschinen bereits überall im Einsatz waren und nicht mehr als etwas Außergewöhnliches galten, der erste Verbrennungsmotor wurde erfunden.

Es dauerte weitere 18 Jahre, bis die Erfindung zu einer normal funktionierenden Version finalisiert wurde, die bis heute die Basis jedes Verbrennungsmotors eines Viertaktmotors ist.

Nach weiteren sieben Jahren begannen die Motoren mit Benzin zu laufen. Vorher war ihr Brennstoff Leuchtgas. Fast überall werden heute Verbrennungsmotoren mit einem Vielfachen von vier Zylindern eingesetzt. Schauen wir uns den Aufbau und die Funktionsweise eines Verbrennungsmotors an.

Das Gerät und das Funktionsprinzip des Verbrennungsmotors

Es besteht aus einem Zylinder mit Kolben, Ventilen für Kraftstoffein- und -auslass und einer mit dem Kolben verbundenen Kurbelwelle. Analysieren wir die Funktionsweise eines Verbrennungsmotors anhand des einfachsten Einzylindermotors.

Zur Zeit erste Maßnahme durch das Kraftstoffventil wird ein brennbares Gemisch aus Benzin und Luft eingelassen. Der Kolben bewegt sich nach unten.

Auf zweite Maßnahme Der Kolben bewegt sich nach oben, komprimiert dieses Gemisch und erwärmt es.

Dritte Maßnahme: Das komprimierte Gemisch wird durch eine elektrische Kerze gezündet und die Energie dieser kleinen Explosion drückt den Kolben nach unten und treibt die Kurbelwelle an. Die Kraft des Schubs reicht für die durch Trägheit rotierende Kurbelwelle aus, um den Kolben bei nachfolgenden Hüben in Bewegung zu setzen.

Endlich auf vierte Maßnahme, durch das zweite Ventil werden die Abgase vom Kolben aus dem Zylinder gedrückt. Wie Sie sehen, funktioniert nur einer der vier Balken.

Zur gleichmäßigen Drehung der Welle und Leistungssteigerung sind vier Zylinder auf einer Welle zusammengefasst, so dass sich bei jedem Hub einer der Zylinder im Arbeitshub befindet. In diesem Fall drehen sie die Kurbelwelle gleichmäßig und gleichmäßig. Acht, zwölf oder mehr Zylinder dienen ausschließlich der Steigerung