1 silnik spalinowy. Silnik spalinowy i jego zastosowanie we współczesnym świecie

Silnik składa się z cylindra 5 i skrzyni korbowej 6, która jest zamknięta od dołu paletą 9 (ryc. A). Wewnątrz cylindra porusza się tłok 4 z pierścieniami ściskającymi (uszczelniającymi) 2, mającymi postać szkła z dnem w górnej części. Tłok przez sworzeń tłoka 3 i korbowód 14 jest połączony z wałem korbowym 8, który obraca się w głównych łożyskach znajdujących się w skrzyni korbowej. Wał korbowy składa się z głównych czopów 13, policzków 10 i sworznia korbowego 11. Cylinder, tłok, korbowód i wał korbowy tworzą tak zwany mechanizm korbowy, który przekształca ruch tłokowy tłoka w ruch obrotowy wału korbowego (patrz ryc. 6).

Z góry cylinder 5 jest pokryty głowicą 1 z zaworami 15 i 17, których otwieranie i zamykanie jest ściśle skoordynowane z obrotem wału korbowego, a zatem z ruchem tłoka.

Ruch tłoka jest ograniczony przez dwa skrajne położenia, w których jego prędkość wynosi zero: górny martwy punkt (TDC), który odpowiada największej odległości tłoka od wału (patrz rys. 6) i dolny martwy punkt (BDC), odpowiadający jego najmniejszej odległości od wału.

Nieprzerwany ruch tłoka przez martwe punkty zapewnia koło zamachowe 7, mające postać tarczy z masywnym obrzeżem.

Odległość przebyta przez tłok między punktami martwymi nazywana jest skokiem tłoka. S., a odległość między osiami korbowodu głównego i korbowodu - promień korby R   (rys. b). Skok tłoka jest równy dwóm promieniom korby: S \u003d 2R. Objętość, którą tłok opisuje w jednym skoku, nazywa się przesunięciem cylindra (przesunięcie) V godz:

V h \u003d (¶ / 4) D 2 S..

Objętość powyżej tłoka V c   w pozycji TDC (patrz rys. a) i nazywa się objętością komory spalania (sprężanie). Suma objętości roboczej cylindra i objętości komory spalania jest całkowitą objętością cylindra V a:

V a \u003d V h + V c.

Stosunek całkowitej objętości cylindra do objętości komory spalania nazywany jest stopniem sprężania e:

e \u003d V a / V c.

Współczynnik sprężania jest ważnym parametrem silników spalinowych, ponieważ ma duży wpływ na jego wydajność i moc.

Zasada pracy.

Działanie tłokowego silnika spalinowego opiera się na wykorzystaniu rozszerzania się ogrzanych gazów podczas przemieszczania tłoka z TDC do BDC.

Ogrzewanie gazów w pozycji TDC osiąga się w wyniku spalania w cylindrze paliwa zmieszanego z powietrzem. Zwiększa to temperaturę gazów i ich ciśnienie. Ponieważ ciśnienie pod tłokiem jest równe ciśnieniu atmosferycznemu, a w cylindrze jest znacznie większe, wówczas pod wpływem różnicy ciśnień tłok porusza się w dół, a gazy rozszerzają się, wykonując użyteczną pracę. Praca wykonywana przez rozprężanie gazów jest przenoszona na wał korbowy poprzez mechanizm korbowy, a stamtąd do przekładni i kół samochodu.

Aby silnik stale wytwarzał energię mechaniczną, cylinder musi być okresowo napełniany nowymi porcjami powietrza przez zawór wlotowy 15, a paliwo przez dyszę 16 lub mieszanina powietrza i paliwa powinna być dostarczana przez zawór wlotowy. Produkty spalania paliwa po ich rozprężeniu są usuwane z cylindra przez zawór wydechowy 17. Zadania te wykonuje mechanizm dystrybucji gazu, który kontroluje otwieranie i zamykanie zaworów, oraz układ zasilania paliwem.

1. Cykl wlotowy - mieszanka paliwowo-powietrzna wlotowa
2. Cykl kompresji - Mieszanina jest kompresowana i podpala się.
3. Skok przedłużenia - mieszanina pali się i popycha tłok w dół
4. Udar zwalniający - dostępne produkty spalania

Zasada działania   Spalanie paliwa zachodzi w komorze spalania, która znajduje się wewnątrz cylindra silnika, gdzie paliwo płynne jest wprowadzane do mieszanki z powietrzem lub osobno. Energia cieplna uzyskana podczas spalania paliwa jest przekształcana w pracę mechaniczną. Produkty spalania są usuwane z cylindra, a na ich miejsce zasysana jest nowa porcja paliwa. Zestaw procesów zachodzących w cylindrze od wlotu wsadu (mieszanina robocza lub powietrze) do spalin, jest faktycznym lub roboczym cyklem silnika.

Układy i mechanizmy silnika oraz ich przeznaczenie.

WPROWADZENIE

W czasach starożytnych ludzie obsługiwali najprostsze mechanizmy rękami lub przy pomocy zwierząt. Następnie nauczyli się wykorzystywać siłę wiatru podczas żeglowania na żaglowcach. Nauczyli się także używać wiatru do obracania wiatraków, mielenia ziarna na mąkę. Później zaczęli wykorzystywać energię przepływu wody w rzekach do obracania kół wodnych. Koła te pompowały i podniosły wodę lub sterowały różnymi mechanizmami.
Historia pojawienia się silników cieplnych sięga w przeszłość. Chociaż silnik spalinowy jest bardzo złożonym mechanizmem. A funkcja pełniona przez rozszerzalność cieplną w silnikach spalinowych nie jest tak prosta, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. Tak, i nie byłoby silników spalinowych bez zastosowania rozszerzalności cieplnej gazów.

Cel pracy:
  Rozważ silnik spalinowy.

Zadania:
  1. Studiować teorię silników spalinowych wewnętrznych i zewnętrznych.
  2. Zaprojektuj model oparty na teorii silników spalinowych.
  3. Rozważ wpływ ICE na środowisko.
  4. Utwórz broszurę na temat: „Silnik spalinowy”.

Hipoteza:
  Jako elektrownie samochodowe najbardziej rozpowszechnione są silniki spalinowe, w których proces spalania paliwa z wydzielaniem ciepła i przekształcaniem go w pracę mechaniczną odbywa się bezpośrednio w cylindrach. Większość nowoczesnych samochodów ma silniki spalinowe.

Trafność:
  Fizyka i prawa fizyczne są integralną częścią naszego życia.
  Technologia, budynki, różne procesy zachodzące w naszym świecie - wszystko to fizyka. Nie możemy żyć i nie wiedzieć, nawet elementarne prawa tej nauki. Dlatego fizyka jest istotną, nie starzejącą się nauką.
  Temat naszej pracy pomoże uczniom zrozumieć i nauczyć się na pierwszy rzut oka najczęstszych procesów w otaczającym nas świecie, ale złożonych w ich strukturze.

WYNIKI BADAŃ

Silnik spalinowy

Znaczny wzrost we wszystkich sektorach gospodarki wymaga przepływu dużej liczby towarów i pasażerów. Wysoka zwrotność, zwrotność i zdolność przystosowywania się do pracy w różnych warunkach sprawiają, że samochód jest jednym z głównych środków transportu towarów i pasażerów. Transport drogowy stanowi ponad 80% towarów transportowanych łącznie wszystkimi rodzajami transportu oraz ponad 70% ruchu pasażerskiego. W ostatnich latach fabryki przemysłu samochodowego opanowały wiele modeli zmodernizowanych i nowych urządzeń motoryzacyjnych, w tym w rolnictwie, budownictwie, handlu, przemyśle naftowym i gazowym oraz leśnym. Obecnie istnieje duża liczba urządzeń wykorzystujących rozszerzalność cieplną gazów. Takie urządzenia obejmują silnik gaźnika, silniki diesla, silniki turboodrzutowe itp.

Silniki cieplne można podzielić na dwie główne grupy:
  1. Silniki ze spalaniem zewnętrznym.
  2. Silniki spalinowe.

Studiując temat lekcji „Silniki spalinowe” w 8 klasie, zainteresowaliśmy się tym tematem. Żyjemy we współczesnym świecie, w którym technologia odgrywa ważną rolę. Nie tylko sprzęt, z którego korzystamy w domu, ale także samochód, którym jedziemy. Patrząc na samochód, byłem przekonany, że silniki są niezbędną częścią samochodu. Nie ma znaczenia, czy to stary, czy nowy samochód. Dlatego postanowiliśmy poruszyć temat silnika spalinowego, którego używaliśmy wcześniej i teraz.

Aby zrozumieć urządzenie ICE, postanowiliśmy je sami stworzyć i to właśnie otrzymaliśmy.

Produkcja ICE

Materiał:   karton, klej, drut, silnik, koła zębate, akumulator 9 V.

Postęp produkcji
  1. Wykonane z tekturowego wału korbowego (wycięty okrąg)
  2. Zrobili pręt łączący (złożył prostokątny arkusz tektury 15 * 8 na pół i kolejne 90 stopni), na końcach których wykonano otwory
  3. Tłok został wykonany z tektury, w której wykonano otwory (pod palcami tłoka)
  4. Palce tłoka wykonały otwory w tłoku na wymiar, składając mały arkusz tektury
  5. Za pomocą sworznia tłokowego tłok jest przymocowany do korbowodu, a za pomocą drutu korbowód jest przymocowany do wału korbowego
  6. Cylinder został zwinięty zgodnie z rozmiarem tłoka, a skrzynia korbowa zgodnie z rozmiarem wału korbowego (Carter - skrzynia pod wałem korbowym)
  7. Zmontowano mechanizm obrotu wału korbowego (za pomocą kół zębatych i silnika), aby przy dużych prędkościach obrotowych silnik rozwijał niższe obroty (aby mógł obrócić wał korbowy za pomocą korbowodu i tłoka)
  8. Mechanizm obrotowy przymocowano do wału korbowego i umieszczono w skrzyni korbowej (mocując mechanizm rozrządu do ściany skrzyni korbowej)
  9. Tłok został umieszczony w cylindrze, a cylinder i skrzynia korbowa zostały przyklejone.
  10. Idąc dwoma drutami + i - z silnika podłączamy do akumulatora i obserwujemy ruch tłoka.

Widok modelu z zewnątrz

Widok modelu w środku

Aplikacja ICE

Rozszerzalność cieplna znalazła zastosowanie w różnych nowoczesnych technologiach. W szczególności można powiedzieć o zastosowaniu rozszerzalności cieplnej gazu w inżynierii cieplnej. Na przykład zjawisko to stosuje się w różnych silnikach cieplnych, tj. W silnikach spalinowych wewnętrznego i zewnętrznego:
  * Silniki obrotowe;
  * Silniki odrzutowe;
  * Silniki Turbojet;
  * Turbiny gazowe;
  * Silniki Wankela;
  * Silniki Stirlinga;
  * Elektrownie jądrowe.

Rozszerzalność termiczna wody jest wykorzystywana w turbinach parowych itp. Wszystko to z kolei jest szeroko stosowane w różnych sektorach gospodarki narodowej. Na przykład najczęściej stosowane są silniki spalinowe:
  * Instalacje transportowe;
  * Maszyny rolnicze.

W energetyce stacjonarnej powszechnie stosuje się silniki spalinowe:
  * W małych elektrowniach;
  * Pociągi energetyczne;
  * Elektrownie awaryjne.

ICE są również szeroko stosowane jako napęd sprężarek i pomp do zasilania gazem, olejem, paliwem płynnym itp. Rurociągami podczas eksploracji oraz do napędzania platform wiertniczych podczas wiercenia studni na polach gazowych i naftowych.
  Silniki turboodrzutowe są szeroko stosowane w lotnictwie. Turbiny parowe są głównym silnikiem napędzającym generatory elektryczne w elektrowniach cieplnych. Turbiny parowe są również używane do napędzania dmuchaw odśrodkowych, sprężarek i pomp.
  Istnieją nawet silniki parowe, ale nie są one rozpowszechnione ze względu na złożoność strukturalną.
  Rozszerzalność cieplna jest również stosowana w różnych przekaźnikach termicznych, których zasada działania opiera się na rozszerzalności liniowej rurki i pręta, wykonanych z materiałów o różnych współczynnikach temperaturowych rozszerzalności liniowej.

Wpływ silników cieplnych na środowisko

Negatywny wpływ silników cieplnych na środowisko wynika z różnych czynników.
  Po pierwsze, podczas spalania paliwa wykorzystywany jest tlen z atmosfery, w wyniku czego zawartość tlenu w powietrzu stopniowo maleje.
  Po drugie, spalaniu paliwa towarzyszy uwalnianie dwutlenku węgla do atmosfery.
  Po trzecie, spalanie węgla i ropy powoduje zanieczyszczenie atmosfery przez związki azotu i siarki szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. A silniki samochodowe rocznie emitują do atmosfery 2-3 tony ołowiu.
  Emisje szkodliwych substancji do atmosfery nie są jedyną stroną wpływu silników cieplnych na przyrodę. Zgodnie z prawami termodynamiki produkcji energii elektrycznej i mechanicznej zasadniczo nie można prowadzić bez odprowadzania znacznych ilości ciepła do środowiska. Nie może to prowadzić do stopniowego wzrostu średniej temperatury na Ziemi.

Metody radzenia sobie ze szkodliwym wpływem silników cieplnych na środowisko

Jeden ze sposobów zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska wiąże się z zastosowaniem silników Diesla zamiast silników benzynowych z gaźnikiem w samochodach, które nie dodają do paliwa związków ołowiu.
  Obiecujący jest rozwój samochodów, w których zamiast silników benzynowych stosuje się silniki elektryczne lub silniki wykorzystujące wodór jako paliwo.
  Innym sposobem jest zwiększenie wydajności silników cieplnych. W Instytucie Syntezy Petrochemicznej im A. V. Topchieva RAS opracował najnowsze technologie przetwarzania dwutlenku węgla w metanol (alkohol metylowy) i eter dimetylowy, które zwiększają wydajność urządzeń 2–3 razy przy znacznym spadku energii elektrycznej. Utworzono tutaj nowy typ reaktora, w którym wydajność została zwiększona 2-3 razy.
  Wprowadzenie tych technologii zmniejszy akumulację dwutlenku węgla w atmosferze i pomoże nie tylko stworzyć alternatywne surowce do syntezy wielu związków organicznych, których podstawą jest dziś olej, ale także rozwiązać wyżej wymienione problemy środowiskowe.

WNIOSEK

Dzięki naszej pracy możemy wyciągnąć następujące wnioski:
  Nie byłoby silników spalinowych bez zastosowania rozszerzalności cieplnej gazów. I łatwo nas do tego przekonać, po szczegółowym zbadaniu zasady działania ICE, ich cykli roboczych - cała ich praca opiera się na zastosowaniu rozszerzalności cieplnej gazów. Ale ICE jest tylko jednym ze specyficznych zastosowań rozszerzalności cieplnej. Sądząc po korzyściach, jakie ekspansja termiczna przynosi ludziom poprzez silnik spalinowy, można ocenić zalety tego zjawiska w innych obszarach działalności człowieka.
  I niech minie era silnika spalinowego, nawet jeśli mają wiele niedociągnięć, niech pojawią się nowe silniki, które nie zanieczyszczają środowiska wewnętrznego i nie używają funkcji rozszerzalności cieplnej, ale pierwsze przyniosą korzyści ludziom przez długi czas, a ludzie będą reagować uprzejmie przez wiele setek lat o nich, ponieważ wprowadzili ludzkość na nowy poziom rozwoju, a po jej przejściu ludzkość wzrosła jeszcze wyżej.

Literatura

1. Czytelnik fizyki: A. S. Enochowicz - M.: Edukacja, 1999
  2. Detlaf A. A., Yavorsky B. M. Kurs fizyki: - M., Higher School., 1989.
  3. Kabardin O. F. Fizyka: Referencje: Oświecenie 1991.
  4. Zasoby internetowe.

Kierownicy pracy:
  Shavrova T. G. nauczyciel fizyki,
  Bachurin D.N. nauczyciel informatyki.

Miejska instytucja edukacyjna
  „Liceum nr 2 w maju”
Powiat Bijsk na terytorium Ałtaju

  - Uniwersalny zespół napędowy stosowany w prawie wszystkich typach nowoczesnych pojazdów. Trzy promienie zamknięte w kole, słowa „Na Ziemi, na wodzie i na niebie” są znakiem towarowym i mottem Mercedes-Benz, jednego z wiodących producentów silników Diesla i silników benzynowych. Konstrukcja silnika, historia jego powstania, główne typy i perspektywy rozwoju - to krótka zawartość tego materiału.

Trochę historii

Zasada przekształcania ruchu posuwisto-zwrotnego w ruch obrotowy za pomocą mechanizmu korbowego jest znana od 1769 roku, kiedy Francuz Nicolas Joseph Cunho pokazał światu pierwszy samochód parowy. Silnik wykorzystywał parę wodną jako płyn roboczy, był małej mocy i rozpryskiwał kłęby czarnego, śmierdzącego dymu. Takie jednostki były wykorzystywane jako elektrownie w fabrykach, fabrykach, statkach i pociągach, podczas gdy kompaktowe modele istniały w formie technicznej ciekawości.

Wszystko zmieniło się w czasie, gdy w poszukiwaniu nowych źródeł energii ludzkość zwróciła oczy na organiczną ciecz - olej. Aby zwiększyć charakterystykę energetyczną tego produktu, naukowcy i badacze przeprowadzili eksperymenty dotyczące destylacji i destylacji, a wreszcie uzyskali nieznaną dotąd substancję - benzynę. Ta przezroczysta ciecz o żółtawym odcieniu spaliła się bez tworzenia sadzy i sadzy, uwalniając znacznie więcej energii cieplnej niż ropa naftowa.

Mniej więcej w tym samym czasie Etienne Lenoir zaprojektował pierwszy dwusuwowy silnik spalinowy i opatentował go w 1880 roku.

W 1885 roku niemiecki inżynier Gottlieb Daimler we współpracy z przedsiębiorcą Wilhelm Maybach opracował kompaktowy silnik benzynowy, który już rok później znalazł zastosowanie w pierwszych modelach samochodów. Rudolf Diesel, pracując w kierunku zwiększenia wydajności silnika spalinowego (silnika spalinowego), w 1897 r. Zaproponował zupełnie nowy schemat zapłonu paliwa. Zapłon w silniku nazwanym na cześć wielkiego projektanta i wynalazcy następuje z powodu ogrzewania płynu roboczego podczas sprężania.

A w 1903 roku bracia Wright wystartowali z powietrzem swój pierwszy samolot wyposażony w silnik benzynowy Wright-Taylor z prymitywnym schematem wtrysku paliwa.

Jak to działa

Ogólna struktura silnika i podstawowe zasady jego działania staną się jasne podczas badania jednocylindrowego dwusuwowego modelu.

Taki silnik spalinowy składa się z:

• komory spalania;
• tłok połączony z wałem korbowym za pomocą mechanizmu korbowego;
• układy zasilania i zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej;
• zawory do usuwania produktów spalania (gazy spalinowe).

Po uruchomieniu silnika tłok zaczyna się od górnego martwego punktu (TDC) do dołu (BDC), z powodu obrotu wału korbowego. Po osiągnięciu punktu końcowego zmienia kierunek ruchu na TDC, a jednocześnie mieszanka paliwowo-powietrzna jest wprowadzana do komory spalania. Ruchomy tłok ściska zespół paliwowy; po osiągnięciu górnego martwego punktu elektroniczny układ zapłonowy zapala mieszankę. Szybko rozszerzające się, płonące opary benzyny rzucają tłok w dolne martwe miejsce. Po przejściu pewnej części ścieżki otwiera zawór wylotowy, przez który gorące gazy opuszczają komorę spalania. Po przekroczeniu dolnego punktu tłok zmienia kierunek na TDC. W tym czasie wał korbowy wykonał jeden obrót.

Wyjaśnienia te staną się bardziej zrozumiałe podczas oglądania filmu na temat pracy silnika spalinowego.

Ten film wyraźnie pokazuje urządzenie i działanie silnika samochodu.

Dwa paski

Główną wadą obwodu push-pull, w którym tłok pełni rolę elementu rozprowadzającego gaz, jest utrata substancji roboczej w momencie usuwania spalin. A system wymuszonego oczyszczania i zwiększone wymagania dotyczące odporności cieplnej zaworu wydechowego prowadzą do wzrostu ceny silnika. W przeciwnym razie nie jest możliwe osiągnięcie wysokiej mocy i trwałości jednostki napędowej. Głównym obszarem zastosowania takich silników są motorowery i niedrogie motocykle, silniki do łodzi i kosiarki.

Cztery miary

Opisane wady pozbawione są czterosuwowych ICE stosowanych w bardziej „poważnej” technice. Każda faza działania takiego silnika (wlot mieszanki, sprężanie, suw roboczy i zrzut spalin) odbywa się za pomocą mechanizmu dystrybucji gazu.

Rozdział faz silnika spalinowego jest bardzo arbitralny. Bezwładność gazów wydechowych, występowanie lokalnych wirów i przepływ wsteczny w strefie zaworów wydechowych prowadzi do wzajemnego nakładania się w czasie procesów wtryskiwania mieszanki paliwowej i usuwania produktów spalania. W rezultacie płyn roboczy w komorze spalania jest zanieczyszczony spalinami, w wyniku czego zmieniają się parametry spalania zespołów paliwowych, zmniejsza się przenoszenie ciepła, a moc maleje.

Problem został skutecznie rozwiązany poprzez mechaniczną synchronizację działania zaworów dolotowych i wydechowych z prędkością wału korbowego. Mówiąc prosto, wtrysk mieszanki paliwowo-powietrznej do komory spalania nastąpi dopiero po całkowitym usunięciu spalin i zamknięciu zaworu wydechowego.

Ale ten system kontroli gazu ma również swoje wady. Optymalną pracę silnika (minimalne zużycie paliwa i maksymalną moc) można osiągnąć przy dość wąskim zakresie obrotów wału korbowego.

Rozwój technologii komputerowej i wprowadzenie elektronicznych jednostek sterujących umożliwiły skuteczne rozwiązanie tego problemu. Elektromagnetyczny układ sterowania zaworów silnika spalinowego pozwala w locie, w zależności od trybu pracy, wybrać optymalny czas. Animowane schematy i niestandardowe filmy ułatwiają zrozumienie tego procesu.

Na podstawie wideo nietrudno stwierdzić, że nowoczesny samochód to ogromna liczba różnego rodzaju czujników.

Rodzaje ICE

Ogólny układ silnika pozostaje niezmieniony przez długi czas. Główne różnice dotyczą rodzajów użytego paliwa, systemów przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej i schematów zapłonu.
  Rozważ trzy główne typy:

1. gaźnik benzynowy;
2. wtrysk benzyny;
3. olej napędowy.

Gaźnik benzynowy ICE

Przygotowanie jednorodnej (jednorodnej w składzie) mieszanki paliwowo-powietrznej odbywa się przez rozpylanie ciekłego paliwa w strumieniu powietrza, którego intensywność jest regulowana przez stopień obrotu przepustnicy. Wszystkie operacje przygotowania mieszaniny są przeprowadzane poza komorą spalania silnika. Zaletą silnika gaźnika jest możliwość dostosowania składu mieszanki paliwowej „na kolana”, łatwość konserwacji i naprawy, względna taniość konstrukcji. Główną wadą jest zwiększone zużycie paliwa.

Tło historyczne Pierwszy silnik tego typu został zaprojektowany i opatentowany w 1888 roku przez rosyjskiego wynalazcę Ogneslava Kostovicha. Przeciwstawny układ tłoków usytuowanych poziomo i poruszających się ku sobie jest nadal z powodzeniem stosowany w tworzeniu silników spalinowych. Najbardziej znanym samochodem, w którym zastosowano ICE tego projektu, jest Volkswagen Beetle.

Wtrysk benzyny ICE

Przygotowanie zespołów paliwowych odbywa się w komorze spalania silnika przez rozpylanie paliwa za pomocą dysz wtryskiwaczy. Wtrysk jest kontrolowany przez jednostkę elektroniczną lub komputer pokładowy samochodu. Natychmiastowa reakcja układu sterowania na zmianę trybu pracy silnika zapewnia stabilność i optymalne zużycie paliwa. Wadą jest złożoność projektowania, zapobieganie i uruchamianie są możliwe tylko na wyspecjalizowanych stacjach paliw.

Silnik wysokoprężny

Mieszanka paliwowo-powietrzna jest przygotowywana bezpośrednio w komorze spalania silnika. Pod koniec cyklu sprężania powietrza w cylindrze dysza wtryskuje paliwo. Zapłon następuje z powodu kontaktu z powietrzem atmosferycznym przegrzanym podczas sprężania. Zaledwie 20 lat temu jako jednostki napędowe specjalnego wyposażenia zastosowano wolnoobrotowe silniki wysokoprężne. Pojawienie się technologii turbodoładowania utorowało im drogę w świecie samochodów.

Sposoby dalszego rozwoju ICE

Myśl projektowa nigdy nie stoi w miejscu. Główne kierunki dalszego rozwoju i udoskonalania silników spalinowych to zwiększenie wydajności i zminimalizowanie szkodliwych dla środowiska substancji w spalinach. Zastosowanie warstwowych mieszanek paliwowych, projektowanie kombinowanych i hybrydowych ICE to tylko pierwsze etapy długiej podróży.

Silnik samochodu może wyglądać jak duży, splątany mieszanka metalowych części, rur i przewodów dla niewtajemniczonych. Jednocześnie silnik jest „sercem” niemal każdego samochodu - 95% wszystkich samochodów pracuje na silniku spalinowym.

W tym artykule omówimy działanie silnika spalinowego: jego ogólna zasada, przestudiujemy poszczególne elementy i fazy silnika, dowiemy się dokładnie, w jaki sposób potencjalne paliwo zamienia się w siłę obrotową, i spróbujemy odpowiedzieć na następujące pytania: jak działa silnik spalinowy, jakie silniki i ich typy i co oznaczają te lub inne parametry i cechy silnika? I jak zawsze wszystko to jest proste i niedrogie, jak dwa razy dwa.

Głównym celem silnika benzynowego w samochodzie jest przekształcenie benzyny w ruch, aby samochód mógł się poruszać. Obecnie najłatwiejszym sposobem na wywołanie ruchu z benzyny jest po prostu spalenie jej w silniku. Zatem „silnik” samochodowy jest silnikiem spalinowym - tj. następuje spalanie benzyny.

Istnieją różne typy silników spalinowych. Silniki Diesla są jedną formą, a turbiny gazowe zupełnie inne. Każda z nich ma swoje zalety i wady.

Jak zauważysz, ponieważ istnieje silnik spalinowy, silnik spalinowy zewnętrzny również musi istnieć. Silnik parowy w staromodnych pociągach i statkach jest najlepszym przykładem silnika spalinowego. Paliwo (węgiel, drewno, olej, dowolne inne) w silniku parowym pali się na zewnątrz silnika, tworząc parę, a para powoduje ruch wewnątrz silnika. Oczywiście silnik spalania wewnętrznego jest znacznie bardziej wydajny (przynajmniej zużywa znacznie mniej paliwa na kilometr pojazdu) niż spalanie zewnętrzne, ponadto silnik spalania wewnętrznego ma znacznie mniejszy rozmiar niż równoważny silnik spalania zewnętrznego. To wyjaśnia, dlaczego nie widzimy jednego samochodu podobnego do lokomotywy parowej.

Zobaczmy teraz bardziej szczegółowo, jak działa silnik spalinowy.

Spójrzmy na zasadę, która polega na każdym ruchu posuwisto-zwrotnym silnika spalinowego: jeśli umieścisz niewielką ilość paliwa wysokoenergetycznego (np. Benzyny) w małej zamkniętej przestrzeni i rozpalisz go (to paliwo), niesamowita ilość energii zostanie uwolniona w postaci rozprężającego się gazu. Możesz użyć tej energii na przykład do napędzania ziemniaków. W tym przypadku energia jest przekształcana w ruch tego ziemniaka. Na przykład, jeśli włożysz trochę benzyny do rury, w której jeden koniec jest szczelnie zamknięty, a drugi jest otwarty, następnie wbij ziemniaka i podpal benzynę, wówczas jego eksplozja uruchomi ruch tego ziemniaka przez ściśnięcie go eksplodującą benzyną, w ten sposób ziemniak będzie latał wysoko na niebie, jeśli skierujesz rurę w górę. Pokrótce opisaliśmy zasadę działania starej armaty. Ale możesz również użyć takiej energii benzyny do bardziej interesujących celów. Na przykład, jeśli możesz stworzyć cykl eksplozji gazu setki razy na minutę i jeśli możesz wykorzystać tę energię do przydatnych celów, wiedz, że masz już rdzeń silnika samochodu!

Prawie wszystkie samochody używają obecnie tego, co nazywa się czterocyklowe spalanie przekształcać benzynę w ruch. Cykl czterocyklowy jest również znany jako cykl Otto - na cześć Nikolaia Otto, który wynalazł go w 1867 roku. Oto więc te 4 cykle pracy silnika:

1. Cykl poboru paliwa
2. Cykl sprężania paliwa
3. Cykl paliwowy
4. Cykl wydechowy

Wszystko wydaje się jasne, prawda? Na poniższym rysunku widać, że element zwany tłokiem zastępuje ziemniaki w opisanym wcześniej „pistolecie do ziemniaków”. Tłok jest połączony z wałem korbowym za pomocą korbowodu. Po prostu nie przejmuj się nowymi warunkami - w zasadzie nie ma ich tak wiele z silnika!

Na rysunku litery wskazują następujące elementy silnika:

A - Wałek rozrządu
   B - pokrywa zaworu
   C - zawór wydechowy
   D - port wylotowy
   E - Głowica cylindra
   F - Wnęka na chłodziwo
   G - Blok silnika
   H - Miska olejowa
   I - półka silnika
   J - świeca zapłonowa
   K - zawór wlotowy
   L - Wlot
   M - Tłok
   N - Korbowód
   O - Łożysko korbowodu
   P - Wał korbowy

Oto, co dzieje się, gdy silnik przechodzi przez pełny czterosuwowy cykl:

1. Początkowe położenie tłoka znajduje się na samej górze, w tym momencie otwiera się zawór wlotowy, a tłok porusza się w dół, w ten sposób zasysając przygotowaną mieszaninę benzyny i powietrza do cylindra. To jest skok wlotowy. Tylko niewielka kropla benzyny musi zmieszać się z powietrzem, aby działała.
2. Kiedy tłok osiąga najniższy punkt, zawór wlotowy zamyka się, a tłok zaczyna się cofać w górę (benzyna znajduje się w „pułapce”), sprężając tę \u200b\u200bmieszaninę paliwa i powietrza. Kompresja sprawi, że eksplozja będzie silniejsza.
3. Gdy tłok osiąga szczyt skoku, świeca zapłonowa emituje iskrę wytwarzaną przez napięcie o wartości ponad dziesięciu tysięcy woltów w celu zapalenia benzyny. Następuje detonacja, a gaz w cylindrze wybucha, popychając tłok w dół z niesamowitą siłą.
4. Gdy tłok ponownie osiągnie dno skoku, nadszedł czas na otwarcie zaworu wydechowego. Następnie tłok porusza się w górę (dzieje się to już w wyniku bezwładności), a zużyta mieszanina benzyny i powietrza opuszcza cylinder przez otwór wydechowy, aby udać się do rury wydechowej i dalej do górnej atmosfery.

Teraz, gdy zawór znów znajduje się na samej górze, silnik jest gotowy do następnego cyklu, dzięki czemu zasysa następną porcję mieszanki powietrza i benzyny, aby dalej odwijać wał korbowy, który w rzeczywistości przenosi skręcanie poprzez przeniesienie na koła. Teraz spójrz poniżej, jak działa silnik we wszystkich czterech pociągnięciach.

Widać wyraźniej działanie silnika spalinowego na dwóch poniższych animacjach:

Jak działa silnik - animacja

Zwróć uwagę, że ruch powstały w wyniku działania silnika spalinowego jest rotacją, podczas gdy ruch wytworzony przez „działo do ziemniaków” jest liniowy (bezpośredni). W silniku ruch liniowy tłoków przekształca się w ruch obrotowy wału korbowego. Potrzebujemy ruchu obrotowego, ponieważ planujemy obrócić koła samochodu.

Teraz spójrzmy na wszystkie części, które współpracują ze sobą w przyjaznym zespole, aby tak się stało, zaczynając od cylindrów!

Rdzeniem silnika jest cylinder z tłokiem, który porusza się w górę i w dół wewnątrz cylindra. Silnik opisany powyżej ma jeden cylinder. Wydawałoby się, że co jeszcze jest potrzebne do samochodu? I oto jest, samochód do wygodnej jazdy potrzebuje co najmniej 3 więcej tych cylindrów z tłokami i wszystkich atrybutów niezbędnych dla tej pary (zawory, korbowody itp.), Ale jeden cylinder jest odpowiedni tylko dla większości kosiarek do trawy. Spójrz - poniżej na animacji zobaczysz pracę 4-cylindrowego silnika:

Typy silników

Samochody najczęściej mają cztery, sześć, osiem, a nawet dziesięć, dwanaście i szesnaście cylindrów (ostatnie trzy opcje są instalowane głównie w samochodach sportowych i kulach ognistych). W silniku wielocylindrowym wszystkie cylindry są zwykle umiejscowione na jeden z trzech sposobów:

• In-line
• W kształcie litery V.
• Oppozitny

Oto one - wszystkie trzy typy układu cylindrów w silniku:

4 cylindry Inline

Przeciwny układ 4 cylindrów

Układ 6 cylindrów w kształcie litery V.

Różne konfiguracje mają różne zalety i wady pod względem wibracji, kosztów produkcji i właściwości formy. Te zalety i wady sprawiają, że są one bardziej odpowiednie do użytkowania niektórych określonych pojazdów. Tak więc 4-cylindrowe silniki rzadko mają sens w kształcie litery V, więc zwykle są ustawione w jednej linii; i 8-cylindrowe silniki częściej z układem cylindrów w kształcie litery V.

Zobaczmy teraz, jak działa układ wtrysku paliwa, olej i inne elementy silnika:

Spójrzmy bardziej szczegółowo na niektóre kluczowe szczegóły silnika:

Teraz uwaga! W oparciu o wszystko, co przeczytaliśmy, spójrzmy na pełny cykl silnika ze wszystkimi jego elementami:

Silnik pełnego cyklu

Dlaczego silnik nie działa?

Załóżmy, że wychodzisz rano do samochodu i zaczynasz go uruchamiać, ale się nie uruchamia. Co może być nie tak? Teraz, gdy wiesz, jak działa silnik, możesz zrozumieć podstawowe rzeczy, które mogą uniemożliwić uruchomienie silnika. Mogą się zdarzyć trzy podstawowe rzeczy:

• Zła mieszanka paliwowa
• Brak kompresji
• Brak iskier

Tak, istnieją tysiące innych nieznaczących rzeczy, które mogą powodować problemy, ale wskazana „wielka trójka” jest najczęściej konsekwencją lub przyczyną jednego z nich. W oparciu o proste zrozumienie działania silnika, możemy zrobić krótką listę wpływu tych problemów na silnik.

Zła mieszanka paliwowa może być spowodowana jedną z przyczyn:

• Po prostu zabrakło gazu w zbiorniku, a silnik próbuje uruchomić z powietrza.
• Wlot powietrza może być zatkany, więc paliwo dostaje się do silnika, ale nie ma wystarczającej ilości powietrza do detonacji.
• Układ paliwowy może dostarczyć do mieszanki zbyt dużo lub za mało paliwa, co oznacza, że \u200b\u200bspalanie nie zachodzi prawidłowo.
• Paliwo może zawierać zanieczyszczenia (szczególnie w przypadku benzyny rosyjskiej jakości), które uniemożliwiają pełne spalenie paliwa.

Brak kompresji - jeśli ładunek powietrza i paliwa nie może być odpowiednio sprężony, proces spalania nie będzie działał tak, jak powinien. Brak kompresji może wystąpić z następujących powodów:

• Pierścienie tłokowe są zużyte (umożliwiając przepływ powietrza i paliwa przez tłok podczas sprężania)
• Zawory wlotowe lub wylotowe nie są prawidłowo uszczelnione, co powoduje wyciek podczas kompresji
• W cylindrze pojawiła się dziura.

Brak iskier może być z wielu powodów:

• Jeśli świece zapłonowe lub drut do nich zużyty, iskra będzie słaba.
• Jeśli drut jest uszkodzony lub po prostu go brakuje, lub jeśli system, który przesyła iskrę przez drut, nie działa poprawnie.
• Jeśli iskra wystąpi za wcześnie lub za późno w cyklu, paliwo nie zostanie zapalone we właściwym czasie, co może powodować różnego rodzaju problemy.

A oto kilka powodów, dla których silnik może nie działać, a tutaj omówimy niektóre szczegóły poza silnikiem:

• Jeśli akumulator jest rozładowany, nie będzie można uruchomić silnika, aby go uruchomić.
• Jeśli łożyska, które pozwalają na swobodny obrót wału korbowego, są zużyte, wał korbowy nie będzie w stanie się obracać, więc silnik nie będzie mógł pracować.
• Jeśli zawory nie otwierają się i nie zamykają we właściwym czasie lub w ogóle nie działają, powietrze nie będzie mogło wejść, a wydechy nie będą mogły wyjść, więc silnik ponownie nie będzie mógł działać.
• Jeśli ktoś z motywów chuligańskich włoży ziemniaka do rury wydechowej, gazy spalinowe nie będą mogły opuścić cylindra, a silnik nie będzie działał ponownie.
• Jeśli w silniku nie ma wystarczającej ilości oleju, tłok nie będzie mógł swobodnie poruszać się w górę i w dół w cylindrze, co utrudni lub uniemożliwi normalną pracę silnika.

W prawidłowo działającym silniku wszystkie te czynniki mieszczą się w tolerancji. Jak widać, silnik ma wiele układów, które pomagają mu w bezproblemowym przekształcaniu paliwa w ruch. Rozważymy różne podsystemy stosowane w silnikach w poniższych sekcjach.

Większość podsystemów silnika można wdrożyć przy użyciu różnych technologii, a lepsze technologie mogą znacznie zwiększyć wydajność silnika. Dlatego rozwój przemysłu motoryzacyjnego trwa w najwyższym tempie, ponieważ konkurencja między producentami samochodów jest wystarczająco duża, aby zainwestować dużo pieniędzy w każdą dodatkową wyciśniętą moc z silnika o tej samej objętości. Spójrzmy na różne podsystemy stosowane w nowoczesnych silnikach, zaczynając od działania zaworów w silniku.

Jak działają zawory?

System zaworów składa się z zaworów i mechanizmu, który je otwiera i zamyka. Nazywa się system ich otwierania i zamykania wałek rozrządu. Wałek rozrządu ma na swojej osi specjalne części, które poruszają zaworami w górę i w dół, jak pokazano na poniższym rysunku.

Większość nowoczesnych silników ma tak zwane górne kamery. Oznacza to, że wał znajduje się nad zaworami, jak widać na rysunku. Starsze silniki wykorzystują wałek rozrządu umieszczony w skrzyni korbowej w pobliżu wału korbowego. Wałek rozrządu, obracając się, przesuwa występ krzywki w dół, tak że popycha zawór w dół, tworząc szczelinę dla przepływu paliwa lub spalin. Pasek rozrządu lub napęd łańcuchowy napędzany jest przez wał korbowy i przenosi skręcanie z niego na wałek rozrządu, dzięki czemu zawory są zsynchronizowane z tłokami. Wałek rozrządu zawsze obraca się od jednego do dwóch razy wolniej niż wał korbowy. Wiele wysokowydajnych silników ma cztery zawory na cylinder (dwa do przyjmowania paliwa wewnątrz i dwa do wydobywania zużytej mieszanki).

Jak działa układ zapłonowy?

Układ zapłonowy wytwarza ładunek wysokiego napięcia i przenosi go do świec zapłonowych za pomocą przewodów zapłonowych. Najpierw ładunek trafia do cewki zapłonowej (rodzaj dystrybutora, który rozprowadza iskry do cylindrów w określonym czasie), który można łatwo znaleźć pod maską większości samochodów. Cewka zapłonowa ma jeden drut biegnący w środku i cztery, sześć, osiem drutów lub więcej w zależności od liczby cylindrów, które z niego wychodzą. Te przewody zapłonowe wysyłają ładunek do każdej świecy zapłonowej. Silnik otrzymuje taką iskrę w czasie, tak że tylko jeden cylinder otrzymuje iskrę od dystrybutora na raz. Takie podejście zapewnia maksymalną gładkość silnika.

Jak działa chłodzenie?

Układ chłodzenia w większości samochodów składa się z chłodnicy i pompy wodnej. Woda krąży w kanałach (kanałach) wokół cylindrów, a następnie przepływa przez chłodnicę, aby ją jak najbardziej schłodzić. Istnieją jednak takie modele samochodów (głównie Volkswagen Beetle (Beetle)), a także większość motocykli i kosiarek z silnikiem chłodzonym powietrzem. Prawdopodobnie widziałeś chłodzone powietrzem silniki z żebrami po bokach - żebrowaną powierzchnią, która zdobi każdy cylinder na zewnątrz, aby pomóc rozproszyć ciepło.

Chłodzenie powietrzem czyni silnik lżejszym, ale cieplejszym, i ogólnie zmniejsza żywotność silnika i ogólną wydajność. Teraz już wiesz, jak i dlaczego silnik nie jest ogrzewany.

Jak działa system uruchamiania?

Poprawa wydajności silnika to wielka sprawa, ale co ważniejsze, co dokładnie dzieje się po przekręceniu kluczyka, aby go uruchomić! Układ rozrusznika składa się z rozrusznika z silnikiem elektrycznym. Po przekręceniu kluczyka zapłonowego rozrusznik obraca silnik o kilka obrotów, aby proces spalania zaczął działać, i można go było zatrzymać tylko przekręcając kluczyk w przeciwnym kierunku, gdy iskra przestaje być dostarczana do cylindrów, a silnik w ten sposób gaśnie.

Rozrusznik ma również mocny silnik elektryczny, który obraca zimnym silnikiem spalinowym. Rozrusznik jest zawsze dość mocnym, a zatem silnikiem, który „zjada” zasoby akumulatora, ponieważ musi pokonać:

• Całe tarcie wewnętrzne spowodowane przez pierścienie tłokowe i zaostrzone przez zimny nieogrzewany olej.
• Ciśnienie sprężania dowolnego cylindra (cylindrów) występujące podczas suwu sprężania.
• Rezystancja zapewniana przez otwieranie i zamykanie zaworów za pomocą wałka rozrządu.
• Wszystkie inne procesy bezpośrednio związane z silnikiem, w tym rezystancja pompy wodnej, pompy olejowej, generatora itp.

Widzimy, że starter potrzebuje dużo energii. Samochód najczęściej wykorzystuje 12-woltowy układ elektryczny, a do rozrusznika muszą przepłynąć setki amperów prądu.

Jak działa wtrysk i smarowanie?

Jeśli chodzi o codzienną konserwację samochodu, Twoim pierwszym problemem jest sprawdzenie ilości gazu w samochodzie. Jak benzyna dostaje się ze zbiornika paliwa do cylindrów? Układ paliwowy silnika wyciąga benzynę ze zbiornika za pomocą pompy paliwa w zbiorniku i miesza ją z powietrzem, aby odpowiednia mieszanka powietrza i paliwa mogła przepłynąć do cylindrów. Paliwo jest dostarczane na jeden z trzech powszechnych sposobów: gaźnik, wtrysk paliwa i układ bezpośredniego wtrysku paliwa.

Gaźniki są dziś bardzo przestarzałe i nie są umieszczane w nowych modelach samochodów. W silniku z wtryskiem wymagana ilość paliwa jest wtryskiwana indywidualnie do każdego cylindra albo bezpośrednio do zaworu wlotowego (wtrysk paliwa), albo bezpośrednio do cylindra (bezpośredni wtrysk paliwa).

Ważną rolę odgrywa również olej. Idealnie i prawidłowo nasmarowany układ zapewnia, że \u200b\u200bkażda ruchoma część silnika otrzymuje olej, dzięki czemu można go łatwo przenosić. Dwie główne części wymagające oleju to tłok (a raczej jego pierścienie) i wszelkie łożyska, które umożliwiają swobodny obrót elementów takich jak wały korbowe i inne wały. W większości samochodów olej jest zasysany z miski olejowej przez pompę olejową, przechodzi przez filtr oleju, aby usunąć cząsteczki brudu, a następnie jest rozpylany pod wysokim ciśnieniem na łożyska i ścianki cylindrów. Następnie olej wpływa do studzienki, gdzie jest ponownie zbierany, a cykl się powtarza.

Układ wydechowy

Teraz, gdy wiemy o wielu rzeczach, które wkładamy (wlewamy) do naszego samochodu, spójrzmy na inne rzeczy, które z tego wynikają. Układ wydechowy obejmuje rurę wydechową i tłumik. Bez tłumika usłyszysz dźwięk tysięcy małych eksplozji z rury wydechowej. Tłumik tłumi dźwięk. Układ wydechowy obejmuje również katalizator, który wykorzystuje katalizator i tlen do spalania całego nieużywanego paliwa i niektórych innych chemikaliów w spalinach. Dzięki temu Twój samochód spełnia określone normy europejskie w zakresie zanieczyszczenia powietrza.

Co jeszcze jest poza tym wszystkim w samochodzie? Układ elektryczny składa się z akumulatora i generatora. Generator jest połączony z silnikiem za pomocą paska i wytwarza energię elektryczną w celu naładowania akumulatora. Akumulator wytwarza 12-woltowy ładunek energii elektrycznej, dostępny dla wszystkiego w samochodzie, który potrzebuje prądu (układ zapłonowy, radio,

Samochody wyposażone są w silniki spalinowe (ICE), w których paliwo pali się w cylindrze. Opiera się on na właściwościach rozszerzania się gazów po podgrzaniu. Rozważ zasadę działania silnika i jego cykli roboczych.

Cykl pracy czterosuwowego silnika benzynowego

Silniki samochodowe działają z reguły w cyklu czterosuwowym, który odbywa się w dwóch obrotach wału korbowego lub czterech suwach tłoka i składa się z suwów wlotowych, sprężania, rozprężania (skok) i wydechowych.

Zasada działania silnika spalinowego (aby wyświetlić, kliknij ikonę „Odtwórz” na ilustracji)

Ekstremalne położenia tłoka, w których jest on najbardziej oddalony od osi wału korbowego lub blisko niego, nazywane są górnymi i dolnymi „punktami martwymi” (TDC i BDC). Więcej szczegółów w artykule „Jak działa silnik spalinowy”.

Wlot Gdy silnik obraca się podczas pierwszego pół obrotu, tłok przesuwa się z TDC do BDC, zawór wlotowy jest otwarty, zawór wylotowy jest zamknięty. W cylindrze powstaje próżnia, w wyniku której świeży ładunek palnej mieszaniny, składającej się z pary benzyny i powietrza, jest zasysany przez wlotowy rurociąg gazowy do cylindra i, zmieszany z pozostałymi gazami spalinowymi, tworzy mieszaninę roboczą.

Kompresja Po napełnieniu cylindra palną mieszanką z dalszym obrotem wału korbowego (drugi półobrót) tłok przesuwa się z BDC do TDC przy zamkniętych zaworach. Wraz ze spadkiem objętości rośnie temperatura i ciśnienie mieszanki roboczej.

Przedłużenie lub skok.   Pod koniec skoku sprężania mieszanina robocza zapala się od iskry elektrycznej i szybko wypala się, w wyniku czego gwałtownie wzrasta temperatura i ciśnienie powstających gazów, podczas gdy tłok przesuwa się z TDC do BDC. Podczas suwu rozprężnego korbowód połączony przegubowo z tłokiem wykonuje złożony ruch i poprzez korbę obraca wał korbowy.

Podczas rozprężania gazy wykonują użyteczną pracę, więc skok tłoka podczas trzeciego pół obrotu wału korbowego zwany udarem. Pod koniec suwu tłoka, gdy znajduje się on w pobliżu otworu wiertniczego, otwiera się zawór wydechowy, ciśnienie w cylindrze spada do 0,3 - 0,75 MPa, a temperatura spada do 950 - 1200 о С.

Release. W czwartym pół obrotu wału korbowego tłok przesuwa się z BDC do TDC. W takim przypadku zawór wylotowy jest otwarty, a produkty spalania są wypychane z cylindra do atmosfery przez rurociąg spalin.

Czterosuwowy silnik wysokoprężny

W przeciwieństwie do silnika benzynowego, z suwem „wlotowym” czyste powietrze dostaje się do cylindrów z silnikiem wysokoprężnym. Podczas cyklu „sprężania” powietrze ogrzewa się do 600 ° C. Na koniec tego cyklu pewna część paliwa jest wtryskiwana do cylindra, który sam się zapala.

Kompresja Tłok przesuwa się z BDC do TDC; zawory wlotowe i wylotowe są zamknięte, w wyniku czego tłok poruszający się w górę ściska dopływające powietrze. Aby zapalić paliwo, konieczne jest, aby temperatura sprężonego powietrza była wyższa niż temperatura samozapłonu paliwa. Gdy tłok przesuwa się do TDC, cylinder wtryskuje olej napędowy przez dyszę, dostarczaną przez pompę paliwa.

Przedłużenie lub skok.   Paliwo wtryskiwane pod koniec suwu sprężania, mieszane z ogrzanym powietrzem, zapala się i rozpoczyna się proces spalania, charakteryzujący się szybkim wzrostem temperatury i ciśnienia. W takim przypadku maksymalne ciśnienie gazu osiąga 6 - 9 MPa, a temperatura wynosi 1800 - 2000 ° C. Pod wpływem ciśnienia gazu tłok przesuwa się z TDC na BDC - następuje skok roboczy. W pobliżu BDC ciśnienie spada do 0,3 - 0,5 MPa, a temperatura spada do 700 - 900 о С.

Release. Tłok przesuwa się z BDC do TDC i przez otwarty zawór wydechowy spaliny są wypychane z cylindra. Ciśnienie gazu spada do 0,11 - 0,12 MPa, a temperatura do 500-700 o C. Po suwie wydechowym przy dalszym obrocie wału korbowego cykl roboczy powtarza się w tej samej kolejności.

Zasada działania silników wielocylindrowych

Sekwencja naprzemienności tych samych cykli w cylindrach nazywany zamówieniem silnika. Procedura działania większości czterocylindrowych silników to 1-3-4-2 lub 1-2-4-3. Oznacza to, że po skoku roboczym w pierwszym cylindrze następny skok roboczy występuje w trzecim, następnie w czwartym, a na końcu w drugim cylindrze. Pewna sekwencja jest obserwowana w innych silnikach wielocylindrowych.

Schemat silnika zgodnie ze schematem 1-2-4-3

Silniki wielocylindrowe są rzędowe i mają kształt litery V. W silnikach rzędowych cylindry są ustawione pionowo, aw silnikach w kształcie litery V są ustawione pod kątem. Te ostatnie charakteryzują się mniejszą długością całkowitą w porównaniu do pierwszej. Nowoczesne ośmiocylindrowe silniki są dwurzędowe z układem cylindrów w kształcie litery V.