Inima unui motor cu ardere internă. Amestecul de lucru al motorului cu ardere internă

Pentru a vă familiariza cu partea principală și integrantă a oricărui vehicul, luați în considerare in ce consta motorul? Pentru o percepție completă a importanței sale, motorul este întotdeauna comparat cu inima umană. Atâta timp cât inima funcționează, o persoană trăiește. La fel, motorul, de îndată ce se oprește sau nu pornește - mașina cu toate sistemele și mecanismele sale se transformă într-un morman de fier inutil.

În timpul modernizării și îmbunătățirii mașinilor, motoarele s-au schimbat foarte mult în designul lor spre compactitate, eficiență, zgomot, durabilitate etc. Dar principiul de funcționare a rămas neschimbat - fiecare mașină are un motor cu ardere internă (ICE). Singurele excepții sunt motoarele electrice ca metodă alternativă de generare a energiei.

Dispozitiv motor auto prezentat într-o secţiune despre Figura 2.

Denumirea „motor cu ardere internă” provine tocmai de la principiul obținerii energiei. Amestecul combustibil-aer, care arde în interiorul cilindrului motorului, eliberează o cantitate imensă de energie și forțează o mașină de pasageri să se deplaseze în cele din urmă printr-un lanț numeros de noduri și mecanisme.

Vaporii de combustibil, atunci când sunt amestecați cu aer, atunci când sunt aprinși, dau un astfel de efect într-un spațiu restrâns.

Pentru claritate, pe Figura 3 arată dispozitivul unui motor de mașină cu un singur cilindru.

Cilindrul de lucru este un spațiu închis din interior. Pistonul, conectat printr-o biela la arborele cotit, este singurul element mobil din cilindru. Când vaporii de combustibil și de aer se aprind, toată energia eliberată se împinge împotriva pereților cilindrului și a pistonului, determinându-l să se miște în jos.

Proiectarea arborelui cotit este realizată astfel încât mișcarea pistonului prin biela să creeze un cuplu, forțând arborele însuși să se rotească și să primească energie de rotație. Astfel, energia eliberată din arderea amestecului de lucru este transformată în energie mecanică.

Pentru prepararea unui amestec combustibil-aer se folosesc două metode: formarea amestecului intern sau extern. Ambele metode încă diferă în ceea ce privește compoziția amestecului de lucru și metodele de aprindere a acestuia.

Pentru a avea o idee clară, merită să știți că în motoare se folosesc două tipuri de combustibil: benzină și motorină. Ambele tipuri de purtători de energie sunt obținute pe baza rafinării petrolului. Benzina se evaporă foarte bine în aer.

Prin urmare, pentru motoarele care funcționează pe benzină, se folosește un dispozitiv precum un carburator pentru a obține un amestec combustibil-aer.

În carburator, fluxul de aer este amestecat cu picături de benzină și introdus în cilindru. Acolo, amestecul aer-combustibil rezultat este aprins atunci când o scânteie este furnizată prin bujie.

Combustibilul diesel (DF) are o volatilitate scăzută la temperaturi obișnuite, dar atunci când este amestecat cu aer sub o presiune enormă, amestecul rezultat se aprinde spontan. Aceasta este baza principiului de funcționare a motoarelor diesel.

Motorina este injectată în cilindru separat de aer printr-o duză. Duzele înguste ale injectoarelor, combinate cu presiunea ridicată atunci când sunt injectate în cilindru, transformă motorina în picături fine care se amestecă cu aerul.

Pentru o prezentare vizuală, aceasta este similară cu atunci când apăsați pe capacul unei cutii de parfum sau de colonie: lichidul stors se amestecă instantaneu cu aerul, formând un amestec fin dispersat, care este imediat pulverizat, lăsând o aromă plăcută. Același efect de pulverizare are loc în cilindru. Pistonul, deplasându-se în sus, comprimă spațiul de aer, crescând presiunea, iar amestecul se aprinde spontan, forțând pistonul să se miște în direcția opusă.

În ambele cazuri, calitatea amestecului de lucru pregătit afectează foarte mult funcționarea completă a motorului. Dacă există o lipsă de combustibil sau aer, amestecul de lucru nu arde complet, iar puterea generată a motorului este redusă semnificativ.

Cum și prin ce mijloace este furnizat amestecul de lucru cilindrului?

Pe Figura 3 se poate observa că două tije cu capace mari se extind în sus dinspre cilindru. Aceasta este intrarea și
supape de evacuare care se închid și se deschid în anumite momente, oferind fluxuri de lucru în cilindru. Ambele pot fi închise, dar ambele nu pot fi deschise niciodată. Acest lucru va fi discutat puțin mai târziu.

La un motor pe benzină, aceeași bujie este prezentă în cilindrul care aprinde amestecul combustibil-aer. Acest lucru se datorează generării unei scântei sub influența unei descărcări electrice. Principiul de funcționare și funcționare va fi luat în considerare atunci când studiați

Supapa de admisie asigură curgerea în timp util a amestecului de lucru în cilindru, iar supapa de evacuare asigură eliberarea în timp util a gazelor de evacuare care nu mai sunt necesare. Supapele funcționează la un anumit moment în timp când pistonul se mișcă. Întregul proces de transformare a energiei din ardere în energie mecanică se numește ciclu de lucru, care constă din patru timpi: admisie combustibil, compresie, cursă de putere și evacuare. De aici și numele - motor în patru timpi.

Să vedem cum se întâmplă asta Figura 4.

Pistonul din cilindru efectuează numai mișcări alternative, adică în sus și în jos. Aceasta se numește cursa pistonului. Punctele extreme între care se mișcă pistonul se numesc puncte moarte: superior (TDC) și inferior (BDC). Denumirea „mort” provine de la faptul că, la un moment dat, pistonul, schimbând direcția cu 180 de grade, „îngheață” în poziția inferioară sau superioară pentru miimi de secundă.

TDC este situat la o anumită distanță față de limita superioară a cilindrului. Această zonă din cilindru se numește cameră de ardere. Zona cu cursa pistonului se numește volumul de lucru al cilindrului. Probabil ați auzit acest concept când ați enumerat caracteristicile oricărui motor de mașină. Ei bine, suma volumului de lucru și a camerei de ardere formează volumul complet al cilindrului.

Raportul dintre volumul total al cilindrului și volumul camerei de ardere se numește raportul de compresie al amestecului de lucru. aceasta
un indicator destul de important pentru orice motor de mașină. Cu cât amestecul este comprimat mai mult, cu atât se obține mai mult recul în timpul arderii, care este transformat în energie mecanică.

Pe de altă parte, compresia excesivă a amestecului combustibil-aer duce la explozia acestuia, mai degrabă decât la ardere. Acest fenomen se numește „detonație”. Conduce la pierderea puterii și distrugerea sau uzura excesivă a întregului motor.

Pentru a evita, producția modernă de combustibil produce benzină care este rezistentă la rapoarte mari de compresie. Toată lumea a văzut semne precum AI-92 sau AI-95 la benzinărie. Numărul indică numărul octanic. Cu cât valoarea acestuia este mai mare, cu atât este mai mare rezistența combustibilului la detonare, respectiv, poate fi utilizat cu un raport de compresie mai mare.

Motoarele auto sunt extrem de diverse. Tehnologia utilizată în dezvoltarea și lansarea producției de trenuri propulsoare are o istorie bogată. Cerințele moderne obligă producătorii să introducă anual îmbunătățiri și să modernizeze tehnologiile existente în proiectele lor.

Motorul cu ardere internă are un dispozitiv și un principiu de funcționare capabil să ofere putere mare și o perioadă lungă de funcționare - sunt necesare doar întreținerea minimă necesară și reparațiile minore în timp util de la utilizator.

La prima vedere, este dificil de imaginat cum funcționează motorul: prea multe mecanisme interconectate sunt adunate într-un spațiu mic. Dar cu un studiu detaliat și o analiză a conexiunilor din acest sistem, funcționarea unui motor de mașină se dovedește a fi extrem de simplă și de înțeles.

Motorul mașinii include o serie de componente care sunt importante și asigură performanța funcțiilor de lucru ale întregului sistem.

Blocul cilindrilor este uneori denumit carcasa sau cadrul întregului sistem. Descrierea motorului nu este completă fără studierea acestui element structural. În această parte a motorului este echipat un sistem de canale conectate, proiectat pentru lubrifiere și crearea temperaturii necesare motorului cu ardere internă.

Partea superioară a corpului pistonului are canale pentru inele. Inelele de piston în sine sunt împărțite în superioare și inferioare. Pe baza funcțiilor îndeplinite, aceste inele se numesc inele de compresie. Cuplul motorului este determinat de rezistența și performanța elementelor considerate.

Segurile inferioare ale pistonului joacă un rol important în viața motorului. Inelele inferioare au 2 roluri: mențin etanșeitatea camerei de ardere și sunt garnituri care împiedică pătrunderea uleiului în camera de ardere.

Un motor de mașină este un sistem în care energia este transferată între mecanisme cu pierderi minime ale valorii sale în diferite etape. Prin urmare, mecanismul manivelei devine unul dintre cele mai importante elemente ale sistemului. Transferă energia alternativă de la piston la arborele cotit.

În general, principiul de funcționare al motorului este destul de simplu și a suferit puține modificări fundamentale de-a lungul perioadei de existență. Acest lucru pur și simplu nu este necesar - unele îmbunătățiri și optimizări vă permit să obțineți rezultate mai bune în munca dvs. Conceptul întregului sistem este neschimbat.

Cuplul motor este generat de energia eliberată în timpul arderii combustibilului, care este transmisă din camera de ardere către roți prin elementele de legătură. În injectoare, combustibilul este transferat în camera de ardere, unde este îmbogățit cu aer. Bujia creează o scânteie care aprinde instantaneu amestecul rezultat. Aceasta este o mică explozie care menține motorul pornit.

În urma acestei acțiuni, se formează un volum mare de gaze care stimulează mișcările înainte. Acesta este modul în care se generează cuplul motor. Energia din piston este transferată arborelui cotit, care transferă mișcarea transmisiei, iar după aceea, un sistem special de angrenaje transferă mișcarea roților.

Procedura de funcționare a unui motor în funcțiune este simplă și, cu elemente de legătură bune, garantează pierderi minime de energie. Schema de lucru și structura fiecărui mecanism se bazează pe transformarea impulsului creat într-o cantitate de energie practic utilizabilă. Resursa motorului este determinată de rezistența la uzură a fiecărei legături.

Principiul de funcționare a motorului cu ardere internă

Motorul unui autoturism este realizat sub forma unuia dintre tipurile de sisteme de ardere internă. Principiul de funcționare al motorului poate diferi în unele privințe, ceea ce servește drept bază pentru împărțirea motoarelor în diferite tipuri și modificări.

Următorii sunt parametrii definitori pentru împărțirea unităților de putere în categorii:

• volumul de lucru,
• numarul de cilindri,
• puterea sistemului,
• viteza de rotație a nodurilor,
• combustibil folosit pentru muncă etc.

Înțelegerea modului în care funcționează un motor este simplă. Dar pe măsură ce studiezi, apar noi valori care ridică întrebări. Deci, puteți găsi adesea împărțirea motoarelor după numărul de curse. Ce este și cum afectează funcționarea mașinii?

Dispozitivul motorului mașinii se bazează pe un sistem în patru timpi. Aceste 4 timpi sunt egale în timp - pentru întregul ciclu, pistonul se ridică de două ori în sus în cilindru și coboară de două ori. Cursa începe când pistonul este sus sau jos. Mecanicii numesc aceste puncte TDC și BDC - punct mort superior și, respectiv, inferior.

AVC numărul 1 - aport. Pe măsură ce se mișcă în jos, pistonul trage amestecul umplut cu combustibil în cilindru. Sistemul funcționează când supapa de admisie este deschisă. Puterea motorului unei mașini este determinată de cantitatea, dimensiunea și timpul în care supapa este deschisă.

La unele modele, acționarea pedalei de accelerație crește timpul de deschidere a supapei, ceea ce permite să intre mai mult combustibil în sistem. Această aranjare a motoarelor cu ardere internă asigură o accelerare puternică a sistemului.

Bara numărul 2 - compresie. În această etapă, pistonul își începe mișcarea în sus, ceea ce duce la comprimarea amestecului primit în cilindru. Se micșorează exact la volumul camerei de ardere a combustibilului. Această cameră este spațiul dintre partea superioară a pistonului și partea superioară a cilindrului atunci când pistonul este la PMS. Supapele de admisie sunt bine închise în acest punct de funcționare.

Calitatea compresiei amestecului depinde de etanșeitatea închiderii. Dacă pistonul în sine, sau cilindrul sau inelele pistonului sunt uzate și nu sunt în stare corespunzătoare, atunci calitatea funcționării și resursele motorului vor fi reduse semnificativ.

Ciclul numărul 3 este o cursă de lucru. Această etapă începe cu TDC. Sistemul de aprindere asigură că amestecul de combustibil este aprins și furnizează energie. Amestecul explodează, eliberând energie. Și datorită creșterii volumului, pistonul este împins în jos. În același timp, supapele sunt închise. Caracteristicile tehnice ale motorului depind în mare măsură de cursul celei de-a treia curse a motorului.

Bar numărul 4 - eliberare. Sfârșitul ciclului de lucru. Mișcarea în sus a pistonului eliberează gaze. Astfel, se realizează ventilația cilindrului. Această cursă este importantă pentru a asigura durata de viață a motorului.

Motorul are un principiu de funcționare bazat pe distribuția energiei din exploziile de gaz, necesită atenție la crearea tuturor componentelor.

Funcționarea unui motor cu ardere internă este ciclică. Toată energia care este creată în procesul de efectuare a lucrărilor la toate cele 4 timpi ale pistoanelor este direcționată spre organizarea funcționării mașinii.

Opțiuni de proiectare a motorului intern

Caracteristicile motorului depind de caracteristicile designului său. Arderea internă este principalul tip de proces fizic care are loc în sistemul motor al mașinilor moderne. În perioada de dezvoltare a ingineriei mecanice, mai multe tipuri de motoare cu ardere internă au fost implementate cu succes.

Dispozitivul motorului pe benzină împarte sistemul în 2 tipuri - motoare cu injecție și modele cu carburator. Există, de asemenea, mai multe tipuri de carburatoare și sisteme de injecție în producție. Baza muncii este arderea benzinei.

Performanța motorului pe benzină pare de preferat. Deși fiecare utilizator are propriile priorități personale și beneficiază de funcționarea fiecărui motor. Motorul pe benzină cu ardere internă este unul dintre cele mai comune în industria auto modernă. Funcționarea motorului este simplă și nu diferă de interpretarea clasică.

Motoarele diesel se bazează pe utilizarea combustibilului diesel preparat. Intră în cilindri prin injectoare. Principalul avantaj al unui motor diesel este că nu este nevoie de electricitate pentru a arde combustibil. Este necesar doar să porniți motorul.

Motorul pe gaz funcționează cu gaze lichefiate și comprimate, precum și cu alte tipuri de gaze.

Aflați ce resursă a motorului de pe mașina dvs. este cea mai bună de la producător. Dezvoltatorii anunță cifra aproximativă în documentele însoțitoare pentru vehicul. Conține toate informațiile actuale și precise despre motor. În pașaport, veți afla parametrii tehnici ai motorului, cât cântărește motorul și toate informațiile despre unitatea de conducere.

Durata de viață a motorului depinde de calitatea serviciului și de intensitatea utilizării. Durata de viață stabilită de dezvoltator implică o atitudine atentă și atentă la mașină.

Ce înseamnă motor? Este un element cheie într-o mașină pentru a o menține în mișcare. Fiabilitatea și acuratețea tuturor componentelor sistemului garantează calitatea mișcării și funcționarea în siguranță a mașinii.

Cu toate acestea, caracteristicile motoarelor variază foarte mult. Că principiul arderii interne a combustibilului rămâne neschimbat. Așa reușesc dezvoltatorii să răspundă nevoilor clienților și să implementeze proiecte de îmbunătățire a performanței vehiculelor în general.

Resursa medie a unui motor cu ardere internă este de câteva sute de mii de kilometri. Sub astfel de sarcini, toate componentele sistemului necesită rezistență și colaborare precisă. Prin urmare, conceptul bine-cunoscut și studiat temeinic de ardere internă este în mod constant perfecționat și sunt introduse noi abordări.

Durata de viață a motoarelor variază într-o gamă largă. Ordinea de lucru, în același timp, este generală (cu ușoare abateri de la standard). Greutatea motorului și caracteristicile individuale pot varia ușor.

Un motor modern cu ardere internă are un design clasic și un principiu de funcționare atent studiat. Prin urmare, mecanicilor nu le este greu să rezolve orice problemă în cel mai scurt timp posibil.

Lucrările de reparații devin mai dificile dacă defecțiunea nu a fost eliminată imediat. În astfel de situații, ordinea de funcționare a mecanismelor poate fi complet încălcată și vor fi necesare lucrări serioase de restaurare. Resursa motorului nu va avea de suferit după repararea corespunzătoare.

Motorul cu ardere internă, sau ICE, este cel mai comun tip de motor găsit în automobile. În ciuda faptului că motorul cu ardere internă în mașinile moderne este format din multe părți, principiul său de funcționare este extrem de simplu. Să aruncăm o privire mai atentă la ce este un motor cu ardere internă și cum funcționează acesta într-o mașină.

ICE ce este?

Un motor cu ardere internă este un tip de motor termic în care o parte din energia chimică obținută în timpul arderii combustibilului este transformată în energie mecanică care pune mecanismele în mișcare.

ICE-urile sunt împărțite în categorii pe baza ciclurilor de funcționare: în doi și în patru timpi. De asemenea, se disting prin metoda de preparare a amestecului combustibil-aer: cu formarea amestecului extern (injectoare și carburatoare) și interioară (unități diesel). În funcție de modul în care energia este convertită în motoare, acestea sunt împărțite în piston, jet, turbină și combinate.

Principalele mecanisme ale motorului cu ardere internă

Un motor cu ardere internă este format dintr-un număr mare de elemente. Dar există unele de bază care îi caracterizează performanța. Să ne uităm la structura motorului cu ardere internă și la principalele sale mecanisme.

1. Cilindrul este cea mai importantă parte a sistemului de propulsie. Motoarele de automobile au de obicei patru sau mai mulți cilindri, până la șaisprezece la supercarurile de serie. Dispunerea cilindrilor în astfel de motoare poate fi într-una din trei ordine: liniară, în formă de V și opusă.

2. Bujia generează o scânteie care aprinde amestecul aer/carburant. Datorită acestui fapt, are loc procesul de ardere. Pentru ca motorul să funcționeze „ca un ceas”, scânteia trebuie să fie furnizată exact la momentul potrivit.

3. Supapele de intrare și de evacuare funcționează, de asemenea, doar la anumite ore. Unul se deschide atunci când este necesar să se introducă următoarea porție de combustibil, celălalt când este necesar să se elibereze gazele de eșapament. Ambele supape sunt bine închise atunci când motorul suferă curse de compresie și combustie. Aceasta asigură etanșeitatea completă necesară.

4. Pistonul este o piesă metalică care are formă de cilindru. Pistonul se mișcă în sus și în jos în interiorul cilindrului.

5. Segurile de piston servesc ca garnituri de alunecare pe marginea exterioară a pistonului și pe suprafața interioară a cilindrului. Utilizarea lor se datorează a două scopuri:

Ele nu permit pătrunderea amestecului combustibil în carterul motorului cu ardere internă din camera de ardere în momentele de comprimare și cursă de lucru.

Acestea împiedică pătrunderea uleiului în camera de ardere din carter, deoarece acolo se poate aprinde. Multe vehicule care ard ulei sunt echipate cu motoare mai vechi, iar segmentele lor de piston nu mai etanșează corespunzător.

6. Biela servește ca element de legătură între piston și arborele cotit.

7. Arborele cotit transformă mișcarea înainte a pistoanelor în mișcare de rotație.

8. Carterul este situat în jurul arborelui cotit. O anumită cantitate de ulei este colectată în partea inferioară (baga).

Principiul de funcționare a motorului cu ardere internă

În secțiunile anterioare, am examinat scopul și structura motorului cu ardere internă. După cum ați înțeles deja, fiecare astfel de motor are pistoane și cilindri, în interiorul cărora energia termică este transformată în energie mecanică. Aceasta, la rândul său, face ca mașina să se miște. Acest proces se repetă într-un ritm uimitor - de câteva ori pe secundă. Din acest motiv, arborele cotit care iese din motor se rotește continuu.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra principiului de funcționare a unui motor cu ardere internă. Amestecul de combustibil și aer intră în camera de ardere prin supapa de admisie. Este apoi comprimat și aprins de scânteia de la bujie. Când combustibilul arde, în cameră se acumulează o temperatură foarte ridicată, ceea ce duce la suprapresiune în cilindru. Acest lucru forțează pistonul să se deplaseze în „centrul mort”. El face astfel o singură lovitură de lucru. Când pistonul se mișcă în jos, acesta rotește arborele cotit prin intermediul unei biele. Apoi, deplasându-se de la punctul mort inferior în sus, împinge materialul rezidual sub formă de gaze prin supapa de evacuare pe sistemul de evacuare al mașinii.

O cursă este un proces care are loc într-un cilindru în timpul unei curse a pistonului. Setul de astfel de cicluri, care se repetă într-o secvență strictă și pentru o anumită perioadă, este ciclul de funcționare al motorului cu ardere internă.

Admisie

Lovitura de admisie este prima. Pornește din punctul mort superior al pistonului. Se mișcă în jos, aspirând un amestec de combustibil și aer în cilindru. Această cursă apare atunci când supapa de admisie este deschisă. Apropo, există motoare care au mai multe supape de admisie. Caracteristicile lor tehnice afectează semnificativ puterea motorului cu ardere internă. La unele motoare, timpul în care supapele de admisie sunt deschise poate fi reglat. Acest lucru este controlat prin apăsarea pedalei de accelerație. Datorită unui astfel de sistem, cantitatea de combustibil aspirat crește, iar după aprindere, puterea unității de alimentare crește semnificativ și ea. În acest caz, mașina poate accelera semnificativ.

Comprimare

A doua cursă de lucru a unui motor cu ardere internă este compresia. Când pistonul ajunge la punctul mort inferior, se ridică. Din acest motiv, amestecul care a intrat în cilindru este comprimat în timpul primei curse. Amestecul aer-combustibil este comprimat la dimensiunea camerei de ardere. Acesta este același spațiu liber între partea superioară a cilindrului și piston, care se află în punctul mort superior. Supapele sunt bine închise în momentul acestei curse. Cu cât spațiul format este mai etanș, cu atât se obține o compresie mai bună. Este foarte importantă care este starea pistonului, a inelelor și a cilindrului acestuia. Dacă există lacune undeva, atunci nu se poate vorbi de compresie bună și, în consecință, puterea unității de putere va fi semnificativ mai mică. Cantitatea de compresie determină cât de uzată este unitatea de alimentare.

Cursa de lucru

Această a treia măsură începe din punctul mort superior. Și acest nume pe care l-a primit nu este întâmplător. În timpul acestei curse au loc procesele care mișcă mașina în motor.În acest ciclu, sistemul de aprindere este conectat. Este responsabil pentru incendierea amestecului aer-combustibil comprimat în camera de ardere. Principiul de funcționare al motorului cu ardere internă în acest ciclu este foarte simplu - bujia sistemului dă o scânteie. După aprinderea combustibilului, are loc o microexplozie. După aceea, crește brusc în volum, forțând pistonul să se miște brusc în jos. Supapele din acest ciclu sunt închise, ca și în cel precedent.

Eliberare

Cursa finală a motorului cu ardere internă este evacuarea. După cursa de lucru, pistonul ajunge la punctul mort inferior și apoi se deschide supapa de evacuare. După aceea, pistonul se mișcă în sus, iar prin această supapă, gazele de eșapament sunt evacuate din cilindru. Acesta este un proces de ventilație. Gradul de compresie în camera de ardere, îndepărtarea completă a deșeurilor și cantitatea necesară de amestec aer-combustibil depind de cât de bine funcționează supapa.

După această măsură, totul începe din nou. Și cum se rotește arborele cotit? Cert este că nu toată energia este cheltuită pentru mișcarea mașinii. O parte din energie învârte volantul, care, sub acțiunea forțelor inerțiale, învârte arborele cotit al motorului cu ardere internă, deplasând pistonul în cicluri nefuncționale.

Tu stii? Un motor diesel este mai greu decât un motor pe benzină datorită solicitării mecanice mai mari. Prin urmare, constructorii folosesc elemente mai masive. Dar resursele unor astfel de motoare sunt mai mari decât analogii pe benzină. În plus, mașinile diesel se aprind mult mai rar decât cele pe benzină, deoarece motorina este nevolatilă.

Avantaje și dezavantaje

Am aflat ce este un motor cu ardere internă, precum și care este structura și principiul său de funcționare. În concluzie, vom analiza principalele sale avantaje și dezavantaje.

Avantajele ICE:

1. Posibilitate de deplasare pe termen lung pe un rezervor plin.

2. Greutatea și volumul redus al rezervorului.

3. Autonomie.

4. Versatilitate.

5. Cost rezonabil.

6. Dimensiuni compacte.

7. Pornire rapidă.

8. Posibilitatea folosirii mai multor tipuri de combustibil.

Dezavantajele motoarelor cu ardere internă:

1. Eficiență operațională slabă.

2. Poluare puternică a mediului.

3. Prezența obligatorie a unei cutii de viteze.

4. Lipsa modului de recuperare a energiei.

5. De cele mai multe ori lucrează cu subîncărcare.

6. Foarte zgomotos.

7. Viteza mare de rotatie a arborelui cotit.

8. Mică resursă.

Fapt interesant! Cel mai mic motor proiectat în Cambridge. Dimensiunile sale sunt de 5 * 15 * 3 mm, iar puterea sa este de 11,2 wați. Viteza arborelui cotit este de 50.000 rpm.

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

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

Ce este ICE

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

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

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

Povestea originii

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

În 1861, s-a realizat primul proiect al unui motor în doi timpi după desenul lui DaVinci. La acel moment, încă nu se vorbea despre instalarea unei unități de putere într-un proiect de automobile, deși motoarele cu combustie internă cu abur erau deja utilizate în mod activ pe calea ferată.

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

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

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

Cum funcționează motorul

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

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

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

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

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

Cum funcționează motorul cu ardere internă

Dispozitivul unui motor de mașină poate fi considerat după cursele unității principale de alimentare. Cursurile sunt un fel de cicluri ale motoarelor cu ardere internă, de care nu se poate renunța. Luați în considerare principiul funcționării unui motor de mașină din partea ciclurilor de ceas:

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

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

Dispozitiv general ICE

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

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

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

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

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

Clasificarea motoarelor cu ardere internă

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

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

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

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

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

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

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

Principii de funcționare

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

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

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

întreținere

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

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

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

Modificarea motoarelor

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

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

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

Ieșire

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

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

Nu va fi o exagerare să spunem că majoritatea dispozitivelor autopropulsate astăzi sunt echipate cu motoare cu ardere internă de diferite modele, folosind diferite principii de funcționare. În orice caz, dacă vorbim de transport rutier. În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra motorului cu ardere internă. Ce este, cum funcționează această unitate, care sunt avantajele și dezavantajele sale, veți învăța citind-o.

Principiul de funcționare a motoarelor cu ardere internă

Principiul principal al funcționării ICE se bazează pe faptul că combustibilul (solid, lichid sau gazos) arde într-un volum de lucru special alocat în interiorul unității în sine, transformând energia termică în energie mecanică.

Amestecul de lucru care intră în cilindrii unui astfel de motor este comprimat. După ce este aprins cu ajutorul unor dispozitive speciale, apare o suprapresiune a gazelor, forțând pistoanele cilindrilor să revină în poziția inițială. Acest lucru creează un ciclu de lucru constant care transformă energia cinetică în cuplu cu ajutorul unor mecanisme speciale.

Astăzi, dispozitivul ICE poate avea trei tipuri principale:

• numit adesea plămân;
• unitate de putere în patru timpi, permițând atingerea unor valori mai mari de putere și eficiență;
• cu caracteristici de putere crescute.

În plus, există și alte modificări ale circuitelor de bază care fac posibilă îmbunătățirea anumitor proprietăți ale centralelor electrice de acest tip.

Avantajele motoarelor cu ardere internă

Spre deosebire de unitățile de putere care asigură prezența camerelor externe, motorul cu ardere internă are avantaje semnificative. Principalele sunt:

• dimensiuni mult mai compacte;
• indicatori de putere mai mare;
• valori optime de eficienta.

Trebuie remarcat, vorbind despre motorul cu ardere internă, că acesta este un dispozitiv care în majoritatea covârșitoare a cazurilor permite utilizarea diferitelor tipuri de combustibil. Poate fi benzină, motorină, natură sau kerosen și chiar lemn obișnuit.

Această versatilitate ia adus acestui concept de motor o popularitate binemeritată, omniprezentare și un lider cu adevărat global.

O scurtă excursie istorică

Este în general acceptat că motorul cu ardere internă datează din istoria sa de la crearea unei unități cu piston de către francezul de Rivas în 1807, care folosea hidrogen ca combustibil în stare de agregat gazos. Și deși de atunci dispozitivul ICE a suferit modificări și modificări semnificative, ideile de bază ale acestei invenții continuă să fie utilizate și astăzi.

Primul motor cu ardere internă în patru timpi a fost lansat în 1876 în Germania. La mijlocul anilor 80 ai secolului al XIX-lea, în Rusia a fost dezvoltat un carburator, care a făcut posibilă măsurarea alimentării cu benzină în cilindrii motorului.

Și la sfârșitul secolului înainte de trecut, celebrul inginer german a propus ideea de a aprinde un amestec combustibil sub presiune, ceea ce a crescut semnificativ caracteristicile de putere ale motorului cu ardere internă și indicatorii de eficiență ai unităților de acest tip, care anterior lăsat de dorit. De atunci, dezvoltarea motoarelor cu ardere internă a mers în principal pe calea îmbunătățirii, modernizării și implementării diferitelor îmbunătățiri.

Principalele tipuri și tipuri de motoare cu ardere internă

Cu toate acestea, istoria de peste 100 de ani a unităților de acest tip a făcut posibilă dezvoltarea mai multor tipuri principale de centrale electrice cu ardere internă a combustibilului. Ele diferă între ele nu numai în compoziția amestecului de lucru utilizat, ci și în caracteristicile de design.

Motoare pe benzina

După cum sugerează și numele, unitățile din acest grup folosesc diferite tipuri de benzină ca combustibil.

La rândul lor, astfel de centrale electrice sunt de obicei împărțite în două grupuri mari:

• Carburator. În astfel de dispozitive, amestecul de combustibil este îmbogățit cu mase de aer într-un dispozitiv special (carburator) înainte de a intra în cilindri. Apoi se aprinde cu o scânteie electrică. Printre cei mai proeminenți reprezentanți ai acestui tip se numără modelele VAZ, al cărui motor cu ardere internă a fost foarte mult timp exclusiv de tip carburator.
• Injecţie. Acesta este un sistem mai complex în care combustibilul este injectat în cilindri prin intermediul unui colector special și al injectoarelor. Poate avea loc atât mecanic, cât și prin intermediul unui dispozitiv electronic special. Sistemele de injecție directă Common Rail sunt considerate cele mai productive. Instalat pe aproape toate mașinile moderne.

Motoarele pe benzină cu injecție sunt considerate a fi mai economice și oferă o eficiență mai mare. Cu toate acestea, costul unor astfel de unități este mult mai mare, iar întreținerea și operarea sunt mult mai dificile.

Motoare diesel

În zorii existenței unor unități de acest tip, se putea auzi foarte des o glumă despre un motor cu ardere internă, că acesta este un dispozitiv care mănâncă benzină ca un cal, dar se mișcă mult mai încet. Odată cu inventarea motorului diesel, această glumă și-a pierdut parțial relevanța. În principal pentru că motorina este capabilă să funcționeze cu combustibil de calitate mult mai scăzută. Aceasta înseamnă că este mult mai ieftin decât benzina.

Principala diferență fundamentală între arderea internă este absența aprinderii forțate a amestecului de combustibil. Combustibilul diesel este injectat în cilindri prin duze speciale, iar picăturile individuale de combustibil sunt aprinse din cauza forței presiunii pistonului. Alături de avantaje, motorul diesel are și o serie de dezavantaje. Printre acestea se numără următoarele:

• putere mult mai mică în comparație cu centralele pe benzină;
• dimensiuni mari și caracteristici de greutate;
• dificultăți de pornire în condiții meteorologice și climatice extreme;
• tracțiune insuficientă și tendință la pierderi nejustificate de putere, mai ales la viteze relativ mari.

În plus, repararea unui motor cu ardere internă de tip diesel este, de regulă, mult mai complicată și mai costisitoare decât reglarea sau restabilirea capacității de lucru a unei unități pe benzină.

Motoare pe gaz

În ciuda costului scăzut al gazelor naturale utilizate ca combustibil, dispozitivul unui motor cu ardere internă care funcționează pe gaz este incomparabil mai complicat, ceea ce duce la o creștere semnificativă a costului unității în ansamblu, la instalarea și funcționarea acesteia în special.

La centralele electrice de acest tip, gazul lichefiat sau natural intră în butelii printr-un sistem de reductoare speciale, colectoare și duze. Aprinderea amestecului de combustibil se produce la fel ca in instalatiile pe benzina de carburator, cu ajutorul unei scantei electrice emanate dintr-o bujie.

Tipuri combinate de motoare cu ardere internă

Puțini oameni știu despre sistemele ICE combinate. Ce este și unde se aplică?

Desigur, nu vorbim despre mașini hibride moderne care pot funcționa atât cu combustibil, cât și cu un motor electric. Motoarele cu ardere internă combinată sunt de obicei numite astfel de unități care combină elemente ale diferitelor principii ale sistemelor de combustibil. Cel mai izbitor reprezentant al familiei de astfel de motoare sunt unitățile diesel-gaz. În ele, amestecul de combustibil intră în blocul ICE aproape în același mod ca în unitățile cu gaz. Dar combustibilul este aprins nu cu ajutorul unei descărcări electrice de la o lumânare, ci cu o porțiune de aprindere a motorinei, așa cum este cazul unui motor diesel convențional.

Întreținerea și repararea motoarelor cu ardere internă

În ciuda unei varietăți destul de mari de modificări, toate motoarele cu ardere internă au design și scheme de bază similare. Cu toate acestea, pentru a efectua întreținerea și repararea de înaltă calitate a unui motor cu ardere internă, este necesar să cunoașteți în detaliu structura acestuia, să înțelegeți principiile de funcționare și să puteți identifica problemele. Pentru aceasta, desigur, este necesar să studiați cu atenție proiectarea motoarelor cu ardere internă de diferite tipuri, pentru a înțelege singur scopul anumitor piese, ansambluri, mecanisme și sisteme. Aceasta nu este o sarcină ușoară, dar foarte interesantă! Și cel mai important, lucrul potrivit.

În special pentru mințile curios care doresc să înțeleagă în mod independent toate misterele și secretele aproape oricărui vehicul, o diagramă schematică aproximativă a motorului cu ardere internă este prezentată în fotografia de mai sus.

Deci, am aflat ce este această unitate de putere.