Motorul modern cu ardere internă a mers departe de progenitorii săi. A devenit mai mare, mai puternic, mai ecologic, dar, în același timp, principiul de funcționare, dispozitivul motorului mașinii, precum și elementele sale principale au rămas neschimbate.

Motoarele cu ardere internă, care sunt utilizate masiv în mașini, sunt de tip piston. Acest tip de motor cu ardere internă și-a primit numele datorită principiului de funcționare. În interiorul motorului se află o cameră de lucru numită cilindru. Amestecul de lucru se arde în el. Când un amestec de combustibil și aer arde în cameră, presiunea pe care o percepe pistonul crește. În mișcare, pistonul transformă energia primită în lucru mecanic.

Cum funcționează motorul cu ardere internă

Primele motoare cu piston aveau un singur cilindru cu diametru mic. În procesul de dezvoltare, pentru a crește puterea, diametrul cilindrului a fost mai întâi mărit, apoi numărul lor. Treptat, motoarele cu ardere internă au căpătat aspectul cu care eram obișnuiți. Motorul unei mașini moderne poate avea până la 12 cilindri.

Un ICE modern constă din mai multe mecanisme și sisteme auxiliare, care, pentru ușurința percepției, sunt grupate după cum urmează:

1. KShM - mecanism manivelă.
2. Distribuție - mecanism de reglare a temporizării supapelor.
3. Sistem de lubrifiere.
4. Sistem de răcire.
5. Sistem de alimentare cu combustibil.
6. Sistem de evacuare.

De asemenea, sistemele ICE includ sisteme electrice pentru pornirea și controlul motorului.

KShM - mecanism manivelă

KShM este mecanismul principal al motorului cu piston. El efectuează munca principală - transformă energia termică în energie mecanică. Mecanismul este format din următoarele părți:

• Corp cilindric.
• Cap cilindru.
• Pistoane cu bolțuri, inele și biele.
• Arborele cotit cu volant.

Cronometrare - mecanism de distribuție a gazelor

Pentru ca cantitatea necesară de combustibil și aer să intre în cilindru, iar produsele de ardere să fie îndepărtate în timp din camera de lucru, în motorul cu ardere internă este prevăzut un mecanism numit mecanism de distribuție a gazelor. Este responsabil cu deschiderea și închiderea supapelor de admisie și evacuare, prin care amestecul aer-combustibil pătrunde în cilindri și gazele de evacuare sunt îndepărtate. Piesele de sincronizare includ:

• Arbore cu came.
• Supape de intrare și ieșire cu arcuri și bucșe de ghidare.
• Piese de antrenare a supapei.
• Elemente de transmisie sincronizare.

Cronometrarea este antrenată de arborele cotit al motorului mașinii. Cu ajutorul unui lanț sau a unei curele, rotația este transmisă arborelui cu came, care, prin intermediul camelor sau culbutorilor prin împingătoare, presează supapa de admisie sau de evacuare și le deschide și le închide pe rând.

În funcție de design și de numărul de supape, motorul poate avea unul sau doi arbori cu came pentru fiecare banc de cilindri. Într-un sistem cu doi arbori, fiecare arbore este responsabil pentru funcționarea propriei serii de supape - intrare sau ieșire. Designul cu un singur arbore are denumirea în limba engleză SOHC (Single OverHead Camshaft). Sistemul cu dublu arbore se numește DOHC (Double Overhead Camshaft).

În timpul funcționării motorului, piesele acestuia intră în contact cu gazele fierbinți care se formează în timpul arderii amestecului combustibil-aer. Pentru a preveni prăbușirea părților motorului cu ardere internă din cauza expansiunii excesive atunci când sunt încălzite, acestea trebuie să fie răcite. Puteți răci motorul unei mașini folosind aer sau lichid. Motoarele moderne au, de regulă, un circuit de răcire cu lichid, care este format din următoarele părți:

• Manta de racire a motorului
• pompa (pompa)
• Radiator
• Ventilator
• Vas de expansiune

Mantaua de racire a motoarelor cu ardere interna este formata din cavitati din interiorul BC si chiulasa, prin care circula lichidul de racire. Îndepărtează excesul de căldură din piesele motorului și o transferă la radiator. Circulația este asigurată de o pompă, care este antrenată de o curea de la arborele cotit.

Termostatul asigură temperatura necesară pentru motorul mașinii, redirecționând fluxul de fluid către radiator sau ocolindu-l. Radiatorul, la rândul său, este proiectat să răcească lichidul încălzit. Ventilatorul crește fluxul de aer de intrare, crescând astfel eficiența de răcire. Un rezervor de expansiune este necesar pentru motoarele moderne, deoarece lichidele de răcire utilizate se extind puternic atunci când sunt încălzite și necesită un volum suplimentar.

Sistem de lubrifiere a motorului cu ardere internă

Orice motor are multe părți de frecare care trebuie lubrifiate în mod constant pentru a reduce pierderea de putere prin frecare și pentru a evita uzura și griparea crescută. Pentru aceasta există un sistem de lubrifiere. Pe parcurs, cu ajutorul acestuia, sunt rezolvate mai multe sarcini: protecția pieselor motorului cu ardere internă împotriva coroziunii, răcirea suplimentară a pieselor motorului, precum și îndepărtarea produselor de uzură din punctele de contact ale pieselor de frecare. Sistemul de ungere al motorului mașinii este format din:

• Baia de ulei (badă).
• Pompa de alimentare cu ulei.
• Filtru de ulei cu.
• Conducte de petrol.
• Joja de ulei (indicator de nivel de ulei).
• Manometru de sistem.
• Gât de umplere cu ulei.

Pompa preia uleiul din baia de ulei și îl alimentează în conductele și canalele de ulei situate în BC și chiulasa. Prin ele, uleiul intră în locurile de contact ale suprafețelor de frecare.

Sistem de alimentare

Sistemul de alimentare pentru motoarele cu aprindere prin scânteie și comprimare cu ardere internă este diferit, deși au o serie de elemente comune. Frecvente sunt:

• Rezervor de combustibil.
• Senzor de nivel de combustibil.
• Filtre de combustibil - grosiere și fine.
• Conducte de combustibil.
• Galerie de admisie.
• Conexiuni aeriene.
• Filtru de aer.

Ambele sisteme au pompe de combustibil, șine de combustibil, injectoare de combustibil, dar datorită proprietăților fizice diferite ale benzinei și motorinei, designul lor prezintă diferențe semnificative. Principiul de alimentare este același: combustibilul din rezervor este alimentat de o pompă prin filtre către șina de combustibil, din care intră în injectoare. Dar dacă în majoritatea motoarelor cu combustie internă pe benzină injectoarele îl alimentează în galeria de admisie a unui motor de mașină, atunci în motoarele diesel este alimentat direct în cilindru și deja acolo se amestecă cu aer. Piesele care curăță aerul și îl alimentează la cilindri - filtrul de aer și conductele - aparțin și ele sistemului de alimentare.

Sistem de evacuare

Sistemul de evacuare este proiectat pentru a elimina gazele de eșapament din cilindrii unui motor de mașină. Principalele detalii care o compun:

• Colector de evacuare.
• Conducta de admisie a tobei de eșapament.
• Rezonator.
• Toba de esapament.
• Țeavă de eșapament.

La motoarele moderne cu ardere internă, structura de evacuare este completată cu dispozitive pentru neutralizarea emisiilor nocive. Este format dintr-un convertor catalitic și senzori care comunică cu unitatea de comandă a motorului. Gazele de evacuare din galeria de evacuare prin conducta frontală intră în convertorul catalitic, apoi prin rezonator în toba de eșapament. Apoi, prin conducta de evacuare, acestea sunt evacuate în atmosferă.

În concluzie, este necesar să menționăm sistemele de pornire și control al motorului mașinii. Ele sunt o parte importantă a motorului, dar trebuie luate în considerare împreună cu sistemul electric al vehiculului, ceea ce depășește domeniul de aplicare al acestui articol despre elementele interne ale motorului.

Aceasta este partea introductivă a unei serii de articole dedicate Motor cu combustie interna, care este o scurtă excursie în istoria evoluției motorului cu ardere internă. De asemenea, articolul va atinge primele mașini.

Următoarele secțiuni vor detalia diferitele ICE-uri:

Biela-piston
Rotativ
Turboreactor
Reactiv

Motorul a fost instalat pe o barcă care a putut să urce râul Sona. Un an mai târziu, după testare, frații au primit un brevet pentru invenția lor, semnat de Napoleon Bonopart, pe o perioadă de 10 ani.

Ar fi mai corect să numim acest motor motor cu reacție, deoarece munca sa a constat în împingerea apei din conducta de sub fundul bărcii ...

Motorul era alcătuit dintr-o cameră de aprindere și o cameră de ardere, un burduf pentru injecție de aer, un dozator de combustibil și un dispozitiv de aprindere. Praful de cărbune a servit drept combustibil pentru motor.

Burduful a injectat un curent de aer amestecat cu praf de cărbune în camera de aprindere, unde un fitil mocnit a aprins amestecul. După aceea, amestecul parțial aprins (praful de cărbune arde relativ lent) a intrat în camera de ardere unde s-a ars complet și s-a extins.
În plus, presiunea gazelor a împins apa din țeava de evacuare, ceea ce a forțat barca să se miște, după care ciclul a fost repetat.
Motorul a funcționat în modul pulsat cu o frecvență de ~ 12 și / minut.

După ceva timp, frații au îmbunătățit combustibilul adăugând rășină la acesta, iar mai târziu l-au înlocuit cu ulei și au proiectat un sistem simplu de injecție.
În următorii zece ani, proiectul nu a primit nicio dezvoltare. Claude a mers în Anglia pentru a promova ideea de motor, dar a irosit toți banii și nu a reușit nimic, iar Joseph s-a apucat de fotografie și a devenit autorul primei fotografii din lume „Vedere de la fereastră”.

În Franța, în casa-muzeu din Niepses, este expusă o replică a „Pyreolophore”.

Puțin mai târziu, de Riva și-a montat motorul pe un vehicul cu patru roți, care, potrivit istoricilor, a fost prima mașină cu motor cu ardere internă.

Despre Alessandro Volta

Volta a fost primul care a pus plăci de zinc și cupru în acid pentru a produce un curent electric continuu, creând prima sursă de curent chimic din lume. („stâlp vultaic”).

În 1776, Volta a inventat un pistol cu ​​gaz, „pistolul Volta”, în care gazul a explodat dintr-o scânteie electrică.

În 1800, a construit o baterie chimică, care a făcut posibilă obținerea de energie electrică prin reacții chimice.

Unitatea de măsurare a tensiunii electrice - Volt - poartă numele Volta.

A- cilindru, B- "bujie, C- piston, D- "balon" cu hidrogen, E- clichet, F- supapa de evacuare a gazelor de evacuare, G- maner pentru controlul supapei.

Hidrogenul a fost stocat într-un balon „aer” conectat printr-o conductă la un cilindru. Alimentarea cu combustibil și aer, precum și aprinderea amestecului și eliberarea gazelor de eșapament au fost efectuate manual cu ajutorul unor pârghii.

Principiul de funcționare:

Aerul a intrat în camera de ardere prin supapa de evacuare a gazelor de eșapament.
Supapa se închidea.
S-a deschis robinetul de alimentare cu hidrogen din bilă.
Robinetul se închidea.
Prin apăsarea butonului i s-a aplicat o descărcare electrică „lumânării”.
Amestecul a fulgerat și a ridicat pistonul în sus.
Supapa de evacuare a gazelor de eșapament se deschidea.
Pistonul a căzut sub propria greutate (era greu) și a tras frânghia, care a învârtit roțile prin bloc.

După aceea, ciclul s-a repetat.

În 1813, de Riva a construit o altă mașină. Era un vagon lung de aproximativ șase metri, cu roți de doi metri diametru și cântărind aproape o tonă.
Mașina a putut parcurge 26 de metri cu o încărcătură de pietre (aproximativ 700 lbs)și patru bărbați, cu o viteză de 3 km/h.
Cu fiecare ciclu, mașina s-a deplasat 4-6 metri.

Puțini dintre contemporanii săi au luat această invenție în serios, iar Academia Franceză de Științe a susținut că un motor cu ardere internă nu va concura niciodată în performanță cu un motor cu abur.

În 1833, inventatorul american Lemuel Wellman Wright, a înregistrat un brevet pentru un motor cu combustie internă pe gaz în doi timpi răcit cu apă.
(Vezi mai jos) a scris următoarele despre motorul Wright în cartea sa Motoare pe gaz și ulei:

„Desenul motorului este foarte funcțional, iar detaliile sunt meticuloase. Explozia amestecului actioneaza direct asupra pistonului, care roteste arborele cotit prin biela. În aparență, motorul seamănă cu un motor cu abur de înaltă presiune, în care gazul și aerul sunt pompate din rezervoare separate. Amestecul din recipientele sferice a fost aprins în timpul ridicării pistonului la PMS (centrul mort superior) și l-a împins în jos/în sus. La sfârșitul cursei, supapa se deschide și evacuează gazele de eșapament în atmosferă.”

Nu se știe dacă acest motor a fost construit vreodată, dar există un plan pentru el:

În 1838, inginerul englez William Barnett a primit un brevet pentru trei motoare cu ardere internă.

Primul motor este unul cu acțiune simplă în doi timpi (combustibil ars doar pe o parte a pistonului) cu pompe separate pentru gaz si aer. Amestecul a fost aprins într-un cilindru separat, iar apoi amestecul de ardere a trecut în cilindrul de lucru. Intrarea și ieșirea au fost efectuate prin supape mecanice.

Al doilea motor l-a repetat pe primul, dar a fost cu dublă acțiune, adică arderea a avut loc alternativ pe ambele părți ale pistonului.

Al treilea motor era, de asemenea, cu dublă acțiune, dar avea orificii de admisie și ieșire în pereții cilindrului care se deschideau în momentul în care pistonul ajungea în punctul extrem (ca în cazul modern în doi timpi). Acest lucru a făcut posibilă eliberarea automată a gazelor de eșapament și admiterea unei noi încărcări a amestecului.

O caracteristică distinctivă a motorului Barnett a fost că amestecul proaspăt a fost comprimat de piston înainte de a fi aprins.

Planul pentru unul dintre motoarele lui Barnett:

În anii 1853-57, inventatorii italieni Eugenio Barzanti și Felice Matteucci au dezvoltat și brevetat un motor cu ardere internă cu doi cilindri, cu o capacitate de 5 l/s.
Brevetul a fost acordat de Oficiul din Londra deoarece legea italiană nu putea garanta o protecție suficientă.

Construcția prototipului a fost încredințată Bauer & Co. din Milano" (Helvetica)și finalizat la începutul anului 1863. Succesul motorului, care era mult mai eficient decât motorul cu abur, a fost atât de mare încât compania a început să primească comenzi din toată lumea.

Motorul Barzanti-Matteucci cu un singur cilindru timpuriu:

Model de motor cu doi cilindri Barzanti-Matteucci:

Matteucci și Barzanti au încheiat un acord pentru producerea motorului cu o companie belgiană. Barzanti a plecat în Belgia pentru a supraveghea personal munca și a murit brusc de tifos. Odată cu moartea lui Barzanti, toate lucrările la motor au fost întrerupte, iar Matteucci s-a întors la fostul său job de inginer hidraulic.

În 1877, Matteucci a susținut că el și Barzanti au fost principalii creatori ai motorului cu ardere internă, iar motorul construit de August Otto era foarte asemănător cu motorul Barzanti-Matteucci.

Documentele referitoare la brevetele lui Barzanti și Matteucci sunt păstrate în arhivele bibliotecii Museo Galileo din Florența.

Cea mai importantă invenție a lui Nikolaus Otto a fost motorul cu ciclu în patru timpi- ciclul Otto. Acest ciclu se află în centrul majorității motoarelor pe gaz și pe benzină până în prezent.

Ciclul în patru timpi a fost cea mai mare realizare tehnică a lui Otto, dar s-a descoperit curând că cu câțiva ani înainte de invenția sa, exact același principiu al motorului a fost descris de inginerul francez Beau de Roche. (Vezi deasupra)... Un grup de industriași francezi a contestat brevetul lui Otto în instanță, tribunalul a găsit argumentele lor convingătoare. Drepturile lui Otto sub brevetul său au fost reduse semnificativ, inclusiv revocarea monopolului său asupra ciclului în patru timpi.

În ciuda faptului că concurenții au lansat producția de motoare în patru timpi, modelul Otto, elaborat de mulți ani de experiență, a fost încă cel mai bun, iar cererea pentru acesta nu a încetat. Până în 1897, au fost produse aproximativ 42 de mii dintre aceste motoare de diferite capacități. Cu toate acestea, faptul că un gaz luminos a fost folosit ca combustibil a restrâns foarte mult domeniul de aplicare a acestora.
Numărul fabricilor de iluminat și gaz a fost nesemnificativ chiar și în Europa, în timp ce în Rusia erau doar două dintre ele - la Moscova și Sankt Petersburg.

În 1865, inventatorul francez Pierre Hugo a primit un brevet pentru o mașină care era un motor vertical, cu un singur cilindru, cu dublă acțiune, care folosea două pompe de cauciuc antrenate de un arbore cotit pentru a furniza amestecul.

Ulterior, Hugo a proiectat un motor orizontal similar cu motorul Lenoir.

Muzeul Științei, Londra.

În 1870, inventatorul austro-ungar Samuel Marcus Siegfried a proiectat un motor cu ardere internă care funcționează cu combustibil lichid și l-a instalat pe un cărucior cu patru roți.

Astăzi, această mașină este bine cunoscută drept „Prima mașină Marcus”.

În 1887, în colaborare cu Bromovsky & Schulz, Markus a construit oa doua mașină, a doua mașină Marcus.

În 1872, un inventator american a brevetat un motor cu combustie internă cu doi cilindri și presiune constantă alimentat de kerosen.
Brighton și-a numit motorul „Ready Motor”.

Primul cilindru a servit drept compresor care forța aerul în camera de ardere, în care era alimentat continuu cu kerosen. În camera de ardere, amestecul a fost aprins și prin mecanismul bobină a intrat în al doilea - cilindrul de lucru. O diferență semnificativă față de alte motoare a fost că amestecul aer-combustibil s-a ars treptat și la presiune constantă.

Cei interesați de aspectele termodinamice ale motorului pot citi despre Ciclul Brighton.

În 1878, inginer scoțian, domnule (investit cavaler in 1917) a dezvoltat primul motor în doi timpi cu aprindere cu aer comprimat. L-a brevetat în Anglia în 1881.

Motorul a funcționat într-un mod curios: aerul și combustibilul erau furnizați în cilindrul drept, acolo se amesteca și acest amestec era împins în cilindrul stâng, unde se aprindea amestecul de la lumânare. A avut loc extinderea, ambele pistoane au coborât, din cilindrul stâng (prin conducta de ramură stângă) au fost emise gaze de eșapament și o nouă porțiune de aer și combustibil a fost aspirată în cilindrul drept. În urma inerției, pistoanele s-au ridicat și ciclul s-a repetat.

În 1879, a construit o benzină complet fiabilă doua lovituri motor și a primit un brevet pentru el.

Cu toate acestea, adevăratul geniu al lui Benz s-a manifestat prin faptul că în proiectele ulterioare a reușit să combine diverse dispozitive. (accelerator, baterie aprindere prin scânteie, bujie, carburator, ambreiaj, cutie de viteze și radiator) asupra produselor lor, care, la rândul lor, au devenit standardul pentru toată inginerie mecanică.

În 1883, Benz a fondat compania Benz & Cie pentru producția de motoare pe gaz și în 1886 a brevetat în patru timpi motorul pe care l-a folosit în mașinile sale.

Datorită succesului Benz & Cie, Benz a reușit să înceapă să proiecteze trăsuri fără cai. Combinând experiența sa în fabricarea motoarelor și hobby-ul său îndelungat de a proiecta biciclete, până în 1886 și-a construit primul automobil și l-a numit „Benz Patent Motorwagen”.

Designul seamănă foarte mult cu o tricicletă.

Motor cu un singur cilindru în patru timpi cu ardere internă cu un volum de lucru de 954 cmc. Instalat pe " Benz Patent Motorwagen".

Motorul era echipat cu un volant mare (folosit nu numai pentru rotația uniformă, ci și pentru pornire), un rezervor de benzină de 4,5 litri, un carburator de tip evaporativ și o supapă glisantă prin care combustibilul a intrat în camera de ardere. Aprinderea a fost efectuată cu o bujie de design propriu Benz, a cărei tensiune a fost furnizată de la bobina Rumkorf.

Răcirea a fost apă, dar nu un ciclu închis, ci evaporativ. Aburul a scăpat în atmosferă, așa că mașina a trebuit să fie alimentată nu numai cu benzină, ci și cu apă.

Motorul a dezvoltat 0,9 CP. la 400 rpm și a accelerat mașina la 16 km/h.

Karl Benz își conduce mașina.

Puțin mai târziu, în 1896, Karl Benz a inventat motorul boxer (sau motor plat), în care pistoanele ajung în punctul mort superior în același timp, echilibrându-se astfel reciproc.

Muzeul Mercedes-Benz din Stuttgart.

În 1882, inginerul englez James Atkinson a inventat ciclul Atkinson și motorul Atkinson.

Motorul Atkinson este în esență un motor în patru timpi Ciclul Otto, dar cu un mecanism de manivelă modificat. Diferența a fost că, la motorul Atkinson, toate cele patru timpi au avut loc într-o singură rotație a arborelui cotit.

Utilizarea ciclului Atkinson în motor a redus consumul de combustibil și zgomotul în timpul funcționării datorită presiunii de evacuare mai scăzute. În plus, acest motor nu necesita o cutie de viteze pentru a antrena mecanismul de distribuție a gazului, deoarece deschiderea supapelor a pus arborele cotit în mișcare.

În ciuda o serie de avantaje (inclusiv eludarea brevetelor Otto) motorul nu a fost utilizat pe scară largă din cauza complexității producției și a altor dezavantaje.
Ciclul Atkinson oferă performanțe de mediu și economie mai bune, dar necesită turații mari. La turații mici, eliberează un cuplu relativ mic și poate bloca.

Motorul Atkinson este utilizat în prezent în vehiculele hibride Toyota Prius și Lexus HS 250h.

În 1884, inginerul britanic Edward Butler, la expoziția de biciclete din Londra „Stanley Cycle Show” a arătat desene ale unei mașini cu trei roți cu motor pe benzină cu ardere internă, iar în 1885 l-a construit și l-a arătat la aceeași expoziție, numindu-l „Velociclu”. De asemenea, Butler a fost primul care a folosit cuvântul benzină.

Velocycle a fost brevetat în 1887.

Velocycle a fost echipat cu un motor pe benzină cu un singur cilindru, în patru timpi, echipat cu bobină de aprindere, carburator, accelerație și răcire cu lichid. Motorul a dezvoltat o putere de aproximativ 5 CP. cu un volum de 600 cm3 și a accelerat mașina la 16 km/h.

De-a lungul anilor, Butler și-a îmbunătățit performanța vehiculului său, dar nu a putut să-l testeze din cauza „Legii Steagul Roșu” (publicat în 1865), conform căruia vehiculele nu trebuie să depășească o viteză mai mare de 3 km/h. În plus, în mașină trebuiau să fie prezente trei persoane, dintre care una trebuia să treacă în fața mașinii cu steag roșu. (astfel sunt masurile de securitate) .

În revista English Mechanic din 1890, Butler scria: „Autoritățile interzic utilizarea mașinii pe drum, drept urmare refuz să mă dezvolt în continuare”.

Din cauza lipsei de interes public față de mașină, Butler a demontat-o ​​pentru fier vechi și a vândut drepturile de brevet lui Harry J. Lawson. (producator de biciclete), care a continuat să producă motorul pentru utilizare pe bărci.

Butler însuși a creat motoare staționare și marine.

În 1891, Herbert Aykroyd Stewart, în colaborare cu Richard Hornsby and Sons, a construit motorul Hornsby-Akroyd, în care combustibilul (kerosen) era injectat sub presiune în cameră suplimentară (din cauza formei ei se numea „minge fierbinte”), montat pe chiulasa si legat de camera de ardere printr-un pasaj ingust. Combustibilul a fost aprins de pereții fierbinți ai camerei suplimentare și a fost repezit în camera de ardere.

1. Cameră suplimentară (minge fierbinte).
2. Cilindru.
3. Piston.
4. Carter.

Pentru a porni motorul, a fost folosită o pistoletă, cu care a fost încălzită o cameră suplimentară. (după pornire a fost încălzit de gazele de eșapament)... Din această cauză, motorul Hornsby-Akroyd care a fost predecesorul motorului diesel proiectat de Rudolf Diesel, adesea denumită „semi-diesel”. Cu toate acestea, un an mai târziu, Aykroyd și-a îmbunătățit motorul adăugând o „jachetă de apă” (brevet din 1892), care a crescut temperatura în camera de ardere prin creșterea raportului de compresie, iar acum nu mai era nevoie de o sursă suplimentară de încălzire.

În 1893, Rudolph Diesel a primit brevete pentru un motor termic și un „ciclu Carnot” modificat numit „Metodă și aparat pentru transformarea temperaturii ridicate în lucru”.

În 1897, la „Uzina de construcții de mașini din Augsburg” (din 1904 MAN), cu participarea financiară a companiilor lui Friedrich Krupp și a fraților Sulzer, a fost creat primul motor diesel funcțional al lui Rudolf Diesel
Puterea motorului a fost de 20 de cai putere la 172 rpm, randamentul a fost de 26,2% cu o greutate de cinci tone.
Aceasta a depășit cu mult motoarele Otto existente cu o eficiență de 20% și turbinele marine cu abur cu o eficiență de 12%, ceea ce a trezit un interes puternic în industrie din diverse țări.

Motorul diesel era în patru timpi. Inventatorul a descoperit că eficiența unui motor cu ardere internă este crescută prin creșterea raportului de compresie al amestecului combustibil. Dar este imposibil să comprimați puternic amestecul combustibil, deoarece atunci presiunea și temperatura cresc și se aprinde spontan înainte de timp. Prin urmare, Diesel a decis să comprima nu amestecul combustibil, ci aer curat și la sfârșitul compresiei injectează combustibil în cilindru sub presiune puternică.
Deoarece temperatura aerului comprimat a ajuns la 600-650 ° C, combustibilul s-a aprins spontan, iar gazele, expansându-se, au deplasat pistonul. Astfel, Dieselul a reușit să crească semnificativ eficiența motorului, să scape de sistemul de aprindere și să folosească o pompă de combustibil de înaltă presiune în locul carburatorului.
În 1933, Elling a scris profetic: „Când am început să lucrez la turbina cu gaz în 1882, eram ferm convins că invenția mea va fi solicitată în industria aeronautică”.

Din păcate, Elling a murit în 1949, niciodată înainte de era aviației cu turboreacție.

Singura fotografie pe care am reușit să o găsim.

Poate cineva va găsi ceva despre acest om la Muzeul Norvegian de Tehnologie.

În 1903, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, în revista „Scientific Review” a publicat un articol „Explorarea spațiilor lumii prin dispozitive cu reacție”, unde a demonstrat pentru prima dată că un dispozitiv capabil să efectueze un zbor în spațiu este o rachetă. Articolul propunea și primul proiect al unei rachete cu rază lungă de acțiune. Corpul său era o cameră metalică alungită, dotată cu motor cu reacție lichidă (care este, de asemenea, un motor cu ardere internă)... El a propus utilizarea hidrogenului lichid și oxigenului ca combustibil și, respectiv, oxidant.

Probabil că pe această notă de rachetă-spațială merită să încheiați partea istorică, deoarece a venit secolul 20 și au început să fie produse peste tot Motoarele cu ardere internă.

Postfață filosofică...

K.E. Tsiolkovsky credea că în viitorul apropiat oamenii vor învăța să trăiască, dacă nu pentru totdeauna, atunci cel puțin pentru o perioadă lungă de timp. În acest sens, va exista puțin spațiu (resurse) pe Pământ și va fi necesar ca navele să se mute pe alte planete. Din păcate, ceva în această lume a mers prost și, cu ajutorul primelor rachete, oamenii au decis să-și distrugă pur și simplu propria specie...

Mulțumesc tuturor celor care l-au citit.

Toate drepturile rezervate © 2016
Orice utilizare a materialelor este permisă numai cu un link activ către sursă.

GHEAŢĂ este un motor care arde diverși combustibili direct în interiorul unității. Spre deosebire de motoarele de alt tip, ICE-urile sunt lipsite de: orice elemente care transferă căldură pentru conversia ulterioară în energie mecanică, conversia are loc direct din arderea combustibilului; mult mai compact; sunt ușoare în comparație cu alte tipuri de unități cu putere comparabilă; necesită utilizarea unui anumit combustibil cu caracteristici rigide de temperatură de ardere, grad de evaporare, număr octan etc.

Motoarele în patru timpi sunt utilizate în industria auto:

1. Admisie;

2. Comprimare;

3. Cursa de lucru;

4. Eliberare.
Dar există și versiuni în doi timpi ale motoarelor cu ardere internă, dar în lumea modernă, acestea au o utilizare limitată.

În acest articol, vor fi luate în considerare numai motoarele care sunt instalate pe mașini.

Tipuri de motoare pentru combustibilul utilizat

Ele pot fi împărțite în funcție de tipul de admisie în carburator și injecție. Motoarele cu carburator dispar deja din producție din cauza dificultății de reglare fină, a consumului mare de benzină, a ineficienței în amestecarea amestecului de combustibil și a inadecvării cerințelor moderne de mediu stricte. În astfel de motoare, amestecarea amestecului combustibil începe în camerele carburatorului și se termină pe parcurs în galeria de admisie.

Unitățile de injecție se dezvoltă într-un ritm rapid, iar sistemul de injecție se îmbunătățește cu fiecare generație. Primele injectoare aveau „o singură injecție” cu o singură duză. De fapt, a fost modernizarea motoarelor cu carburator. De-a lungul timpului, la majoritatea unităților, au început să fie utilizate sisteme cu duze separate pentru fiecare cilindru. Utilizarea injectoarelor în sistemul de admisie a făcut posibilă controlul mai precis a proporțiilor de combustibil și aer în diferite moduri de funcționare ale unității, reducerea consumului de combustibil, creșterea calității amestecului de combustibil și creșterea puterii și a respectării mediului înconjurător. unitati.

Injectoarele moderne instalate pe unitățile de putere cu injecție directă de combustibil în cilindri sunt capabile să producă mai multe injecții separate de combustibil pe cursă. Acest lucru îmbunătățește și mai mult calitatea amestecului de combustibil și maximizează returul de energie din cantitatea de benzină utilizată. Adică economia și performanța motoarelor au crescut și mai mult.

Unități diesel - utilizează principiul aprinderii unui amestec de motorină și aer atunci când sunt încălzite prin compresie puternică. În același timp, sistemele de aprindere forțată nu sunt utilizate în unitățile diesel. Aceste motoare au o serie de avantaje față de motoarele pe benzină, în primul rând, sunt economie de combustibil (până la 20%), cu o putere comparativă. Se consumă mai puțin combustibil datorită raportului de compresie mai mare în cilindri, care îmbunătățește caracteristicile de ardere și returul de energie al amestecului de combustibil și, prin urmare, este nevoie de mai puțin combustibil pentru a obține aceleași rezultate. În plus, unitățile diesel nu folosesc supape de accelerație, ceea ce îmbunătățește fluxul de aer către unitatea de putere, ceea ce reduce și mai mult consumul de combustibil. Motoarele diesel dezvoltă un cuplu mai mare și la turații mai mici ale arborelui cotit.

Nu fără dezavantajele sale. Datorită încărcării crescute pe pereții cilindrilor, proiectanții au fost nevoiți să utilizeze materiale mai fiabile și să mărească dimensiunea structurii (greutate și costuri de producție crescute). În plus, funcționarea unității de alimentare diesel este puternică din cauza particularităților aprinderii combustibilului. Iar masa crescută a pieselor nu permite motorului să dezvolte turații mari la aceeași turație cu cele pe benzină, iar valoarea maximă a turațiilor arborelui cotit este mai mică decât cea a unităților pe benzină.

Un fel de motor cu ardere internă prin design

Grup motopropulsor hibrid

Avantajele combinării sunt exprimate în capacitatea de a combina energia a două unități în timpul accelerației, sau de a folosi fiecare tip de motor separat, în funcție de nevoie. De exemplu, atunci când conduceți într-un ambuteiaj în oraș, doar motorul electric poate funcționa, economisind motorină. Când conduceți pe drumurile de țară, motorul cu ardere internă funcționează ca un mai rezistent, mai puternic și cu o unitate de rezervă mare de putere.

Totodata, o baterie speciala pentru motoare electrice poate fi reincarcata de la un generator, sau folosind un sistem de franare regenerativa, care economiseste nu numai combustibil, ci si electricitatea necesara incarcarii bateriei.

Motor cu piston rotativ

Datorită acestui design, motorul crește rapid viteza, ceea ce crește caracteristicile dinamice ale mașinii. Dar odată cu dezvoltarea designului clasic ICE, motorul Wankel a început să-și piardă din relevanță din cauza constrângerilor de proiectare. Principiul mișcării pistonului nu permite realizarea unui raport de compresie ridicat al amestecului de combustibil, ceea ce exclude utilizarea motorinei. Și o resursă mică, complexitatea întreținerii și reparațiilor, precum și indicatorii slabi de mediu nu permit producătorilor de automobile să dezvolte această direcție.

Varietăți de unități de putere după aspect

Motoare în linie

Motorul în linie este cea mai clasică versiune a unității de putere. În care toate pistoanele și cilindrii sunt amplasate pe un rând. În același timp, motoarele moderne în linie nu conțin mai mult de șase cilindri. Dar motoarele cu șase cilindri în linie sunt cele care au cele mai bune performanțe în echilibrarea vibrațiilor în timpul funcționării. Singurul dezavantaj este lungimea semnificativă a motorului, în raport cu alte aspecte.

Motoare în formă de V

Aceste motoare au apărut ca urmare a dorinței designerilor de a reduce dimensiunea motoarelor și a necesității de a plasa mai mult de șase pistoane într-un singur bloc. La aceste motoare, cilindrii sunt în planuri diferite. Din punct de vedere vizual, dispunerea cilindrilor formează litera „V”, de unde și numele. Unghiul dintre cele două rânduri se numește unghi de cambra și variază într-o gamă largă, împărțind un anumit tip de motor în subgrupe.

Motoare boxer

Motoarele Boxer au primit un unghi de cambra maxim de 180 de grade. Acest lucru a permis proiectanților să reducă înălțimea unității la dimensiunea minimă și să distribuie sarcina pe arborele cotit, crescând resursele acestuia.

Motoare VR

Aceasta este o combinație a proprietăților unităților în linie și în formă de V. Unghiul de cambra la astfel de motoare ajunge la 15 grade, ceea ce permite utilizarea unei chiulase cu un singur mecanism de sincronizare a supapei.

Motoare în formă de W

Unul dintre cele mai puternice și „extreme” modele ICE. Pot avea trei rânduri de cilindri cu un unghi de cambra mare sau două blocuri VR combinate. Astăzi, motoarele pentru opt și doisprezece cilindri au devenit larg răspândite, dar designul permite utilizarea unui număr mai mare de cilindri.

Caracteristicile motorului cu ardere internă

Unitatea de putere cai putere (sau kW * h);

Cuplul maxim dezvoltat de unitatea de putere, măsurat în N / m;

Majoritatea pasionaților de mașini împart unitățile de putere doar în ceea ce privește puterea. Dar această împărțire nu este în întregime corectă. Cu siguranță, o unitate de 200 de „cai” este de preferat unui motor de 100 de „cai” pe un crossover greu. Iar pentru un hatchback urban ușor este suficient un motor de 100 de cai putere. Dar există câteva nuanțe.

Puterea maxima indicata in documentatia tehnica se realizeaza la anumite turatii ale arborelui cotit. Dar atunci când folosește o mașină în condiții urbane, șoferul învârte rar motorul peste 2.500 rpm. Prin urmare, cu cât timpul de funcționare al mașinii este mai lung, este implicată doar o parte din puterea potențială.

Dar, de multe ori, sunt cazuri pe drum. Când este necesar să creșteți brusc viteza de depășire sau pentru a evita o urgență. Este cuplul maxim care afectează capacitatea unității de a câștiga rapid viteza și puterea necesare. Mai simplu spus, cuplul afectează dinamica vehiculului.

Este de remarcat o mică diferență între motoarele pe benzină și diesel. Motor pe benzină – oferă cuplu maxim la turația arborelui cotit de la 3.500 la 6.000 rpm, iar motoarele diesel pot atinge parametrii maximi la turații mai mici. Prin urmare, multora li se pare. Că unitățile diesel sunt mai puternice și mai bine „trag”. Dar, cele mai multe dintre cele mai puternice unități folosesc combustibil pe benzină, deoarece sunt capabile să dezvolte un număr mai mare de rotații pe minut.

Și pentru o înțelegere detaliată a termenului de cuplu, ar trebui să vă uitați la unitățile de măsură ale acestuia: Newtoni înmulțiți cu metri. Cu alte cuvinte, cuplul determină forța cu care pistonul împinge arborele cotit, care la rândul său transferă puterea cutiei de viteze și în cele din urmă roților.

De asemenea, putem aminti tehnologia puternică, în care cuplul maxim poate fi atins la o viteză de 1.500 pe minut. Practic, acestea sunt tractoare, basculante puternice și unele vehicule diesel de teren. Desigur, astfel de mașini nu trebuie să învârtească motorul până la turația maximă.

Pe baza informațiilor furnizate, putem concluziona că cuplul depinde de volumul unității de putere, dimensiunile acesteia, dimensiunea pieselor și greutatea acestora. Cu cât aceste elemente sunt mai grele, cu atât este mai mare cuplul la turații mici. Unitățile diesel au un cuplu mai mare și turații ale arborelui cotit mai mici (inerția mai mare a unui arbore cotit greu și a altor elemente nu permit dezvoltarea unor rotații mari).

Puterea motorului mașinii

Există o formulă binecunoscută care caracterizează raportul dintre putere și cuplu:

Putere = cuplu * rpm / 9549

Ca rezultat, obținem valoarea puterii în kilowați. Dar firesc, privind caracteristicile mașinilor, suntem mai obișnuiți să vedem indicatoare în „CP”. Pentru a converti kilowați în hp trebuie să înmulțiți valoarea rezultată cu 1,36.

Concluzie

Ce este un motor cu ardere internă (ICE)

Toate motoarele transformă un fel de energie în muncă. Motoarele sunt diferite - electrice, hidraulice, termice etc., in functie de ce tip de energie transforma in munca. Motorul cu ardere internă este un motor cu ardere internă, este un motor termic în care căldura combustibilului care arde în camera de lucru, în interiorul motorului, este convertită în muncă utilă. Există și motoare cu ardere externă - acestea sunt motoare cu reacție de avioane, rachete etc. la aceste motoare arderea este externă, motiv pentru care se numesc motoare cu ardere externă.

Dar un om obișnuit de pe stradă întâlnește mai des un motor de mașină și înțelege un motor cu ardere internă cu piston ca un motor. Într-un motor cu combustie internă cu piston, forța de presiune a gazului care apare în timpul arderii combustibilului în camera de lucru acționează asupra pistonului, care se deplasează alternativ în cilindrul motorului și transferă forța către mecanismul manivelei, care transformă mișcarea alternativă a pistonului. în mișcarea de rotație a arborelui cotit... Dar aceasta este o vedere foarte simplificată a motorului cu ardere internă. De fapt, cele mai complexe fenomene fizice sunt concentrate în motorul cu ardere internă, a cărui înțelegere s-au dedicat mulți oameni de știință remarcabili. Pentru ca motorul cu ardere internă să funcționeze, în cilindrii săi, înlocuindu-se unul pe altul, au loc procese precum alimentarea cu aer, injecția și atomizarea combustibilului, amestecarea acestuia cu aerul, aprinderea amestecului rezultat, propagarea flăcării și îndepărtarea gazelor de eșapament. Fiecare proces durează câteva miimi de secundă. La acestea se adaugă procesele care au loc în sistemele ICE: schimbul de căldură, fluxul de gaze și lichide, frecare și uzură, procese chimice de neutralizare a gazelor de eșapament, sarcini mecanice și termice. Aceasta nu este o listă completă. Și fiecare dintre procese trebuie organizat în cel mai bun mod posibil. Într-adevăr, calitatea motorului în ansamblu este formată din calitatea proceselor care au loc în motorul cu ardere internă - puterea, eficiența, zgomotul, toxicitatea, fiabilitatea, costul, greutatea și dimensiunile acestuia.

Citeste si

Motoarele cu ardere internă sunt diferite: benzină, putere mixtă etc. și aceasta nu este o listă completă! După cum puteți vedea, există o mulțime de opțiuni pentru motoarele cu ardere internă, dar dacă merită să atingeți clasificarea motoarelor cu ardere internă, atunci pentru o examinare detaliată a întregului volum de material, vor fi cel puțin 20-30 de pagini. necesar - un volum mare, nu-i așa? Și asta e doar o clasificare...

Principalul motor cu ardere internă al mașinii NIVA

Niciunul dintre domeniile de activitate nu este incomparabil cu motoarele cu piston cu ardere internă în ceea ce privește amploarea, numărul de persoane implicate în dezvoltare, producție și exploatare. În țările dezvoltate, activitatea unui sfert din populația activă este direct sau indirect legată de construcția motoarelor cu piston. Construcția motoarelor, ca domeniu exclusiv intensiv în cunoștințe, determină și stimulează dezvoltarea științei și a educației. Capacitatea totală a motoarelor cu combustie internă alternativă este de 80 - 85% din capacitatea tuturor centralelor electrice din sectorul energetic mondial. În rutier, feroviar, transport pe apă, agricultură, construcții, mecanizare la scară mică, o serie de alte domenii, motorul cu ardere internă cu piston ca sursă de energie nu are încă o alternativă adecvată. Numai producția mondială de motoare de automobile este în continuă creștere, depășind 60 de milioane de unități pe an. Numărul de motoare mici produse în lume depășește, de asemenea, zeci de milioane pe an. Chiar și în aviație, motoarele cu piston domină în ceea ce privește puterea totală, numărul de modele și modificări și numărul de motoare instalate pe aeronave. Câteva sute de mii de aeronave cu motoare cu piston cu ardere internă (clasa business, sport, fără pilot etc.) sunt operate în lume. În Statele Unite, motoarele cu piston reprezintă aproximativ 70% din puterea tuturor motoarelor instalate pe aeronavele civile.

Dar, în timp, totul se schimbă și în curând vom vedea și vom funcționa fundamental diferite tipuri de motoare care vor avea performanțe ridicate, eficiență ridicată, simplitate a designului și, cel mai important, respectarea mediului. Da, așa e, principalul dezavantaj al unui motor cu ardere internă este performanța lui de mediu. Indiferent cât de mult este perfecționată munca motorului cu ardere internă, indiferent de ce sisteme sunt introduse, acesta are totuși un impact semnificativ asupra sănătății noastre. Da, acum putem spune cu încredere că tehnologia existentă de construcție a motoarelor simte un „tavan” - aceasta este o stare în care cutare sau cutare tehnologie și-a epuizat complet capacitățile, complet stors, tot ce se putea face a fost deja făcut, iar din punct de vedere al ecologiei, fundamental NIMIC nu mai poate fi schimbat in tipurile existente de motoare cu ardere interna. Există o întrebare: este necesar să se schimbe complet principiul de funcționare al motorului, purtătorul său de energie (produse petroliere) pentru ceva nou, fundamental diferit (). Dar, din păcate, aceasta nu este o chestiune de o zi sau chiar de un an, sunt necesare decenii...

Până acum, mai mult de o generație de oameni de știință și designeri vor cerceta și îmbunătăți vechea tehnologie, apropiindu-se treptat din ce în ce mai mult de perete, prin care va fi imposibil să sari (fizic nu este posibil). De foarte multă vreme, motorul cu ardere internă va da de lucru celor care îl produc, îl operează, îl întrețin și îl vând. De ce? Totul este foarte simplu, dar, în același timp, nu toată lumea înțelege și acceptă acest adevăr simplu. Principalul motiv pentru încetinirea introducerii tehnologiilor fundamental diferite este capitalismul. Da, oricât de ciudat ar suna, dar este capitalismul, sistemul care pare să fie interesat de noile tehnologii, încetinește dezvoltarea omenirii! Este foarte simplu - trebuie să faci bani. Dar acele platforme petroliere, rafinării și venituri?

Motorul cu ardere internă a fost „îngropat” de mai multe ori. În diferite momente, a fost înlocuit cu motoare electrice alimentate cu baterii, celule de combustibil cu hidrogen și multe altele. ICE a câștigat invariabil competiția. Și nici problema epuizării rezervelor de petrol și gaze nu este o problemă ICE. Există o sursă nelimitată de combustibil pentru motorul cu ardere internă. Conform celor mai recente date, petrolul se poate recupera, dar ce înseamnă asta pentru noi?

Caracteristicile ICE

Cu aceiași parametri de proiectare pentru diferite motoare, indicatorii 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 performanței sale de modurile de funcționare. Caracteristicile sunt determinate empiric pe standuri speciale, deoarece teoretic sunt calculate doar aproximativ.

De regulă, în documentația tehnică a mașinii sunt date caracteristicile externe ale turației motorului (figura din stânga), care determină dependența puterii, cuplului și consumului specific de combustibil de numărul de rotații ale arborelui cotit cu plin. alimentare cu combustibil. Ele oferă o idee despre performanța maximă a motorului.

Indicatoarele motorului (simplificate) se modifică din următoarele motive. Pe măsură ce viteza arborelui cotit crește, cuplul crește datorită faptului că mai mult combustibil curge în cilindri. La aproximativ turații medii, atinge maximul și 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 încărcare nouă de amestecul combustibil-aer etc.

O creștere rapidă a cuplului motor indică o bună dinamică de accelerație datorită creșterii intense a tracțiunii la roți. Cu cât momentul este mai lung în zona maximului său și nu scade, cu atât mai bine. Un astfel de motor este mai adaptat la schimbarea condițiilor de drum și mai rar va trebui să schimbați treptele.

Puterea crește odată cu cuplul și chiar și atunci când începe să scadă, continuă să crească din cauza turațiilor mai mari. După atingerea maximului, puterea începe să scadă din același motiv pentru care cuplul scade. Rotațiile puțin mai mari decât puterea maximă sunt limitate de dispozitive de reglare, deoarece în acest mod o parte semnificativă a combustibilului este cheltuită nu pentru a efectua lucrări utile, ci pentru a depăși forțele de inerție și frecare din motor. Puterea maximă determină viteza maximă a vehiculului. În acest mod, mașina nu accelerează, iar motorul funcționează doar pentru a depăși forțele de rezistență la mișcare - rezistență la aer, rezistență la rulare etc.

Valoarea consumului specific de combustibil se modifica si in functie de turatia arborelui cotit, care se vede pe caracteristica. Consumul specific de combustibil ar trebui să fie aproape de minim pe cât posibil; aceasta indică o economie bună a motorului. Consumul specific minim, de regulă, se realizează ușor sub viteza medie, la care mașina este folosită mai ales atunci când se conduce în oraș.

Linia punctată din graficul de mai sus arată performanța optimă a motorului.

(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.

Citiți în acest articol

Tipuri de motoare cu ardere internă

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 pe benzină, motorina are o economie mai mare, o eficiență mai bună și maximul 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 greutatea 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 serioase asupra tuturor elementelor unei astfel de unități. Cu alte cuvinte, piesele unui motor diesel sunt mai puternice și mai grele. De asemenea, motoarele diesel sunt mai zgomotoase din cauza procesului de aprindere și 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 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 pe 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.