Zasada działania silnika spalinowego. ICE: urządzenie, działanie, wydajność

W urządzeniu silnika tłok jest kluczowy element przepływ pracy. Tłok wykonany jest w postaci metalowego pustego szkła, umieszczonego kulistym dnem (głowicą tłoka) do góry. Część prowadząca tłoka, inaczej zwana fartuchem, ma płytkie rowki przeznaczone do utrzymywania w nich pierścieni tłokowych. Zadaniem pierścieni tłokowych jest przede wszystkim zapewnienie szczelności przestrzeni nadtłokowej, w której podczas pracy silnika mieszanina benzynowo-powietrzna jest natychmiast spalana, a powstały rozprężający się gaz nie mógłby po zaokrągleniu płaszcza pędzić pod tłok. Po drugie, pierścienie zapobiegają przedostawaniu się oleju pod tłokiem do przestrzeni nadtłokowej. W ten sposób pierścienie w tłoku działają jak uszczelnienia. Dolny (dolny) pierścień tłokowy nazywa się pierścieniem zgarniacza oleju, a górny (górny) pierścień nazywa się kompresją, to znaczy zapewnia wysoki stopień kompresji mieszanki.

Kiedy mieszanka paliwowo-powietrzna lub paliwowa dostaje się do cylindra z gaźnika lub wtryskiwacza, jest ściskana przez tłok podczas ruchu w górę i zapalana przez wyładowanie elektryczne ze świecy zapłonowej (w silniku wysokoprężnym mieszanka ulega samozapłonowi z powodu nagła kompresja). Powstające gazy spalinowe mają znacznie większą objętość niż oryginalna mieszanka paliwowa, a rozszerzając się, ostro popychają tłok w dół. W ten sposób energia cieplna paliwa jest zamieniana na ruch posuwisto-zwrotny (w górę iw dół) tłoka w cylindrze.

Następnie musisz zamienić ten ruch na obrót wału. Dzieje się to w następujący sposób: wewnątrz osłony tłoka znajduje się palec, na którym jest zamocowany Górna część korbowód, ten ostatni jest zamocowany obrotowo na korbie wał korbowy. Wał korbowy obraca się swobodnie na łożyskach podporowych, które znajdują się w skrzyni korbowej silnika spalinowego. Gdy tłok się porusza, korbowód zaczyna obracać wałem korbowym, z którego moment obrotowy przenoszony jest na przekładnię i – dalej przez przekładnię – na koła napędowe.

Specyfikacje silnika Specyfikacje silnika Podczas ruchu w górę iw dół tłok ma dwie pozycje, zwane punktami martwymi. Górny martwy punkt (TDC) to moment maksymalnego uniesienia głowicy i całego tłoka do góry, po którym zaczyna się on poruszać w dół; dolny martwy punkt (BDC) - najniższe położenie tłoka, po którym zmienia się wektor kierunku i tłok pędzi do góry. Odległość między GMP a DMP nazywana jest skokiem tłoka, objętość górnej części cylindra z tłokiem w DMP tworzy komorę spalania, a maksymalna objętość cylindra z tłokiem w DMP to całkowita objętość cylindra. Różnica między całkowitą objętością a objętością komory spalania nazywana jest objętością roboczą cylindra.
Całkowita objętość robocza wszystkich cylindrów silnika spalinowego jest wskazana w Specyfikacja techniczna silnik, wyrażony w litrach, więc w życiu codziennym nazywa się to skokiem silnika. Drugą najważniejszą cechą każdego silnika spalinowego jest stopień sprężania (SS), definiowany jako iloraz całkowitej objętości przez objętość komory spalania. Dla silników gaźnikowych SS waha się od 6 do 14, dla silników Diesla od 16 do 30. To właśnie ten wskaźnik wraz z wielkością silnika określa jego moc, sprawność i kompletność spalania mieszanki paliwowo-powietrznej, co wpływa na toksyczność emisji podczas pracy silnika.
Moc silnika ma oznaczenie binarne - in konie mechaniczne(KM) oraz w kilowatach (kW). Aby przeliczyć jednostki na siebie, stosuje się współczynnik 0,735, czyli 1 KM. = 0,735 kW.
Cykl pracy czterosuwowego silnika spalinowego określają dwa obroty wału korbowego - pół obrotu na suw, co odpowiada jednemu suwowi tłoka. Jeśli silnik jest jednocylindrowy, to obserwuje się nierównomierność jego pracy: gwałtowne przyspieszenie skoku tłoka podczas wybuchowego spalania mieszanki i spowolnienie go w miarę zbliżania się do BDC i dalej. W celu zatrzymania tej nierówności na wale na zewnątrz obudowy silnika montowana jest masywna tarcza koła zamachowego o dużej bezwładności, dzięki czemu moment obrotu wału w czasie staje się bardziej stabilny.

Zasada działania silnika spalinowego
Nowoczesny samochód napędzany jest przede wszystkim silnikiem spalinowym. Takich silników jest wiele. Różnią się one objętością, liczbą cylindrów, mocą, prędkością obrotową, stosowanym paliwem (silniki diesla, benzynowe i gazowe). Ale w zasadzie wydaje się, że jest to urządzenie silnika spalinowego.
Jak działa silnik i dlaczego nazywa się go czterosuwowym silnikiem spalinowym? Rozumiem o spalaniu wewnętrznym. Paliwo spala się w silniku. A dlaczego 4 cykle silnika, co to jest? Rzeczywiście, są silniki dwusuwowe. Ale w samochodach są używane niezwykle rzadko.
Silnik czterosuwowy nazywa się, ponieważ jego pracę można podzielić na cztery równe w czasie części. Tłok przejdzie przez cylinder cztery razy - dwa razy w górę i dwa razy w dół. Skok rozpoczyna się, gdy tłok znajduje się w najniższym lub najwyższym punkcie. Dla mechaników zmotoryzowanych nazywa się to górnym martwym punktem (TDC) i dolnym martwym punktem (BDC).
Pierwszy skok - skok ssania

Pierwszy skok, znany również jako wlot, rozpoczyna się w TDC (górny martwy punkt). Przesuwając się w dół, tłok zasysa mieszankę powietrzno-paliwową do cylindra. Działanie tego skoku następuje przy otwartym zaworze wlotowym. Nawiasem mówiąc, istnieje wiele silników z wieloma zaworami dolotowymi. Ich liczba, wielkość, czas spędzony w stanie otwartym mogą znacząco wpłynąć na moc silnika. Są silniki, w których w zależności od nacisku na pedał gazu wymuszony jest wzrost czasu otwarcia zaworów ssących. Ma to na celu zwiększenie ilości pobieranego paliwa, co po zapaleniu zwiększa moc silnika. Samochód w tym przypadku może przyspieszać znacznie szybciej.

Drugi skok to skok sprężania

Następnym skokiem silnika jest skok sprężania. Po dotarciu tłoka dolny punkt, zaczyna się unosić w górę, kompresując w ten sposób mieszankę, która weszła do cylindra podczas suwu ssania. Mieszanka paliwowa jest sprężana do objętości komory spalania. Co to za kamera? Wolna przestrzeń między górną częścią tłoka a górną częścią cylindra, gdy tłok znajduje się w górnym martwym punkcie, nazywana jest komorą spalania. Podczas tego suwu silnika zawory są całkowicie zamknięte. Im ciaśniej są zamknięte, tym lepsza kompresja. Ma to ogromne znaczenie w ta sprawa, stan tłoka, cylindra, pierścieni tłokowych. Jeśli występują duże luki, dobra kompresja nie zadziała, a zatem moc takiego silnika będzie znacznie niższa. Kompresję można sprawdzić za pomocą specjalnego urządzenia. Na podstawie wielkości kompresji można wyciągnąć wniosek o stopniu zużycia silnika.

Trzeci cykl - skok roboczy

Cykl trzeci jest działający, zaczyna się od TDC. Nie bez powodu nazywa się to pracownikiem. W końcu to właśnie w tym cyklu zachodzi akcja, która sprawia, że ​​samochód się porusza. W tym momencie do gry wchodzi układ zapłonowy. Dlaczego ten system nazywa się tak? Tak, bo odpowiada za zapłon mieszanki paliwowej sprężonej w cylindrze w komorze spalania. Działa to bardzo prosto – świeca układu daje iskrę. W uczciwości warto zauważyć, że iskra jest wydawana na świecy zapłonowej kilka stopni przed osiągnięciem tłoka najwyższy punkt. Stopnie te w nowoczesnym silniku są automatycznie regulowane przez „mózgi” samochodu.
Po zapaleniu się paliwa następuje eksplozja - gwałtownie zwiększa objętość, zmuszając tłok do ruchu w dół. Zawory w tym skoku silnika, podobnie jak w poprzednim, są w stanie zamkniętym.

Czwarty środek to środek uwalniający

Czwarty skok silnika, ostatni to wydech. Po osiągnięciu dolnego punktu, po zakończeniu cyklu pracy, silnik zaczyna się otwierać Zawór wydechowy. Takich zaworów może być kilka, a także zaworów wlotowych. Poruszając się w górę, tłok usuwa spaliny z cylindra przez ten zawór - wentyluje go. Stopień sprężenia w cylindrach, całkowite usunięcie spalin oraz wymagana ilość powietrza dolotowego zależą od precyzyjnego działania zaworów. mieszanka paliwowo-powietrzna.

Mechanizm dystrybucji gazu

Mechanizm dystrybucji gazu (GRM) przeznaczony jest do wtrysku paliwa i spalin w silnikach spalinowych. Sam mechanizm dystrybucji gazu jest podzielony na dolny zawór, gdy wałek rozrządu znajduje się w bloku cylindrów, i górny zawór. szczyt mechanizm rozrządu implikuje położenie wałka rozrządu w głowicy cylindrów (głowicy cylindrów). Istnieją również alternatywne mechanizmy dystrybucji gazu, takie jak układ czasowy tulei, układ desmodromiczny i mechanizm zmiennej fazy.
W przypadku silników dwusuwowych mechanizm dystrybucji gazu realizowany jest za pomocą otworów dolotowych i wydechowych w cylindrze. W przypadku silników czterosuwowych najczęstszy system górnozaworowy, który zostanie omówiony poniżej.

Urządzenie do pomiaru czasu
W górnej części bloku cylindrów znajduje się głowica cylindra (głowica cylindra) z umieszczonym na niej wał rozrządczy, zawory, popychacze lub wahacze. Koło pasowe wałka rozrządu jest wysuwane z głowicy cylindrów. Aby zapobiec wyciekowi oleju silnikowego spod pokrywy zaworów, na szyjce wałka rozrządu zamontowana jest uszczelka olejowa. Samo pokrywa zaworu montowany na uszczelce olejoodpornej. Pasek rozrządu lub łańcuch jest zużyty na kole pasowym wałka rozrządu i jest napędzany przez koło zębate wału korbowego. Rolki napinające służą do napinania paska, a „buty” napinające służą do łańcucha. Zwykle pasek rozrządu załącza się pompa układu chłodzenia wodą, wał pośredni do układu zapłonowego i pompy wysokiego ciśnienia napędzającej wysokociśnieniową pompę paliwową (dla opcje oleju napędowego).
Po przeciwnej stronie wałka rozrządu można napędzać podciśnienie, wspomaganie kierownicy lub alternator samochodowy za pomocą przekładni bezpośredniej lub paska.

Wałek rozrządu to oś z obrobionymi na nim krzywkami. Krzywki rozmieszczone są wzdłuż wału tak, że podczas obrotu, stykając się z popychaczami zaworów, są dociskane dokładnie zgodnie z cyklami pracy silnika.
Istnieją silniki z dwoma wałkami rozrządu (DOHC) i dużą liczbą zaworów. Podobnie jak w pierwszym przypadku, koła pasowe napędzane są jednym paskiem rozrządu i łańcuchem. Każdy wałek rozrządu zamyka jeden rodzaj zaworu dolotowego lub wydechowego.
Zawór dociskany jest kołyskiem (wczesne wersje silników) lub popychaczem. Istnieją dwa rodzaje popychaczy. Pierwszym z nich są popychacze, w których szczelina jest regulowana za pomocą podkładek, drugim są popychacze hydrauliczne. Popychacz hydrauliczny zmiękcza uderzenie w zawór dzięki znajdującemu się w nim oleju. Regulacja szczeliny między krzywką a górną częścią popychacza nie jest wymagana.

mechanizm korbowy

Mechanizm korbowy (dalej w skrócie KShM) to mechanizm silnika. Głównym zadaniem wału korbowego jest zamiana ruchów posuwisto-zwrotnych cylindrycznego tłoka na ruchy obrotowe wału korbowego w silniku spalinowym i odwrotnie.

Urządzenie KShM
Tłok

Tłok ma postać cylindra wykonanego ze stopów aluminium. Główną funkcją tej części jest przekształcenie się w Praca mechaniczna zmiana ciśnienia gazu lub odwrotnie - wzrost ciśnienia spowodowany ruchem posuwisto-zwrotnym.
Tłok to złożone razem dno, głowica i spódnica, które pełnią zupełnie inne funkcje. Głowica tłoka o płaskim, wklęsłym lub wypukłym kształcie zawiera komorę spalania. Głowica posiada wycięte rowki, w których osadzone są pierścienie tłokowe (docisk i zgarniacz oleju). Pierścienie dociskowe zapobiegają przedostawaniu się gazu do skrzyni korbowej silnika i tłoka pierścienie zgarniające olej pomagają usunąć nadmiar oleju z wewnętrznych ścian cylindra. W osłonie znajdują się dwa występy, które zapewniają umieszczenie sworznia tłokowego łączącego tłok z korbowodem.

Pręt łączący ze stali tłoczonej lub kutej (rzadko tytanu) ma przeguby obrotowe. Główną rolą korbowodu jest przeniesienie siły tłoka na wał korbowy. Konstrukcja korbowodu zakłada obecność górnej i dolnej głowicy, a także pręta z dwuteownikiem. Górna głowica i występy zawierają obracający się („pływający”) sworzeń tłokowy, podczas gdy dolna głowica jest składana, co pozwala na ścisłe połączenie z czopem wału. Nowoczesna technologia kontrolowanego rozłupywania dolnej głowicy pozwala na zapewnienie wysokiej precyzji łączenia jej części.

Koło zamachowe jest zamontowane na końcu wału korbowego. Obecnie szeroko stosowane są dwumasowe koła zamachowe, które mają postać dwóch elastycznie połączonych tarcz. Koło zamachowe jest bezpośrednio zaangażowane w uruchamianie silnika poprzez rozrusznik.

Blok i głowica cylindra

Blok cylindrów i głowica cylindrów są wykonane z żeliwa (rzadko stopy aluminium). Blok cylindrów jest wyposażony w płaszcze chłodzące, łoża wału korbowego i wał rozrządczy, a także punkty mocowania urządzeń i zespołów. Sam cylinder działa jako prowadnica dla tłoków. Głowica cylindra zawiera komorę spalania, kanały dolotowo-wylotowe, specjalne otwory gwintowane na świece zapłonowe, tuleje i gniazda tłoczone. Szczelność połączenia bloku cylindrów z głowicą zapewnia uszczelka. Ponadto głowica cylindra jest zamknięta wytłoczoną pokrywą, a między nimi z reguły montowana jest olejoodporna gumowa uszczelka.

Od około stu lat na całym świecie jednostka mocy w samochodach i motocyklach, traktorach i kombajnach innym wyposażeniem jest silnik spalinowy. Przybywając na początku XX wieku w celu wymiany silników spalanie zewnętrzne(para), nawet w XXI wieku pozostaje najbardziej opłacalnym typem silnika.

W tym artykule szczegółowo omówimy urządzenie, zasadę działania różnych typów silników spalinowych i jego główne układy pomocnicze.

Definicja i ogólne cechy silnika spalinowego

Główną cechą każdego silnika spalinowego jest to, że paliwo zapala się bezpośrednio w jego komorze roboczej, a nie w dodatkowych nośnikach zewnętrznych. Podczas pracy energia chemiczna i cieplna ze spalania paliwa zamieniana jest na pracę mechaniczną.

Zasada Praca na lodzie opiera się na fizycznym efekcie rozszerzalności cieplnej gazów, który powstaje podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej pod ciśnieniem wewnątrz cylindrów silnika.

Klasyfikacja silników spalinowych

W procesie ewolucji silników spalinowych swoją skuteczność dowiodły następujące typy tych silników:

• Tłok silniki z zapłonem wewnętrznym. W nich komora robocza znajduje się wewnątrz cylindrów, a energia cieplna zamieniana jest na pracę mechaniczną za pomocą mechanizmu korbowego, który przenosi energię ruchu na wał korbowy. silniki tłokowe podzielone z kolei na
• gaźnik, w którym mieszanka paliwowo-powietrzna utworzony w gaźniku, wtryskiwany do cylindra i zapalany tam przez iskrę ze świecy zapłonowej;
• zastrzyk, w którym mieszanina jest podawana bezpośrednio do kolektor dolotowy, poprzez specjalne dysze, pod kontrolą elektronicznej jednostki sterującej, a także zapala się za pomocą świecy;
• diesel, w której zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej następuje bez świecy, poprzez sprężenie powietrza, które nagrzewane jest ciśnieniem od temperatury przekraczającej temperaturę spalania, a paliwo wtryskiwane jest do cylindrów przez dysze.
• Tłok obrotowy silniki z zapłonem wewnętrznym. w silnikach tego typu energia cieplna zamieniana jest na pracę mechaniczną poprzez obracanie gazów roboczych wirnika o specjalnym kształcie i profilu. Wirnik porusza się po „planetarnej trajektorii” wewnątrz komory roboczej, która ma kształt „ósemki” i pełni funkcje zarówno tłoka, jak i rozrządu (mechanizm dystrybucji gazu) oraz wału korbowego.
• turbina gazowa silniki z zapłonem wewnętrznym. W tych silnikach zamiana energii cieplnej na pracę mechaniczną odbywa się poprzez obracanie wirnika ze specjalnymi łopatkami w kształcie klina, które napędzają wał turbiny.

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

Urządzenia z innymi typami silników spalinowych mogą być zawarte w Czerwonej Księdze. Obecnie tylko Mazda produkuje samochody z silnikami z tłokami obrotowymi. Eksperymentalna seria samochodów z silnikiem turbogazowym została wyprodukowana przez Chryslera, ale było to w latach 60. i żaden z producentów samochodów nie powrócił do tego problemu.

W ZSRR silniki z turbiną gazową Wyposażono czołgi „T-80” i okręty desantowe „Żubr”, ale w przyszłości postanowiono zrezygnować z tego typu silnika. W związku z tym zastanówmy się szczegółowo nad „wygrywającym światowa dominacja» tłokowe silniki spalinowe.

Urządzenie z silnikiem spalinowym

Obudowa silnika łączy się w jeden organizm:

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

Po uruchomieniu silnika mieszanka paliwowo-powietrzna jest wtryskiwana do jego cylindrów przez zawory wlotowe i zapala się tam od iskry świecy zapłonowej. Podczas spalania i rozszerzalności cieplnej gazów z nadciśnienie tłok porusza się, przenosząc pracę mechaniczną na obrót wału korbowego.

Praca tłokowego silnika spalinowego odbywa się cyklicznie. Cykle te są powtarzane z częstotliwością kilkaset razy na minutę. Zapewnia to ciągły obrót translacyjny wału korbowego opuszczającego silnik.

Zdefiniujmy terminologię. Skok to proces pracy, który zachodzi w silniku jednym skokiem tłoka, a dokładniej jednym z jego ruchów w jednym kierunku, w górę lub w dół. Cykl to zestaw cykli, które powtarzają się w określonej kolejności.

Według liczby cykli w ramach jednego pracownika Cykl ICE Są one podzielone na dwusuwowe (cykl realizowany jest w jednym obrocie wału korbowego i dwóch suwach tłoka) i czterosuwowy (dla dwóch obrotów wału korbowego i czterech tłoków). Jednocześnie zarówno w tych, jak iw innych silnikach proces pracy przebiega według następującego planu: wlot; kompresja; spalanie; rozbudowa i wydanie.

Zasady działania silnika spalinowego

- Zasada działania silnika dwusuwowego

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

Podczas ruchu w górę tłok ściska go. Kiedy tłok osiągnie górny martwy punkt (TDC), iskra z elektronicznej świecy zapłonowej zapala mieszankę powietrzno-paliwową. Pary palącego się paliwa gwałtownie się rozszerzają i szybko popychają tłok z powrotem do dolnego martwego punktu.

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

Wraz z nowym ruchem tłoka ponownie otwiera się kanał wlotowy mieszanki paliwowo-powietrznej, która zastępuje całą objętość spalin, a cały proces powtarza się od nowa. Ze względu na to, że praca tłoka w takich silnikach ograniczona jest do dwóch suwów, wykonuje on znacznie mniejszą liczbę ruchów na jednostkę czasu niż w silniku czterosuwowym. Straty tarcia są zminimalizowane. Jednak uwalniane jest dużo energii cieplnej, a silniki dwusuwowe nagrzewają się szybciej i mocniej.

W silnikach dwusuwowych tłok zastępuje mechanizm zaworu dystrybucji gazu, podczas jego ruchu w określonych momentach otwierając i zamykając robocze otwory wlotowe i wylotowe w cylindrze. Co gorsza, w porównaniu z silnikiem czterosuwowym, wymiana gazowa jest główną wadą dwusuwowego układu ICE. W momencie usuwania spalin pewien procent nie tylko substancji roboczej, ale także energii jest tracony.

kule praktyczne zastosowanie dwusuwowe silniki spalinowe stały się motorowerami i skuterami; silniki do łodzi kosiarki, piły łańcuchowe itp. technologia małej mocy.

- Zasada działania silnika czterosuwowego

Tych wad pozbawione są czterosuwowe silniki spalinowe, które w różnych wersjach są instalowane w prawie wszystkich nowoczesnych samochodach, ciągnikach i innym sprzęcie. W nich wlot / wydech palnej mieszanki / spalin odbywa się jako oddzielne przepływy pracy, a nie w połączeniu z kompresją i rozprężaniem, jak w przypadku dwusuwowych.

Za pomocą mechanizmu dystrybucji gazu zapewniona jest mechaniczna synchronizacja działania zaworów dolotowych i wydechowych z prędkością wału korbowego. W silniku czterosuwowym wtrysk mieszanki paliwowo-powietrznej następuje dopiero po całkowitym usunięciu spalin i zamknięciu zaworów wydechowych.

Każdy skok pracy to jeden skok tłoka w zakresie od górnego do dolnego martwego punktu. W tym przypadku silnik przechodzi przez następujące fazy pracy:

• Skok pierwszy, wlot. Tłok porusza się od górnego martwego punktu do dolnego martwego punktu. W tym czasie wewnątrz cylindra pojawia się podciśnienie, otwiera się zawór wlotowy i wchodzi mieszanka paliwowo-powietrzna. Na końcu wlotu ciśnienie we wnęce cylindra mieści się w zakresie od 0,07 do 0,095 MPa; temperatura - od 80 do 120 stopni Celsjusza.
• Takt drugi, kompresja. Gdy tłok przesuwa się od dolnego do górnego martwego punktu, a zawory dolotowy i wydechowy są zamknięte, palna mieszanina jest sprężana w komorze cylindra. Procesowi temu towarzyszy wzrost ciśnienia do 1,2-1,7 MPa, a temperatury - do 300-400 stopni Celsjusza.
• Takt trzeci, rozszerzenie. Zapala się mieszanka paliwowo-powietrzna. Towarzyszy temu uwolnienie znacznej ilości energii cieplnej. Temperatura we wnęce cylindra gwałtownie wzrasta do 2,5 tys. stopni Celsjusza. Pod ciśnieniem tłok szybko przesuwa się do dolnego martwego punktu. Wskaźnik ciśnienia w tym przypadku wynosi od 4 do 6 MPa.
• Takt czwarty, wydanie. Podczas ruchu wstecznego tłoka do górnego martwego punktu otwiera się zawór wydechowy, przez który spaliny są wypychane z cylindra do rury wydechowej, a następnie do środowisko. Wskaźniki ciśnienia w końcowej fazie cyklu wynoszą 0,1-0,12 MPa; temperatura - 600-900 stopni Celsjusza.

Układy pomocnicze silnika spalinowego

- Sytem zapłonu

Układ zapłonowy jest częścią wyposażenia elektrycznego maszyny i jest zaprojektowany dać iskrę, zapalając mieszankę paliwowo-powietrzną w komorze roboczej cylindra. składniki układy zapłonowe to:

• Źródło mocy. Podczas uruchamiania silnika jest to bateria akumulatorowa, a podczas jego pracy - generator.
• Przełącznik lub wyłącznik zapłonu. Wcześniej był mechaniczny i in ostatnie lata coraz bardziej elektryczny skontaktuj się z urządzeniem do dostarczania energii elektrycznej.
• Magazynowanie energii. Cewka lub autotransformator to jednostka zaprojektowana do przechowywania i przekształcania energii wystarczającej do wywołania pożądanego wyładowania między elektrodami świecy zapłonowej.
• Rozdzielacz zapłonu (dystrybutor). Urządzenie przeznaczone do rozprowadzania impulsów wysokiego napięcia wzdłuż przewodów prowadzących do świec każdego z cylindrów.

- układ dolotowy

Zaprojektowano układ dolotowy ICE dla nieprzerwany piłowanie do silnika atmosferyczny powietrze, do mieszania go z paliwem i przygotowania mieszanki palnej. Należy zauważyć, że w silniki gaźnikowe poprzedni układ dolotowy składa się z kanału powietrznego i filtr powietrza. I to wszystko. Część układ dolotowy nowoczesne samochody, ciągniki i inny sprzęt to:

• Wlot powietrza. Jest to rura rozgałęziona wygodna dla każdego konkretny silnik formularze. Za jego pośrednictwem powietrze atmosferyczne jest zasysane do silnika poprzez różnicę ciśnień w atmosferze iw silniku, gdzie podczas ruchu tłoków powstaje podciśnienie.
• Filtr powietrza. Jest to produkt eksploatacyjny przeznaczony do oczyszczania powietrza wchodzącego do silnika z kurzu i cząstek stałych, ich zatrzymywania na filtrze.
• zawór dławiący. Zawór powietrza przeznaczony do regulacji dopływu odpowiednia ilość powietrze. Mechanicznie aktywowany przez wciśnięcie pedału gazu, a w nowoczesna technologia- przy pomocy elektroniki.
• Kolektor dolotowy. Rozprowadza przepływ powietrza przez cylindry silnika. Dawać przepływ powietrzażądany rozkład, stosowane są specjalne klapy wlotowe i wzmacniacz podciśnienia.

- System paliwowy

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

• Zbiornik paliwa- pojemnik do przechowywania benzyny lub oleju napędowego, z urządzeniem do pobierania paliwa (pompą).
• Przewody paliwowe- komplet rurek i węży, przez które jego "pożywienie" dostaje się do silnika.
• Urządzenie mieszające, tj. gaźnik lub wtryskiwacz- specjalny mechanizm przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej i jej wtrysku do silnika spalinowego.
• Elektroniczna jednostka kontrolująca(ECU) tworzenie i wtrysk mieszanki - in silniki wtryskowe to urządzenie jest „odpowiedzialne” za synchroniczne i wydajna praca w sprawie tworzenia i dostarczania palnej mieszanki do silnika.
• Pompa paliwowa- urządzenie elektryczne do pompowania benzyny lub oleju napędowego do przewodu paliwowego.
• Filtr paliwa jest materiałem eksploatacyjnym do dodatkowego oczyszczania paliwa podczas jego transportu ze zbiornika do silnika.

- System smarowania

Celem systemu smarowania ICE jest: redukcja tarcia i jego destrukcyjny wpływ na części; uprowadzenie części nadmiaru ciepło; usuwanie produkty sadza i zużycie; ochrona metal przed korozją. Układ smarowania silnika obejmuje:

• Miska olejowa- zbiornik magazynowy oleju silnikowego. Poziom oleju w misce jest kontrolowany nie tylko przez specjalny prętowy wskaźnik poziomu, ale również przez czujnik.
• Pompa olejowa- pompuje olej z miski olejowej i dostarcza go do właściwe szczegóły silnik przez specjalne wywiercone kanały - „linie”. Pod wpływem grawitacji olej spływa ze smarowanych części z powrotem do miski olejowej, tam gromadzi się i cykl smarowania jest powtarzany.
• Filtr oleju wychwytuje i usuwa cząstki stałe z oleju silnikowego powstałe z sadzy i produktów zużycia części. Wkład filtra jest zawsze wymieniany na nowy przy każdej wymianie oleju silnikowego.
• Chłodnica oleju Przeznaczony do chłodzenia oleju silnikowego płynem z układu chłodzenia silnika.

- System wydechowy

System wydechowy ICE służy do usunięcia zużyty gazy oraz redukcja szumów praca motoryczna. W nowoczesnej technologii układ wydechowy składa się z następujących części (w kolejności spalin opuszczających silnik):

• Kolektor wydechowy. Jest to układ rurowy wykonany z żeliwa żaroodpornego, który odbiera gorące spaliny, tłumi ich pierwotny proces oscylacyjny i kieruje je dalej do rury wydechowej.
• Rura spustowa- zakrzywiony wylot gazu wykonany z ognioodpornego metalu, popularnie zwany „spodniami”.
• Rezonator, lub w języku potocznym „bank” tłumika to pojemnik, w którym spaliny są oddzielane, a ich prędkość jest redukowana.
• Katalizator- urządzenie przeznaczone do oczyszczania spalin i ich neutralizacji.
• Tłumik- kontener z kompleksem specjalnych przegród zaprojektowanych do wielokrotnej zmiany kierunku przepływu gazu i odpowiednio ich poziomu hałasu.

- System chłodzenia

Jeśli na motorowerach, skuterach i tanie motocykle jest nadal stosowany system powietrzny chłodzenie silnika - przy przeciwprądzie, to dla mocniejszego sprzętu to oczywiście nie wystarczy. W tym miejscu do gry wkracza system chłodzenia cieczą. dla pochłanianie nadmiaru ciepła na silniku i redukcja obciążeń termicznych o jego szczegółach.

• Chłodnica samochodowa System chłodzenia służy do odprowadzania nadmiaru ciepła do otoczenia. Składa się z dużej liczby zakrzywionych rurek aluminiowych z żebrami do dodatkowego rozpraszania ciepła.
• Wentylator zaprojektowany w celu zwiększenia efektu chłodzenia chłodnicy przez nadchodzący strumień powietrza.
• Pompa wodna(pompa) - „napędza” płyn chłodzący w „małym” i „dużym” kręgu, zapewniając jego cyrkulację przez silnik i chłodnicę.
• Termostat- specjalny zawór, który zapewnia optymalna temperatura płyn chłodzący, uruchamiając go w „małym okręgu”, omijając chłodnicę (przy zimnym silniku) i „ duże koło”, przez chłodnicę - gdy silnik jest ciepły.

Skoordynowana praca tych systemów pomocniczych zapewnia maksymalną wydajność silnika spalinowego i jego niezawodność.

Podsumowując, należy zauważyć, że w dającej się przewidzieć przyszłości nie oczekuje się pojawienia godnych konkurentów silnika spalinowego. Istnieją wszelkie powody, by sądzić, że w swojej nowoczesnej, ulepszonej formie pozostanie przez kilkadziesiąt lat dominującym typem silnika we wszystkich sektorach światowej gospodarki.

Dla prawdziwego miłośnika motoryzacji samochód to nie tylko środek transportu, ale także instrument wolności. Z pomocą samochodu dotrzesz do dowolnego miejsca w mieście, kraju lub na kontynencie. Ale dla prawdziwego podróżnika posiadanie licencji nie wystarczy. W końcu wciąż jest wiele miejsc, w których telefon nie łapie i do których holowniki nie mogą dotrzeć. W takich przypadkach, w przypadku awarii, cała odpowiedzialność spada na barki kierowcy.

Dlatego każdy kierowca powinien przynajmniej trochę zrozumieć urządzenie swojego samochodu i trzeba zacząć od silnika. Na pewno nowoczesny firmy motoryzacyjne produkuje wiele samochodów różne rodzaje silniki, ale najczęściej producenci wykorzystują w swoich konstrukcjach silniki spalinowe. Charakteryzują się wysoką wydajnością, a jednocześnie zapewniają wysoką niezawodność całego systemu.

Uwaga! W większości artykułów naukowych silniki spalinowe są określane skrótem jako silniki spalinowe.

Czym są ICE

Zanim przejdziemy do szczegółowego badania urządzenia z silnikiem spalinowym i zasady jego działania, zastanowimy się, czym są silniki spalinowe. Należy od razu poczynić jedną ważną uwagę. W ciągu ponad 100 lat ewolucji naukowcy opracowali wiele odmian projektów, z których każdy ma swoje zalety. Dlatego na początek podkreślamy główne kryteria, według których można rozróżnić te mechanizmy:

1. W zależności od metody tworzenia mieszanki palnej wszystkie silniki spalinowe dzielą się na gaźnik, gaz i urządzenia do iniekcji. Co więcej, jest to klasa z zewnętrznym miksowaniem. Jeśli mówimy o wewnętrznym, to są to diesle.
2. W zależności od rodzaju paliwa silniki spalinowe można podzielić na benzynowe, gazowe i wysokoprężne.
3. Chłodzenie urządzenia silnika może być dwojakiego rodzaju: ciecz i powietrze.
4. cylindry może znajdować się zarówno naprzeciw siebie, jak i w kształcie litery V.
5. Mieszanka wewnątrz cylindrów może zapalić się od iskry. Dzieje się tak w silnikach spalinowych z gaźnikiem i wtryskiem lub z powodu samozapłonu.

Bardzo czasopisma motoryzacyjne a wśród profesjonalnych samochodów eksportowych zwyczajowo dzieli się silniki spalinowe na następujące typy:

1. Silnik gazowy. To urządzenie działa na benzynę. Zapłon wymusza iskra wytwarzana przez świecę. Gaźnik i systemy wtryskowe. Zapłon następuje po ściśnięciu.
2. Diesel . Silniki z tego typu urządzeniem pracują na spalaniu oleju napędowego. Główna różnica w porównaniu do jednostki benzynowe jest to, że paliwo eksploduje z powodu wzrostu temperatury powietrza. To ostatnie staje się możliwe dzięki wzrostowi ciśnienia wewnątrz cylindra.
3. Instalacje gazowe działają na propan-butan. Zapłon jest wymuszony. Do butli dostarczany jest gaz z powietrzem. W przeciwnym razie urządzenie takiego silnika spalinowego jest podobne do silnika benzynowego.

To właśnie ta klasyfikacja jest najczęściej stosowana, wskazując na specyficzne cechy systemu.

Urządzenie i zasada działania

Urządzenie z silnikiem spalinowym

Najlepiej rozpatrzyć urządzenie z silnikiem spalinowym na przykładzie silnika jednocylindrowego. Główną częścią mechanizmu jest cylinder. Zawiera tłok poruszający się w górę iw dół. W tym przypadku istnieją dwa punkty kontrolne dla jego ruchu: górny i dolny. W literaturze fachowej określa się je jako TDC i BDC. Dekodowanie przebiega następująco: górne i dolne martwe punkty.

Uwaga! Tłok jest również połączony z wałem. Ogniwo łączące to korbowód.

Głównym zadaniem korbowodu jest zamiana energii, która powstaje w wyniku ruchu tłoka w górę iw dół, na energię obrotową. Efektem takiej transformacji jest ruch samochodu w pożądanym kierunku. Za to odpowiada urządzenie ICE. Nie zapomnij też sieć pokładowa, której praca jest możliwa dzięki energii generowanej przez silnik.

Koło zamachowe jest przymocowane do końca wału silnika. Zapewnia stabilność obrotu wału korbowego. Zawory dolotowe i wydechowe znajdują się w górnej części cylindra, który z kolei pokryty jest specjalną głowicą.

Uwaga! Zawory otwierają i zamykają odpowiednie kanały we właściwym czasie.

Aby zawory silnika spalinowego wewnętrznego spalania mogły się otworzyć, działają na nie krzywki wałka rozrządu. Dzieje się to za pośrednictwem części transmisyjnych. Sam wał porusza się za pomocą kół zębatych wału korbowego.

Uwaga! Tłok porusza się swobodnie wewnątrz cylindra, zamarzając na chwilę w górnym martwym punkcie lub na dole.

Aby urządzenie ICE działało w Tryb normalny, palna mieszanina musi być dostarczana w wyraźnie skalibrowanej proporcji. W przeciwnym razie pożar może nie wystąpić. Ogromną rolę odgrywa również moment, w którym następuje zgłoszenie.

Olej jest niezbędny, aby zapobiec przedwczesnemu zużyciu części w silniku spalinowym. Ogólnie całe urządzenie silnika spalinowego składa się z następujących głównych elementów:

• Świece zapłonowe,
• zawory,
• tłoki
• pierścienie tłokowe,
• korbowody,
• wał korbowy,
• korbowód.

Współdziałanie tych elementów układu pozwala urządzeniu z silnikiem spalinowym generować energię niezbędną do ruchu samochodu.

Zasada działania

Zastanów się, jak działa czterosuwowy silnik spalinowy. Aby zrozumieć, jak to działa, musisz znać znaczenie pojęcia taktu. Jest to pewien okres czasu, w którym czynność niezbędna do działania urządzenia odbywa się wewnątrz cylindra. Może to być kompresja lub zapłon.

Cykle silnika spalinowego tworzą cykl roboczy, który z kolei zapewnia działanie całego układu. Podczas tego cyklu energia cieplna zamieniana jest na energię mechaniczną. Z tego powodu występuje ruch wału korbowego.

Uwaga! Cykl roboczy uważa się za zakończony po wykonaniu przez wał korbowy jednego obrotu. Ale to stwierdzenie działa tylko w przypadku silnika dwusuwowego.

Jest tu jedno ważne wyjaśnienie. Teraz w samochodach stosuje się głównie urządzenie z silnikiem czterosuwowym. Takie systemy charakteryzują się większą niezawodnością i poprawioną wydajnością.

Zobowiązać się cykl czterosuwowy Zajmuje dwa obroty wału korbowego. Są to cztery ruchy tłoka w górę iw dół. Każdy środek wykonuje działania w dokładnej kolejności:

• wlot,
• kompresja,
• przedłużenie,
• uwolnienie.

Przedostatni cykl nazywany jest również skokiem roboczym. Wiesz już o górnym i dolnym martwym punkcie. Ale odległość między nimi oznacza coś innego ważny parametr. Mianowicie objętość silnika spalinowego. Może wahać się średnio od 1,5 do 2,5 litra. Wskaźnik jest mierzony przez plus dane każdego cylindra.

Podczas pierwszej połowy obrotu tłok przesuwa się z GMP do BDC. Zawór wlotowy pozostaje otwarty, podczas gdy zawór wydechowy jest szczelnie zamknięty. W wyniku tego procesu w cylindrze powstaje próżnia.

Do gazociągu silnika spalinowego dostaje się palna mieszanina benzyny i powietrza. Tam miesza się ze spalinami. W efekcie powstaje substancja idealna do zapłonu, którą można skompresować w drugim akcie.

Kompresja następuje, gdy cylinder jest całkowicie wypełniony mieszaniną roboczą. Wał korbowy kontynuuje obrót, a tłok przesuwa się od dolnego martwego punktu do góry.

Uwaga! Wraz ze spadkiem objętości wzrasta temperatura mieszanki wewnątrz cylindra silnika spalinowego.

W trzecim cyklu następuje ekspansja. Kiedy kompresja dochodzi do logicznego końca, świeca wytwarza iskrę i następuje zapłon. W silniku wysokoprężnym sytuacja wygląda trochę inaczej.

Po pierwsze, zamiast świecy montowana jest specjalna dysza, która w trzecim cyklu wtryskuje paliwo do układu. Po drugie, do cylindra pompowane jest powietrze, a nie mieszanina gazów.

Zasada działania silnik spalinowy diesla, ciekawe, ponieważ samoczynnie rozpala paliwo. Dzieje się tak z powodu wzrostu temperatury powietrza wewnątrz cylindra. Podobny wynik można osiągnąć dzięki kompresji, w wyniku której wzrasta ciśnienie i wzrasta temperatura.

Gdy paliwo dostaje się do cylindra silnika spalinowego przez dyszę, temperatura wewnątrz jest tak wysoka, że ​​zapłon następuje samoistnie. Przy stosowaniu benzyny tego wyniku nie można osiągnąć. Dzieje się tak, ponieważ zapala się o wiele bardziej wysoka temperatura.

Uwaga! W procesie ruchu tłoka od mikrowybuchu, który miał miejsce w środku, część ICE wykonuje szarpnięcie wsteczne, a wał korbowy obraca się.

Ostatni skok w czterosuwowym silniku spalinowym nazywa się wlotem. Występuje w czwartym półobrocie. Zasada jego działania jest dość prosta. Zawór wydechowy otwiera się i wszystkie produkty spalania wchodzą do niego, skąd wchodzą do rurociągu spalin.

Gazy spalinowe przed wypuszczeniem do atmosfery zwykle przechodzą przez system filtrów. Pozwala to zminimalizować szkody w środowisku. Niemniej jednak konstrukcja silników wysokoprężnych jest nadal znacznie bardziej przyjazna dla środowiska niż benzynowych.

Urządzenia zwiększające wydajność silników spalinowych

Od czasu wynalezienia pierwszego System ICE jest stale ulepszana. Jeśli pamiętasz pierwsze silniki samochody fabryczne, a następnie mogli przyspieszyć do maksymalnie 50 mil na godzinę. Nowoczesne supersamochody z łatwością pokonują granicę 390 kilometrów. Naukowcom udało się osiągnąć takie wyniki poprzez zintegrowanie silnika z urządzeniem. dodatkowe systemy oraz pewne zmiany strukturalne.

Duży wzrost mocy w pewnym momencie dał mechanizm zaworowy wprowadzony do silnika spalinowego. Kolejnym krokiem w ewolucji było umieszczenie wałka rozrządu na szczycie konstrukcji. Pozwoliło to na zmniejszenie liczby ruchomych elementów i zwiększenie produktywności.

Nie można również odmówić narzędzia. nowoczesny system zapłon silnika. Zapewnia najwyższą możliwą stabilność. Najpierw generowany jest ładunek, który trafia do dystrybutora, a z niego do jednej ze świec.

Uwaga! Oczywiście nie możemy zapomnieć o układzie chłodzenia, składającym się z chłodnicy i pompy. Dzięki temu możliwe jest zapobieganie w porę przegrzewaniu się urządzenia silnika spalinowego.

Wyniki

Jak widać, urządzenie silnika spalinowego nie jest szczególnie trudne. Aby to zrozumieć, nie potrzebujesz specjalnej wiedzy - wystarczy zwykłe pragnienie. Niemniej jednak znajomość zasad działania silnika spalinowego na pewno nie będzie dla każdego kierowcy zbyteczna.

Silnik spalinowy to rodzaj silnika, w którym paliwo jest zapalane w komorze roboczej wewnątrz, a nie w dodatkowych mediach zewnętrznych. LÓD przekształca ciśnienie z spalanie paliwo do pracy mechanicznej.

Z historii

Pierwszym silnikiem spalinowym była jednostka napędowa De Rivaz, nazwana na cześć jej twórcy François de Rivaza, pochodzącego z Francji, który zaprojektował go w 1807 roku.

Ten silnik miał już zapłon iskrowy, to był korbowód, z układ tłokowy, czyli jest rodzajem prototypu nowoczesnych silników.

Po 57 latach rodak de Rivaza, Etienne Lenoir, wynalazł jednostkę dwusuwową. Jednostka ta miała poziomy układ jedynego cylindra, był zapłon iskrowy i pracował na mieszance gazu zapalającego z powietrzem. Praca silnika spalinowego w tym czasie wystarczała już dla małych łodzi.

Po kolejnych 3 latach zawodnikiem został Niemiec Nikolaus Otto, którego pomysłem był już czterosuw silnik atmosferyczny z pionowym cylindrem. Sprawność w tym przypadku wzrosła o 11%, w przeciwieństwie do sprawności silnika spalinowego Rivaz, wyniosła 15%.

Nieco później, w latach 80. tego samego wieku, rosyjski projektant Ogneslav Kostovich po raz pierwszy wprowadził na rynek jednostkę typu gaźnika, a niemieccy inżynierowie Daimler i Maybach ulepszyli ją do lekkiej formy, którą zaczęto montować w motocyklach i pojazdach.

W 1897 roku Rudolf Diesel wprowadza silniki spalinowe o zapłonie samoczynnym, wykorzystujące olej jako paliwo. Ten typ silnika stał się przodkiem obecnie stosowanych silników wysokoprężnych.

Rodzaje silników

• Silniki benzynowe typu gaźnika pracują na paliwie zmieszanym z powietrzem. Ta mieszanka jest wstępnie przygotowywana w gaźniku, a następnie wchodzi do cylindra. W nim mieszanina jest sprężana, zapalana przez iskrę ze świecy zapłonowej.
• Silniki wtryskowe wyróżniają się tym, że mieszanka dostarczana jest bezpośrednio z dysz do kolektora dolotowego. Ten typ ma dwa systemy wtrysku - wtrysk pojedynczy i wtrysk rozproszony.
• W silniku wysokoprężnym zapłon następuje bez świec zapłonowych. Cylinder tego systemu zawiera powietrze ogrzane do temperatury przekraczającej temperaturę zapłonu paliwa. Paliwo jest dostarczane do tego powietrza przez dyszę, a cała mieszanka jest zapalana w postaci pochodni.
• Gazowy silnik spalinowy działa na zasadzie obiegu termicznego, jako paliwo może być stosowany zarówno gaz ziemny, jak i gaz węglowodorowy. Gaz dostaje się do reduktora, gdzie jego ciśnienie stabilizuje się do ciśnienia roboczego. Następnie wchodzi do miksera i ostatecznie zapala się w cylindrze.
• Silniki spalinowe gazowo-dieslowskie działają na zasadzie silników gazowych, tylko w przeciwieństwie do nich mieszanina jest zapalana nie świecą, ale olej napędowy, którego wtrysk odbywa się w taki sam sposób jak w konwencjonalnym silniku wysokoprężnym.
• Typy silników spalinowych z tłokiem obrotowym różnią się zasadniczo od pozostałych obecnością wirnika, który obraca się w komorze ósemkowej. Aby zrozumieć, czym jest wirnik, musisz zrozumieć, że w tym przypadku wirnik pełni rolę tłoka, rozrządu i wału korbowego, to znaczy, że specjalny mechanizm rozrządu jest tutaj całkowicie nieobecny. Przy jednym obrocie zachodzą jednocześnie trzy cykle pracy, co jest porównywalne z pracą silnika sześciocylindrowego.

Zasada działania

Obecnie zdominowany zasada czterech uderzeń działanie silnika spalinowego. Wynika to z faktu, że tłok w cylindrze przechodzi cztery razy - w górę iw dół równo po dwóch.

Jak działa silnik spalinowy:

1. Pierwszy skok - tłok poruszając się w dół wciąga mieszankę paliwową. W takim przypadku zawór wlotowy jest otwarty.
2. Gdy tłok osiągnie dolny poziom, porusza się w górę, ściskając palną mieszankę, która z kolei zajmuje objętość komory spalania. Ten etap, wpisany w zasadę działania silnika spalinowego, jest drugim z rzędu. Jednocześnie zawory są zamknięte, a im gęstsze, tym lepsze jest ściskanie.
3. W trzecim suwie układ zapłonowy jest włączony, ponieważ tutaj zapalana jest mieszanka paliwowa. W celu pracy silnika nazywa się to „pracą”, ponieważ w tym samym czasie rozpoczyna się proces uruchamiania jednostki. Tłok z wybuchu paliwa zaczyna się przesuwać w dół. Podobnie jak w drugim skoku, zawory są w stanie zamkniętym.
4. Ostatnim uderzeniem jest czwarty, stopniowanie, co jasno pokazuje, jaki jest koniec pełny cykl. Tłok przez zawór wydechowy usuwa spaliny z cylindra. Potem wszystko cyklicznie się powtarza, aby zrozumieć, jak działa silnik spalinowy, można sobie wyobrazić cykliczność zegara.

Urządzenie ICE

Logiczne jest rozważenie urządzenia silnika spalinowego z tłoka, ponieważ jest to główny element pracy. To rodzaj „szkła” z pustą wnęką w środku.

Tłok ma szczeliny, w których mocowane są pierścienie. Te same pierścienie są odpowiedzialne za to, aby palna mieszanina nie przedostała się pod tłok (sprężenie), a także za to, aby olej nie dostał się do przestrzeni nad samym tłokiem (zgarniacz oleju).

Procedura operacyjna

• Kiedy mieszanka paliwowa wchodzi do cylindra, tłok wykonuje cztery opisane powyżej suwy, a ruch posuwisto-zwrotny tłoka napędza wał.
• Dalsza praca silnika jest następująca: górna część korbowodu jest przymocowana do sworznia, który znajduje się wewnątrz płaszcza tłoka. Korba wału korbowego zabezpiecza korbowód. Tłok podczas ruchu obraca wał korbowy, a ten w odpowiednim czasie przekazuje moment obrotowy na układ napędowy, a stamtąd na układ zębaty i dalej na koła napędowe. W układzie silników samochodów z napędem na tylne koła wał kardana działa również jako pośrednik kół.

ICE projekt

Mechanizm dystrybucji gazu (czas) w urządzeniu silnika spalinowego odpowiada za wtrysk paliwa, a także za uwalnianie gazów.

Mechanizm rozrządu składa się z górnego zaworu i dolnego zaworu, może być dwojakiego rodzaju - pasek lub łańcuch.

Korbowód jest najczęściej wykonany ze stali metodą tłoczenia lub kucia. Istnieją rodzaje korbowodów wykonanych z tytanu. Korbowód przenosi siły tłoka na wał korbowy.

Wał korbowy z żeliwa lub stali to zestaw czopów głównych i korbowodów. Wewnątrz tych szyjek znajdują się otwory odpowiedzialne za dostarczanie oleju pod ciśnieniem.

Zasada działania mechanizmu korbowego w silnikach spalinowych polega na zamianie ruchów tłoka na ruchy wału korbowego.

Głowica cylindra (głowica cylindra), większość silników spalinowych, podobnie jak blok cylindrów, jest najczęściej wykonana z żeliwa, rzadziej z różnych stopów aluminium. Głowica cylindra zawiera komory spalania, kanały dolotowo-wylotowe oraz otwory na świece zapłonowe. Pomiędzy blokiem cylindrów a głowicą znajduje się uszczelka zapewniająca całkowitą szczelność ich połączenia.

Układ smarowania, który obejmuje silnik spalinowy, obejmuje miskę olejową, wlot oleju, pompę olejową, Filtr oleju i chłodnica oleju. Wszystko to połączone jest kanałami i skomplikowanymi autostradami. Układ smarowania odpowiada nie tylko za zmniejszenie tarcia między częściami silnika, ale także za ich chłodzenie, a także za zmniejszenie korozji i zużycia oraz zwiększa żywotność silnika spalinowego.

Urządzenie silnika, w zależności od jego typu, typu, kraju produkcji, może być coś uzupełnione lub wręcz przeciwnie, niektórych elementów może brakować ze względu na przestarzałość poszczególnych modeli, ale ogólna konstrukcja silnika pozostaje bez zmian w taki sam sposób jak standardowa zasada działania silnika spalinowego wewnętrznego spalania.

Dodatkowe jednostki

Oczywiście silnik spalinowy nie może istnieć jako osobny organ bez jednostki dodatkowe które sprawiają, że to działa. Układ rozruchowy wprawia w ruch silnik, doprowadza go do stanu roboczego. Istnieją różne zasady działania rozruchu w zależności od typu silnika: rozrusznik, pneumatyczny i muskularny.

Skrzynia biegów pozwala na rozwijanie mocy w wąskim zakresie obrotów. System zasilania zapewnia silnikowi spalinowemu niewielką ilość energii elektrycznej. Zawiera akumulator i generator, który zapewnia stały dopływ prądu i ładuje akumulator.

Układ wydechowy zapewnia uwalnianie gazów. Każde urządzenie silnika samochodowego obejmuje: kolektor wydechowy, który zbiera gazy w jedną rurę, katalizator, który zmniejsza toksyczność gazów poprzez redukcję tlenku azotu i wykorzystuje powstały tlen do spalania szkodliwych substancji.

Tłumik w tym systemie służy do zmniejszenia hałasu wydobywającego się z silnika. Silniki spalinowe nowoczesnych pojazdów muszą spełniać normy prawne.

Typ paliwa

Należy również pamiętać o liczbie oktanowej paliwa, którą wykorzystują różnego rodzaju silniki spalinowe.

Im wyższy liczba oktanowa paliwo – im większy stopień sprężania, co prowadzi do wzrostu sprawności silnika spalinowego.

Ale są też takie silniki, dla których wzrost liczby oktanowej powyżej ustalonej przez producenta doprowadzi do przedwczesnej awarii. Może się to zdarzyć przez spalanie tłoków, niszczenie pierścieni i sadzy w komorach spalania.

Zakład zapewnia minimalną i maksymalną liczbę oktanową, co wymaga silnika spalinowego.

strojenie

Fani zwiększania mocy silników spalinowych często instalują (o ile nie zapewnia ich producent) różnego rodzaju turbiny lub sprężarki.

Sprężarka włączona na biegu jałowym Wydziela niewielką moc i utrzymuje stabilne obroty. Wręcz przeciwnie, turbina wyciska maksymalną moc, gdy jest włączona.

Montaż niektórych jednostek wymaga konsultacji z rzemieślnikami z doświadczeniem w wąskim kierunku, od naprawy, wymiany jednostek, czy dobudowania silnika spalinowego Dodatkowe opcje- jest to odstępstwo od przeznaczenia silnika i zmniejszenie zasobu silnika spalinowego, oraz złe działania może prowadzić do nieodwracalnych konsekwencji, czyli pracy silnika spalinowego może zostać trwale przerwane.

Zasada działania czterosuwowego silnika spalinowego
Ta zasada i cykliczność nazywana jest „Cyklem OTTO”

Popatrz...
Silnik spalinowy rzędowy

Silnik spalinowy w kształcie litery V

Silnik spalinowy Boxer

Rotorno silnik tłokowy wewnętrzne spalanie

Schemat układu zapłonowego silnika spalinowego


A. Przewód do świecy zapłonowej
B. Pokrywa dystrybutora
C. Suwak
D. Przewód wysokiego napięcia cewki zapłonowej
E. Dystrybutor
F. Rozdzielacz cam
G. Czujnik impulsu zapłonu
H. Jednostka sterująca zapłonem
I. Cewka zapłonowa
J. Świece

SILNIK Z OBROTOWYM TŁOKIEM WANKEL

Zalety i wady nowoczesnych RPD w porównaniu z tradycyjnymi silnikami spalinowymi

Zalety:
30-40% mniej części
Znacznie mniejszy ciężar właściwy. Kompaktowa konstrukcja. Kompletny
bilans masy. Brak dystrybucji gazu
mechanizm. Silnik charakteryzuje się dużym momentem obrotowym i jest bardzo elastyczny, co pozwala rzadziej
zmiana biegów. Możliwość łatwej aktualizacji do
pracować nad wodorem.

Wady:
W rozciągniętej komorze spalania RPD trudno jest wytworzyć turbulencje
ruch o dużej intensywności zapewniający szybkie i całkowite spalanie
mieszanka palna, która pogarsza sprawność silnika i
komplikuje walkę ze szkodliwymi emisjami. Nie można utworzyć
olej napędowy RPD. Większe zużycie oleju (do smarowania komory spalania)

1. Wirnik obraca się na wale podłużnym, wał ma mimośród,
w rzeczywistości wirnik się na nim kręci, a przekładnia jest obecna przez
przeniesienie pożądanej fazy na wirnik podczas obracania się na mimośrodzie.
2. Smarowany jest obrót wirnika na wale, w RPD jest pompa olejowa
i miska olejowa. Kątowa powierzchnia wirnika w komorze spalania
nie jest smarowany, wykorzystuje uszczelkę z materiału
teflon, który pełni funkcję uszczelniającą i ślizgową, ale włączony
boczne powierzchnie wirnika są zaolejone, co jest nieuniknione
wchodzi do komory spalania, dlatego przyjazność dla środowiska RPD nie może
rozmawiać...

ICE z tłokiem „Swing”

Tłok nowego silnika, przecięty na pół, wyraźnie pokazuje
jedną z jego głównych zalet. Niebieskie wstawki reprezentują
chłodziwo, które jest dostarczane do tłoka przez jego
oś odniesienia

Terminy techniczne

DOHC – podwójny górny wałek rozrządu (dwa górne wałki rozrządu)
SOHC – pojedynczy wałek rozrządu w głowicy
OHC – górny wałek rozrządu
Podwójna kamera - Podwójna kamera - NIE DWIE KAMERY!
(Jeśli silnik wykorzystuje dwa zawory z jednym i
funkcja jednoczesna, na wlocie lub wylocie powietrza
spaliny, natomiast oba zawory jednofunkcyjne,
jednocześnie napędzane własną kamerą
wał rozrządczy. Dwa zawory - „podwójne”, plus dwa jednofazowe
krzywki wałka rozrządu i są systemem „TWIN CAM”.
Ten system jest używany tylko w silnikach z systemem „DOHC”)

HETC - High Efficiency Twin Cam - (Podwójna krzywka o wysokiej wydajności,
System Twin Cam ze zmiennymi fazami rozrządu)
Supercharger - Supercharger (sprężarka Rootsa, mechaniczna sprężarka, która
Jest napędzany przez wał korbowy poprzez pasek napędowy.
System zwiększania mocy, bez zwiększania prędkości obrotowej silnika)
EFI – elektroniczny wtrysk paliwa – (elektroniczny wtrysk paliwa)
GDI - Gasolin Direct Injection - (bezpośredni wtrysk benzyny)
MPI - Wtrysk wielopunktowy - (wtrysk portowany)
Intercooler - Pośrednie chłodzenie powietrzem.
4WD — napęd na 4 koła — (napęd na 4 koła)
4WS - 4 koła obrotowe - (4 obrotowe koła) Wszystkie 4 koła są kierowane
podczas skręcania i tylne koła przy prędkościach do 35 km/h. Obróć się
w kierunku przeciwnym do przodu iz większą prędkością w tym samym kierunku.
AWD – napęd na wszystkie koła – (napęd na wszystkie koła)
FWD – napęd na cztery koła – (napęd na cztery koła)

GT (Gran Turismo)
Dosłownie tłumaczone jako „wielka podróż”
Klasa samochodów GT to samochody o dużej prędkości, takie jak
rząd z nadwoziem coupe 2- lub 4-osobowym przeznaczonym do
drogi powszechne zastosowanie. Skrót GT to także
oznaczenie klasy wyścigowej w wyścigach samochodowych.
Istnieje również błędna szeroka interpretacja tego terminu,
zgodnie z którym wszystkie samochody sportowe zaliczane są do kategorii GT
kształt.

GTi - Gran Turismo Iniezione (pojazd wyposażony we wtrysk paliwa)
GTR-Gran Turismo Racer
GTO — Gran Turismo Omologato (pojazd kwalifikujący się do wyścigów GT)
Pająk GTS-Gran Turismo
GTB - Gran Turismo Berlinetta (coupé z długą maską i delikatnie opadającym dachem)
GTV - Gran Turismo Veloce (oznaczenie dla ulepszonych samochodów GT)
GTT-Gran Turismo Turbo
GTE - Einspritzung niemiecki do wtrysku paliwa (jest to niemiecki odpowiednik indeksu GTi)
GTA - Gran Turismo Alleggerita (lekki samochód GT)
Zmodyfikowany lżejszy samochód GTAm
GTC - Kompresor Gran Turismo/Kompakt/Kabriolet/Coupe
GTD-Gran Turismo Diesel
HGT-High Gran Turismo

BELKI (przełomowy silnik z zaawansowanym systemem mechanizmu)
Najnowszy silnik z ulepszonym systemem mechanizmów
BELKI to cała rodzina (lub generacja) silników
(absolutnie wszystkie typy) z zainstalowanym mechanicznym
mechanizmy dystrybucji gazu z możliwością wymiany
fazy dowolnego projektu: VVT, VTEC, MIVEC, Vanos lub dowolny
inni. BELKI to ogólny termin motoryzacyjny odnoszący się do
tylko do Toyoty, ale także do Subaru, BMW, Mercedesa, Audi, Hondy i innych.
Następna generacja silników została nazwana Dual BEAMS i
stosowane do silników spalinowych z zainstalowaną dystrybucją gazu
mechanizmy VVT-i, iVTEC, Double Vanos, Bi-Vanos i inne z
dodatkowy sterowanie elektroniczne inne niż mechaniczne
odwieźć.

CVVT (Ciągły zmienny rozrząd zaworowy)
Układ zmiennych faz rozrządu
Alfa Romeo - Podwójny ciągły zmienny rozrząd. CVVT jest używany na wlocie i wydechu
BMW - VANOS/Podwójny VANOS. Po raz pierwszy użyty w 1993 roku w BMW serii 3 i 5
PSA Peugeot Citro?n - Ciągły zmienny rozrząd (CVVT)
Chrysler – podwójna zmienna faza rozrządu (podwójny VVT)
Daihatsu – Dynamiczny zmienny rozrząd (DVVT)
General Motors – Ciągły zmienny rozrząd zaworów (CVVT)
Honda - i-VTEC = VTEC. Po raz pierwszy użyty w 1990 roku w pojazdach Civic i CRX
Hyundai - Ciągły zmienny rozrząd (CVVT) - zadebiutował w silniku 2.0 L Beta I4
w 2005 roku w aucie „Elantra” i „Kia Spectra” zastosowano również
w nowym silniku (Alpha II DOHC) w 2006 roku do samochodów Accent \ Verna, Tiburon i Kia cee'd
MG Rover — zmienne sterowanie zaworami (VVC)
Mitsubishi - Mitsubishi Innovative Elektroniczne sterowanie rozrządu (MIVEC). Po raz pierwszy użyty w 1992 roku w silniku 4G92
Nissan – System ciągłego sterowania zmiennymi fazami rozrządu (CVTCS)
Toyota — zmienny rozrząd z inteligencją (VVT-i), zmienny rozrząd z podnoszeniem i inteligencją (VVTL-i)
Volvo - Ciągły zmienny rozrząd (CVVT)

Silnik spalinowy z obrotowym cylindrem
funkcja zaworów dolotowych i wydechowych.



silnik czterosuwowy, który nie ma zwykłych zaworów i
cały ich układ napędowy. Zamiast tego Brytyjczycy zmuszeni do pracy
sam dystrybutor gazu jest cylindrem roboczym silnika, który w
silniki RCV obracają się wokół własnej osi. Tłok w tym samym czasie
wykonuje dokładnie takie same ruchy jak poprzednio. A oto ściany
cylinder obraca się wokół tłoka (cylinder jest zamocowany wewnątrz)
silnik na dwóch łożyskach). Od krawędzi cylindra ułożona jest rura odgałęziona,
który na przemian otwiera się na wlot lub wylot
okno. W tym miejscu znajduje się również przesuwna uszczelka, działająca
podobnie pierścienie tłokowe– umożliwia butlę
rozszerzają się po podgrzaniu, nie tracąc szczelności. Ołów
cylinder w obrocie, tylko trzy biegi: jeden na cylindrze, jeden
na wał korbowy a jeden jest pośredni. Oczywiście prędkość
obrót cylindra - połowa obrotów wału korbowego.

Kluczową częścią napędu obrotowego cylindra jest półprodukt
bieg kombinowany.

Silnik dwusuwowy to tłokowy silnik spalinowy, w którym proces pracy w każdym z cylindrów odbywa się w jednym obrocie wału korbowego, czyli w dwóch suwach tłoka. Suwy sprężania i suwu w silniku dwusuwowym przebiegają w taki sam sposób jak w silniku czterosuwowym, ale procesy czyszczenia i napełniania cylindra są połączone i odbywają się nie w ramach pojedynczych suwów, ale w krótkim czasie, gdy tłok znajduje się w pobliżu dolnego martwego punktu, za pomocą zespołu pomocniczego - pompy czyszczącej.
W związku z tym, że w silniku dwusuwowym, przy równej liczbie cylindrów i liczbie obrotów wału korbowego, skoki występują dwa razy częściej, moc w litrach silników dwusuwowych jest wyższa niż w przypadku czterosuwowych silniki - teoretycznie dwa razy, w praktyce 1,5-1,7 razy, ponieważ część użytecznego skoku tłoka zajmują procesy wymiany gazowej, a sama wymiana gazowa jest mniej doskonała niż w silnikach czterosuwowych.
W przeciwieństwie do silników czterosuwowych, gdzie wypieranie spalin i zasysanie świeżej mieszanki odbywa się przez sam tłok, w silnikach dwusuwowych wymiana gazowa odbywa się poprzez doprowadzenie do cylindra mieszanina robocza lub powietrze (w silnikach wysokoprężnych) pod ciśnieniem wytworzonym przez pompę oczyszczającą, a sam proces wymiany gazowej nazywa się oczyszczaniem. Podczas procesu oczyszczania świeże powietrze (mieszanina) wypycha produkty spalania z cylindra do organów wydechowych, zajmując ich miejsce.
Zgodnie z metodą organizowania ruchu przepływów powietrza przedmuchowego (mieszaniny), silniki dwusuwowe wyróżniają się przedmuchem konturowym i przepływem bezpośrednim.