Ce tipuri de motoare există în afară de motoarele cu ardere internă. Tipuri de motoare auto

Mașinile moderne sunt izbitor de diferite de cele produse la sfârșitul secolului trecut. De atunci, nu numai caracteristicile de design ale unităților individuale s-au schimbat. Împreună cu îmbunătățirea a ceea ce a fost deja inventat, apar noi tehnologii care permit mașinii să treacă la surse alternative de energie și să obțină o eficiență fără precedent. Astăzi vom lua în considerare principalele tipuri de motoare cu ardere internă și vom afla ce tip de motoare cu ardere internă sunt și care sunt caracteristicile lor.

Benzină

Cel mai popular și mai răspândit tip de motor este motorul pe benzină. Acest design a apărut cu un ordin de mărime mai devreme decât celelalte și, prin urmare, este considerat cel mai fiabil și durabil.

În plus, benzina este de departe cea mai răspândită și accesibilă sursă de energie și este destul de dificil să nu găsești o stație de alimentare pentru a completa alimentarea cu acest tip de combustibil.

Să începem cu avantajele unei astfel de unități de putere. Motorul pe benzină are cel mai simplu dispozitiv. În ciuda faptului că recent chiar și aici au reușit să introducă cele mai complexe tehnologii pentru distribuția fazelor și controlul electronic al injecției de combustibil, designul este încă cât se poate de simplu, iar repararea acestuia este relativ ieftină.

Este mai ușor să începeți atât în \u200b\u200bger, cât și în căldură. Pentru a porni motorul, nu este nevoie să încălziți amestecul de combustibil din cilindru, așa cum se procedează la unitățile diesel, și, prin urmare, chiar și la un nivel record de -50 Celsius, nu va exista nicio problemă cu mașina să conducă. De asemenea, aici se folosesc bujii, nu bujii incandescente, al căror cost este destul de mic, iar dispozitivul este primitiv.

Cu alte cuvinte, principalul avantaj al unui motor pe benzină este lipsit de pretenție, costul redus al reparației, un dispozitiv destul de simplu și o mare probabilitate de pornire cu succes în timpul iernii.

Cu câteva decenii în urmă, un dispozitiv precum un carburator a fost instalat pe motoarele pe benzină. Din păcate, această tehnologie depășită a fost departe de a fi perfectă și, prin urmare, a cauzat o mulțime de neplăceri proprietarului. Deci, datorită caracteristicilor sale de design, lansarea în timpul iernii a fost foarte dificilă. Exista riscul inundării lumânărilor, ceea ce a dus la necesitatea uscării și înlocuirii lor.

Pe benzina modernă. Acest analog al carburatorului selectează automat raportul dintre benzină și aer în amestec, ceea ce evită supraîncărcarea motorului și pornirea dificilă. În același timp, a scăzut și consumul de combustibil, care până de curând era destul de mare.

Motorină

Motoarele care funcționează cu motorină au apărut și ele cu mult timp în urmă. În ciuda faptului că strămoșii motoarelor diesel moderne erau destul de diferiți structural de unitățile pe benzină, principiul general de funcționare a fost păstrat și a fost îmbunătățit doar de multe ori.

Există doar câteva avantaje ale soiurilor. Primul dintre acestea este o eficiență imensă a costurilor.

Cu puteri și parametri tehnici egali, consumul de combustibil al unui motor diesel este de aproape două ori mai mic decât cel al unui motor pe benzină, ceea ce este un fapt destul de atractiv pentru șoferii de vehicule comerciale.

Un alt avantaj incontestabil al unui motor diesel cu ardere internă este o durată lungă de viață. Practica utilizării vehiculelor comerciale, care suferă curse destul de lungi, a arătat că motorul este capabil să parcurgă aproximativ 600 de mii de kilometri fără reparații majore. Este adevărat, reparația în sine va fi foarte costisitoare: acesta este principalul dezavantaj al acestui tip de motoare.

Hibrid

Știința nu stă pe loc, iar în ultimii ani a apărut pe piață un număr mare de mașini echipate cu un astfel de tip de motor cu ardere internă precum un hibrid. Cea mai nouă tehnologie se distinge prin mai puțin zgomot, o eficiență extraordinară, o mare putere și durabilitate.

Un motor hibrid se bazează pe un motor obișnuit cu combustie internă pe benzină, prin urmare, în clasificare, astfel de motoare sunt deseori numite în mod eronat motoare pe benzină. De regulă, este echipat cu combustibil și, prin urmare, în locul carburatorului și injectorului învechit, sunt utilizate aici injectoare controlate electronic de înaltă tehnologie.

A doua parte distinctivă a motorului hibrid este prezența, alimentată de motorul principal cu ardere internă. Deci, unitatea pe benzină nu numai că transferă o parte a puterii pe roți, dar încarcă și bateria puternică a motorului electric prin generator. Astfel, la viteze mici, mașina nu consumă combustibil și se mișcă doar datorită piesei electrice, iar când viteza crește, ambele părți încep să funcționeze împreună.

(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 lucrări utile mecanice.

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

Citiți în acest articol

Tipuri de motoare cu ardere internă

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

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

Atât motoarele pe benzină, cât și cele cu piston diesel, care sunt utilizate pe scară largă în mașini și alte echipamente, funcționează conform acestui principiu. De asemenea, merită menționat și, în care combustibilul cu gaz este ars în mod similar cu 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 consumul de combustibil și reducând toxicitatea gazelor de eșapament. Acest lucru este posibil prin dozarea precisă a combustibilului furnizat sub control (gestionarea electronică a 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 camerei de ardere. Cu alte cuvinte, injectorul nu este instalat deasupra supapelor de admisie, ci este montat direct în cilindru.

Această soluție vă permite să furnizați combustibil direct, iar alimentarea în sine este împărțită în mai multe etape (post-injecție). Ca urmare, este posibil să se obțină cea mai eficientă și mai completă ardere a încărcăturii de combustibil, motorul poate funcționa pe un amestec slab (de exemplu, motoare din familia GDI), consumul de combustibil scade, toxicitatea evacuării scade etc.

Motoare diesel

Funcționează cu combustibil diesel 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 comprimare.

Mai simplu spus, primul aer este comprimat în cilindri, ceea ce se încălzește foarte mult. În ultimul moment, este injectat direct în camera de ardere, după care amestecul încălzit și foarte comprimat se aprinde singur.

Dacă comparăm motoarele cu combustie internă diesel și benzină, motorina are o economie mai mare, o eficiență mai bună și maximul disponibil la turații reduse. Ținând cont de faptul că motorina dezvoltă o tracțiune mai mare la viteze mai mici ale arborelui cotit, în practică un astfel de motor nu trebuie „rotit” la start și puteți conta, de asemenea, pe o preluare sigură din partea inferioară.

Cu toate acestea, în lista dezavantajelor unor astfel de unități, se poate evidenția, precum și o greutate mai mare și viteze mai mici la viteza maximă. Faptul 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.

Motorinele se disting, de asemenea, printr-o masă mai mare, deoarece caracteristicile aprinderii prin compresie implică sarcini mai grave pe toate elementele unei astfel de unități. Cu alte cuvinte, piesele unui motor diesel sunt mai puternice și mai grele. De asemenea, motoarele diesel sunt mai zgomotoase, ceea ce se datorează procesului de aprindere și combustie 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 în cilindru sunt pur și simplu absente. Elementul principal al unui motor rotativ este rotorul.

Rotorul specificat se rotește de-a lungul unei traiectorii date. Motoarele cu ardere internă rotative sunt benzină, deoarece un astfel de design nu este capabil să asigure un raport de compresie ridicat al amestecului de lucru.

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

Dacă vorbim despre minusuri, atunci merită să subliniem o resursă semnificativ redusă în comparație cu unitățile cu piston, precum și un consum ridicat de combustibil. De asemenea, motorul rotativ este extrem de toxic, adică nu se încadrează destul în standardele moderne de mediu.

Motor hibrid

La unele motoare cu ardere internă, pentru a obține puterea necesară, este utilizat în combinație cu un turbocompresor, în timp ce la altele cu exact aceeași deplasare și structură, astfel de soluții sunt absente.

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

Citește și

Îmbunătățirea designului motorului cu piston, respingerea KShM: un motor cu bielă, precum și un motor fără arborele cotit. Caracteristici și perspective.

Motor cu combustie interna (ICE) - unul dintre dispozitivele principale din, care servește pentru a converti energia combustibilului în energie mecanică, care, la rândul său, efectuează lucrări utile. se bazează pe faptul că combustibilul în combinație cu aerul formează un amestec de aer. Combustia ciclică în camera de ardere, amestecul de aer / combustibil asigură o presiune ridicată direcționată către piston, care, la rândul său, rotește arborele cotit. Energia sa de rotație este transferată la mașină.

Pentru a porni un motor cu ardere internă este adesea folosit - de obicei un motor electric pentru a roti arborele cotit. La motoarele diesel mai grele, un ICE auxiliar („lansator”) este folosit ca starter și în același scop.

Sunt următoarele tipuri de motoare (motoare cu ardere internă):

1. benzină
2. motorină
3. gaz
4. gaz-motorină
5. piston rotativ

ICE-urile sunt, de asemenea, clasificate: după tipul de combustibil, după numărul și dispunerea cilindrilor, după metoda de formare a amestecului de combustibil, după numărul de curse ale motorului cu ardere internă etc.

Motoare pe benzină și diesel

Motoare cu combustie internă pe benzină - cel mai comun motor de automobile. Benzina le servește drept combustibil. Trecând, benzina pătrunde în carburator sau în galeria de admisie prin duze de pulverizare, iar apoi acest amestec de aer-combustibil este alimentat în cilindri, comprimat sub influența grupului de pistoane și aprins de o scânteie din bujii.

Sistemul de carburator este considerat învechit, deci sistemul de injecție a combustibilului este acum utilizat pe scară largă. Injectoarele (injectoare) de atomizare a combustibilului se injectează direct în cilindru sau în galeria de admisie. Sistemele de injecție sunt împărțite în mecanice și electronice. În primul rând, mecanismele cu pârghie mecanică de tip piston sunt utilizate pentru măsurarea combustibilului, cu posibilitatea controlului electronic al amestecului de combustibil. În al doilea rând, procesul de extragere și injecție a combustibilului este complet atribuit unității de control electronic (ECU). Sistemele de injecție sunt necesare pentru o combustie mai aprofundată a combustibilului și pentru minimizarea produselor nocive de ardere.

Motoarele diesel cu ardere internă utilizează combustibil diesel special. Motoarele auto de acest tip nu au: amestecul de combustibil care intră în cilindri prin injectoare este capabil să explodeze sub influența presiunii și temperaturii ridicate, care sunt furnizate de grupul de pistoane.

Motoare pe gaz

Motoarele pe gaz folosesc gazul ca combustibil - gaz lichefiat, gaz generator, gaz natural comprimat. Proliferarea unor astfel de motoare s-a datorat cerințelor tot mai mari de siguranță a transportului de mediu. Combustibilul original este stocat în butelii sub presiune ridicată, de unde intră în reductor de gaz prin evaporator, pierzând presiunea. Mai mult, procesul este similar cu un motor cu combustie internă pe benzină cu injecție. În unele cazuri, sistemele de alimentare cu gaz pot să nu folosească vaporizatoare.

Motoarele cu combustie internă cu piston auto (ICE) au numeroși indicatori - putere, cuplu, consum de combustibil, emisii de substanțe nocive etc., care depind în mare măsură de parametrii lor de proiectare. Tipuri de motoare Un motor este un dispozitiv care transformă energia de ardere a combustibilului în lucru mecanic. Aproape toate motoarele auto funcționează într-un ciclu format din patru timpi: admisie de aer sau amestecul acestuia cu combustibil; compresia amestecului de lucru, cursa de lucru în timpul arderii amestecului de lucru; degajarea gazelor de eșapament. Cele mai răspândite în automobile sunt motoarele cu piston - benzină și motorină. Benzină motoarele au aprindere forțată a amestecului combustibil-aer cu bujii. Ele diferă în ceea ce privește tipul de sistem de alimentare: în carburator, amestecul benzinei cu aerul începe în carburator și continuă în galeria de admisie. În prezent, producția de astfel de motoare scade din cauza eficienței reduse și a nerespectării standardelor moderne de mediu; la motoarele cu injecție, combustibilul poate fi alimentat de un injector (duză) către o conductă de admisie comună (injecție centrală, simplă) sau de mai mulți injectori în amonte de supapele de admisie din fiecare cilindru (injecție distribuită). În acestea, o ușoară creștere a puterii maxime și o scădere a consumului de benzină și a toxicității gazelor de eșapament sunt posibile datorită unei doze mai precise de combustibil de către sistemul electronic de gestionare a motorului; motoarele cu injecție directă de benzină în camera de ardere, care este alimentată în cilindru în mai multe porțiuni, ceea ce optimizează procesul de ardere, permite motorului să funcționeze pe amestecuri slabe, reducând astfel consumul de combustibil și emisiile de substanțe nocive. Motor diesel - motoare în care aprinderea unui amestec combustibil-aer are loc la creșterea temperaturii sale în timpul comprimării. Comparativ cu motoarele pe benzină, aceste motoare au o eficiență mai bună (cu 15-20%) datorită unui raport de compresie mai mare (de două sau mai multe ori) (vezi mai jos), care îmbunătățește arderea amestecului combustibil-aer. Avantajul motoarelor diesel este absența unei supape de accelerație, care creează rezistență la mișcarea aerului la admisie și crește consumul de combustibil. Motoarele diesel își dezvoltă cuplul maxim (a se vedea mai jos) la o viteză mai mică a arborelui cotit (în utilizare obișnuită - „tracțiune în partea de jos”). Motoarele diesel cu modele învechite au avut, în comparație cu motoarele pe benzină, o serie de dezavantaje: greutate și cost mai mare pentru aceeași putere datorită raportului ridicat de compresie (de 1,5-2 ori mai mare), care a crescut presiunea în cilindri și sarcina pe piese, ceea ce a forțat producerea de mai multe elemente puternice ale motorului, mărind dimensiunile și greutatea acestora; mai zgomotos datorită particularităților procesului de ardere a combustibilului în butelii; turații maxime mai mici ale arborelui cotit datorită masei mai mari a pieselor, care a cauzat sarcini inerțiale mari. Din același motiv, motoarele diesel, de regulă, sunt mai puțin receptive - capătă impuls mai încet. Motor cu piston rotativ (Wankel) - în acesta, rotorul-piston nu se întoarce, ca la motoarele pe benzină și motoarele diesel, ci se rotește de-a lungul unei anumite traiectorii. Datorită acestui fapt, are un răspuns bun al accelerației - crește rapid viteza, oferind mașinii o dinamică bună de accelerație. Datorită caracteristicilor de proiectare, raportul de compresie este limitat, prin urmare funcționează numai pe benzină și are cea mai slabă eficiență datorită formei camerei de ardere. Anterior, dezavantajul său era o resursă mai mică, iar acum are indicatori de mediu scăzuți, care primesc acum o mare atenție. Sistem de propulsie hibrid este o combinație între un motor cu piston (de obicei un motor diesel), un motor electric, un generator și baterii de tracțiune (bateria de tracțiune, spre deosebire de bateria de pornire, este concepută pentru a descărca curenți mari (50-100 A) timp de 30-60 de minute). Funcționarea acestei instalații are loc în diferite moduri, în funcție de natura mișcării mașinii. În timpul accelerării intensive, pistonul și motoarele electrice funcționează împreună. În timpul frânării motorului, generatorul folosește energia de decelerare pentru a încărca bateriile. Când conduceți într-un ciclu urban, numai motorul electric poate funcționa. Toate acestea permit, menținând (sau chiar îmbunătățind) dinamica accelerației, crește semnificativ eficiența și reduce emisiile de substanțe nocive.

Dispunerea motorului cu piston

Motor în formă de V (Fig. 1, b) - cilindrii săi sunt situați în două planuri, ca și cum ar forma litera latină V. Unghiul dintre aceste planuri se numește unghiul de înclinare. Cel mai adesea, acest aranjament al cilindrilor este utilizat pentru motoarele cu șase și opt cilindri și este notat V6 și respectiv V8. Acest aranjament reduce lungimea motorului, dar mărește lățimea acestuia.

Motorul boxer (Fig. 1, c) are un unghi de înclinare de 180 °, datorită căruia are cea mai mică înălțime a unității dintre toate configurațiile.

Motorul VR (Fig. 1, d) are un unghi mic de înclinare (aproximativ 15 °), ceea ce face posibilă reducerea atât a dimensiunilor longitudinale cât și transversale ale unității.

Motorul W are două opțiuni de amenajare - trei rânduri de cilindri cu unghi mare de înclinare (Fig. 1, e) sau, așa cum ar fi, două dispozitive VR (Fig. 1, f). Oferă o compactitate bună chiar și cu un număr mare de cilindri. În prezent, W8 și W12 sunt produse în serie.

Cuplul crește odată cu creșterea: deplasării. Prin urmare, motoarele care necesită un cuplu semnificativ au un volum mare; presiunea gazelor arse în butelii, care este limitată de detonare (arderea explozivă a amestecului gaz-aer, însoțită de un sunet caracteristic de apel. Se numește greșit „ciocănirea degetelor pistonului”) sau o creștere a sarcinilor la motoarele diesel. Motorul dezvoltă cuplul maxim la anumite turații (vezi mai jos), acestea, împreună cu valoarea sa, sunt indicate în documentația tehnică. Puterea motorului - o valoare care arată ce fel de muncă face pe unitate de timp, măsurată în kW (anterior în cai putere). O putere (CV) este egală cu aproximativ 0,74 kW. Puterea este egală cu produsul cuplului și vitezei unghiulare a arborelui cotit (rotații pe minut înmulțite cu un anumit factor). Producătorii primesc motoare cu putere mai mare prin creșterea: volumului de lucru, care, la rândul său, duce la o creștere a dimensiunilor motorului și la o limitare a rotațiilor maxime admisibile datorită forțelor inerțiale semnificative ale pieselor mărite; rotații ale arborelui cotit, al căror număr este limitat de forțele de inerție și de uzura crescută a pieselor. Un motor de mare viteză cu aceeași putere (alte lucruri fiind egale - proiectarea motorului, tehnologia de fabricație, materialele utilizate etc.) cu un motor cu turație redusă are o durată de viață mai scurtă, întrucât, în medie, pentru aceeași rulare, arborele cotit va face mai multe rotații; presiunea cilindrului prin creșterea raportului de compresie sau prin încărcarea aerului cu supraalimentatoare turbo sau mecanice. Pentru a aplica supraalimentarea, raportul de compresie este redus forțat pentru a preveni detonarea (pentru motoarele pe benzină) și pentru a reduce rigiditatea muncii (sarcini crescute în grupul cilindru-piston al unui motor diesel, însoțite de zgomot excesiv) (pentru motoarele diesel). Boostul permite, de exemplu, să mențină puterea cu o deplasare mai mică. Puterea nominală - puterea garantată de producător la alimentarea completă cu combustibil la o anumită viteză. Ea este, și nu puterea maximă, indicată în documentația tehnică a motorului. Consumul specific de combustibil este cantitatea de combustibil consumată de motor la 1 kW de putere dezvoltată pe oră. Este un indicator al perfecțiunii designului motorului: cu cât consumul este mai mic, cu atât este mai eficientă energia combustibilului care arde în cilindri. Cu aceiași parametri de proiectare pentru diferite motoare, indicatori precum puterea, cuplul și consumul specific de combustibil pot diferi. Acest lucru se datorează unor caracteristici precum numărul de supape pe cilindru, sincronizarea supapelor etc. Prin urmare, pentru a evalua funcționarea motorului la diferite turații, sunt utilizate caracteristici - dependența indicatorilor săi de modurile de funcționare. Caracteristicile sunt determinate empiric pe standuri speciale, deoarece teoretic ele sunt calculate doar aproximativ. De regulă, în documentația tehnică a mașinii sunt date caracteristicile de turație externe ale motorului (Fig. 4), care determină dependența puterii, cuplului și consumului specific de combustibil de numărul de rotații ale arborelui cotit cu alimentare completă cu combustibil. Ele dau o idee despre performanța maximă a motorului.

Indicatorii motorului (simplificați) se modifică din următoarele motive. Pe măsură ce viteza arborelui cotit crește, cuplul crește datorită faptului că mai mulți combustibili curg în cilindri. La aproximativ turații medii, atinge maximul, apoi începe să scadă. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu creșterea vitezei de rotație a arborelui cotit, forțele de inerție, forțele de frecare, rezistența aerodinamică a conductelor de admisie încep să joace un rol semnificativ, ceea ce înrăutățește umplerea cilindrilor cu o nouă încărcare a amestecului combustibil-aer etc. O creștere rapidă a cuplului motor indică dinamică bună a accelerației mașinii datorită creșterii intensive a tracțiunii la roți. Cu cât momentul este mai lung în regiunea maximă și nu scade, cu atât mai bine. Un astfel de motor este mai adaptat condițiilor de drum în schimbare și va trebui să schimbe vitezele mai rar. Puterea crește odată cu cuplul și chiar și atunci când începe să scadă, continuă să crească datorită turațiilor mai mari. După atingerea maximului, puterea începe să scadă din același motiv pentru care cuplul scade. Revoluțiile puțin mai mari decât puterea maximă sunt limitate de dispozitivele de reglare, deoarece în acest mod o parte semnificativă a combustibilului nu este cheltuită pentru efectuarea unor lucrări utile, ci pentru depășirea forțelor de inerție și frecare din motor. Puterea maximă determină viteza maximă a vehiculului. În acest mod, mașina nu accelerează și motorul funcționează doar pentru a depăși forțele de rezistență la mișcare - rezistența aerului, rezistența la rulare etc. Valoarea consumului specific de combustibil se schimbă și în funcție de turația arborelui cotit, care poate fi văzută pe caracteristică (vezi Fig. 4). Consumul specific de combustibil ar trebui să fie aproape de minim cât mai mult posibil; acest lucru indică o economie bună a motorului. Consumul specific minim, de regulă, este atins ușor sub viteza medie, la care mașina este utilizată în principal atunci când conduceți în oraș. Linia punctată din grafic arată performanța motorului mai optimă.

19.04.2016

Autoturismele moderne diferă nu numai prin funcționalitate, ci și prin conținut tehnic. Producătorii concurează între ei pentru calitatea și fiabilitatea modelelor, depunând eforturi pentru a oferi clienților un produs fiabil, ușor de gestionat și accesibil. De la înființarea industriei auto, una dintre componentele principale a aflat despre schimbări serioase - motorul mașinii. Ce tipuri de motoare există astăzi? Care sunt caracteristicile tipurilor existente de motoare auto?

Clasificări

Primul lucru care trebuie început este clasificarea generală a motoarelor auto, care oferă o idee generală a proiectelor și caracteristicilor acestor unități.

Toate motoarele după tipul de formare a amestecului pot fi împărțite în două grupe principale:

Clasificarea motoarelor cu combustie internă cu piston se bazează pe tipul de combustibil utilizat pentru acționarea unității de putere:

• Gaz. În cazul utilizării combustibililor gazoși, se poate utiliza gazul generatorului, tip lichefiat sau natural.

• Combustibil lichid. Un astfel de combustibil este un produs din produse petroliere rafinate, rezultând în formarea motorinei, kerosenului sau benzinei.

• Combustibil mixt. Motoarele gaz-lichide sunt capabile să funcționeze pe un amestec de diferite tipuri de combustibil - lichid și gazos. În acest caz, gazul este baza, iar forma lichidă de combustibil este utilizată doar ca amestec incendiar. Există, de asemenea, motoare multi-combustibil care pot funcționa mult timp folosind diferite tipuri de combustibil, variind de la țiței până la benzină cu un număr mare de octanici.

Dacă clasificăm motoarele cu ardere internă, acestea diferă în mai multe moduri:

• Conform caracteristicilor aprinderii amestecului combustibil preparat - cu aprindere prin compresie sau cu scânteie (aprindere forțată).

• După tipul de implementare a ciclului de lucru - cu 2 și 4 curse, cu sau fără supraalimentare.

În plus, ICE-urile sunt clasificate în funcție de mai multe tipuri:

• Prin caracteristicile sistemului de răcire (poate fi aer sau lichid).

• După tipul de formare a amestecului - cu formare internă și externă a unui amestec combustibil. Primul tip include motoare pe benzină cu injecție de amestec în cilindri și unități diesel, iar al doilea include motoare pe gaz și tipuri de carburatoare.

• După poziția cilindrului - opus, cu un aranjament în formă de V (2 rânduri), cu poziție verticală și orizontală.

Motor pe benzină și diesel

Cele mai răspândite în industria auto sunt două tipuri de motoare (în funcție de tipul de combustibil utilizat) - benzina și motorina. Ar trebui să li se acorde cea mai mare atenție:

1. Unitate de alimentare pe benzină. Un motor pe benzină aprinde amestecul cu o scânteie convențională. Motoarele pe benzină pot fi clasificate în funcție de tipul sursei de alimentare:

• Motor carburator. Particularitatea unor astfel de unități este că amestecul de aer și combustibil are loc în carburator și apoi procesul continuă în conducta de admisie. Principalele dezavantaje ale acestui tip sunt un nivel scăzut de prietenie cu mediul, „lacomie” excesivă, un nivel mai scăzut de fiabilitate (în comparație cu alte tipuri de motoare). Din aceste motive, aceste tipuri de unități de putere și-au pierdut popularitatea și nu sunt aproape niciodată produse;

• Motor de injecție. Aici, elementul principal este un injector care alimentează amestecul de combustibil prin conducta principală (tip injecție directă). Combustibilul poate fi furnizat de unul sau mai multe injectoare instalate în amonte de supape. În acest din urmă caz, vorbim despre injecția de distribuție controlată de ECU;

• Unitate de alimentare cu injecție directă. Particularitatea unei astfel de unități este că alimentarea amestecului combustibil se realizează direct în camera de ardere. Datorită acestui design, a fost posibil să se rezolve două probleme simultan - eliminarea substanțelor nocive din evacuare și reducerea consumului de combustibil.

2. Unitate de alimentare diesel. Principala caracteristică care distinge „dieselurile” este capacitatea de a aprinde un amestec combustibil nu datorită bujiei formate, ci datorită compresiei puternice. Dacă luăm în considerare principiul de funcționare al unui motor diesel, atunci se pot distinge patru cicluri, în fiecare dintre care au loc anumite acțiuni:

• Comprimare. În acest caz, pistonul se ridică și comprimă aerul din interior. În momentul de vârf, motorina este evacuată în camera de ardere;

• Accident vascular cerebral. Prezența unei presiuni și a aerului extraordinare contribuie la aprinderea amestecului. Acum se creează o contrapresiune a gazelor, care împinge pistonul și îl forțează să cadă în punctul cel mai de jos;

• Eliberare. Pistonul începe să se miște în sus. În același timp, sunt deschise supapele de evacuare, care asigură că produsele în exces din combustibilul ars ies din camera de ardere.

Toate motoarele diesel pot fi clasificate în funcție de tipul camerei de ardere. Acesta din urmă poate fi distribuit sau nealocat. În primul caz, amestecul combustibil este alimentat mai întâi către camera suplimentară și numai apoi către camera principală. Acest tip de design permite o economie mai mare de combustibil. În ceea ce privește motoarele cu o cameră nedistribuită, caracteristica lor se află în locația camerei și alimentarea cu combustibil diesel a spațiului de deasupra pistonului. Plus - eficiență. Dezavantajul este nivelul ridicat de zgomot.

Motor pe benzină și diesel: caracteristici

• Combustibilul diesel este mai ieftin decât benzina;

• Consumul de motorină este mai mic, ceea ce duce la economii suplimentare. Dacă luăm modele moderne de mașini, atunci consumul motoarelor diesel poate fi cu 50-60% mai mic, ceea ce economisește bani în portofel;

• Resursa unei unități de putere care funcționează pe un motor diesel este mai mare decât cea a omologului său.

De asemenea, trebuie menționate o serie de dezavantaje - costul ridicat al unui motor diesel și complexitatea întreținerii.

2. Momentul rotației. Dacă considerăm cuplul ca o caracteristică cheie, atunci motorina este liderul aici. Această caracteristică este bună nu numai pentru mașini, ci și pentru camioane. Cuplul ridicat contribuie la pornirea rapidă a vehiculului și la manevrarea cu succes la sarcini mari și viteze mici.

3. Funcționare. Un punct la fel de important este comoditatea utilizării unei mașini cu un anumit motor. Aici merită subliniat principalul dezavantaj al unui motor diesel - necesitatea de a trece la un tip de iarnă de amestec de combustibil. Dacă tranziția nu se face în timp util, atunci în loc de lichidul din rezervor, puteți vedea amestecul întărit. Ca urmare, va trebui nu numai să încălziți mașina, ci și să reparați multe elemente ale sistemului de alimentare cu combustibil.

5. Zgomot. Dacă analizăm nivelul de zgomot, atunci există o unitate de alimentare pe benzină în față. Multor pasionați de mașini nu le place deranjantul ciocănit diesel. Pe de altă parte, zgomotul crescut va apărea numai dacă setarea este incorectă. În plus, producătorii fac tot posibilul pentru a menține nivelul de zgomot al motoarelor pe benzină și diesel aproape la fel.

6. Componenta de mediu. Un punct la fel de important este respectarea ecologică a motorului (mai ales astăzi). Motoarele moderne eliberează mai puțin monoxid de carbon în mediu, care este un poluant important al aerului. Din păcate, există încă multe mașini pe drumuri care au un nivel ridicat de elemente nocive în emisiile lor și poluează mediul înconjurător. În ceea ce privește respectarea mediului, liderul este motorul pe benzină, deoarece aici proiectanții au reușit să creeze multe tipuri de unități care să îmbunătățească compoziția gazelor de eșapament și să le reducă nivelul de vătămare.

7. Pericol de incendiu. Din punctul de vedere al probabilității de aprindere, motorina este considerată mai sigură, deoarece combustibilul său se aprinde numai atunci când este amestecat cu oxigen și sub presiune ridicată. În ceea ce privește benzina, aceasta este volatilă, iar vaporii ei pot fi aprinși de cea mai mică scânteie.

Scheme de bază

Când se iau în considerare tipurile de motoare pentru autoturisme, subiectul caracteristicii structurale a unității nu poate fi trecut cu vederea. Aici, de mai bine de o sută de ani, oamenii de știință au reușit să creeze numeroase opțiuni pentru motoare, diferind nu numai prin număr, ci și prin dispunerea cilindrilor. Din principalele scheme ale motoarelor auto, merită subliniat:

• Motor în linie. Acest tip de unitate de putere a apărut mai întâi. Numărul de cilindri într-un astfel de motor poate varia și variază de la doi la opt. Pentru autoturisme, motoarele cu 4 cilindri sunt mai caracteristice. Unii producători preferă să instaleze „șase” din cauza unei echilibrări mai bune. În ceea ce privește motoarele cu 8 cilindri, acestea nu mai sunt solicitate. Avantajele unui motor de tip în linie sunt ușurința de funcționare și fiabilitatea. Amplasarea unității de putere (în ciuda masivității sale) poate fi diferită - de-a lungul sau de-a lungul. De fapt, dimensiunea și greutatea crescută sunt principalele dezavantaje ale acestui motor. În schimb, merită evidențiată echilibrul.

• Motor de tip V. Particularitatea unor astfel de motoare este aranjarea cilindrilor sub forma literei V. Un design similar a fost dezvoltat în „Lumea Veche” și acolo s-a găsit aplicabil în multe modele de mașini. Astăzi, motoarele în formă de V sunt instalate mai ales pe mașinile din SUA. Principalele avantaje ale acestor motoare sunt compactitatea și o dispunere specială a cilindrilor (la un unghi unul față de celălalt). Dezavantajele designului sunt „sagacitatea” excesivă și un nivel scăzut de echilibru. Și costul ridicat este greu de atribuit avantajelor.

• Motoare boxer. Odată ce proiectanții au dezvoltat un tip orizontal de motor care a permis coborârea centrului de greutate și îmbunătățirea distribuției greutății vehiculului. Numărul de cilindri este de patru. În ciuda mai multor avantaje, motoarele boxer sunt rare. Principalul dezavantaj este dimensiunea mare și complexitatea designului. Pasionații de mașini se plâng adesea de costul ridicat al lucrărilor de reparații.

Există vreo alternativă?

În plus față de motoarele descrise mai sus (benzină și motorină), merită subliniate încă două tipuri:

• Motor cu piston rotativ. Principala diferență este că pistonul nu efectuează mișcări de translație (așa cum se întâmplă de obicei), ci se rotește de-a lungul unei anumite traiectorii. Datorită acestei caracteristici, motorul cu piston rotativ crește viteza mai repede. Este imposibil să nu evidențiem o serie de dezavantaje - o resursă mică, preț ridicat, parametri de mediu slabi.

• „Hibrizi”. Centralele hibride sunt la mare căutare, care includ un motor electric, o unitate de alimentare cu piston, un generator și o baterie. În funcție de caracteristicile de funcționare, modul de funcționare al "hibridului" poate fi diferit. Deci, cu accelerația activă, motoarele electrice și cu piston funcționează în tandem. În timpul frânării, bateria este reîncărcată, iar în modul oraș funcționează doar un motor electric.

Rezultat

Astăzi, pentru autoturisme au fost dezvoltate multe tipuri diferite de motoare, fiecare având propriile sale caracteristici, dezavantaje și avantaje. În același timp, practica aplicării și cerințele actuale contribuie la selectarea doar a celor mai bune opțiuni, care sunt utilizate în transportul modern.