(engleză), care se macină pe rafturi și arată structura majorității tipurilor de motoare. Voi încerca să reluez liber și concis cel mai important lucru după părerea mea, complet pe degete și cât pentru cei mici. Desigur, se poate împrumuta definiții precise din surse de renume, dar o astfel de traducere de amatori promite a fi unică :)

Poți să-i explici imediat prietenei tale care este diferența motor pe benzina de la motorina? Motoare în patru timpi și în doi timpi? Nu? Atunci te invit sub pisica.

Motor în patru timpi

Patru măsuri înseamnă: admisie, comprimare, cursa de lucru, și eliberare... Fiecare cursă corespunde unei curse a pistonului, drept urmare procesul de lucru în fiecare dintre cilindri are două ture. arbore cotit.

Admisie

În timpul admisiei, pistonul se mișcă în jos, atragând porțiunea proaspătă amestec aer-combustibil prin supapa de admisie. O caracteristică distinctivă a motorului luat în considerare este că supapa de admisie se deschide din cauza vidului generat de mișcarea în jos a pistonului.

Comprimare

Cuplul ridică pistonul, care, la rândul său, comprimă amestecul aer-combustibil. Supapa de admisie este închisă de forța de presiune în creștere generată de ridicarea pistonului.

Cursa de lucru

În partea de sus a cursei de compresie, o scânteie aprinde combustibilul comprimat. Când combustibilul arde, se eliberează energie, care acționează asupra pistonului, determinându-l să se miște în jos.

Eliberare

Când pistonul atinge punctul cel mai de jos, Supapa de evacuare se deschide și gazele de eșapament sunt expulzate din cilindru printr-un piston care se deplasează în sus.

Motor în doi timpi

Într-un motor în doi timpi, procesul de lucru în fiecare dintre cilindri are loc într-o singură rotație a arborelui cotit, adică în două timpi de piston. Cursele de compresie și cursă într-un motor în doi timpi au loc în același mod ca și într-un motor în patru timpi, dar procesele de curățare și umplere a cilindrului sunt combinate și sunt efectuate nu în curse separate, ci într-un timp scurt, când pistonul este aproape de punctul mort inferior, folosind unitate auxiliară- pompa de purjare. Wiki

Dezavantajele incontestabile ale acestui tip de motoare sunt ineficiența lor, deoarece o proporție semnificativă a combustibilului nu arde și este emisă împreună cu gazele de eșapament.

Admisie

Aer- amestec de combustibil aspirat în camera manivelei datorită vidului care se creează în timpul mișcării în sus a pistonului.

Compresie în camera de ardere

În timpul compresiei, supapa de admisie este închisă de presiunea din carter. Amestecul de combustibil este comprimat în ultima etapă a cursei.

Mișcarea/eliberarea amestecului de combustibil

Spre sfârșitul cursei, pistonul forțează amestecul de aer comprimat-combustibil să se deplaseze prin orificiul de admisie de la carter la cilindrul principal... Amestecul aer/combustibil înlocuiește gazele de eșapament care părăsesc cilindrul principal prin supapa de evacuare. Din păcate, cilindrul lasă și puțin combustibil nears, motiv pentru care designul motorului în doi timpi este considerat mai puțin economic.

Comprimare

Apoi pistonul se ridică, antrenat de cuplu, și comprimă amestecul de combustibil. (În acest moment, următoarea cursă de admisie are loc sub piston).

Cursa de lucru

În partea de sus a cursei, bujia aprinde amestecul de combustibil. Energia rezultată face ca pistonul să se miște în jos până când ciclul este complet. (În acest moment, în partea de jos a cilindrului, combustibilul este comprimat în camera manivelei).

Motor diesel in patru timpi

O caracteristică specială a motorului diesel este un sistem de aprindere modificat cu combustibil.

După ce a creat tipul său de motor în 1897, Rudolph Diesel a declarat că motorul său a fost cel mai eficient construit vreodată. Până acum, creația lui este printre cele mai economice motoare.

Admisie

Supapa de admisie se deschide și aer proaspăt (fără combustibil) este aspirat în cilindru.

Comprimare

Când pistonul crește, aerul este comprimat și temperatura din cilindru crește. La sfârșitul cursei, aerul devine atât de fierbinte încât temperatura devine suficientă pentru aprinderea combustibilului.

Injecţie

Aproape de partea superioară a cursei de compresie injector de combustibil injectează combustibil în cilindru. Combustibilul se aprinde la contactul cu aerul fierbinte.

Cursa de lucru

Când combustibilul arde, se eliberează energie, care acționează asupra pistonului, determinându-l să se miște în jos.

Eliberare

Supapa de evacuare se deschide, forțând gazele de evacuare să părăsească cilindrul.

Motor cu piston rotativ combustie interna(motor Wankel)

Motorul cu piston rotativ Wankel este o creație uimitoare, oferind o reproiectare foarte complexă a celor patru timpi ale ciclului Otto. A fost dezvoltat de Felix Wankel în anii 50 ai secolului trecut.

Într-un motor Wankel, un rotor triunghiular cu o roată dințată se rotește în jurul unui rotor fix Schimbătorul de vitezeîntr-o cameră alungită.

În zilele noastre, Mazda face cele mai mari eforturi pentru a dezvolta și populariza acest tip de motor, dar totuși motorul în patru timpi rămâne cel mai popular. De asemenea, AvtoVAZ folosește tipul dat motor în autogire.

• Avantaje față de motoarele convenționale pe benzină:
• vibrație scăzută. Motorul cu piston rotativ este complet echilibrat mecanic, ceea ce face posibilă creșterea confortului vehiculelor ușoare, cum ar fi microcars, autocars și monocars.
• avantajul principal motor cu piston rotativ sunt excelente caracteristici dinamice: în treapta joasă, este posibilă accelerarea mașinii peste 100 km/h fără sarcină excesivă asupra motorului la turații mai mari ale motorului (8000 rpm sau mai mult) decât în ​​cazul unui motor cu piston convențional cu ardere internă.
• Densitate mare de putere (CP/kg), motive:
• mai mic de 1,5-2 ori dimensiunile totale.
• Cu 35-40% mai puțin număr de piese

• dezavantaje:
• Uzura rapida
• Tendințe de supraîncălzire
• Dificultate în producție
• Mai puțină economie la turații mici

Admisie

Amestecul aer/carburant intră prin supapa de admisie în această etapă de rotație.

Comprimare

Amestecul de combustibil este comprimat aici.

Cursa de lucru

Cursa de lucru, amestecul de combustibil se aprinde aici, rotind rotorul într-un cerc.

Eliberare

Gazele de eșapament ies aici

motor CO2

Acest tip de motor poate fi alimentat cu abur, dar se găsește mai frecvent la modelele de aeronave mici unde funcționează cu aer comprimat sau dioxid de carbon.

Această animație arată un rezervor de CO2. CO2 comprimat este un lichid care, fiind eliberat, se transformă în stare gazoasă, sau cu alte cuvinte - la temperatura și presiunea atmosferică normale, dioxidul de carbon lichid fierbe, prin urmare nu ne vom înșela dacă spunem că acest tip de motor funcționează cu CO2. aburi.

Admisie

În partea de sus a ciclului, știftul pistonului împinge supapa cu bilă pentru a lăsa gazul de înaltă presiune să intre în cilindru.

Cursa de lucru

Gazul se extinde prin deplasarea pistonului în jos

Eliberare

Când pistonul deschide supapa de evacuare, gazul sub presiune părăsește cilindrul.

Sfarsitul

Cuplul întoarce pistonul în sus pentru a finaliza ciclul.

Motoare cu reactie

Rachetă și motoare cu turboreacție, potrivit autorului, sunt izbitoare în designul lor, dar animația lucrării lor, în opinia sa, este prea plictisitoare.

Motor rachetă

Motorul rachetă este cel mai simplu din familia sa, așa că să începem cu el.

Pentru a funcționa în spațiul cosmic, motoarele de rachete necesită o sursă de oxigen pentru munca lor, la fel ca și combustibilul. Amestecul oxigen-combustibil este injectat în camera de ardere unde este ars continuu. Gazul de înaltă presiune iese prin duze, provocând împingere înăuntru direcție inversă.

Pentru a încerca singur acest principiu, umflați o minge de jucărie și eliberați-o din mâini - motorul rachetei funcționează aproape la fel;)

Motor turboreactor

Un motor turboreactor funcționează pe același principiu ca un motor rachetă, cu singura caracteristică că preia oxigenul din atmosferă necesar arderii. Prin proiectare, este cel mai eficient la altitudini mari cu aer slab.

Un moment de asemănare: combustibilul arde continuu în camera de ardere, ca în rachetă. Gazul expandat părăsește camera de ardere prin duze, creând o împingere în direcția opusă.

Diferențe: La ieșirea din duză, o anumită cantitate de presiune a gazului este utilizată pentru a învârti turbina. O turbină este o serie de șuruburi conectate printr-un singur arbore. Între fiecare pereche de șuruburi este un stator (ghidaj compresor). Acest aparat ajută gazul să treacă mai eficient prin palele elicei.

În fața motorului, arborele turbinei învârte compresorul. Compresorul funcționează similar cu o turbină, doar în reversul... Funcția sa este de a crește presiunea aerului care intră în motor. Turbina împinge aerul afară, iar compresorul aspiră.

Turbopropulsor

Un motor cu turbopropulsor este similar cu un motor cu turboreacție, cu singura caracteristică că gazul care părăsește camera de ardere rotește într-o măsură mai mare turbina, care la rândul său rotește elicea înaintea motorului. El creează pofte. Eficient la altitudini joase.

Motor turboventilator

Un motor turboventilator este ca un compromis între un turboreactor și un turbopropulsor. Funcționează ca un turboreactor, dar există o particularitate: arborele turbinei rotește un ventilator extern, care are mai multe pale și se rotește mai repede decât elicea. Acest lucru ajută motorul să rămână eficient la altitudini mari unde aerul este încărcat.

Surse:
www.animatedengines.com

• Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
• Construirea motorului ciclului Atkinson, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
• Manualul motorului Stirling, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
• Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, retipărit de Lindsay Publications Inc., 1994
• Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, retipărit de The Astragal Press, 1995
• Mașini de model / Replica modele cu abur, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
• Note tehnice Air Board, RAF Air Board, 1917, retipărit de Camden Miniature Steam Services, 1997
• Focul intern, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
• Site-ul web Toyota Specificații Prius
• Steam and Stirling Engines pe care le puteți construi, cartea 2, diverși autori, Village Press, 1994
• Noul dicționar mecanic american al lui Knight, supliment Edward H. Knight, A. M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
• Thomas Newcomen, Preistoria motorului cu abur L. T. C. Rolt, David și Charles Limited, 1963
• O introducere în motoarele Stirling cu diferență de temperatură joasă James R. Senft, Moriya Press, 1996
• O introducere în motoarele Stirling James R. Senft, Moriya Press, 1993

UPD: Am adaugat motoare Wankel si CO2, mi s-au parut cele mai interesante si utile practic.
UPD2: S-a adăugat o descriere a întregii familii motoare cu reactie: rachetă, turboreactor, turbopropulsor, turboventilator.

Un motor de mașină poate arăta ca un mare amestec confuz de piese metalice, țevi și fire pentru cei neinițiați. În același timp, motorul este „inima” aproape oricărei mașini - 95% din toate mașinile funcționează cu un motor cu ardere internă.

În acest articol, vom discuta despre funcționarea motorului cu ardere internă: sa principiu general, vom studia elementele specifice și fazele funcționării motorului, vom afla exact cum este transformat combustibilul potențial în forta de rotatie, și vom încerca să răspundem următoarele întrebări: cum funcționează un motor cu ardere internă, care sunt motoarele și tipurile lor și ce înseamnă acești sau acei parametri și caracteristici ale motorului? Și, ca întotdeauna, toate acestea sunt simple și accesibile, ca doi și doi.

Scopul principal al motorului pe benzină al unei mașini este de a transforma benzina în mișcare, astfel încât mașina să se poată mișca. În prezent, cel mai simplu mod de a crea mișcare din benzină este pur și simplu să o ardeți în interiorul motorului. Astfel, un „motor” de automobile este un motor cu ardere internă - adică. în interiorul acesteia are loc arderea benzinei.

Există diferite tipuri de motoare cu ardere internă. Motoarele diesel sunt o singură formă, iar turbinele cu gaz sunt o formă complet diferită. Fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Ei bine, după cum veți observa, deoarece există un motor cu ardere internă, atunci trebuie să existe un motor ardere externă... Motorul cu abur din trenurile de modă veche și vasele cu aburi este exact același cel mai bun exemplu motor cu ardere externă. Combustibil (cărbune, lemn, ulei, orice altul) în motor cu aburi arde în afara motorului pentru a crea abur, iar aburul creează mișcare în interiorul motorului. Desigur, motorul cu ardere internă este mult mai eficient (cel puțin consumă mult mai putin combustibil pe kilometru de parcurs al vehiculului) decât un motor cu ardere externă, iar un motor cu ardere internă este mult mai mic decât un motor cu ardere externă echivalent. Așa se explică de ce nu vedem o singură mașină care să arate ca o locomotivă cu abur.

Acum să aruncăm o privire mai atentă la modul în care funcționează motorul cu ardere internă.

Să aruncăm o privire la principiul din spatele oricărei mișcări alternative a unui motor cu ardere internă: dacă plasați o cantitate mică de combustibil de înaltă energie (cum ar fi benzina) într-un spațiu închis mic și aprindeți-l (acesta este combustibilul), o cantitate incredibilă de energie este eliberată sub formă de gaz în expansiune. Puteți folosi această energie, de exemplu, pentru a propulsa un cartof. În acest caz, energia este convertită în mișcarea acestui cartof. De exemplu, dacă turnați puțină benzină într-o țeavă cu un capăt ermetic închis și celălalt deschis, turnați puțină benzină și apoi lipiți un cartof și dați foc benzinei, atunci explozia acestuia va provoca mișcarea acestui cartof prin stoarcere. afară cu benzină care explodează, astfel, cartoful va zbura sus în cer dacă îndreptați țeava în sus. Acesta este ceea ce am descris pe scurt principiul vechiului tun. Dar puteți folosi și acest tip de energie pe benzină în scopuri mai interesante. De exemplu, dacă poți crea un ciclu de explozii de benzină de sute de ori pe minut și dacă poți folosi această energie în scopuri utile, atunci să știți că aveți deja un miez pentru motorul mașinii!

Aproape toate mașinile din zilele noastre folosesc ceea ce se numește ciclu de ardere în patru timpi pentru a transforma benzina în mișcare. Ciclul în patru timpi este cunoscut și sub numele de ciclu Otto, după Nikolai Otto, care l-a inventat în 1867. Deci, iată-le, aceste 4 timpi de motor:

1. Cursa de admisie a combustibilului
2. Cursa de compresie a combustibilului
3. Ciclul de ardere a combustibilului
4. Cursa gazelor de esapament

Se pare că totul este clar din asta, nu-i așa? Puteți vedea în figura de mai jos că un element numit piston înlocuiește cartoful din „tunul de cartofi” pe care l-am descris mai devreme. Pistonul este conectat la arborele cotit folosind o biela. Doar nu vă alarmați de noile termeni - de fapt, nu sunt atât de mulți dintre ei în principiul funcționării motorului!

În figură, literele indică următoarele elemente ale motorului:

A - Arborele cu came
B - Capac supapă
C - Supapa de evacuare
D - Orificiu de evacuare
E - Chiulasă
F - cavitate pentru lichid de răcire
G - Bloc motor
H - Baia de ulei
I - carterul motorului
J - Bujie
K - Supapă de admisie
L - Intrare
M - Piston
N - Biela
O - Rulment de biela
P - Arbore cotit

Iată ce se întâmplă atunci când motorul trece prin ciclul complet în patru timpi:

1. Poziția inițială a pistonului este foarte sus, în acest moment supapa de admisie se deschide, iar pistonul se mișcă în jos, aspirând astfel amestecul preparat de benzină și aer în cilindru. Aceasta este cursa de admisie. Doar o picătură mică de benzină trebuie amestecată cu aerul pentru ca acest lucru să funcționeze.
2. Când pistonul ajunge la el punctul de jos, apoi supapa de admisie se închide, iar pistonul începe să se miște înapoi în sus (benzina este prinsă), comprimând acest amestec de combustibil și aer. Compresia va face ulterior explozia mai puternică.
3. Când pistonul ajunge la vârful cursei sale, bujia emite o scânteie, generată de peste zece mii de volți, pentru a aprinde benzina. Are loc detonarea, iar benzina din cilindru explodează, împingând pistonul în jos cu o forță incredibilă.
4. După ce pistonul atinge din nou partea inferioară a cursei sale, este rândul supapei de evacuare să se deschidă. Apoi pistonul se mișcă în sus (acest lucru se întâmplă deja prin inerție) și amestecul uzat de benzină și aer iese din cilindru prin orificiul de evacuare pentru a continua călătoria către țeavă de eșapamentși mai departe în atmosfera superioară.

Acum, că supapa este din nou în vârf, motorul este pregătit pentru următorul ciclu, astfel încât să aspire următoarea porțiune din amestecul de aer și benzină pentru a învârti în continuare arborele cotit, care, de fapt, își transferă torsiune mai departe prin transmisia către roți. Acum vedeți mai jos cum funcționează motorul în toate cele patru timpi.

Puteți vedea mai clar funcționarea motorului cu ardere internă în cele două animații de mai jos:

Cum funcționează motorul - animație

Rețineți că mișcarea generată de funcționarea motorului cu ardere este de rotație, în timp ce mișcarea generată de „tunul de cartofi” este liniară (dreaptă). În motor, mișcarea liniară a pistoanelor este transformată în mișcare de rotație a arborelui cotit. Avem nevoie de o mișcare de rotație pentru că intenționăm să întoarcem roțile mașinii.

Acum să aruncăm o privire la toate piesele care lucrează împreună ca o echipă pentru a face acest lucru să se întâmple, începând cu cilindrii!

Miezul motorului este un cilindru cu un piston care se mișcă în sus și în jos în interiorul cilindrului. Motorul descris mai sus are un cilindru. S-ar părea, ce mai este nevoie pentru o mașină?! Dar nu, o mașină pentru o plimbare confortabilă pe ea are nevoie de încă cel puțin 3 din acești cilindri cu pistoane și toate atributele necesare acestui cuplu (supape, biele și așa mai departe), dar un cilindru este potrivit doar pentru majoritatea mașinilor de tuns iarba . Aruncă o privire - mai jos în animație vei vedea funcționarea motorului cu 4 cilindri:

Tipuri de motoare

Mașinile au cel mai adesea patru, șase, opt și chiar zece, doisprezece și șaisprezece cilindri (ultimele trei opțiuni sunt instalate în principal pe mașini sportși mingi de foc). Într-un motor cu mai mulți cilindri, toți cilindrii sunt de obicei aranjați într-unul din trei moduri:

• În linie
• în formă de V
• Boxer

Iată-le - toate cele trei tipuri de aranjare a cilindrilor din motor:

Aranjament în linie de 4 cilindri

Aranjament opus a 4 cilindri

Aranjament în V din 6 cilindri

Diverse configurații au diferite avantajeși dezavantaje în ceea ce privește vibrațiile, costul de producție și caracteristicile formei. Aceste avantaje și dezavantaje le fac mai potrivite pentru anumite vehicule specifice. Deci, motoarele cu 4 cilindri rareori au sens să facă în formă de V, așa că sunt de obicei în linie; iar motoarele cu 8 cilindri sunt realizate mai des cu un aranjament de cilindri în formă de V.

Acum să aruncăm o privire la modul în care funcționează sistemul de injecție de combustibil, uleiul și alte componente ale motorului:

Să aruncăm o privire la câteva dintre detaliile cheie ale motorului mai detaliat:

Acum atentie! Pe baza a ceea ce am citit, să ne uităm la ciclu complet funcționarea motorului cu toate elementele sale:

Ciclu complet al motorului

De ce nu merge motorul?

Să presupunem că ieși la mașină dimineața și începi să o pornești, dar nu pornește. Ce ar putea fi în neregulă? Acum că știți cum funcționează un motor, puteți înțelege lucrurile de bază care pot împiedica pornirea unui motor. Se pot întâmpla trei lucruri fundamentale:

• Amestec slab de combustibil
• Fără compresie
• Fără scânteie

Da, există mii de lucruri minore care pot crea probleme, dar cele „trei mari” menționate sunt cel mai adesea rezultatul sau cauza unuia dintre ele. Pe baza unei înțelegeri simple a performanței motorului, putem compila o scurtă listă a modului în care aceste probleme afectează motorul.

Amestecul slab de combustibil se poate datora unuia dintre următoarele motive:

• Pur și simplu ai rămas fără benzină în rezervor, iar motorul încearcă să pornească din aer.
• Admisia de aer poate fi înfundată, astfel încât motorul primește combustibil, dar nu are suficient aer pentru a detona.
• Sistemul de combustibil poate furniza prea mult sau prea puțin combustibil amestecului, ceea ce înseamnă că arderea nu se desfășoară corect.
• Combustibilul poate conține impurități (și pt calitate ruseasca benzina este deosebit de importantă), care împiedică arderea completă a combustibilului.

Lipsa compresiei - Dacă încărcătura de aer și combustibil nu poate fi comprimată corespunzător, procesul de ardere nu va funcționa corect. Lipsa compresiei poate apărea din următoarele motive:

• Segurile de piston sunt uzate (permit aerului și combustibilului să treacă prin piston atunci când sunt comprimate)
• Supapele de admisie sau de evacuare nu se etanșează corespunzător, redeschizând scurgerea în timpul compresiei
• A apărut o gaură în cilindru.

Absența unei scântei poate fi din mai multe motive:

• Dacă bujiile sau cablul de la ele sunt uzate, scânteia va fi slabă.
• Dacă firul este deteriorat sau pur și simplu lipsește, sau dacă sistemul care trimite o scânteie prin fir nu funcționează corect.
• Dacă o scânteie apare prea devreme sau prea târziu în ciclu, combustibilul nu va fi aprins în timpul potrivitși poate cauza tot felul de probleme.

Și iată o serie de alte motive pentru care motorul poate să nu funcționeze și aici vom atinge câteva detalii din afara motorului:

• Dacă bateria este descărcată, nu veți putea porni motorul pentru a-l porni.
• Dacă rulmenții care permit arborelui cotit să se rotească liber sunt uzați, arborele cotit nu se va putea întoarce, astfel încât motorul nu va putea funcționa.
• Dacă supapele nu se deschid și nu se închid la momentul potrivit sau nu funcționează deloc, aerul nu va putea intra și evacuarea nu va putea ieși, astfel încât motorul din nou nu va mai putea funcționa.
• Dacă cineva cu motive de huligan a înfipt un cartof în țeava de eșapament, gazele de eșapament nu vor putea părăsi cilindrul, iar motorul nu va funcționa din nou.
• Dacă nu există suficient ulei în motor, pistonul nu se va putea mișca liber în sus și în jos în cilindru, ceea ce face dificil sau imposibil. munca normala motor.

Într-un motor care funcționează corect, toți acești factori sunt în limitele de toleranță. După cum puteți vedea, motorul are o serie de sisteme care îl ajută să-și facă treaba de a converti combustibilul în propulsie fără probleme. Ne vom uita la diferitele subsisteme utilizate în motoare în secțiunile următoare.

Majoritatea subsistemelor motoarelor pot fi implementate folosind o varietate de tehnologii, iar tehnologiile mai bune pot îmbunătăți semnificativ performanța motorului. Acesta este motivul pentru care dezvoltarea industriei auto continuă la cele mai înalte cote, deoarece concurența dintre producătorii de automobile este suficient de puternică pentru a investi bani mari în fiecare cai putere suplimentară stors din motor la același volum. Să aruncăm o privire la diferitele subsisteme utilizate în motoare moderneîncepând cu acţionarea supapelor din motor.

Cum funcționează supapele?

Sistemul de supape constă, de fapt, din supape și un mecanism care le deschide și le închide. Se numește sistemul de deschidere și închidere a acestora arbore cu came . Arbore cu came are piese speciale pe axa sa care mișcă supapele în sus și în jos, așa cum se arată în figura de mai jos.

Majoritatea motoarelor moderne au ceea ce se numește came aeriene... Aceasta înseamnă că arborele este situat deasupra supapelor, așa cum puteți vedea în imagine. Motoarele mai vechi folosesc un arbore cu came situat în carterul de lângă arborele cotit. Arborele cu came se rotește și mișcă came în jos, astfel încât să împingă supapa în jos, creând un spațiu pentru trecerea combustibilului sau a gazelor de eșapament. Cureaua de distributie sau lant de distributie este antrenat de arborele cotit și transferă torsiune de la acesta la arborele cu came astfel încât supapele să fie sincronizate cu pistoanele. Arborele cu came se rotește întotdeauna de una până la două ori mai încet decât arborele cotit. Multe motoare de înaltă performanță au patru supape pe cilindru (două pentru primirea combustibilului spre interior și două pentru evacuarea amestecului de evacuare).

Cum funcționează sistemul de aprindere?

Sistemul de aprindere generează o sarcină de înaltă tensiune și o transferă la bujii folosind fire de aprindere. Încărcarea merge mai întâi la bobina de aprindere (un fel de distribuitor care distribuie scânteia către cilindri la un moment dat), pe care o poți găsi cu ușurință sub capota majorității mașinilor. O bobină de aprindere are un fir în centru și patru, șase, opt fire sau mai multe în funcție de numărul de cilindri care ies din ea. Aceste fire de aprindere trimit o încărcare la fiecare bujie. Motorul primește o astfel de scânteie în timp, în așa fel încât doar un cilindru primește o scânteie de la distribuitor la un moment dat. Această abordare asigură o netezime maximă a motorului.

Cum funcționează răcirea?

Sistemul de răcire al majorității vehiculelor constă dintr-un radiator și o pompă de apă. Apa circulă prin pasajele (canale) din jurul cilindrilor, iar apoi trece prin calorifer pentru a o răci cât mai mult. Cu toate acestea, există astfel de modele de mașini (în primul rând Gândacul Volkswagen(Beetle)), precum și majoritatea motocicletelor și mașinilor de tuns iarba care au un motor răcit cu aer. Probabil ați văzut aceste motoare răcite cu aer, care au aripioare laterale - o suprafață cu nervuri care împodobește exteriorul fiecărui cilindru pentru a ajuta la disiparea căldurii.

Răcirea cu aer face motorul mai ușor, dar mai fierbinte și, în general, scade durata de viață a motorului și performanța generală. Deci acum știi cum și de ce motorul tău rămâne rece.

Cum funcționează lansatorul?

Îmbunătățirea performanței motorului dvs. este o mare problemă, dar mai important este ce se întâmplă când rotiți cheia pentru a-l porni! Sistemul de pornire constă dintr-un demaror cu un motor electric. Când rotiți cheia de contact, demarorul rotește motorul de câteva rotații, astfel încât procesul de ardere să-și înceapă activitatea și poate fi oprit doar prin rotirea cheii în sens opus, când scânteia încetează să curgă în cilindri și astfel motorul se blochează.

Starterul are motor electric puternic care se rotește motor rece combustie interna. Demarorul este întotdeauna destul de puternic și, prin urmare, motorul „consumă” resursele bateriei, deoarece trebuie să depășească:

• Toată frecarea internă cauzată de inele de pistonși agravată de uleiul rece, neîncălzit.
• Presiunea de compresie a oricărui cilindru (cilindri) care apare în timpul cursei de compresie.
• Rezistența exercitată de deschiderea și închiderea supapelor arborelui cu came.
• Toate celelalte procese legate direct de motor, inclusiv rezistența pompei de apă, a pompei de ulei, a generatorului etc.

Vedem că starterul are nevoie de multă energie. Mașina folosește cel mai adesea un sistem electric de 12 volți și sute de amperi de electricitate trebuie să curgă în motorul de pornire.

Cum funcționează sistemul de injecție și lubrifiere?

Când vine vorba de întreținere zilnică mașină, prima ta grijă este probabil să verifici cantitatea de benzină din mașină. Și de unde vine benzina rezervor de combustibil in cilindri? Sistemul de combustibil al motorului aspiră benzină din rezervor folosind pompă de combustibil care se află în rezervor și îl amestecă cu aer pentru ca amestecul adecvat de aer și combustibil să poată curge în cilindri. Combustibilul este furnizat în una dintre cele trei moduri comune: carburator, injecție de combustibil și injecție directă.

Carburatoarele sunt acum foarte depășite și nu se potrivesc cu modelele de mașini mai noi. Într-un motor cu injecție cantitatea potrivită combustibilul este injectat individual în fiecare cilindru, fie direct în supapa de admisie (injecție de combustibil), fie direct în cilindru ( injecție directă combustibil).

De asemenea, uleiul joacă un rol important. Un sistem perfect și corect lubrifiat asigură că fiecare parte în mișcare a motorului primește ulei pentru a se putea mișca cu ușurință. Cele două părți principale care au nevoie de ulei sunt pistonul (sau mai bine zis, inelele sale) și orice rulmenți care permit elementelor precum arborele cotit și alți arbori să se rotească liber. În majoritatea vehiculelor, uleiul este aspirat din baia de ulei pompă de ulei, trece printr-un filtru de ulei pentru a îndepărta particulele de murdărie și apoi stropește dedesubt presiune ridicata pe rulmenți și pereții cilindrilor. Uleiul curge apoi într-un bazin, unde este colectat din nou, iar ciclul se repetă.

Sistem de evacuare

Acum că știm despre o serie de lucruri pe care le-am pus (turnat) în mașina noastră, să aruncăm o privire la alte lucruri care ies din ea. Sistemul de evacuare include o țeavă de evacuare și o tobă de eșapament. Fără toba de eșapament, ați auzi sunetul a mii de mici explozii din țeava de eșapament. Toba de eșapament atenuează sunetul. Sistem de evacuare include si convertor catalitic care folosește catalizator și oxigen pentru a arde tot combustibilul nefolosit și alte substanțe chimice gaze de esapament... Astfel, mașina dumneavoastră respectă anumite standarde europene pentru nivelul de poluare a aerului.

Ce altceva mai există în mașină în afară de toate cele de mai sus? Sistem electric constă dintr-o baterie și un generator. Alternatorul este conectat la motor printr-o curea și generează electricitate pentru a încărca bateria. Bateria furnizează o încărcare de 12 volți de energie electrică disponibilă pentru tot ce se află în mașină care are nevoie de electricitate (sistem de aprindere, radio,

Motor cu combustie interna Este un dispozitiv în care energia chimică a unui combustibil este transformată în lucru mecanic util.

Tipuri de ICE

Motor rotativ cu ardere internă

Motor cu ardere internă cu turbină cu gaz

Cicluri de funcționare a motoarelor cu ardere internă cu piston

Motoarele cu combustie internă alternativă sunt clasificate după numărul de curse din ciclul de lucru - în doi timpi și în patru timpi.

Ciclul de lucru în motoarele cu combustie internă alternativă constă din cinci procese: admisie, compresie, ardere, expansiune și evacuare. Într-un motor, ciclul de funcționare poate fi efectuat conform următoarei scheme larg utilizate:

1. În timpul procesului de admisie, pistonul se mișcă de la punct mort superior (TDC) La partea de jos centru mort(n.m.t.), iar spațiul eliberat peste piston al cilindrului este umplut cu un amestec de aer și combustibil. Datorită diferenței de presiune în galeria de admisie iar în interiorul cilindrului motorului, atunci când supapa de admisie este deschisă, amestecul intră (este aspirat) în cilindru la un moment numit unghi de deschidere a supapei de admisieφ a.

Amestecul aer-combustibil și produsele de ardere (rămași mereu în volumul spațiului de compresie din ciclul anterior), amestecându-se între ele, formează un amestec de lucru. Gătit cu grijă amestec de lucru crește eficiența arderii combustibilului, prin urmare, se acordă o mare atenție pregătirii acestuia în toate tipurile de motoare cu piston.

Cantitatea de amestec aer-combustibil care intră în cilindru într-un ciclu de lucru se numește încărcătură proaspătă, iar produsele de ardere care rămân în cilindru până la intrarea încărcăturii proaspete se numesc gaze reziduale.

Pentru a îmbunătăți eficiența motorului, ei caută să crească valoarea absolută a încărcăturii proaspete și a fracției sale de greutate în amestecul de lucru.

2. În procesul de comprimare, ambele supape sunt închise și pistonul, deplasându-se de la Nm.t. la v.m.t. și reducând volumul cavității de deasupra pistonului, comprimă amestecul de lucru (in caz general corp de lucru). Comprimarea fluidului de lucru accelerează procesul de ardere și astfel predetermină posibila utilizare completă a căldurii degajate în timpul arderii combustibilului în cilindru.

Motoarele cu ardere internă sunt construite cu cel mai mare raport de compresie posibil, care în cazurile de aprindere forțată a amestecului atinge o valoare de 10-12, iar atunci când se utilizează principiul autoaprinderii combustibilului este selectat în intervalul 14-22.

3. În procesul de ardere, combustibilul este oxidat de oxigenul din aer, care face parte din amestecul de lucru, drept urmare presiunea din cavitatea de deasupra pistonului crește brusc.

În schema avută în vedere, amestecul de lucru în momentul potrivit lângă m.t. aprins dintr-o sursă străină folosind o scânteie electrică de înaltă tensiune (aproximativ 15 kV). O bujie este folosită pentru a furniza o scânteie cilindrului, care este înșurubat în chiulasa.

Bujia nu este necesară pentru motoarele în care combustibilul este aprins de căldura generată de aerul precomprimat. Astfel de motoare sunt echipate cu o duză specială, prin care, la momentul potrivit, combustibilul este injectat în cilindru sub o presiune de 100-300 kg / cm² (≈ 10-30 MN / m²) și mai mult.

4. În procesul de expansiune, gazele incandescente, străduindu-se să se extindă, îndepărtează pistonul de VMT. la n.m.t. Se realizează cursa de lucru a pistonului, care, prin biela, transferă presiunea articulației bielei arborelui cotit și o rotește.

5. În procesul de eliberare, pistonul se deplasează de la LMT. la v.m.t. iar prin a doua supapă care s-a deschis până la acest moment, împinge gazele de evacuare din cilindru. Produsele de ardere rămân doar în volumul camerei de ardere, de unde nu pot fi deplasate de piston. Continuitatea funcționării motorului este asigurată prin repetarea ulterioară a ciclurilor de funcționare.

Procesele asociate cu pregătirea amestecului de lucru pentru ardere în cilindru, precum și eliberarea cilindrului din produsele de ardere, în motoarele cu un singur cilindru sunt efectuate prin mișcarea pistonului datorită energiei volantului, pe care le acumulează în timpul cursei de lucru.

La motoarele cu mai mulți cilindri, cursele auxiliare ale fiecăruia dintre cilindri sunt efectuate datorită muncii celorlalți cilindri (adiacenți). Prin urmare, aceste motoare pot fi acționate în principiu fără volantă.

Pentru ușurința studiului, ciclul de activitate diverse motoareîmpărțiți în procese sau, dimpotrivă, grupați procesele ciclului de lucru, ținând cont de poziția pistonului față de puncte moarteîn cilindru. Acest lucru permite ca toate procesele din motoarele cu piston să fie luate în considerare în funcție de mișcarea pistonului, ceea ce este mai convenabil.

Partea ciclului de lucru, efectuată în intervalul de mișcare a pistonului între două puncte moarte adiacente, se numește cursă.

Cursei și, prin urmare, cursei pistonului corespunzătoare, i se atribuie numele procesului, care este de bază pentru o anumită mișcare a pistonului între cele două puncte moarte (poziții) ale sale.

În motor, fiecare cursă (cursa pistonului) corespunde, de exemplu, cu anumite procese de bază pentru ele: admisie, compresie, expansiune, evacuare. Prin urmare, astfel de motoare disting între cursele de admisie, compresie, expansiune și evacuare. Fiecare dintre aceste patru nume este atribuit în mod corespunzător curselor pistonului.

În orice motoare cu combustie internă cu piston, ciclul de lucru este alcătuit din cele cinci procese discutate mai sus conform schemei dezasamblate mai sus în patru timpi de piston sau în doar două curse de piston. Conform cu aceasta motoare cu piston subdivizată în doi și patru timpi.

Motorul în patru timpi a fost demonstrat pentru prima dată de Nikolaus Otto în 1876 și, prin urmare, este cunoscut și sub numele de ciclul Otto. Termenul corect din punct de vedere tehnic este un ciclu în patru timpi. Motor în patru timpi este cel mai comun tip de motor în zilele noastre. Sunt instalate pe aproape toate autoturisme de pasageri si camioane.

Motorul în patru timpi a fost demonstrat pentru prima dată de Nikolaus Otto în 1876 și, prin urmare, este cunoscut și ca ciclul Otto. Termenul corect din punct de vedere tehnic este un ciclu în patru timpi. Motorul în patru timpi este poate cel mai comun tip de motor în zilele noastre. Sunt instalate pe toate mașinile și camioanele.

Cele patru timpi ale ciclului sunt admisie, compresie, expansiune și evacuare gaze de esapament... Fiecare îi corespunde unul viteza maxima piston, prin urmare un ciclu complet necesită două rotații ale arborelui cotit.

Cursa de admisie.
În timpul admisiei, pistonul se deplasează de la TDC (Top Dead Center) în jos la BDC (Bottom Dead Center), aspirând o încărcare proaspătă a amestecului aer/carburant. Motorul prezentat are o supapă de admisie „popetă” care se deschide cu un flux de încărcare proaspătă de aspirație. Unele motoare timpurii au funcționat astfel. Cu toate acestea, la motoarele moderne, supapa de admisie este deschisă de camea supapei de control.

Ciclu de compresie.
După ce atinge BDC, pistonul începe să se miște până la PMS, presiunea în cilindru crește, supapa de admisie se închide și amestecul aer-combustibil este comprimat.

Cursa de expansiune sau cursa de lucru.
Cu puțin timp înainte de sfârșitul ciclului de compresie, amestecul aer/combustibil este aprins de o scânteie de la o bujie. În timpul traseului pistonului de la TDC la BDC, combustibilul se arde, iar sub influența căldurii combustibilului ars, amestecul de lucru se extinde, împingând pistonul. Când gazele se extind, ele fac o muncă utilă, astfel încât cursa pistonului în timpul acestei curse a arborelui cotit se numește cursă de lucru.

Ciclul de eliberare.
După BDC al ciclului de funcționare, supapa de evacuare se deschide și pistonul care se mișcă în sus deplasează gazele de eșapament din cilindrul motorului. Când pistonul atinge PMS, supapa de evacuare se închide și ciclul începe de la capăt.

Animațiile arată principiul de bază al unui singur cilindru al unui motor în patru timpi.

(Seyretpic id = 20 align = center)

Motor electric
Rotația este cauzată de forțele de atracție și repulsie magnetice care acționează între polii electromagnetului în mișcare (rotor) și polii corespunzători ai câmpului magnetic extern creat de electromagnetul staționar (sau magnet permanent) - un stator. Partea dificilă este ca motorul să se rotească continuu. Și pentru aceasta este necesar să se facă astfel încât polul electromagnetului mobil, fiind atras de polul opus al statorului, să se schimbe automat în opus - atunci rotorul nu va îngheța pe loc, ci se va întoarce mai departe - prin inerție și sub actiunea respingerii care s-a ivit in acest moment.

Pentru comutare automată Polii rotorului servesc drept colector. Este o pereche de plăci fixate pe arborele rotorului, la care sunt conectate înfășurările rotorului. Curentul este furnizat acestor plăci prin contacte de colectare a curentului (perii). Când rotorul se rotește la 180 °, plăcile își schimbă locul - acest lucru schimbă automat direcția curentului și, în consecință, polii electromagnetului în mișcare. Deoarece polii cu același nume se resping reciproc, bobina continuă să se rotească, iar polii săi sunt atrași de polii corespunzători de pe cealaltă parte a magnetului.

Motorul de avion Gnome a fost unul dintre mai multe populare motoare rotative avioane militare în timpul primului război mondial. Arborele cotit al acestui motor a fost atașat de corpul aeronavei, în timp ce carterul și cilindrii se roteau cu elicea.

Motorul Gnome este unic prin faptul că supapele sale de admisie sunt situate în interiorul pistonului. Muncă acest motor se realizează după binecunoscutul ciclu Otto. În fiecare punct de referință fiecare cilindru al motorului se află într-o fază diferită a ciclului. Desenul prezentat cu o biela verde arată cilindrul principal, principal.

Avantajele acestui motor:
Nu sunt necesare contragreutăți.
Cilindrii sunt în permanență în mișcare, ceea ce creează un bun răcire cu aer, care evită sistemul
răcire cu lichid.
Cilindrii și pistoanele rotative generează cuplu, ceea ce evită utilizarea unui volant.
Dezavantaje:
Manevrarea proastă a aeronavei din cauza greutate mare motor rotativ, așa-numitul efect giroscopic
Sistem de lubrifiere slab deoarece forțe centrifuge face Ulei lubrifiant se acumulează la periferia motorului. Unt
a trebuit amestecat cu combustibil pentru a asigura o lubrifiere adecvată.

Motor rachetă.

Pentru a funcționa în spațiu, motoarele de rachete trebuie să aibă propria lor sursă de oxigen pentru a asigura arderea combustibilului. Amestecul combustibil-aer este injectat în camera de ardere, unde este ars continuu. Gazul generat în timpul arderii este eliberat sub presiune foarte mare spre exterior printr-o duză, creând o forță reactivă și forțând motorul rachetei, și odată cu el și racheta, să se miște în direcția opusă.

Motor turboreactor (TRD)

Combustibilul este ars constant în camera de ardere a turbinei. Gazul eliberat prin duză creează o forță reactivă.La ieșirea din duză sunt instalate mai multe trepte de turbină, fixate pe un arbore comun. trecând prin paletele turbinei, gazul le antrenează în rotație. Între roțile turbinelor se instalează palete de ghidare fixe, care dau o anumită direcție fluxului de gaz în drumul către următoarea treaptă (roata) a turbinei, ceea ce creează o rotație mai eficientă. Împreună cu turbina, pe o singură treaptă. arborele din partea din față a motorului este instalat un compresor, care servește la comprimarea și alimentarea cu aer în camera de ardere.

Motor turbopropulsor (TVD).

Pe arborele din fața compresorului este instalată o cutie de viteze, care conduce rotația elice de aer cu turații mai mici decât turbina. Puterea necesară pentru rotirea rotorului compresorului și a elicei este asigurată de o turbină cu un număr crescut de trepte, prin urmare, dilatarea gazului în turbină are loc aproape complet și împingerea jetului obținută datorită reacției jetului de gaz care curge. din motor este doar 10-15% din forța totală, în timp ce elicea creează principalul efort de tracțiune (85–90%).

Motor turboventilator (TVLD)

Acest motor este un fel de compromis între un turboreactor și motor turbopropulsor... Într-un motor cu turboventilator (TVLD), un ventilator este instalat pe arborele din fața compresorului. cantitate mare palete decât elicea și furnizarea consum mare aer prin motor la toate vitezele de zbor, inclusiv viteze mici la decolare.

Motor cu ardere internă în 4 timpi

Motor cu ardere internă în 2 timpi

Motor cu ardere internă cu piston rotativ

Doua lovituri motor boxer(două pistoane de trafic care se apropie într-un singur cilindru).

Motor cu ardere internă cu lamă rotativă