Din ce este făcut un motor de mașină? Cum funcționează motorul cu ardere internă Rezumatul motorului cu ardere internă.

Motorul cu ardere internă este unul dintre elementele structurale cheie ale unui vehicul. Este o unitate impresionantă, principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă se bazează pe schimbarea energiei pentru acțiunea anumitor părți ale unității.

Există trei tipuri de motoare găsite în vehicule:

• piston
• piston rotativ
• turbina de gaz

Prima versiune a motoarelor este foarte populară. Unele modele de mașini sunt echipate cu motoare cu piston în patru timpi. Această popularitate se datorează faptului că astfel de unități sunt mai ieftine, au greutate redusă și sunt potrivite pentru utilizare în aproape toate mașinile, indiferent de producție.

În termeni simpli, un motor de mașină este un mecanism special care poate schimba energia termică, transformând-o în energie mecanică, ceea ce face posibilă asigurarea funcționării multor elemente ale structurii mașinii, precum și a sistemelor acesteia.

Nu va fi dificil de studiat principiul de funcționare a motorului. De exemplu, motoarele cu combustie internă alternativă sunt împărțite în unități în doi și patru timpi. Motoarele în patru timpi sunt numite deoarece într-un ciclu de funcționare al unui element, pistonul se mișcă de patru ori (cursă). Mai multe detalii despre ce sunt barele sunt descrise mai jos.

Dispozitiv motor

Înainte de a vă ocupa de principiul de funcționare, ar trebui mai întâi să înțelegeți cum funcționează unitatea de alimentare și ce este inclus în designul său. Deoarece unitățile cu piston sunt considerate cele mai populare, va fi luat în considerare doar un astfel de dispozitiv. Principalele detalii includ:

1. Cilindri care formează un bloc separat
2. Cap bloc de sincronizare
3. mecanism manivelă

Acesta din urmă antrenează arborele cotit, făcându-l să se rotească. Mecanismul transferă arborelui energia primită de la pistonul în mișcare, care își schimbă poziția în mai multe cicluri. Mișcarea pistonului reglează energia termică generată de arderea combustibilului.

Este imposibil să vă imaginați și să organizați mișcarea unei unități de putere fără mecanisme instalate în ea. Deci, de exemplu, cureaua de distribuție schimbă poziția supapelor, datorită cărora este posibil să se asigure o aprovizionare regulată cu combustibil, dând intrare și ieșire din anumite formulări. S-a stabilit sistemul de admisie a gazelor noi si evacuarea celor uzate.

Funcționarea motorului este posibilă numai cu funcționarea simultană a tuturor pieselor, mecanismelor și altor elemente incluse în proiect. De asemenea, următoarele sisteme ar trebui să funcționeze fără probleme cu ele:

• aprindere, al cărei rol principal este aprinderea combustibilului,
• care conțin și aer;
• admisie, reglând alimentarea în timp util a aerului în interiorul cilindrului;
• combustibil, datorită căruia este posibilă asigurarea aprovizionării cu combustibil pentru ardere și funcționarea ulterioară a transportului;
• un sistem de lubrifiere care reduce uzura pieselor structurale de frecare în timpul funcționării acestora;
• de evacuare, prin acțiunea cărora este posibilă eliminarea gazelor de eșapament, în urma cărora toxicitatea acestora este redusă.

Există și un sistem de răcire care reglează temperatura din interiorul unității și asigură că aceasta este optimă.

Ciclul de lucru ICE

Ciclul motor principal presupune executarea a patru curse principale. Despre acestea vor fi discutate mai departe în text.

Prima lovitură: aportul

Inițială - mișcarea camelor, care fac parte din designul arborelui cu came. Ele modifică efectul asupra supapei de admisie, forțând-o să se deschidă.

În plus, în urma supapei deschise, pistonul se mișcă din locul său. Piesa se deplasează treptat din poziția cea mai de sus în poziția cea mai de jos. Aerul din interiorul cilindrului, din cauza scăderii spațiului de către piston, devine mai rarefiat, datorită căruia devine posibilă pătrunderea amestecului de lucru pregătit.

După aceea, pistonul începe să acționeze asupra arborelui cotit prin biela, drept urmare arborele se rotește la 180 de grade. Pistonul în sine a atins deja poziția inferioară critică și în acest moment începe a doua cursă.

A doua măsură: compresia

Aceasta implică o comprimare suplimentară a amestecului în interiorul cilindrului. Supapa de admisie se închide și pistonul își schimbă direcția, mișcându-se în sus. Datorită scăderii spațiului, aerul începe să se comprime, iar amestecul de lucru începe să se încălzească. Când a doua cursă se termină, sistemul de aprindere intră în acțiune. Scopul său principal este de a furniza o încărcătură de electricitate lumânării pentru a forma o scânteie. Această scânteie este cea care aprinde amestecul comprimat de combustibil și aer, făcându-l să se aprindă.

Separat, merită să luați în considerare modul în care combustibilul este aprins într-un motor diesel cu ardere internă. De îndată ce compresia este finalizată, motorina fin atomizată începe să curgă prin duză în cameră. Ulterior, substanța combustibilă este amestecată cu aerul din interior, datorită căruia se produce aprinderea.

În ceea ce privește motorul cu carburator cu combustibil standard, arborele cotit reușește să facă o revoluție completă în al doilea ciclu.

Al treilea ciclu: cursa de lucru

A treia cursă se numește cursă de lucru. Gazele rămase după arderea amestecului încep să împingă pistonul, deplasându-l în jos. Energia primită de piesă este transferată arborelui cotit și se întoarce din nou, dar deja cu o jumătate de tură.

A patra măsură: eliberarea

A patra cursă este eliberarea gazelor rămase. Cand cursa abia incepe, cama isi schimba pozitia, de data aceasta a supapei de evacuare, deschizand-o. Acest lucru promovează începutul mișcării în sus a pistonului, ca urmare a căreia gazele de eșapament încep să scape din cilindru.

Interesant, pe modelele de vehicule moderne, ICE-urile sunt echipate nu cu un cilindru, ci cu mai multe. Datorită lucrului lor bine coordonat, este asigurată o performanță mai bună a sistemelor motorului și mașinii. În acest caz, în fiecare cilindru sunt efectuate curse diferite în același timp. Deci, de exemplu, într-un cilindru, cursa de lucru este în plină desfășurare, iar în al doilea - arborele cotit doar face o revoluție. Un design similar, de asemenea:

• elimină vibrațiile inutile;
• echilibrează forțele care acționează asupra arborelui cotit;
• organizează buna funcționare a motorului.

Datorită compactității lor, motoarele cu mai mulți cilindri nu sunt realizate în linie, ci în formă de V. Există, de asemenea, o formă de motoare boxer care se găsește adesea pe vehiculele Subaru. Această soluție economisește mult spațiu sub capotă.

Cum funcționează un motor în doi timpi

S-a menționat mai sus că motoarele cu piston sunt împărțite atât în ​​4 timpi, cât și în 2 timpi. Principiul de funcționare al acestuia din urmă este ușor diferit de cel descris mai devreme. Și dispozitivul în sine al unei astfel de unități este mult mai simplu decât designul anterior. Într-o unitate în doi timpi, există doar două ferestre în cilindru - admisie și ieșire. Al doilea este situat chiar deasupra primului, iar acum va fi explicat pentru ce este.

La începutul primei curse, pistonul, care a blocat anterior fereastra de admisie, începe să se miște în sus, drept urmare închide fereastra de admisie a combustibilului. În același timp, pistonul continuă să scadă, ceea ce duce la comprimarea amestecului de lucru. De îndată ce piesa ajunge în poziția dorită, prima scânteie se formează pe lumânare, iar amestecul creat este imediat aprins, aprinzându-se. Fereastra de admisie se deschide deja în acest moment. Trece porțiunea următoare de combustibil și aer, continuând funcționarea mecanismului.

Începutul celei de-a doua curse se caracterizează printr-o schimbare a direcției de mișcare a pistonului - acesta începe să se miște în jos. Gazele acționează asupra acestuia, străduindu-se să extindă spațiul disponibil. Pistonul se deplasează, deschizând fereastra de admisie, iar gazele rămase după arderea amestecului pleacă, trecând o nouă porțiune de combustibil în interior.

O parte din amestecul de lucru părăsește, de asemenea, cilindrul prin supapa de evacuare deschisă. Prin urmare, devine clar de ce motoarele în doi timpi necesită atât de mult combustibil.

Avantaje și dezavantaje

Avantajul unităților cu piston în doi timpi este obținerea unei puteri mari cu un volum de lucru mic, în comparație cu cele în patru timpi. Cu toate acestea, proprietarul mașinii va suferi de un consum impresionant de combustibil, motiv pentru care ideea de a schimba unitatea va apărea curând în capul lui.

De asemenea, avantajele motoarelor cu ardere internă în doi timpi pot fi numite un design simplu, funcționare clară și uniformă, greutate redusă și dimensiune compactă. Dezavantajele includ evacuarea murdară, lipsa diferitelor sisteme, precum și uzura rapidă a pieselor structurale. Destul de des, proprietarii de mașini cu un astfel de motor se plâng de supraîncălzirea unității și de defecțiunea acesteia.

Pentru citire 10 min. Vizualizări 1k. Publicat 17 noiembrie 2018

Aproape toate mașinile moderne sunt echipate cu motor cu combustie interna cu abrevierea ICE. În ciuda progresului constant și a dorinței actuale a preocupărilor auto de a abandona motoarele care funcționează cu produse petroliere în favoarea unei electricități mai ecologice, cea mai mare parte a mașinilor funcționează cu benzină sau motorină.

Principiul de bază al motorului cu ardere internă este că amestecul de combustibil este aprins direct în interiorul unității, și nu în afara acesteia (ca, de exemplu, în locomotivele diesel sau locomotivele cu abur învechite). Această metodă are o eficiență relativ ridicată. În plus, dacă vorbim despre motoare alternative pe tracțiune electrică, atunci motoarele cu ardere internă au o serie de avantaje incontestabile.

• rezervă mare de putere pe un rezervor;
• realimentare rapidă;
• conform previziunilor, în câțiva ani, sistemele energetice ale țărilor dezvoltate nu vor putea face față cererii de energie electrică din cauza numărului mare de mașini electrice, ceea ce poate duce la un colaps.

Clasificarea motoarelor cu ardere internă

Motoarele cu ardere internă direct diferă prin design. Toate motoarele pot fi împărțite în câteva dintre cele mai populare categorii, în funcție de modul în care funcționează:

Benzină

Cea mai comună categorie. Funcționează pe produse rafinate majore. Elementul principal într-un astfel de motor este un grup cilindru-piston sau CPG, care include: un arbore cotit, o biela, un piston, segmente de piston și un mecanism complex de distribuție a gazului care asigură umplerea și purjarea în timp util a cilindrului.

Motoarele cu combustie internă pe benzină sunt clasificate în două tipuri în funcție de sistemul de alimentare:

1. carburator... Un model depășit în condițiile realității moderne. Aici, formarea amestecului combustibil-aer se realizează în carburator, iar proporția de aer și benzină este determinată de un set de jeturi. După aceea, carburatorul alimentează ansamblul combustibil în camera de ardere. Dezavantajele acestui principiu de alimentare cu energie sunt consumul crescut de combustibil și capriciul întregului sistem. În plus, depinde foarte mult de vreme, temperatură și alte condiții.
2. injecție sau injecție... Principiile de funcționare a unui motor cu injector sunt radical opuse. Aici amestecul este injectat direct în galeria de admisie prin injectoare și apoi diluat cu cantitatea necesară de aer. Unitatea de control electronică este responsabilă pentru funcționarea corectă, care calculează independent proporțiile necesare.

Motorină

Designul unui motor diesel este fundamental diferit de o unitate pe benzină. Amestecul se aprinde aici nu din cauza bujiilor care dau o scânteie la un moment dat, ci din cauza raportului mare de compresie din camera de ardere. Această tehnologie are avantajele ei (eficiență mai mare, pierderi mai mici de putere datorită altitudinii mari, cuplu mare) și dezavantaje (fântânia pompei de combustibil față de calitatea combustibilului, emisii mari de CO2 și funingine).

Motoare Wankel cu piston rotativ

Această unitate are un piston sub formă de rotor și trei camere de ardere, fiecare dintre acestea fiind furnizată cu o bujie. Teoretic, un rotor care se mișcă de-a lungul unei traiectorii planetare face o cursă de lucru în fiecare ciclu. Acest lucru vă permite să creșteți semnificativ eficiența și să creșteți puterea motorului cu ardere internă. În practică, acest lucru are ca rezultat o resursă mult mai mică. Până în prezent, doar compania de automobile Mazda produce astfel de unități.

Turbina de gaz

Principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă de acest tip este că energia termică este convertită în energie mecanică, iar procesul în sine asigură rotația rotorului, care antrenează arborele turbinei. Tehnologii similare sunt utilizate în construcția de avioane.

Orice motor cu ardere internă cu piston (cel mai des întâlnit în realitățile moderne) are un set obligatoriu de piese. Aceste părți includ:

1. Corp cilindric, in interiorul caruia se misca pistoanele si are loc procesul in sine;
2. CPG: cilindru, pistoane, segmente de piston;
3. mecanism manivelă... Aceasta include arborele cotit, biela, „degetele” și inelele de reținere;
4. Sincronizare... Mecanism cu supape, arbori cu came sau „petale” (pentru motoarele în 2 timpi), care asigură alimentarea corectă cu combustibil la momentul potrivit;
5. Sisteme de admisie... Au fost menționate mai sus - includ carburatoare, filtre de aer, injectoare, pompă de combustibil, injectoare;
6. Sisteme de evacuare... Îndepărtează gazele de evacuare din camera de ardere și, de asemenea, reduce zgomotul de evacuare;

Principiul de funcționare al motorului cu ardere internă

În funcție de dispozitivul lor, motoarele pot fi împărțite în patru timpi și în doi timpi. Ciclu - există o mișcare a pistonului din poziția sa inferioară (centru mort BDC) la poziția superioară (centru mort PMS). Într-un singur ciclu, motorul reușește să umple camerele de ardere cu combustibil, să le comprima și să le aprindă și, de asemenea, să le curețe. Motoarele moderne cu ardere internă fac acest lucru în doi sau patru timpi.

Principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă în doi timpi

O caracteristică a unui astfel de motor este că întregul ciclu de funcționare are loc în doar două mișcări ale pistonului. La deplasarea în sus, se creează o presiune rarefiată, care aspiră amestecul de combustibil în camera de ardere. În apropierea PMS, pistonul blochează orificiul de admisie, iar bujia aprinde combustibilul. A doua cursă este urmată de o cursă de lucru și de purjare. Orificiul de evacuare se deschide după o parte a traseului în jos și permite evacuarea gazelor de eșapament. După aceea, procesul se reia din nou.

În teorie, avantajul unui astfel de motor este o densitate de putere mai mare. Acest lucru este logic, deoarece arderea combustibilului și ciclul de lucru are loc de două ori mai des. În consecință, puterea unui astfel de motor poate fi de două ori mai mare. Dar acest design are o mulțime de probleme. Datorită pierderilor mari de purjare, consumului mare de combustibil, precum și dificultăților de calcul și funcționării „sprițuitoare” a motorului, această tehnologie este utilizată astăzi doar pe vehiculele de capacitate mică.

Este interesant că în urmă cu jumătate de secol, dezvoltarea unui motor diesel cu ardere internă în doi timpi a fost realizată în mod activ. Procesul de lucru practic nu diferă de omologul pe benzină. Cu toate acestea, în ciuda avantajelor unui astfel de motor, acesta a fost abandonat din cauza unei serii de dezavantaje.

Principalul dezavantaj a fost cheltuirea excesivă a petrolului. Datorită sistemului de lubrifiere combinat, combustibilul a intrat în camera de ardere împreună cu uleiul, care apoi pur și simplu s-a ars sau a fost îndepărtat prin sistemul de evacuare. Sarcinile termice mai mari au necesitat și un sistem de răcire mai voluminos, care a mărit dimensiunea motorului. Al treilea dezavantaj a fost consumul mare de aer, care a dus la uzura prematură a filtrelor de aer.

Motor cu ardere internă în patru timpi

Un motor în care ciclul de lucru are patru timpi de piston se numește motor în patru timpi.

1. Prima lovitură - aport... Pistonul se deplasează din punctul mort superior. În acest moment, sincronizarea deschide supapa de admisie prin care amestecul combustibil-aer intră în camera de ardere. În cazul unităților cu carburator, admisia poate fi efectuată prin vid, iar motoarele cu injecție injectează combustibil sub presiune.
2. A doua măsură - compresie... În plus, pistonul se mișcă în sus din punctul mort inferior. În acest moment, supapa de admisie este închisă, iar amestecul este comprimat treptat în cavitatea camerei de ardere. Temperatura de funcționare crește la 400 de grade.
3. A treia cursă - cursa pistonului... La PMS, bujia (sau raportul de compresie mai mare pentru motorină) aprinde combustibilul și împinge pistonul cu arborele cotit în jos. Aceasta este cursa principală a întregului ciclu al motorului.
4. A patra măsură - eliberarea... Pistonul se mișcă din nou în sus, supapa de evacuare se deschide și gazele de evacuare sunt evacuate din camera de ardere.

Sisteme ICE suplimentare

Indiferent din ce este făcut motorul, acesta trebuie să aibă sisteme auxiliare care să-l poată menține în funcțiune. De exemplu, supapele trebuie să se deschidă la momentul potrivit, cantitatea potrivită de combustibil într-o anumită proporție trebuie să intre în camere, o scânteie trebuie furnizată la timp etc. Mai jos sunt părțile principale pentru ca acesta să funcționeze corect.

Sistem de aprindere

Acest sistem este responsabil de electricitatea parte în materie de aprindere a combustibilului. Elementele principale includ:

• Baterie... Sursa principală de alimentare este bateria. Acesta permite demarorului să se rotească atunci când motorul este oprit. După aceea, generatorul este pornit, care alimentează motorul și, de asemenea, reîncarcă bateria în sine prin releul de încărcare.
• Bobina de aprindere... Un dispozitiv care transferă o încărcare momentană direct la bujie. În mașinile moderne, numărul de bobine este egal cu numărul de cilindri care sunt utilizați în motor.
• Comutator sau distribuitor de aprindere... Un dispozitiv electronic special „inteligent” care detectează momentul apariției scânteilor.
• Bujie... Un element important într-un motor cu combustie internă pe benzină, care asigură aprinderea în timp util a amestecului combustibil-aer. Motoarele avansate au două bujii pe cilindru.

Sistem de admisie

Amestecul trebuie să intre la timp în camerele de ardere. Sistemul de admisie este responsabil pentru acest proces. Include:

• Admisie a aerului... O conductă de ramificație ducea în mod special într-un loc inaccesibil pentru apă, praf sau murdărie. Prin ea este preluat aer, care apoi intră în motor;
• Filtru de aer... Piesă înlocuibilă care asigură purificarea aerului de murdărie și exclude pătrunderea materialelor străine în camera de ardere. De regulă, mașinile moderne au filtre înlocuibile din hârtie groasă sau spumă unsă. Pe motoarele mai arhaice, există filtre de ulei de aer.
• regulator... O clapetă specială care reglează cantitatea de aer care intră în galeria de admisie. Acționează asupra tehnologiei moderne prin intermediul electronicii. Mai întâi, șoferul apasă pedala de accelerație, iar apoi sistemul electronic procesează semnalul și urmează comanda.
• Galerie de admisie... O conductă de ramificație care distribuie amestecul combustibil-aer către diferiții cilindri. Clapele de admisie și boosterele sunt elemente auxiliare în acest sistem.

Sisteme de combustibil

Principiul de funcționare a oricărui motor cu ardere internă implică furnizarea la timp a combustibilului și alimentarea neîntreruptă a acestuia. Complexul include, de asemenea, câteva elemente principale:

• Rezervor de combustibil... Rezervorul în care este depozitat combustibilul. De regulă, este amplasat în cel mai sigur loc, departe de motor și este realizat din material incombustibil (plastic rezistent la șocuri). În partea inferioară este instalată o pompă de benzină, care ia combustibil.
• Linia de combustibil... Sistemul de furtunuri care duce de la rezervorul de combustibil direct lamotor cu combustie interna.
• Dispozitiv de amestecare... Un dispozitiv în care combustibilul și aerul sunt amestecate. Acest punct a fost deja menționat mai sus - carburatorul sau injectorul poate fi responsabil pentru această funcție. Cerința principală este livrarea sincronă și la timp.
• Dispozitiv de capîn motoarele cu injecție, care determină calitatea, cantitatea și proporția formării amestecului.

Sistem de evacuare

In timpul functionarii motorului cu ardere interna se genereaza gaze de esapament care trebuie evacuate din motor. Pentru a funcționa corect, acest sistem trebuie să aibă următoarele elemente:

• Colector de evacuare... Aparatul este realizat din metal refractar cu rezistenta la temperaturi ridicate. Este în el că gazele de eșapament de la motor .
• Downpipe sau pantaloni... Un detaliu care asigură transportul gazelor de eșapament mai departe de-a lungul traseului.
• Rezonator... Un dispozitiv care reduce viteza de mișcare a gazelor de eșapament și stinge temperatura acestora.
• Catalizator... Obiect pentru curățarea gazelor de CO2 sau particule de funingine. Aici se află și sonda lambda.
• Toba de esapament... „Banca” având un număr intern elemente proiectate pentru schimbări multiple ale direcției gazelor de eșapament. Acest lucru duce la o scădere a zgomotului lor.

Sistem de lubrifiere

Funcționarea unui motor cu ardere internă va fi de foarte scurtă durată dacă piesele nu sunt prevăzute cu lubrifiere. Toate echipamentele utilizează un ulei special de temperatură ridicată, care are propriile caracteristici de vâscozitate, în funcție de condițiile de funcționare ale motorului. In plus, uleiul previne supraincalzirea, asigura indepartarea depunerilor de carbon si aparitia coroziunii.

Următoarele elemente sunt menite să mențină sănătatea sistemului:

• Vas de ulei... Aici se toarnă uleiul. Acesta este rezervorul principal de stocare. Puteți controla nivelul folosind o joja specială.
• Pompă de ulei... Situat aproape de partea de jos a paletului. Acesta circulă fluidul în întregul motor prin canale speciale și îl returnează înapoi în carter.
• Filtru de ulei... Garantează curățarea lichidului de praf, așchii de metal și alte substanțe abrazive care intră în ulei.
• Radiator... Oferă o răcire eficientă la temperaturile necesare.

Sistem de răcire

Un alt element care este esențial pentru motoarele puternice cu ardere internă. Oferă răcirea pieselor și elimină posibilitatea supraîncălzirii. Constă din următoarele părți:

• Radiator... Un element special cu structură „fagure”. Este un schimbător de căldură excelent și transferă eficient căldura, garantând răcirea antigelului.
• Ventilator... Un element suplimentar care sufla pe radiator. Este pornit atunci când fluxul natural de aer care intră nu mai poate asigura o disipare eficientă a căldurii.
• pompă de apă... O pompă care ajută fluidul să circule în jurul unui cerc mare sau mic al sistemului (în funcție de situație).
• Termostat... O supapă care deschide clapeta, lăsând fluidul să curgă în cercul dorit. Funcționează împreună cu senzorul de temperatură a motorului și a lichidului de răcire.

Concluzie

Primul motor cu ardere internă a apărut cu mult timp în urmă - acum aproape un secol și jumătate. De atunci, au fost realizate un număr imens de inovații diferite sau soluții tehnice interesante, care uneori au schimbat tipul de motor dincolo de recunoaștere. Dar principiul general de funcționare al motorului cu ardere internă a rămas același. Și chiar și acum, în epoca luptei pentru mediu și a standardelor de înăsprire constantă a emisiilor de CO2, mașinile electrice încă nu pot concura serios cu mașinile cu motoare cu ardere internă. Mașinile pe benzină sunt încă mai vii decât toate ființele vii și trăim în epoca de aur a industriei auto.

Ei bine, pentru cei care sunt gata să se afunde și mai profund în subiect, avem un videoclip excelent:

Orice șofer a întâlnit un motor cu ardere internă. Acest element este instalat pe toate mașinile vechi și moderne. Desigur, în ceea ce privește designul, acestea pot diferi unele de altele, dar aproape toate funcționează pe același principiu - combustibil și compresie.

Articolul vă va spune tot ce trebuie să știți despre motorul cu ardere internă, caracteristici, caracteristici de design și, de asemenea, vă va spune despre unele dintre nuanțele de funcționare și întreținere.

Ce este ICE

ICE este un motor cu ardere internă. Exact așa, și nu altfel, este descifrată această abreviere. Poate fi găsit adesea pe diverse site-uri de automobile, precum și pe forumuri, dar după cum arată practica, nu toți oamenii știu decriptarea pentru aceasta.

Ce este un motor cu ardere internă într-o mașină? - Aceasta este unitatea de putere care antrenează roțile. Motorul cu ardere internă este inima oricărei mașini. Fără acest detaliu structural, mașina nu poate fi numită mașină. Această unitate este cea care alimentează totul, toate celelalte mecanisme, precum și electronicele.

Motorul este format dintr-un număr de elemente structurale care pot diferi în funcție de numărul de cilindri, sistemul de injecție și alte elemente importante. Fiecare producător are propriile norme și standarde pentru unitatea de alimentare, dar toate sunt similare între ele.

Povestea originii

Istoria creării unui motor cu ardere internă a început cu mai bine de 300 de ani în urmă, când primul desen primitiv a fost realizat de Leonardo DaVinci. Dezvoltarea sa a pus bazele creării unui motor cu ardere internă, al cărui dispozitiv poate fi observat pe orice drum.

În 1861, conform planului lui DaVinci, a fost realizată prima schiță a unui motor în doi timpi. La acea vreme, încă nu se vorbea despre instalarea unei unități de putere pe un proiect de automobile, deși ICE-urile cu abur erau deja utilizate în mod activ pe calea ferată.

Primul care a dezvoltat dispozitivul mașinii și a introdus motoarele cu ardere internă masivă a fost legendarul Henry Ford, ale cărui mașini până atunci erau foarte populare. El a fost primul care a publicat cartea „The Engine: Its Structure and Scheme of Operation”.

Henry Ford a fost primul care a calculat un factor atât de util precum randamentul unui motor cu ardere internă. Acest om legendar este considerat progenitorul industriei auto, precum și parte a industriei aeronautice.

În lumea modernă, ICE este utilizat pe scară largă. Sunt echipate nu numai în mașini, ci și în aviație, iar datorită simplității lor de proiectare și întreținere, sunt instalate pe multe tipuri de vehicule și ca generatoare de curent alternativ.

Cum funcționează motorul

Cum funcționează un motor de mașină? - Această întrebare este pusă de mulți șoferi. Vom încerca să oferim cel mai complet și concis răspuns la această întrebare. Principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă se bazează pe doi factori: cuplul de injecție și de compresie. Pe baza acestor acțiuni motorul conduce totul.

Dacă luăm în considerare modul în care funcționează un motor cu ardere internă, atunci ar trebui să se înțeleagă că există curse care împart unitățile în un timp, în doi timpi și în patru timpi. În funcție de locul în care este instalat motorul cu ardere internă, se disting ciclurile de ceas.

Motoarele de mașini moderne sunt alimentate de „inimi” în patru timpi, care sunt perfect echilibrate și funcționează bine. Dar motoarele cu o singură cursă și în doi timpi sunt de obicei instalate pe mopede, motociclete și alte echipamente.

Deci, să luăm în considerare motorul cu ardere internă și principiul său de funcționare, folosind exemplul unui motor pe benzină:

1. Combustibilul intră în camera de ardere prin sistemul de injecție.
2. Bujiile generează o scânteie și amestecul aer/carburant se aprinde.
3. Pistonul, care se află în cilindru, coboară sub presiune, ceea ce antrenează arborele cotit.
4. Arborele cotit transferă mișcarea prin ambreiaj și cutie de viteze către arborii de antrenare, care la rândul lor antrenează roțile.

Cum funcționează motorul cu ardere internă

Dispozitivul unui motor de mașină poate fi considerat după cursele unității principale de putere. Ciclurile sunt cicluri indispensabile ale motoarelor cu ardere internă. Luați în considerare principiul de funcționare a motorului unei mașini din partea ciclurilor de ceas:

1. Injecţie. Pistonul face o mișcare în jos, în timp ce supapa de admisie a chiulasei cilindrului corespunzător se deschide și camera de ardere este umplută cu un amestec aer-combustibil.
2. Comprimare. Pistonul se deplasează în TMV și apare o scânteie în punctul cel mai înalt, ceea ce presupune aprinderea amestecului, care este sub presiune.
3. Cursa de lucru. Pistonul se deplasează în LTM sub presiunea amestecului aprins și a gazelor de evacuare rezultate.
4. Eliberare. Pistonul se deplasează în sus, supapa de evacuare se deschide și împinge gazele de evacuare din camera de ardere.

Toate cele patru curse sunt numite și cicluri ICE valide. Astfel, funcționează un motor standard pe benzină în patru timpi. Există, de asemenea, un motor rotativ în cinci timpi și unități de putere în șase timpi de o nouă generație, dar caracteristicile tehnice și modurile de funcționare ale unui motor cu acest design vor fi discutate în alte articole ale portalului nostru.

Dispozitiv general ICE

Dispozitivul unui motor cu ardere internă este destul de simplu pentru cei care au întâlnit deja reparația lor și destul de dificil pentru cei care încă habar nu au despre această unitate. Unitatea de alimentare include mai multe sisteme importante în structura sa. Luați în considerare structura generală a motorului:

1. Sistem de injectie.
2. Corp cilindric.
3. Cap de bloc.
4. Mecanism de distribuție a gazelor.
5. Sistem de lubrifiere.
6. Sistem de răcire.
7. Mecanism de evacuare a gazelor de eșapament.
8. Partea electronică a motorului.

Toate aceste elemente determină structura și principiul de funcționare a motorului cu ardere internă. În continuare, merită să luați în considerare în ce constă motorul mașinii, și anume unitatea de putere în sine asamblată:

1. Arborele cotit - Se rotește chiar în inima blocului de cilindri. Acționează sistemul cu piston. Se scalda in ulei, prin urmare este situat mai aproape de baia de ulei.
2. Sistem de pistoane (pistoane, biele, știfturi, bucșe, căptușeli, jug și inele de raclere a uleiului).
3. Chiulasă (supape, garnituri de ulei, arbore cu came și alte elemente de sincronizare).
4. Pompă de ulei - circulă lubrifiantul prin sistem.
5. Pompa de apa (pompa) - circula lichidul de racire.
6. Un set de mecanism de distribuție a gazului (curea, role, scripete) - asigură sincronizarea corectă. Nici un singur motor cu ardere internă, al cărui principiu se bazează pe curse, nu se poate descurca fără acest element.
7. Bujiile asigură că amestecul este aprins în camera de ardere.
8. Galeri de admisie și evacuare - principiul lor de funcționare se bazează pe intrarea amestecului de combustibil și eliberarea gazelor de eșapament.

Structura generală și funcționarea unui motor cu ardere internă este destul de simplă și interdependentă. Dacă unul dintre elemente este defect sau lipsește, atunci funcționarea motoarelor auto va fi imposibilă.

Clasificarea motoarelor cu ardere internă

Motoarele de automobile sunt împărțite în mai multe tipuri și clasificări, în funcție de dispozitivul și funcționarea motorului cu ardere internă. Clasificare ICE conform standardelor internaționale:

1. Pentru tipul de injecție a amestecului de combustibil:
   • Cele care funcționează cu combustibili lichizi (benzină, kerosen, motorină).
   • Cele care funcționează cu combustibili gazoși.
   • Cele care lucrează pe surse alternative (electricitate).

1. Formată din cicluri de lucru:
   • 2 timpi
   • 4 timpi

1. Prin metoda de formare a amestecului:
   • cu formare externă de amestec (carburator și unități de alimentare cu gaz),
   • cu formare internă a amestecului (diesel, turbodiesel, injecție directă)

1. Prin metoda de aprindere a amestecului de lucru:
   • cu aprindere forțată a amestecului (carburator, motoare cu injecție directă de combustibili ușori);
   • cu aprindere prin compresie (diesel).

1. După numărul și aranjarea cilindrilor:
   • unu, doi, trei etc. cilindru;
   • un singur rând, dublu rând

1. Prin metoda de răcire a cilindrului:
   • răcit cu lichid;
   • aer răcit.

Principii de funcționare

Motoarele auto sunt operate cu o resursă diferită. Cele mai simple motoare pot avea o resursă tehnică de 150.000 km cu o întreținere corespunzătoare. Dar unele motoare diesel moderne, care sunt echipate pe camioane, pot alimenta până la 2 milioane.

Atunci când aranjează designul motorului, producătorii de automobile perseverează de obicei în fiabilitatea și caracteristicile tehnice ale unităților de putere. Având în vedere tendința actuală, multe motoare auto sunt proiectate pentru o durată de viață scurtă, dar fiabilă.

Astfel, funcționarea medie a unei unități de putere a unui vehicul de pasageri este de 250.000 km. Și apoi, există mai multe opțiuni: eliminare, contract motor sau revizie.

întreținere

Întreținerea motorului rămâne un factor important în funcționare. Mulți șoferi nu înțeleg acest concept și se bazează pe experiența serviciilor auto. Ce ar trebui să fie înțeles ca întreținere a motorului mașinii:

1. Schimbați uleiul de motor în conformitate cu fișele tehnice și recomandările producătorului. Desigur, fiecare producător auto își stabilește propriul cadru pentru înlocuirea lubrifiantului, dar experții recomandă schimbarea lubrifiantului o dată la 10.000 km - pentru motoarele cu combustie internă pe benzină, 12-15 mii km - pentru un motor diesel și 7000-9000 km - pentru un vehicul functioneaza pe gaz.
2. Înlocuirea filtrelor de ulei. Se efectuează la fiecare întreținere pentru schimbarea uleiului.
3. Înlocuirea filtrelor de combustibil și de aer - o dată la 20.000 km.
4. Curățarea injectoarelor - la fiecare 30.000 km.
5. Înlocuirea mecanismului de distribuție a gazelor - o dată la 40-50 de mii de kilometri sau la nevoie.
6. Toate celelalte sisteme sunt verificate la fiecare întreținere, indiferent de vechimea înlocuirii elementelor.

Cu întreținerea la timp și completă, durata de viață a motorului vehiculului crește.

Modificarea motoarelor

Tuningul este rafinamentul unui motor cu ardere internă pentru a crește unii indicatori, precum puterea, dinamica, consumul sau altele. Această mișcare a câștigat popularitate în întreaga lume la începutul anilor 2000. Mulți șoferi au început să experimenteze singuri cu trenurile lor motoare și să încarce instrucțiuni foto în rețeaua globală.

Acum puteți găsi o mulțime de informații despre îmbunătățirile finalizate. Desigur, nu toate aceste reglaje afectează la fel de bine starea unității de alimentare. Deci, ar trebui să se înțeleagă că accelerarea puterii fără o analiză și reglare completă poate „scăpa” de motorul cu ardere internă, iar rata de uzură crește de câteva ori.

Pe baza acestui lucru, înainte de a regla motorul, merită să analizați totul cu atenție pentru a nu „urca” pe o nouă unitate de putere „sau, și mai rău, pentru a nu intra într-un accident, care poate fi primul și ultimul pentru mulți.

Concluzie

Designul și caracteristicile motoarelor moderne sunt în mod constant îmbunătățite. Deci, lumea întreagă nu se mai poate imagina fără gaze de eșapament, mașini și servicii auto. Este ușor de recunoscut un motor cu ardere internă funcțional după sunetul său caracteristic. Principiul de funcționare și structura unui motor cu ardere internă este destul de simplu, dacă vă dați seama o dată.

Dar, în ceea ce privește întreținerea, vă va ajuta aici să vă uitați la documentația tehnică. Dar, dacă o persoană nu este sigură că poate efectua întreținere sau repara o mașină cu propriile mâini, atunci merită să contactați un service auto.

(motor cu ardere internă) este un motor termic și funcționează pe principiul arderii unui amestec de combustibil și aer într-o cameră de ardere. Sarcina principală a unui astfel de dispozitiv este de a converti energia de ardere a unei încărcături de combustibil în muncă mecanică utilă.

În ciuda principiului general de funcționare, astăzi există un număr mare de unități care diferă semnificativ unele de altele datorită unui număr de caracteristici individuale de design. În acest articol vom vorbi despre ce tipuri de motoare cu ardere internă sunt, precum și care sunt principalele caracteristici și diferențe ale acestora.

Să începem cu faptul că motorul cu ardere internă poate fi în doi timpi și în patru timpi. În ceea ce privește motoarele de automobile, aceste unități sunt în patru timpi. Cursele motorului sunt:

• admisia unui amestec combustibil-aer sau aer (în funcție de tipul de motor cu ardere internă);
• compresia unui amestec de combustibil și aer;
• arderea încărcăturii de combustibil și a cursei de lucru;
• evacuare din camera de ardere;

Atât motoarele cu piston pe benzină, cât și cele diesel, care sunt utilizate pe scară largă în mașini și alte echipamente, funcționează conform acestui principiu. Merită menționat și, în care combustibilul gazos este ars la fel ca motorina sau benzina.

Unități de alimentare pe benzină

Un astfel de sistem de alimentare cu energie, în special injecția distribuită, permite o creștere a puterii motorului, obținând în același timp eficiența consumului de combustibil și reducând toxicitatea gazelor de eșapament. Acest lucru este posibil prin măsurarea precisă a combustibilului furnizat sub control (management electronic al motorului).

Dezvoltarea în continuare a sistemelor de alimentare cu combustibil a dus la apariția motoarelor cu injecție directă (directă). Principala lor diferență față de predecesorii lor este că aerul și combustibilul sunt furnizate separat în camera de ardere. Cu alte cuvinte, injectorul nu este montat deasupra supapelor de admisie, ci este montat direct în cilindru.

Această soluție face posibilă alimentarea directă cu combustibil, iar alimentarea în sine este împărțită în mai multe etape (post-injecție). Ca rezultat, este posibilă realizarea celei mai eficiente și complete arderi a încărcăturii de combustibil, motorul este capabil să funcționeze pe un amestec slab (de exemplu, motoarele din familia GDI), scade consumul de combustibil, scade toxicitatea de evacuare etc. .

Motoare diesel

Funcționează cu motorină și, de asemenea, diferă semnificativ de benzină. Principala diferență este absența unui sistem de aprindere prin scânteie. Arderea unui amestec de combustibil și aer într-un motor diesel are loc prin compresie.

Pentru a spune simplu, mai întâi aerul este comprimat în cilindri, care se încălzește foarte mult. În ultimul moment, este injectat direct în camera de ardere, după care amestecul încălzit și puternic comprimat se aprinde de la sine.

Dacă comparăm motoarele cu combustie internă diesel și benzină, motorina are o economie mai mare, o eficiență mai bună și maximul care este disponibil la turații mici. Ținând cont de faptul că motoarele diesel dezvoltă mai multă tracțiune la viteze mai mici ale arborelui cotit, în practică, un astfel de motor nu trebuie să fie „întors” la pornire și, de asemenea, puteți conta pe un pick-up încrezător din partea de jos.

Cu toate acestea, în lista dezavantajelor unor astfel de unități, se pot evidenția, precum și o greutate mai mare și viteze mai mici la viteza maximă. Cert este că un motor diesel este inițial „în mișcare lentă” și are o viteză de rotație mai mică în comparație cu motoarele cu combustie internă pe benzină.

Motoarele diesel se disting și printr-o masă mai mare, deoarece caracteristicile aprinderii prin compresie implică sarcini mai grave asupra tuturor elementelor unei astfel de unități. Cu alte cuvinte, piesele dintr-un motor diesel sunt mai puternice și mai grele. De asemenea, motoarele diesel sunt mai zgomotoase din cauza procesului de aprindere si ardere a motorinei.

Motor rotativ

Motorul Wankel (motor cu piston rotativ) este o centrală electrică fundamental diferită. Într-un astfel de motor cu ardere internă, pistoanele obișnuite care se deplasează alternativ în cilindru sunt pur și simplu absente. Elementul principal al unui motor rotativ este rotorul.

Rotorul specificat se rotește de-a lungul unui traseu predeterminat. Motoarele rotative cu ardere internă sunt pe benzină, deoarece un astfel de design nu este capabil să ofere un raport de compresie ridicat al amestecului de lucru.

Avantajele includ compactitatea, puterea mare cu un volum mic de lucru, precum și capacitatea de a se învârti rapid până la turații mari. Drept urmare, mașinile cu un astfel de motor cu ardere internă au caracteristici de accelerație remarcabile.

Dacă vorbim despre minusuri, atunci merită evidențiată o resursă semnificativ redusă în comparație cu unitățile cu piston, precum și consumul ridicat de combustibil. De asemenea, motorul rotativ se caracterizează printr-o toxicitate crescută, adică nu se încadrează tocmai în standardele moderne de mediu.

Motor hibrid

La unele motoare cu ardere internă, pentru a obține puterea necesară, se folosește în combinație cu un turbocompresor, în timp ce la altele cu exact aceeași cilindree și aranjare, astfel de soluții sunt absente.

Din acest motiv, pentru o evaluare obiectivă a performanței unui motor la diferite turații, și nu pe arborele cotit, ci pe roți, este necesar să se efectueze măsurători complexe speciale pe un dinamometru.

Citeste si

Îmbunătățirea designului motorului cu piston, abandonarea KShM: un motor de biela, precum și un motor fără arbore cotit. Caracteristici și perspective.

Majoritatea covârșitoare a mașinilor folosesc derivate din petrol ca combustibil pentru motoare. Când aceste substanțe sunt arse, se eliberează gaze. Într-un spațiu restrâns, ele creează presiune. Un mecanism complex percepe aceste sarcini și le transformă mai întâi în mișcare de translație și apoi în mișcare de rotație. Principiul de funcționare a unui motor cu ardere internă se bazează pe acesta. În plus, rotația este deja transmisă roților motoare.

Motor cu piston

Care este avantajul unui astfel de mecanism? Ce a dat noul principiu de funcționare al motorului cu ardere internă? În prezent, nu doar mașinile sunt echipate cu acesta, ci și vehiculele agricole și de încărcare, locomotive de tren, motociclete, mopede, scutere. Motoarele de acest tip sunt instalate pe echipamente militare: tancuri, transportoare blindate, elicoptere, bărci. Vă puteți aminti, de asemenea, despre motoferăstraie, motocositoare, motopompe, substații generatoare și alte echipamente mobile în care se folosește motorină, benzină sau un amestec de gaze.

Înainte de inventarea principiului arderii interne, combustibilul, de obicei solid (cărbune, lemn), era ars într-o cameră separată. Pentru aceasta s-a folosit un cazan, care a încălzit apa. Aburul a fost folosit ca sursă principală de forță motrice. Astfel de mecanisme erau masive și dimensionale. Au fost folosite pentru echiparea locomotivelor de locomotive cu abur și a navelor cu motor. Invenția motorului cu ardere internă a făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunilor mecanismelor.

Sistem

Când motorul funcționează, au loc în mod constant o serie de procese ciclice. Ele trebuie să fie stabile și să aibă loc într-o perioadă de timp strict definită. Această condiție asigură buna funcționare a tuturor sistemelor.

Pentru motoarele diesel, combustibilul nu este precondiționat. Sistemul de livrare a combustibilului îl livrează din rezervor și este pompat sub presiune înaltă în cilindri. Benzina este preamestecată cu aer pe parcurs.

Principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă este astfel încât sistemul de aprindere aprinde acest amestec, iar mecanismul manivelă primește, transformă și transferă energia gazelor către transmisie. Sistemul de distribuție a gazelor eliberează produsele de ardere din cilindri și le scoate în afara vehiculului. Pe parcurs, sunetul de evacuare este redus.

Sistemul de lubrifiere oferă posibilitatea de a roti părțile în mișcare. Cu toate acestea, suprafețele de frecare se încălzesc. Sistemul de răcire se asigură că temperatura nu depășește valorile admise. Deși toate procesele sunt automate, ele trebuie totuși monitorizate. Aceasta este asigurată de sistemul de control. Transmite date către telecomanda din cabina șoferului.

Un mecanism suficient de complex trebuie să aibă un corp. Principalele componente și ansambluri sunt montate în el. Echipamentul suplimentar pentru sistemele care asigură funcționarea normală a acestuia este amplasat în apropiere și montat pe suporturi detașabile.

Mecanismul manivelei este situat în blocul cilindrilor. Sarcina principală de la gazele combustibile arse este transferată pe piston. Este conectat printr-o biela de arborele cotit, care transformă mișcarea de translație în mișcare de rotație.

Blocul contine si un cilindru. Pistonul se deplasează de-a lungul planului său interior. Are caneluri tăiate în el, în care sunt plasate inelele O. Acest lucru este pentru a minimiza decalajul dintre avioane și pentru a crea compresie.

Chiulasa este atașată la partea superioară a corpului. Mecanismul de distribuție a gazului este montat în el. Este format dintr-un arbore cu excentrice, culbutori și supape. Deschiderea și închiderea lor alternative asigură intrarea combustibilului în cilindru și apoi eliberarea produselor de ardere uzate.

Tava blocului cilindrilor este montată pe partea inferioară a corpului. Uleiul curge acolo după ce lubrifiază rosturile de frecare ale pieselor ansamblurilor și mecanismelor. Există și canale în interiorul motorului prin care circulă lichidul de răcire.

Principiul de funcționare al motorului cu ardere internă

Esența procesului este transformarea unui tip de energie în altul. Acest lucru se întâmplă atunci când combustibilul este ars în spațiul restrâns al cilindrului motorului. Gazele eliberate în timpul acestei se extind și se creează o presiune în exces în spațiul de lucru. Este perceput de piston. Se poate mișca în sus și în jos. Pistonul este conectat la arborele cotit prin intermediul unei biele. De fapt, acestea sunt părțile principale ale mecanismului manivelei - unitatea principală responsabilă pentru transformarea energiei chimice a combustibilului în mișcare de rotație a arborelui.

Principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă se bazează pe cicluri alternante. Când pistonul se mișcă în jos, se lucrează - arborele cotit se rotește la un anumit unghi. Un volant masiv este atașat la un capăt al acestuia. După ce a primit accelerație, continuă să se miște prin inerție, iar aceasta rotește și arborele cotit. Acum biela împinge pistonul în sus. Ocupă o poziție de lucru și este din nou gata să preia energia combustibilului aprins.

Particularități

Principiul de funcționare al motorului cu ardere internă al autoturismelor se bazează cel mai adesea pe conversia energiei benzinei cu ardere. Camioanele, tractoarele și vehiculele speciale sunt echipate în principal cu motoare diesel. Gazul lichefiat poate fi folosit și ca combustibil. Motoarele diesel nu au sistem de aprindere. Aprinderea combustibilului are loc din presiunea generată în camera de lucru a cilindrului.

Ciclul de lucru poate fi efectuat în una sau două rotații ale arborelui cotit. În primul caz, există patru timpi: admisia și aprinderea combustibilului, cursa de lucru, compresia, eliberarea gazelor de eșapament. Un motor cu ardere internă în doi timpi efectuează un ciclu complet într-o singură rotație a arborelui cotit. În acest caz, într-o singură cursă, combustibilul este injectat și comprimat, iar în a doua, aprinderea, cursa de lucru și gazele de eșapament sunt eliberate. Rolul mecanismului de distribuție a gazului în motoarele de acest tip este jucat de piston. Mișcându-se în sus și în jos, deschide alternativ porturile de admisie și evacuare a combustibilului.

Pe lângă motoarele cu combustie internă cu piston, există și motoare cu turbină, cu reacție și cu combustie internă combinată. Transformarea energiei combustibilului din ele în mișcarea înainte a vehiculului se realizează conform altor principii. Designul motorului și al sistemelor auxiliare este, de asemenea, semnificativ diferit.

Pierderi

În ciuda faptului că motorul cu ardere internă se distinge prin fiabilitatea și stabilitatea de funcționare, eficiența sa nu este suficient de mare, așa cum ar părea la prima vedere. În măsurarea matematică, randamentul unui motor cu ardere internă este în medie de 30-45%. Acest lucru sugerează că cea mai mare parte a energiei combustibilului ars este risipită.

Cele mai bune motoare pe benzină pot fi doar la fel de eficiente ca 30%. Și numai motoarele diesel masive economice, care au multe mecanisme și sisteme suplimentare, pot converti eficient până la 45% din energia combustibilului în termeni de putere și muncă utilă.

Proiectarea unui motor cu ardere internă nu poate elimina pierderile. O parte din combustibil nu are timp să ardă și pleacă cu gazele de eșapament. Un alt element de pierdere este consumul de energie pentru depășirea diferitelor tipuri de rezistențe în timpul frecării suprafețelor de îmbinare ale pieselor ansamblurilor și mecanismelor. Și o parte mai este cheltuită pentru activarea sistemelor de motor care asigură funcționarea normală și neîntreruptă a acestuia.