Dispozitiv motor cu ardere internă. Cum funcționează un motor cu combustie internă pe benzină?

În designul motorului, pistonul este un element cheie al fluxului de lucru. Pistonul este realizat sub forma unei cupe metalice goale, situată cu fundul sferic (capul pistonului) în sus. Partea de ghidare a pistonului, altfel numită fustă, are caneluri de mică adâncime concepute pentru a fixa inelele pistonului în ele. Scopul segmentelor pistonului este de a asigura, în primul rând, etanșeitatea spațiului de deasupra pistonului, unde, atunci când motorul funcționează, amestecul de benzină-aer arde instantaneu, iar gazul în expansiune format nu s-ar putea repezi în jurul fustei și se grăbește. sub piston. În al doilea rând, inelele împiedică uleiul de sub piston să intre în spațiul de deasupra pistonului. Astfel, inelele din piston acționează ca etanșări. Inelul de piston inferior (inferior) se numește inel de răzuire a uleiului, iar inelul superior (superior) se numește inel de compresie, adică oferă un raport de compresie ridicat al amestecului.

Când combustibil-aer sau combustibil intră în cilindru de la carburator sau injector. amestec de combustibil, este comprimat de piston când se deplasează în sus și este aprins printr-o descărcare electrică din bujie (la un motor diesel amestecul se aprinde spontan din cauza compresiei puternice). Gazele de ardere rezultate au un volum mult mai mare decât amestecul de combustibil inițial și, extinzându-se, împing brusc pistonul în jos. Astfel, energia termică a combustibilului este transformată într-o mișcare alternativă (în sus și în jos) a pistonului din cilindru.

În continuare, trebuie să convertiți această mișcare în rotație a arborelui. Se întâmplă astfel: un deget este situat în interiorul mantalei pistonului, pe care este fixată partea superioară a bielei, aceasta din urmă este fixată cu balamale pe manivelă arbore cotit... Arborele cotit se rotește liber pe lagărele de susținere care se află în carterul motorului cu ardere internă. Când pistonul se mișcă, biela începe să rotească arborele cotit, din care cuplul este transmis transmisiei și - apoi prin sistemul de angrenaje - roților motoare.

Specificații motor Specificații motor Când se deplasează în sus și în jos, pistonul are două poziții numite puncte moarte. Punctul mort superior (PMS) este momentul ridicării maxime a capului și a întregului piston în sus, după care începe să se miște în jos; Centru mort inferior (BDC) - poziția cea mai de jos a pistonului, după care vectorul de direcție se schimbă și pistonul se grăbește în sus. Distanța dintre TDC și BDC se numește cursa pistonului, volumul părții superioare a cilindrului la poziția pistonului la PMS formează o cameră de ardere, iar volumul maxim al cilindrului la poziția pistonului la BDC se numește de obicei volumul total al cilindrului. Diferența dintre volumul total și volumul camerei de ardere se numește volumul de lucru al cilindrului.
Deplasarea totală a tuturor cilindrilor unui motor cu ardere internă este indicată în caracteristici tehnice motor, exprimat în litri, prin urmare, în viața de zi cu zi se numește cilindree a motorului. Al doilea caracteristica esentiala orice motor cu ardere internă este raportul de compresie (CC), definit ca coeficientul împărțirii volumului total la volumul camerei de ardere. Pentru motoarele cu carburator, CC variază în intervalul de la 6 la 14, pentru motoarele diesel - de la 16 la 30. Acest indicator, împreună cu volumul motorului, determină puterea, eficiența și eficiența arderii amestecului combustibil-aer. , care afectează toxicitatea emisiilor în timpul funcționării motorului cu ardere internă ...
Puterea motorului are o denumire binară - in cai putere(CP) și în kilowați (kW). Pentru a converti unitățile una în alta, se aplică un factor de 0,735, adică 1 CP. = 0,735 kW.
Ciclul de lucru al unui motor cu ardere internă în patru timpi este determinat de două rotații ale arborelui cotit - o jumătate de rotație pe ciclu, corespunzătoare unei curse a pistonului. Dacă motorul este monocilindru, atunci există o denivelare în funcționare: o accelerație bruscă a cursei pistonului în timpul arderii explozive a amestecului și decelerarea acestuia pe măsură ce se apropie de BDC și mai departe. Pentru a opri această denivelare, pe arborele din afara carcasei motorului este instalat un disc masiv de volantă cu inerție mare, datorită căruia momentul de rotație a arborelui devine mai stabil în timp.

Principiul de funcționare a motorului cu ardere internă
O mașină modernă este condusă cel mai adesea de un motor cu ardere internă. Există multe astfel de motoare. Ele diferă ca volum, număr de cilindri, putere, viteză de rotație, combustibil utilizat (motoare diesel, benzină și gaz cu ardere internă). Dar, în principiu, dispozitivul motorului cu ardere internă pare să fie.
Cum funcționează un motor și de ce se numește motor cu ardere internă în patru timpi? Arderea internă este de înțeles. Combustibilul arde în interiorul motorului. De ce motorul în 4 timpi, ce este? Într-adevăr, există și motoare în doi timpi. Dar sunt rar folosite pe mașini.
Motorul în patru timpi este numit datorită faptului că munca sa poate fi împărțită în patru părți, egale în timp. Pistonul se va mișca prin cilindru de patru ori - de două ori în sus și de două ori în jos. Cursa începe atunci când pistonul este în punctul extrem de jos sau înalt. Pentru șoferi-mecanici, acesta se numește punct mort superior (TDC) și punct mort inferior (BDC).
Prima lovitură - lovitură de admisie

Primul accident vascular cerebral, cunoscut și sub numele de aport, începe cu TDC ( top mort puncte). Mișcându-se în jos, pistonul aspiră în cilindru amestec aer-combustibil... Funcționarea acestei curse are loc atunci când supapa de admisie este deschisă. Apropo, există multe motoare cu mai multe supape de admisie. Numărul lor, dimensiunea, timpul petrecut în stare deschisă pot afecta semnificativ puterea motorului. Exista motoare in care, in functie de apasarea pedalei de acceleratie, se produce o crestere fortata a timpului in care supapele de admisie sunt deschise. Acest lucru se face pentru a crește cantitatea de combustibil aspirat, care, după aprindere, crește puterea motorului. Mașina, în acest caz, poate accelera mult mai repede.

Al doilea ciclu este ciclul de compresie

Următoarea cursă a motorului este cursa de compresie. După ce pistonul a atins punctul cel mai de jos, acesta începe să se ridice în sus, comprimând astfel amestecul care a intrat în cilindru la cursa de admisie. Amestecul de combustibil este comprimat la volumul camerei de ardere. Ce este această cameră? Spațiul liber dintre partea superioară a pistonului și partea superioară a cilindrului atunci când pistonul se află în punctul mort superior se numește cameră de ardere. Supapele sunt complet închise la această cursă a motorului. Cu cât sunt închise mai strâns, cu atât compresia este mai bună. Este de mare importanță în acest caz, starea pistonului, cilindrului, inelelor pistonului. Dacă există goluri mari, atunci o compresie bună nu va funcționa și, în consecință, puterea unui astfel de motor va fi mult mai mică. Compresia poate fi verificată cu un dispozitiv special. Prin cantitatea de compresie, se poate concluziona despre gradul de uzură a motorului.

Al treilea ciclu - cursa de lucru

Al treilea ciclu este unul funcțional, începe de la TDC. Nu întâmplător i se spune muncitor. La urma urmei, în acest ciclu are loc acțiunea care face ca mașina să se miște. În acest ciclu, sistemul de aprindere intră în funcțiune. De ce acest sistem se numește așa? Pentru că este responsabil pentru aprinderea amestecului de combustibil comprimat în cilindrul din camera de ardere. Funcționează foarte simplu - lumânarea sistemului dă o scânteie. Pentru dreptate, merită remarcat faptul că scânteia este emisă de la bujie cu câteva grade înainte ca pistonul să atingă punctul de sus. Aceste grade, într-un motor modern, sunt reglate automat de „creierul” mașinii.
După ce combustibilul se aprinde, are loc o explozie - acesta crește brusc în volum, forțând pistonul să se miște în jos. Supapele din acest ciclu de funcționare a motorului, ca și în cel precedent, sunt în stare închisă.

A patra măsură este ritmul eliberării

A patra cursă a motorului, ultima este evacuarea. După ce a ajuns la punctul inferior, după cursa de lucru, supapa de evacuare din motor începe să se deschidă. Pot exista mai multe astfel de supape, precum și supape de admisie. Mișcându-se în sus, pistonul elimină gazele de eșapament din cilindru prin această supapă - îl ventilează. Gradul de compresie din butelii, îndepărtarea completă a gazelor de eșapament și cantitatea necesară de amestec aspirat combustibil-aer depind de funcționarea precisă a supapelor.

Mecanism de distribuție a gazelor

Mecanismul de distribuție a gazelor (GRM) este proiectat pentru injecția de combustibil și gazele de eșapament în motoarele cu ardere internă. Mecanismul de distribuție a gazului în sine este împărțit într-o supapă inferioară, când arborele cu came este în blocul cilindrilor și o supapă deasupra capului. Superior supapa trenului presupune amplasarea arborelui cu came în chiulasa (chiulasa). Există, de asemenea, mecanisme alternative de sincronizare a supapelor, cum ar fi un sistem de sincronizare cu manșon, un sistem desmodromic și un mecanism de fază variabilă.
Pentru motoare în doi timpi mecanismul de distribuție a gazului se realizează folosind orificiile de intrare și ieșire din cilindru. Pentru motoarele în patru timpi, cel mai comun sistem este o supapă deasupra capului, care va fi discutată mai jos.

Dispozitiv de sincronizare
În partea superioară a blocului de cilindri se află o chiulasă (chiulasa) cu amplasată pe aceasta. arbore cu came, supape, împingătoare sau culbutori. Roata de antrenare a arborelui cu came este situată în afara chiulasei. Pentru a exclude scurgerile ulei de motor de sub capacul supapei, un garnitură de ulei este instalată pe jurnalul arborelui cu came. Însuși capacul supapei Instalat pe o garnitură rezistentă la ulei și benzină. Cureaua de distribuție sau lanțul este pus pe fulia arborelui cu came și este acționat de angrenajul arborelui cotit. Rolele de tensionare sunt folosite pentru a tensiona cureaua, iar pantofii de tensionare sunt folosiți pentru lanț. Obișnuit curea de distribuție pompa sistemului de răcire cu apă este activată, arbore intermediar pentru sistemul de aprindere și tracțiunea pompei ridicate pompa de injectie sub presiune(pentru opțiuni diesel).
CU partea opusă arborele cu came prin transmisie directă sau prin intermediul unei curele, poate fi antrenat amplificator cu vid, servodirectie sau generator auto.

Arborele cu came este o osie cu came prelucrate pe ea. Camele sunt amplasate de-a lungul arborelui astfel încât în ​​procesul de rotație, în contact cu împingătoarele supapelor, să fie presate exact în conformitate cu cursele de funcționare ale motorului.
Există motoare cu doi arbori cu came (DOHC) și un număr mare de supape. Ca și în primul caz, scripetele sunt acționate de o singură curea de distribuție și lanț. Fiecare arbore cu came închide un tip de supapă de admisie sau de evacuare.
Supapa este presată de un culbutor (motoare timpurii) sau de un împingător. Există două tipuri de împingătoare. Primul este împingătorul, unde distanța este reglată de șaibe de calibrare, al doilea este împingătorul hidraulic. Împingătorul hidraulic înmoaie impactul asupra supapei datorită uleiului din acesta. Nu este necesară ajustarea distanței dintre cam și urmăritor.

mecanism manivelă

Mecanism manivelă (abreviat în continuare - KShM) - mecanism motor. Scopul principal al KShM este de a converti mișcările alternative ale unui piston cilindric în mișcări de rotație ale arborelui cotit într-un motor cu ardere internă și invers.

dispozitiv KShM
Piston

Pistonul are forma unui cilindru din aliaje de aluminiu. Funcția principală a acestei părți este de a se transforma în munca mecanica modificarea presiunii gazului sau invers - creșterea presiunii din cauza mișcării alternative.
Pistonul este un fund, cap și fusta pliate împreună, care funcționează perfect diferite funcții... Coroana pistonului de formă plată, concavă sau convexă conține o cameră de ardere. Capul are caneluri canelate unde se află segmentele pistonului (compresie și racletă de ulei). Inelele de compresie exclud pătrunderea gazelor în carterul motorului și piston inele raclete de ulei ajută la îndepărtarea excesului de ulei de pe pereții interiori ai cilindrului. Există două bose în fustă care găzduiesc știftul pistonului care leagă pistonul de biela.

Fabricat prin ștanțare sau oțel forjat (mai rar titan) biela are îmbinări articulate. Rolul principal al bielei este de a transmite forța pistonului către arborele cotit. Designul bielei presupune prezența unui cap superior și inferior, precum și a unei tije cu o secțiune în I. În capul superior și în șuruburi există un știft de piston rotativ ("plutitor"), iar capul inferior este pliabil, permițând astfel o legătură strânsă cu pivotul arborelui. Tehnologie moderna despicarea controlată a capului inferior permite o mare precizie de îmbinare a părților sale.

Volanul este instalat la capătul arborelui cotit. Astăzi, volantele cu două mase sunt utilizate pe scară largă, sub forma a două discuri, interconectate elastic. Roata inelară a volantului este direct implicată în pornirea motorului prin demaror.

Bloc cilindric și cap

Blocul cilindrilor și chiulasa sunt turnate din fontă (mai rar - aliaje de aluminiu). Mantai de racire, paturi pentru rulmenti arborelui cotit si arbori cu came, precum și puncte de atașare pentru dispozitive și ansambluri. Cilindrul însuși acționează ca ghid pentru pistoane. Chiulasa conține o cameră de ardere, orificii de admisie și evacuare, găuri filetate speciale pentru bujii, bucșe și scaune presate. Etanşeitatea legăturii dintre blocul cilindrilor şi cap este asigurată de o garnitură. În plus, chiulasa este acoperită cu un capac ștanțat, iar între ele, de regulă, este instalată o garnitură din cauciuc rezistent la ulei.

Destul de simplu, în ciuda numeroaselor detalii care îl compun. Să aruncăm o privire mai atentă la asta.

Dispozitiv general ICE

Fiecare dintre motoare are un cilindru și un piston. În prima, energia termică este transformată în energie mecanică, care este capabilă să provoace mișcarea unei mașini. În doar un minut, acest proces se repetă de câteva sute de ori, datorită căruia arborele cotit care iese din motor se rotește continuu.

Motorul unei mașini este format din mai multe complexe de sisteme și mecanisme care transformă energia în lucru mecanic.

Baza sa este:

distributie gaze;

mecanism manivelă.

În plus, în el funcționează următoarele sisteme:

• aprindere;

• răcire;

mecanism manivelă

Datorită lui, mișcarea alternativă a arborelui cotit se transformă în rotație. Acesta din urmă este transmis la toate sistemele mai ușor decât ciclic, mai ales că veriga finală de transmisie o reprezintă roțile. Și funcționează prin rotație.

Dacă mașina nu era pe roți vehicul atunci acest mecanism de mișcare ar putea să nu fie necesar. Totuși, în cazul mașinii, funcționarea bielei manivelă este pe deplin justificată.

Mecanism de distribuție a gazelor

Datorită timpului amestec de lucru sau aerul pătrunde în cilindri (în funcție de caracteristicile formării amestecului în motor), apoi se elimină gazele de eșapament și produsele de ardere.

În același timp, schimbul de gaze are loc la ora stabilită într-o anumită cantitate, fiind organizat la intervale și garantând un amestec de lucru de înaltă calitate, precum și obținerea cel mai mare efect din căldura generată.

Sistem de alimentare

Amestecul de aer / combustibil este ars în butelii. Sistemul în cauză le reglementează aprovizionarea într-o cantitate și o proporție strictă. Există o formare de amestec extern și intern. În primul caz, aerul și combustibilul sunt amestecate în afara cilindrului, iar în celălalt, în interiorul acestuia.

Sistemul de alimentare cu formare externă a amestecului are un dispozitiv special numit carburator. În el, combustibilul este atomizat în aer și apoi intră în cilindri.

O mașină cu un sistem intern de formare a amestecului se numește injecție și motorină. În ei, cilindrii sunt umpluți cu aer, unde combustibilul este injectat prin intermediul unor mecanisme speciale.

Sistem de aprindere

Aici are loc aprinderea forțată a amestecului de lucru din motor. Unități diesel acest lucru nu este necesar, deoarece procesul lor se realizează prin aer înalt care devine de fapt roșie.

În principal la motoare se folosesc bujii. descărcare electrică... Cu toate acestea, pe lângă aceasta, pot fi utilizate tuburi de aprindere, care aprind amestecul de lucru cu o substanță care arde.

Poate fi incendiat în alte moduri. Dar cel mai practic astăzi este sistemul de scântei electric.

start

Acest sistem realizează rotirea arborelui cotit al motorului la pornire. Acest lucru este necesar pentru a începe să funcționeze. mecanisme individualeși motorul în sine ca întreg.

Un starter este folosit în principal pentru pornire. Datorită lui, procesul este ușor, fiabil și rapid. Este insa posibila si o varianta de unitate pneumatica, care functioneaza pe stoc in recipiente sau prevazuta cu compresor actionat electric.

Cel mai simplu sistem este manivela, prin care arborele cotit este rotit în motor și începe funcționarea tuturor mecanismelor și sistemelor. Până de curând, toți șoferii au luat-o cu ei. Cu toate acestea, nu ar putea fi vorba de nicio comoditate în acest caz. Prin urmare, astăzi toată lumea se poate descurca fără ea.

Răcire

Sarcina acestui sistem este de a menține o anumită temperatură a unității de operare. Faptul este că arderea în cilindrii amestecului are loc odată cu eliberarea de căldură. Componentele și piesele motorului devin fierbinți și trebuie să fie răcite în mod constant pentru a funcționa normal.

Cele mai comune sunt sistemele cu lichid și aer.

Pentru ca motorul să se răcească în mod constant, este necesar un schimbător de căldură. La motoarele cu versiune lichidă, rolul său este jucat de un radiator, care constă din multe tuburi pentru deplasarea acestuia și transferul căldurii către pereți. Evacuarea este crescută și mai mult prin ventilatorul, care este instalat lângă radiator.

În aparatele cu aer răcit se folosește nervura suprafețelor celor mai încălzite elemente, datorită căreia aria de schimb de căldură crește semnificativ.

Acest sistem de răcire este ineficient și, prin urmare, este instalat rar pe mașinile moderne. Este folosit în principal pe motociclete și motoare mici cu ardere internă care nu necesită muncă grea.

Sistem de lubrifiere

Ungerea pieselor este necesară pentru a reduce pierderea de energie mecanică care are loc în mecanismul manivelei și sincronizare. În plus, procesul ajută la reducerea uzurii pieselor și la o anumită răcire.

Ungerea la motoarele auto este utilizată în principal sub presiune, unde uleiul este alimentat prin conducte prin intermediul unei pompe.

Unele elemente sunt lubrifiate prin stropire sau scufundare în ulei.

Motoare în doi și patru timpi

Dispozitivul motorului unei mașini de primul tip este utilizat în prezent într-o gamă destul de restrânsă: pe mopede, motociclete ieftine, bărci și cositoare. Dezavantajul său este pierderea amestecului de lucru în timpul îndepărtarii. gaze de esapament... În plus, suflarea forțată și cerințele crescute pentru stabilitatea termică a supapei de evacuare sunt motivul creșterii prețului motorului.

Într-un motor în patru timpi, nu există astfel de dezavantaje din cauza prezenței unui mecanism de distribuție a gazului. Cu toate acestea, acest sistem are și propriile sale probleme. Cele mai bune performanțe ale motorului vor fi obținute într-un interval de viteze foarte îngust al arborelui cotit.

Dezvoltarea tehnologiilor și apariția unităților electronice de control au făcut posibilă rezolvarea acestei probleme. În organizare internă motorul este acum inclus control electromagnetic, cu ajutorul căruia se selectează modul optim de distribuție a gazelor.

Principiul de funcționare

Motorul cu ardere internă funcționează după cum urmează. După ce amestecul de lucru intră în camera de ardere, acesta este comprimat și aprins de o scânteie. În timpul arderii, în cilindru se generează o presiune foarte puternică, care antrenează pistonul. El începe să se îndrepte spre jos mort punct, care este a treia cursă (după admisie și compresie), numită cursă de lucru. În acest moment, datorită pistonului, arborele cotit începe să se rotească. Pistonul, la rândul său, deplasându-se în punctul mort superior, împinge gazele de eșapament, care este a patra cursă a motorului - evacuare.

Toate funcționare în patru timpi este destul de simplu. Pentru a înțelege mai ușor atât structura generală a motorului mașinii, cât și funcționarea acestuia, este convenabil să vizionați un videoclip care demonstrează în mod clar funcționarea motorului cu ardere internă.

Tuning

Mulți proprietari de mașini, după ce s-au obișnuit cu mașina lor, vor să obțină de la ea mai multe posibilitati decât este în stare să dea. Prin urmare, de multe ori în acest scop motorul este reglat, sporindu-și puterea. Acest lucru se poate face în mai multe moduri.

De exemplu, reglarea cipului este cunoscută atunci când, prin reprogramare computerizată, motorul este reglat la o funcționare mai dinamică. Această metodă are atât suporteri, cât și adversari.

Metoda mai tradițională este reglarea motorului, în care se efectuează unele modificări. Pentru aceasta, se face o înlocuire cu pistoane și biele potrivite pentru aceasta; este instalată o turbină; se efectuează manipulări complexe cu aerodinamică și așa mai departe.

Dispozitivul unui motor de mașină nu este atât de complicat. Cu toate acestea, din cauza numărului mare de elemente incluse în acesta și a necesității de a le coordona între ele, pentru ca orice modificări să aibă rezultatul dorit, este necesar un înalt profesionalism al persoanei care le va realiza. Prin urmare, înainte de a te decide asupra acestui lucru, merită să depui eforturi pentru a găsi un adevărat maestru al meșteșugului său.

Dorim să subliniem că, dacă aveți nevoie piese auto pentru masina ta, atunci serviciul nostru online va fi bucuros să vi le ofere cel mult preturi mici... Tot ce ai nevoie este să mergi în meniul „” și să completezi formularul, sau să introduci numele piesei de schimb în fereastra din dreapta sus a acestei pagini, după care managerii noștri te vor contacta și vă vor oferi cele mai bune prețuri pe care nu le-ați avut niciodată. văzut sau auzit! Acum la lucrul principal.

Deci, știm cu toții că cea mai importantă parte a mașinii este motorul maestru. Scopul principal al motorului este de a transforma benzina în forță motrice. În prezent, cel mai simplu mod de a face ca o mașină să se miște este să arzi benzină în interiorul motorului. De aceea se numește motorul mașinii motor cu combustie interna.

Două lucruri de reținut:

Există diverse motoare combustie interna. De exemplu, motor diesel diferă de benzină. Fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Există așa ceva ca un motor ardere externă... Cel mai bun exemplu de astfel de motor este motorul cu abur al unui vas cu abur. Combustibilul (cărbune, lemn, ulei) arde în afara motorului, formând abur, care este forța motrice. Motorul cu ardere internă este mult mai eficient (necesită mai puțin combustibil pe kilometru). În plus, este mult mai mic decât un motor echivalent cu ardere externă. Asta explică de ce nu vedem mașini cu abur pe străzi.

Principiul din spatele muncii oricărui motor cu piston combustie interna: daca pui o cantitate mică de combustibil de mare energie (cum ar fi benzina) într-un mic spatiu inchis, și aprindeți-l, apoi atunci când este ars sub formă de gaz, este eliberată o cantitate incredibilă de energie. Dacă creăm un ciclu continuu de explozii mici, a căror viteză va fi, de exemplu, de o sută de ori pe minut și punem energia primită în direcția corectă, atunci obținem baza funcționării motorului.

Aproape toate mașinile folosesc acum ceea ce se numește un ciclu de ardere în patru timpi pentru a transforma benzina în forța de propulsie a unui prieten cu patru roți. Abordarea în patru timpi este cunoscută și sub numele de ciclul Otto, după Nikolaus Otto care a inventat-o ​​în 1867. Cele patru măsuri sunt:

1. Cursa de admisie.
2. Ciclu de compresie.
3. Ciclul de ardere.
4. Ciclul de îndepărtare a produselor de ardere.

Un dispozitiv numit piston, care îndeplinește una dintre funcțiile principale ale motorului, înlocuiește într-un mod deosebit coaja cartofului din tunul de cartofi. Pistonul este conectat la arbore cotit bielă. De îndată ce arborele cotit începe să se rotească, are loc un efect de „descărcare a pistolului”. Iată ce se întâmplă când motorul trece printr-un ciclu:

Ø Pistonul este sus, apoi se deschide supapă de admisie iar pistonul este coborât, motorul câștigând un cilindru plin de aer și benzină. Acest accident vascular cerebral se numește accident vascular cerebral de admisie. Pentru a începe, este suficient să amestecați aerul cu o picătură mică de benzină.

Ø Apoi pistonul se mișcă înapoi și comprimă amestecul de aer și benzină. Compresia face explozia mai puternică.

Ø Când pistonul ajunge în vârf, bujia emite scântei pentru a aprinde benzina. O explozie a unei încărcări de benzină are loc în cilindru, care forțează pistonul să se deplaseze în jos.

Ø Imediat ce pistonul ajunge la fund, supapa de evacuare se deschide si produsele de ardere sunt evacuate din cilindru prin conducta de evacuare.

Motorul este acum pregătit pentru următoarea cursă și ciclul se repetă iar și iar.

Acum să aruncăm o privire la toate părțile motorului, a căror activitate este interconectată. Să începem cu cilindrii.

Componentele principale ale motorului datorită cărora funcționează

Baza motorului este cilindrul, în care pistonul se mișcă în sus și în jos. Motorul descris mai sus are un cilindru. Acesta este cazul majorității mașinilor de tuns iarba, dar majoritatea mașinilor au mai mult de un cilindru (de obicei patru, șase și opt). La motoarele cu mai mulți cilindri, cilindrii sunt de obicei plasați în trei moduri: într-un singur rând, în formă de V și într-un mod plat (cunoscut și ca opus orizontal).

Configurații diferite au diferite avantajeși dezavantaje în ceea ce privește netezimea, costul de fabricație și caracteristicile formei. Aceste avantaje și dezavantaje le fac mai mult sau mai puțin potrivite pentru tipuri diferite Vehicul.

Să aruncăm o privire mai atentă la câteva dintre detaliile cheie ale motorului.

Bujie

Bujiile oferă o scânteie care aprinde amestecul aer/carburant. scânteia trebuie să apară în momentul potrivit pentru funcționarea motorului fără probleme.

Supape

Supapele de admisie și evacuare se deschid la un moment dat pentru a admite aer și combustibil și pentru a elibera produsele de ardere. Trebuie remarcat faptul că ambele supape sunt închise în timpul comprimării și arderii, asigurând etanșeitatea camerei de ardere.

Piston

Un piston este o bucată de metal cilindrică care se mișcă în sus și în jos în interiorul cilindrului unui motor.

Inele de piston

Inelele pistonului asigură etanșeitatea între alunecare marginea exterioară pistonul și suprafața interioară a cilindrului. Inelele au două scopuri:

• În timpul curselor de compresie și ardere, acestea împiedică iesirea din camera de ardere a amestecului aer/combustibil și a gazelor de eșapament
• Acestea împiedică pătrunderea uleiului în zona de ardere unde va fi distrus.

Dacă mașina dvs. începe să „mânânce ulei” și trebuie să o umpleți din nou la fiecare 1000 de kilometri, atunci motorul mașinii este destul de vechi și segmentele pistonului din el sunt foarte uzate. Ca urmare, ele nu pot asigura etanșeitatea corespunzătoare. Și asta înseamnă că trebuie să fii nedumerit de întrebare, deoarece cumpărarea unui motor nou este o afacere migăloasă și responsabilă.

Biela

O biela conectează pistonul la arborele cotit. Se poate roti în diferite direcții și din ambele capete, deoarece iar pistonul și arborele cotit sunt în mișcare.

Arbore cotit

Într-o mișcare circulară, arborele cotit face ca pistonul să se miște în sus și în jos.

Sump

Baia de ulei înconjoară arborele cotit. Conține o anumită cantitate de ulei, care se adună în partea de jos a acesteia (în tava de ulei).

Principalele cauze ale defecțiunilor și întreruperilor la mașină și motor

Într-o dimineață bună poți să te urci în mașina ta și să realizezi că dimineața nu este atât de perfectă... Mașina nu pornește, motorul nu funcționează. Care ar putea fi motivul pentru asta. Acum, că înțelegem modul în care funcționează motorul, puteți înțelege ce poate cauza defectarea acestuia. Există trei motive principale: amestec slab de combustibil, lipsă de compresie sau scânteie. În plus, mii de lucruri mărunte pot cauza funcționarea defectuoasă, dar acestea trei formează " trei mari". Vom lua în considerare modul în care aceste motive afectează funcționarea motorului folosind un exemplu de complet motor simplu despre care am discutat mai devreme.

Amestec slab de combustibil

Această problemă poate apărea în următoarele cazuri:

· Rămâneți fără benzină și în motorul mașinii intră doar aer, ceea ce nu este suficient pentru ardere.

· Prizele de aer pot fi înfundate, iar motorul pur și simplu nu primește aer, ceea ce este esențial pentru cursa de ardere.

· Sistemul de alimentare poate furniza prea puțin sau prea mult combustibil amestecului, ceea ce înseamnă că arderea nu se desfășoară corect.

· Pot exista impurități în combustibil (de exemplu, apă în rezervorul de gaz) care împiedică arderea combustibilului.

Fără compresie

Dacă amestecul de combustibil nu poate fi comprimat corespunzător, nu va exista un proces de ardere adecvat pentru a menține mașina în funcțiune. Lipsa compresiei poate apărea din următoarele motive:

Inelele pistonului motorului sunt uzate, prin urmare amestec aer-combustibil scurgeri între peretele cilindrului și suprafața pistonului.

· Una dintre supape nu se închide etanș, ceea ce, din nou, permite amestecului să curgă afară.

· Există o gaură în cilindru.

În majoritatea cazurilor, „găurile” din cilindru apar acolo unde partea superioară a cilindrului se alătură cilindrului în sine. De regulă, între cilindru și chiulasă există o garnitură subțire, care asigură etanșeitatea structurii. Dacă garnitura se rupe, se vor forma găuri între chiulasă și cilindrul în sine, ceea ce va provoca și scurgeri.

Fără scânteie

Scânteia poate fi complet slabă sau absentă din mai multe motive:

• Dacă bujia sau firul care merge la ea este uzată, scânteia va fi destul de slabă.
• Dacă firul este tăiat sau lipsește deloc, dacă sistemul care trimite scântei pe fir nu funcționează corect, atunci nu va exista nicio scânteie.
• Dacă scânteia intră în ciclu prea devreme sau prea târziu, combustibilul nu se va putea aprinde la momentul potrivit, ceea ce afectează în consecință funcționarea stabilă a motorului.

Pot exista si alte probleme cu motorul. De exemplu:

• Dacă este descărcat, motorul nu va putea face o singură rotație și, în consecință, nu veți putea porni mașina.
• Dacă rulmenții care permit arborelui cotit să se rotească liber sunt uzați, arborele cotit nu va putea să se rotească și să pornească motorul.
• Dacă supapele nu se închid sau nu se deschid la timpul necesar al ciclului, atunci motorul nu va funcționa.
• Dacă mașina rămâne fără ulei, pistoanele nu se vor putea mișca liber în cilindru și motorul se va bloca.

Într-un motor care funcționează corect, problemele de mai sus nu pot fi. Dacă apar, așteptați-vă la probleme.

După cum puteți vedea, există o serie de sisteme în motorul mașinii care îl ajută să își îndeplinească sarcina principală - de a transforma combustibilul în forță motrice.

Tren de supape motor și sistem de aprindere

Majoritatea subsistemelor de motoare auto pot fi implementate prin mijloace tehnologii diferite, iar tehnologiile mai avansate pot îmbunătăți eficiența motorului. Să aruncăm o privire la aceste subsisteme utilizate în mașinile moderne. Să începem cu trenul de supape. Este format din supape și mecanisme care deschid și închid trecerea deșeurilor de combustibil. Sistemul de deschidere și închidere a supapelor se numește arbore. Există proeminențe pe arborele cu came care mișcă supapele în sus și în jos.

Majoritatea motoarelor moderne au așa-numitele came deasupra capului. Aceasta înseamnă că arborele este situat deasupra supapelor. Camele arborelui acționează asupra supapelor direct sau prin cuplaje foarte scurte. Acest sistem este reglat astfel încât supapele să fie sincronizate cu pistoanele. Multe motoare de înaltă performanță au patru supape pe cilindru - două pentru admisia aerului și două pentru evacuarea gazelor arse, iar astfel de mecanisme necesită doi arbori cu came pe bloc de cilindri.

Sistemul de aprindere generează o sarcină de înaltă tensiune și o transferă la bujii folosind fire. În primul rând, taxa ajunge la un distribuitor, pe care îl puteți găsi cu ușurință sub capota celor mai mulți autoturisme de pasageri... Un fir este conectat la centrul distribuitorului și alți patru, șase sau opt fire ies din acesta (în funcție de numărul de cilindri din motor). Aceste fire trimit o încărcare la fiecare bujie. Motorul este configurat astfel încât doar un cilindru să fie încărcat o dată de la distribuitor, ceea ce garantează cea mai bună funcționare posibilă a motorului.

Sistem de aprindere, răcire și admisie a motorului

Sistemul de răcire al majorității vehiculelor constă dintr-un radiator și o pompă de apă. Apa circulă în jurul cilindrilor prin pasaje speciale, apoi, pentru răcire, intră în calorifer. În rare ocazii, motoarele unei mașini sunt echipate cu sistemul de aer al mașinii. Acest lucru face ca motoarele să fie mai ușoare, dar mai puțin eficiente de răcire. De regulă, motoarele cu acest tip de răcire au o durată de viață mai scurtă și performanțe mai scăzute.

Acum știi cum și de ce este răcit motorul mașinii tale. Dar de ce este circulația aerului atât de importantă? Există motor de automobile supraalimentat - asta înseamnă că aerul trece prin filtrele de aer și intră direct în cilindri. Pentru a crește performanța, unele motoare sunt turbo, ceea ce înseamnă că aerul care intră în motor este deja presurizat, prin urmare mai mult amestec aer/combustibil poate fi stors în cilindru.

Îmbunătățirea performanței mașinii tale este mișto, dar ce se întâmplă de fapt atunci când rotiți cheia în contact și porniți mașina? Sistemul de aprindere constă dintr-un motor electric sau demaror și un solenoid. Când rotiți cheia în contact, demarorul întoarce motorul câteva ture pentru a începe procesul de ardere. Chiar necesar motor puternic, pentru a o porni motor rece... Deoarece pornirea unui motor necesită multă energie, sute de amperi trebuie să curgă în demaror pentru a-l porni. Solenoidul este comutatorul care poate gestiona un flux atât de puternic de energie electrică și, atunci când rotiți cheia de contact, este solenoidul care se activează, care la rândul său pornește starterul.

Lubrifianți pentru motor, combustibil, evacuare și sisteme electrice

Când vine vorba de utilizarea zilnică a mașinii, primul lucru de care îți pasă este să ai benzină în rezervorul tău. Cum alimentează această benzină cilindrii? Sistem de alimentare Motorul pompează benzină din rezervorul de benzină și o amestecă cu aer, astfel încât amestecul corect aer-benzină să intre în cilindru. Combustibilul este livrat în trei moduri comune: formarea amestecului, injecția prin orificiul de combustibil și injecția directă.

Când se amestecă, un dispozitiv numit carburator adaugă benzină în aer de îndată ce aerul intră în motor.

Într-un motor cu injecție, combustibilul este injectat individual în fiecare cilindru, fie prin supapa de admisie (injecție prin orificiul de alimentare), fie direct în cilindru (injecție directă).

Juca si uleiul rol importantîn motor. Sistem de lubrifiere se asigură că uleiul este furnizat fiecărei părți în mișcare ale motorului către operatiune delicata... Pistoanele și rulmenții (care permit arborelui cotit și arborelui cu came să se rotească liber) sunt principalele părți care au o nevoie crescută de ulei. În majoritatea mașinilor, uleiul este aspirat prin pompa de ulei și baia de ulei, trecut printr-un filtru pentru a curăța nisipul, apoi sub presiune ridicata injectat în rulmenți și pereții cilindrilor. Apoi uleiul curge în baia de ulei și ciclul se repetă din nou.

Acum știi puțin mai multe despre lucrurile care intră în motorul mașinii tale. Dar să vorbim despre ce iese din el. Sistem de evacuare. Este extrem de simplu și constă dintr-o țeavă de eșapament și o tobă de eșapament. Dacă nu ar fi toba de eșapament, ai auzi sunetul tuturor acelor mini-explozii care au loc în motor. Toba de eșapament atenuează sunetul și țeavă de eșapamentîndepărtează produsele de ardere din mașină.

Acum să vorbim despre sistem electric mașina, care o alimentează și ea. Sistem electric constă dintr-o baterie și un generator curent alternativ... Un alternator este conectat la motor și generează puterea necesară reîncărcării bateriei. La rândul său, bateria furnizează energie electrică tuturor sistemelor din vehicul care au nevoie de ea.

Acum știți totul despre principalele subsisteme ale motoarelor. Să aruncăm o privire la modul în care puteți crește puterea motorului mașinii.

Cum să creșteți performanța motorului și să îmbunătățiți performanța motorului?

Folosind toate informațiile de mai sus, trebuie să fi observat că există posibilitatea de a face motorul să funcționeze mai bine. Producătorii de mașini se joacă în mod constant cu aceste sisteme cu un singur scop: să facă motorul mai puternic și să reducă consumul de combustibil.

Creșterea cilindrului motorului. Cu cât volumul motorului este mai mare, cu atât este mai mare puterea acestuia, deoarece motorul arde mai mult combustibil la fiecare rotație. O creștere a volumului motorului are loc datorită creșterii fie a cilindrilor înșiși, fie a numărului acestora. În prezent, limita este de 12 cilindri.

Creșteți raportul de compresie. Până la un anumit punct cel mai înalt grad compresia produce mai multă energie. Cu toate acestea, cu cât comprimați mai mult amestecul aer/combustibil, cu atât este mai probabil să se aprindă înainte ca bujia să facă scântei. Cu cât este mai mare numărul octanic al benzinei, cu atât sunt mai mici șansele de aprindere prematură. Acesta este motivul pentru care mașinile de înaltă performanță trebuie să fie alimentate cu benzină cu octan mare, deoarece motoarele acestor mașini folosesc un raport de compresie foarte mare pentru a obține mai multă putere.

Umplere mai mare a cilindrului. Dacă mai mult aer (și, prin urmare, combustibil) poate fi stors într-un cilindru de o anumită dimensiune, atunci puteți obține mai multă putere de la fiecare cilindru. Turbocompresoarele și surplusurile cresc presiunea aerului și o împing eficient în cilindru.

Răcirea aerului de intrare. Comprimarea aerului îi crește temperatura. Cu toate acestea, aș vrea să am la fel de mult aer receîn cilindru, pentru că cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât se extinde mai mult în timpul arderii. Prin urmare, multe sisteme de turboalimentare și supraalimentare au un intercooler. Un intercooler este un radiator prin care aer comprimatși se răcește înainte de a intra în cilindru.

Reduceți greutatea pieselor. Cu cât partea motorului este mai ușoară, cu atât funcționează mai bine. De fiecare dată când pistonul își schimbă direcția, irosește energie pentru a se opri. Cu cât pistonul este mai ușor, cu atât consumă mai puțină energie.

Injecție de combustibil. Sistemul de injecție a combustibilului permite măsurarea foarte precisă a combustibilului care este livrat fiecărui cilindru. Acest lucru îmbunătățește performanța motorului și economisește semnificativ combustibil.

Acum știți aproape totul despre modul în care funcționează un motor de mașină, precum și cauzele problemelor majore și întreruperilor din mașină. Vă reamintim că, dacă după citirea acestui articol simțiți că mașina dumneavoastră necesită actualizarea oricăror piese auto, atunci vă recomandăm să le comandați și să le cumpărați prin serviciul nostru de internet completând formularul de solicitare din meniul „”, sau completând numele de partea din fereastra din dreapta sus a acestei pagini. Sperăm că articolul nostru este despre cum funcționează un motor de mașină? Precum și principalele cauze ale defecțiunilor și întreruperilor din mașină vă vor ajuta să faceți achiziția corectă.

Fiecare dintre noi are masina specifica, totuși, doar câțiva șoferi se gândesc la modul în care funcționează motorul mașinii. De asemenea, este necesar să înțelegeți că numai specialiștii care lucrează la o stație de service trebuie să cunoască pe deplin dispozitivul unui motor de mașină. De exemplu, mulți dintre noi avem diferite dispozitive electronice, dar asta nu înseamnă deloc că trebuie să înțelegem cum funcționează. Le folosim doar în scopul propus. Cu toate acestea, situația cu mașina este puțin diferită.

Cu toții înțelegem asta apariția defecțiunilor la motorul unei mașini ne afectează în mod direct sănătatea și viața. Din lucru corect unitatea de putere depinde adesea de calitatea călătoriei, precum și de siguranța persoanelor care se află în mașină. Din acest motiv, vă recomandăm să acordați atenție studierii acestui articol despre cum funcționează un motor de mașină și în ce constă.

Istoricul dezvoltării motoarelor auto

Tradus din limba latină originală, motorul sau motorul înseamnă „conducere”. Astăzi, un motor este un dispozitiv specific conceput pentru a converti unul dintre tipurile de energie în energie mecanică. Cele mai populare astăzi sunt motoarele cu ardere internă, ale căror tipuri sunt diferite. Primul astfel de motor a apărut în 1801, când Philippe Le Bon din Franța a brevetat un motor care funcționa cu gaz de lampă. După aceea, August Otto și Jean Etienne Lenoir și-au prezentat desenele. Se știe că August Otto a fost primul care a brevetat motorul în 4 timpi. Până acum, structura motorului practic nu s-a schimbat.

În 1872, și-a făcut debutul motorul american, care funcționa cu kerosen. Cu toate acestea, această încercare cu greu ar putea fi numită reușită, deoarece kerosenul nu ar putea exploda în mod normal în cilindri. După 10 ani, Gottlieb Daimler a prezentat versiunea sa a motorului, care a funcționat pe benzină și a funcționat destul de bine.

Considera tipuri moderne motoare autoși află căreia îi aparține mașina ta.

Tipuri de motoare auto

Deoarece motorul cu ardere internă este considerat cel mai comun în timpul nostru, luați în considerare tipurile de motoare cu care sunt echipate aproape toate mașinile astăzi. ICE este departe de cel mai bun tip motor, cu toate acestea, acesta este cel care este folosit în multe vehicule.

Clasificarea motorului auto:

• Motoare diesel. Reprize combustibil diesel se realizează în cilindri cu ajutorul unor duze speciale. Aceste motoare nu au nevoie de energie electrică pentru a funcționa. Au nevoie doar de el pentru a porni unitatea de alimentare.
• Motoare pe benzină. Sunt si injectabile. Astăzi se folosesc mai multe tipuri de sisteme de injecție și. Astfel de motoare funcționează pe benzină.
• Motoare pe gaz. Aceste motoare pot folosi gaz comprimat sau lichefiat. Aceste gaze sunt produse prin transformarea lemnului, cărbunelui sau turbei în combustibili gazoși.

Funcționarea și proiectarea unui motor cu ardere internă

Principiul de funcționare al unui motor de mașină- aceasta este o întrebare care interesează aproape fiecare proprietar de mașină. În timpul primei cunoștințe cu structura motorului, totul pare foarte complicat. Cu toate acestea, în realitate, cu ajutorul unui studiu atent, designul motorului devine destul de ușor de înțeles. Dacă este necesar, cunoștințele despre principiul de funcționare a motorului pot fi utilizate în viață.

1. Bloc cilindric este un fel de carcasă a motorului. În interior se află un sistem de canale care este utilizat pentru răcirea și lubrifierea unității de alimentare. Este folosit ca bază pentru echipament adițional, de exemplu, carter și.

2. Piston, care este o sticlă metalică goală. Pe partea superioară există „caneluri” pentru segmentele pistonului.

3. Inele de piston. Inelele situate în partea de jos se numesc inele de răzuire pentru ulei, iar cele superioare se numesc inele de compresie. Inelele superioare asigură un nivel ridicat de compresie sau compresie a amestecului combustibil / aer. Inelele sunt folosite pentru a asigura etanșeitatea camerei de ardere și, de asemenea, ca etanșări pentru a împiedica pătrunderea uleiului în camera de ardere.

4. Mecanism manivelă. Responsabil pentru transferul de energie alternativă a mișcării pistonului la arborele cotit al motorului.

Mulți pasionați de mașini nu știu care este de fapt principiul Operațiunea ICE este destul de simplu. Mai întâi, intră în camera de ardere de la duze, unde se amestecă cu aerul. Apoi emite o scânteie care aprinde amestecul aer/combustibil, făcându-l să explodeze. Gazele care se formează ca urmare a acestui lucru mută pistonul în jos, timp în care acesta transferă mișcarea corespunzătoare arborelui cotit. Arborele cotit începe să rotească transmisia. După aceea, un set de viteze speciale transferă mișcarea roților din față sau puntea spate(în funcție de unitate, poate toate patru).

Așa funcționează un motor de mașină. Acum nu poți fi înșelat de specialiști fără scrupule care se vor ocupa de repararea unității de alimentare a mașinii tale.

De aproximativ o sută de ani, principalul unitate de putere pe mașini și motociclete, tractoare și combine, alte echipamente sunt un motor cu ardere internă. Venit la începutul secolului al XX-lea pentru a înlocui motoarele cu ardere externă (abur), acesta rămâne cel mai rentabil tip de motor din secolul XXI.

În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra dispozitivului, principiul de funcționare tipuri diferite ICE și principalul său sisteme de suport.

Definiția și caracteristicile generale ale motorului cu ardere internă

Principala caracteristică a oricărui motor cu ardere internă este că combustibilul este aprins direct în camera sa de lucru și nu în suporturi externe suplimentare. În timpul funcționării, energia chimică și termică din arderea combustibilului este transformată în lucru mecanic.

Principiul de funcționare al motorului cu ardere internă se bazează pe efectul fizic al expansiunii termice a gazelor, care se formează în timpul arderii amestecului combustibil-aer sub presiune în interiorul cilindrilor motorului.

Clasificarea motoarelor cu ardere internă

În procesul de evoluție a motorului cu ardere internă, următoarele tipuri de aceste motoare și-au dovedit eficiența:

• Alternativ motoare de combustie internă. În ele, camera de lucru este situată în interiorul cilindrilor, iar energia termică este convertită în lucru mecanic prin intermediul unui mecanism cu manivelă, care transferă energia de mișcare arborelui cotit. Motoare cu piston sunt împărțite, la rândul lor, în
• carburatorîn care amestecul aer-combustibil se formează în carburator, injectat în cilindru și aprins acolo de scânteia de la bujie;
• injecţieîn care amestecul este alimentat direct în galeria de admisie, prin duze speciale, aflate sub controlul unității electronice de comandă, și aprinse tot cu ajutorul unei lumânări;
• motorină, în care aprinderea amestecului aer-combustibil are loc fără o lumânare, prin comprimarea aerului, care este încălzit prin presiune de la o temperatură care depășește temperatura de ardere, iar combustibilul este injectat în cilindri prin injectoare.
• Piston rotativ motoare de combustie internă. La motoare de acest tip energia termică este transformată în lucru mecanic prin rotația gazelor de lucru ale unui rotor de formă și profil special. Rotorul se mișcă de-a lungul unei „traiectorii planetare” în interiorul camerei de lucru, care are forma unui „opt”, și îndeplinește atât funcțiile unui piston, cât și ale unui mecanism de sincronizare (mecanism de distribuție a gazului) și ale unui arbore cotit.
• Turbina de gaz motoare de combustie internă. În aceste motoare, transformarea energiei termice în lucru mecanic se realizează prin rotirea unui rotor cu palete speciale în formă de pană, care antrenează arborele turbinei.

Cele mai fiabile, nepretențioase, economice în ceea ce privește consumul de combustibil și nevoia de întreținere regulată sunt motoarele cu piston.

Vehiculele cu alte tipuri de motoare cu ardere internă pot fi incluse în Cartea Roșie. În zilele noastre doar Mazda produce mașini cu motoare cu piston rotativ. O serie experimentală de mașini cu un motor cu turbină cu gaz a fost produsă de „Chrysler”, dar a fost în anii 60 și niciunul dintre producătorii de automobile nu a revenit la această problemă.

ÎN URSS motoare cu turbină pe gaz Tancurile „T-80” și navele de debarcare „Zubr” au fost echipate, dar ulterior s-a decis abandonarea acestui tip de motoare. În acest sens, să ne oprim în detaliu asupra motoarelor cu combustie internă cu piston care au câștigat dominația mondială.

Dispozitiv motor cu ardere internă

Corpul motorului se unește într-un singur organism:

• corp cilindric, în interiorul camerelor de ardere a cărora se aprinde amestecul combustibil-aer, iar gazele din această ardere antrenează pistoanele;
• mecanism manivelă, care transferă energia mișcării la arborele cotit;
• mecanism de distribuție a gazelor, care este conceput pentru a asigura deschiderea/închiderea în timp util a supapelor de intrare/ieșire amestec combustibilși gazele reziduale;
• sistemul de alimentare („injecție”) și aprindere („aprindere”) a amestecului combustibil-aer;
• sistem de îndepărtare a produselor de ardere(gaze de esapament).

Când motorul este pornit, un amestec aer-combustibil este injectat în cilindrii săi prin supapele de admisie și aprins acolo de o bujie. În timpul arderii şi expansiunii termice a gazelor din suprapresiune pistonul este pus în mișcare, transferând lucrările mecanice la rotația arborelui cotit.

Funcționarea unui motor cu combustie internă cu piston se efectuează ciclic. Aceste cicluri se repetă de câteva sute de ori pe minut. Acest lucru asigură rotația continuă înainte a arborelui cotit care iese din motor.

Să definim terminologia. O cursă este un proces de lucru care are loc într-un motor într-o cursă a pistonului, mai precis, într-o mișcare a pistonului într-o direcție, în sus sau în jos. Un ciclu este o colecție de măsuri care se repetă într-o anumită secvență.

În funcție de numărul de curse dintr-un ciclu de lucru, motoarele cu ardere internă sunt împărțite în doi timpi (ciclul se desfășoară într-o rotație a arborelui cotit și două timpi a pistonului) și în patru timpi (în două rotații ale arborelui cotit și patru timpi ai pistonului) . In acelasi timp, atat la acelea cat si la alte motoare, procesul de lucru se desfasoara dupa urmatorul plan: admisie; comprimare; combustie; extindere și eliberare.

Principiile de funcționare a motorului cu ardere internă

- Principiul de funcționare al unui motor în doi timpi

Când motorul pornește, pistonul, purtat de rotația arborelui cotit, începe să se miște. De îndată ce atinge punctul mort inferior (BDC) și se mișcă în sus, un amestec aer-combustibil este alimentat în camera de ardere a cilindrului.

În mișcarea sa ascendentă, pistonul îl comprimă. În momentul în care pistonul atinge punctul mort superior (PMS), o scânteie de la o lumânare aprindere electronică aprinde amestecul combustibil-aer. Expandându-se instantaneu, vaporii de combustibil arși împing rapid pistonul înapoi în punctul mort inferior.

În acest moment, supapa de evacuare se deschide, prin care gazele fierbinți de evacuare sunt îndepărtate din camera de ardere. După ce a trecut din nou de BDC, pistonul își reia mișcarea către TDC. În acest timp, arborele cotit face o rotație.

Odată cu o nouă mișcare a pistonului, canalul de admisie al amestecului combustibil-aer se deschide din nou, care înlocuiește întregul volum al gazelor de eșapament eliberate, iar întregul proces se repetă din nou. Datorită faptului că activitatea pistonului în astfel de motoare este limitată la doi timpi, face mult mai puțin decât în motor în patru timpi, numărul de mișcări pentru o anumită unitate de timp. Pierderile prin frecare sunt minime. Cu toate acestea, se eliberează multă energie termică, iar motoarele în doi timpi se încălzesc mai repede și mai puternic.

La motoarele în doi timpi, pistonul înlocuiește mecanismul de distribuție a supapei, în timpul mișcării sale, la anumite momente, deschizând și închizând orificiile de admisie și evacuare de lucru din cilindru. Cel mai prost schimb de gaze în comparație cu un motor în patru timpi este principalul dezavantaj al unui sistem ICE în doi timpi. În momentul îndepărtării gazelor de eșapament, se pierde nu numai un anumit procent din substanța de lucru, ci și din putere.

Sferele de aplicare practică a motoarelor cu ardere internă în doi timpi sunt mopede și scutere; motoare de bărci, mașini de tuns iarba, ferăstraie cu lanț etc. echipamente cu putere redusă.

- Principiul de funcționare al unui motor în patru timpi

Aceste neajunsuri sunt lipsite de motoare cu ardere internă în patru timpi, care, în diferite versiuni, sunt instalate pe aproape toate mașinile, tractoarele și alte echipamente moderne. În ele, intrarea / ieșirea amestecului combustibil / gazelor de eșapament sunt efectuate sub formă de procese de lucru separate și nu combinate cu compresie și expansiune, ca în cele în doi timpi.

Cu ajutorul unui mecanism de distribuție a gazului, se asigură sincronizarea mecanică a funcționării supapelor de admisie și evacuare cu viteza arborelui cotit. Într-un motor în patru timpi, injectarea amestecului combustibil-aer are loc numai după îndepărtarea completă a gazelor de eșapament și închiderea supapelor de evacuare.

Fiecare cursă este o cursă a pistonului din punctul mort de sus în jos. În acest caz, motorul trece prin următoarele faze de funcționare:

• Prima lovitură, aportul... Pistonul se deplasează din punctul mort de sus în jos. În acest moment, în interiorul cilindrului are loc un vid, supapa de admisie se deschide și intră amestecul combustibil-aer. La sfârșitul admisiei, presiunea din cavitatea cilindrului este cuprinsă între 0,07 și 0,095 MPa; temperatura - de la 80 la 120 de grade Celsius.
• A doua măsură, compresia... Când pistonul se mișcă din punctul mort de jos în sus și supapele de admisie și evacuare sunt închise, amestecul combustibil este comprimat în cavitatea cilindrului. Acest proces este însoțit de o creștere a presiunii de până la 1,2-1,7 MPa și a temperaturii - până la 300-400 de grade Celsius.
• A treia măsură, extinderea... Amestecul aer/combustibil se aprinde. Aceasta este însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de energie termică. Temperatura din cavitatea cilindrului crește brusc la 2,5 mii grade Celsius. Sub presiune, pistonul se deplasează rapid spre punctul mort inferior. Indicatorul de presiune în acest caz este de la 4 la 6 MPa.
• A patra măsură, problema... În timpul mișcării inverse a pistonului către punctul mort superior, supapa de evacuare se deschide, prin care gazele de eșapament sunt împinse din cilindru în conducta de evacuare și apoi în mediu. Indicatorii de presiune în etapa finală a ciclului sunt 0,1-0,12 MPa; temperaturi - 600-900 grade Celsius.

Sisteme auxiliare pentru motoare cu ardere internă

- Sistem de aprindere

Sistemul de aprindere face parte din echipamentul electric al mașinii și este proiectat pentru a oferi o scânteie, aprinderea amestecului combustibil-aer din camera de lucru a cilindrului. Părți componente sistemele de aprindere sunt:

• Alimentare electrică... La pornirea motorului, aceasta este acumulator, iar în timpul funcționării sale - un generator.
• Comutator sau comutator de aprindere... Anterior a fost mecanic, dar în anul trecut din ce în ce mai mult, un dispozitiv de contact electric pentru alimentarea tensiunii electrice.
• Stocare a energiei... O bobină, sau autotransformatorul, este o unitate proiectată pentru a stoca și a converti energie suficientă pentru a genera descărcarea necesară între electrozii bujiilor.
• Distribuitor de aprindere (distribuitor)... Un dispozitiv conceput pentru a distribui un impuls de înaltă tensiune de-a lungul firelor care duc la bujii ale fiecărui cilindru.

- Sistem de admisie

Sistemul de admisie al motorului cu ardere internă este proiectat pentru neîntreruptă depunere în motor atmosferice aer, pentru amestecarea acestuia cu combustibil şi prepararea unui amestec combustibil. Trebuie remarcat faptul că în motoare cu carburatorîn trecut, sistemul de admisie este format dintr-o conductă de aer și filtru de aer... Și asta e tot. Parte sistem de admisie mașinile moderne, tractoarele și alte echipamente includ:

• Admisie a aerului... Este o conductă de ramificație cu o formă convenabilă pentru fiecare motor anume. Prin el, aerul atmosferic este aspirat în motor, prin diferența de presiune din atmosferă și în motor, unde se produce un vid atunci când pistoanele se mișcă.
• Filtru de aer... aceasta consumabil, conceput pentru a curăța aerul care intră în motor de praf și particule solide, întârzierea acestora pe filtru.
• Clapetei de accelerație... Supapă de aer concepută pentru a regla debitul cantitatea potrivită aer. Mecanic este activat prin apăsarea pedalei de accelerație și înăuntru tehnologie moderna- folosirea electronicii.
• Galeria de admisie... Distribuie fluxul de aer către cilindrii motorului. A da flux de aer pentru distribuția dorită se folosesc clapete speciale de admisie și un amplificator de vid.

- Sistem de alimentare

Sistem de combustibil sau sistem Sursa de alimentare ICE, „Responsabil” pentru neîntrerupt alimentarea cu combustibil pentru formarea unui amestec combustibil-aer. Parte sistem de alimentare include:

• Rezervor de combustibil- un rezervor pentru depozitarea benzinei sau motorinei, cu dispozitiv de admisie a combustibilului (pompa).
• Liniile de combustibil- un set de țevi și furtunuri prin care motorul își primește „hrana”.
• Dispozitiv de amestecare, adică carburator sau injector- un mecanism special pentru prepararea unui amestec combustibil-aer și injectarea acestuia în motorul cu ardere internă.
• Unitate de control electronic(ECU) formarea și injectarea amestecului - in motoare cu injecție acest dispozitiv este „responsabil” pentru sincron și munca eficienta privind formarea și alimentarea unui amestec combustibil la motor.
• Pompă de combustibil - dispozitiv electric pentru pomparea benzinei sau a motorinei în conducta de combustibil.
• Filtrul de combustibil este un consumabil pentru purificarea suplimentară a combustibilului în timpul transportului acestuia de la rezervor la motor.

- Sistem de lubrifiere

Scopul sistemului de lubrifiere a motorului cu ardere internă este scăderea forței de frecareși efectul său distructiv asupra pieselor; deviere părți ale redundantului căldură; ştergere produse depozite de carbon și uzură; protecţie metal de la coroziune... Sistemul de lubrifiere a motorului cu ardere internă include:

• Vas de ulei- rezervor pentru depozitarea uleiului de motor. Nivelul uleiului din carter este controlat nu numai de o joja speciala, ci si de un senzor.
• Pompă de ulei- pompează ulei de pe palet și îl furnizează către detaliile de care ai nevoie motor prin canale speciale forate - „linii”. Sub acțiunea gravitației, uleiul curge în jos din piesele lubrifiate, înapoi în vasul de ulei, se acumulează acolo și ciclul de lubrifiere se repetă din nou.
• Filtru de ulei captează și îndepărtează particulele solide din uleiul de motor din depozitele de carbon și produsele de uzură. Elementul filtrului este întotdeauna înlocuit cu unul nou la fiecare schimbare a uleiului de motor.
• Radiator de ulei conceput pentru a răci uleiul de motor folosind fluidul din sistemul de răcire a motorului.

- Sistem de evacuare

Sistemul de evacuare al motorului cu ardere internă servește pentru îndepărtare a petrecut gazeși Reducerea zgomotului funcţionarea motorului. În tehnologia modernă, sistemul de evacuare constă din următoarele părți (în ordinea gazelor de eșapament de la motor):

• Un colector de evacuare. Acesta este un sistem de țevi din fontă la temperatură înaltă, care primește gazele de evacuare incandescente, stinge procesul lor primar de oscilație și le trimite mai departe în conducta de admisie.
• Downpipe- o ieșire de gaz curbată din metal rezistent la foc, denumită popular „pantaloni”.
• Rezonator, sau, vorbind într-un limbaj popular, „malul” tobei de eșapament este un recipient în care are loc separarea gazelor de eșapament și o scădere a vitezei acestora.
• Catalizator- un dispozitiv conceput pentru curățarea și neutralizarea gazelor de eșapament.
• Toba de esapament- un recipient cu un complex de partiții speciale concepute pentru schimbări multiple ale direcției fluxului de gaz și, în consecință, zgomotul acestora.

- Sistem de răcire

Dacă pe mopede, scutere și motociclete ieftine, este încă folosit sistem de aer răcirea motorului - cu un flux de aer care se apropie, atunci, desigur, nu este suficient pentru o tehnologie mai puternică. Aici funcționează un sistem de răcire cu lichid, proiectat pentru luând căldură în exces la motor şi reducerea sarcinilor termice asupra detaliilor sale.

• Radiator sistemul de răcire are rolul de a elibera excesul de căldură în mediu. Este format dintr-un număr mare de tuburi curbate din aluminiu, cu nervuri pentru disiparea suplimentară a căldurii.
• Ventilator conceput pentru a spori efectul de răcire asupra radiatorului de la fluxul de aer care se apropie.
• Pompă de apă(pompa) - "conduce" lichidul de racire prin cercurile "mici" si "mari", asigurand circulatia acestuia prin motor si radiator.
• Termostat- o supapă specială care asigură temperatura optima lichid de răcire pornindu-l într-un „cerc mic”, ocolind radiatorul (cu un motor rece) și într-un „cerc mare”, prin radiator - cu un motor cald.

Lucrul bine coordonat al acestor sisteme auxiliare asigură randamentul maxim de la motorul cu combustie și fiabilitatea acestuia.

În concluzie, trebuie remarcat faptul că, în viitorul previzibil, nu este de așteptat apariția unor concurenți demni la motorul cu ardere internă. Există toate motivele pentru a afirma că, în forma sa modernă, îmbunătățită, va rămâne tipul dominant de motor în toate sectoarele economiei mondiale timp de câteva decenii.