komunal institucion arsimor
Shkolla e Mesme Nr.6
Abstrakt në fizikë me temën:
motorët djegia e brendshme. Përparësitë dhe disavantazhet e tyre.
Nxënësi 8 gradë "A"
Butrinova Alexandra
Mësuesja: Shulpina Taisiya Vladimirovna
1. Hyrje …………………………………………………………………………… .. .. Faqe 3
Për të zbatuar këtë koncept në motor, le të shohim diagramin e mëposhtëm. Në diagram, shohim pistonin Nr.1 \u200b\u200bnë fund të goditjes së forcës së tij në qendrën e tij të poshtme të vdekur; Prandaj, pistoni Nr.3 do të jetë në fund të goditjes së tij të kompresimit për të ndezur përzierjen e tij, pas së cilës pistoni Nr.4 do të jetë në fund të goditjes së tij të thithjes, dhe pistoni Nr.2 do të jetë në fund të goditjes së tij. për të vrapuar
Nëse marrim parasysh se nëse motori mbush plotësisht cilindrat e tij, do të ketë më shumë kompresim i lartë dhe djegia më efikase, është e qartë se valvulat e marrjes luajnë një rol të rëndësishëm në arritjen e kësaj. Një nga arritjet më domethënëse në këtë fushë është padyshim dizajni i motorëve me shumë valvula. Nëse në motori tipik ne kemi një valvul shter dhe valvula e marrjes për secilin cilindër, një motor me shumë valvula mund të ketë tre valvola hyrëse dhe dy valvola shter për cilindër, domethënë do të ketë pesë valvola për cilindër.
1.1 Qëllimi i punës
1.2 Detyrat
2. Pjesa kryesore.
2.1 Historia e krijimit të motorëve me djegie të brendshme ………………. Faqe 4
2.2.Pajisja e përgjithshme motorët me djegie të brendshme ...................... Faqja 7
2.2.1. Motorë me dy goditje dhe katër-goditje
djegia e brendshme; …………………………………………………… …………… ..P.15
Nëse motori përbëhet nga katër cilindra, ai do të ketë gjithsej njëzet valvola. Ata thonë se është e lehtë, por numri i valvulave krijon probleme të projektimit për t'i bërë ato të funksionojnë. Kamera, një për lëvizjen e thithjes dhe një për lëvizje gaz shter. Ai që do të lëvizë shterin do të ketë tetë kamerë në katër çifte, dhe ai që do të lëvizë kamerat e marrjes duhet të ketë dymbëdhjetë kame në katër grupe të barabarta. Përveç kësaj, hapësira e disponueshme në kokën e cilindrit për secilin cilindër është shumë e vogël për të akomoduar pesë valvola, në mënyrë që diametri i tyre të zvogëlohet.
2.3 Motorët modern të djegies së brendshme.
2.3.1. Zgjidhje të reja të projektimit të implementuara në motorin me djegie të brendshme; ………………………………………………………………………………. 21
2.3.2. Sfidat me të cilat përballen projektuesit .............................. Faqja 22
2.4. Avantazhet dhe disavantazhet ndaj llojeve të tjerë të motorëve me djegie të brendshme …………………………………………………………………… ..P.23
Kështu, përveç valvulave, kishte hapësirë \u200b\u200btë mjaftueshme për të akomoduar prizën e shkëndijës. Detaji i kokës në një cilindër me 5 valvola. Detaji i kokës së 4 cilindrave. Siç shihet në ilustrimin e mëparshëm, hapësira e valvulave ka vendimtarsidoqoftë, vëllimi i ajrit që është marrë dhe dëbuar është shumë më i lartë se sistemet me më pak valvola. Kjo çon në një efikasitet më të madh në mbushjen e cilindrave dhe gazrave të shkarkimit me pothuajse asnjë kufi. Rezultati: një motor me performancë të lartë me emetim shumë të ulët.
2.5. Zbatimi i një motori me djegie të brendshme .. ………………………… .Pjesa 25
3. Përfundimi ………………………………………………………………………………. Faqe 26
4. Referencat ………………………………………………………………… .. Faqe 27
5. Shtojcat ……………………………………………………………………………. Faqe 28
1. Hyrje.
1.1. Qëllimi i punës:
Për të analizuar zbulimin dhe arritjet e shkencëtarëve për shpikjen dhe aplikimin e motorit të djegies së brendshme (D.V.S.), flasim për avantazhet dhe disavantazhet e tij.
Dioksidi i karbonit dhe grimcat e tjera të dëmshme të emetuara nga tubat e shkarkimit të automjeteve me motor me djegie të brendshme japin një kontribut të madh, sepse numri i tyre është kaq i madh. Kontribuon në efektin serë, shiun acid dhe shtresën e ozonit: - Efektin serë: djegia e karburanteve fosile rrit sasinë e dioksidit të karbonit në atmosferën që.
Shi shiu: shkaktohet kryesisht nga azoti. Tuba të rraskapitur të rraskapitur. Kur kjo ndotje përzihet me avujt e ujit dhe oksigjenin nga atmosfera, formohen acidet nitrike dhe sulfurike. Kjo përzierje bie me shi, duke rritur aciditetin e liqeneve, lumenjve dhe substrateve në përgjithësi, përfshirë bimët dhe kafshët.
1.2. objektivat:
1. Të studiojë literaturën e nevojshme dhe të hartojë materiale
2. Kryerja e hulumtimit teorik (D.V.S.)
3. Gjeni se cili prej (D.V.S.) është më i mirë.
2. Pjesa kryesore.
2.1 .Historia e krijimit të një motori me djegie të brendshme .
Projekti i motorit të parë të djegies së brendshme (ICE) i përket shpikësit të famshëm të spirancës së orës Christian Huygens dhe u propozua përsëri në shekullin e 17-të. Shtë interesante, që baruti duhej të përdorej si lëndë djegëse, dhe vetë ideja nxitej nga një armë artilerie. Të gjitha përpjekjet e Denis Papen për të ndërtuar një makinë mbi këtë parim, ishin të pasuksesshme. Historikisht, motori i parë që funksionon me djegie të brendshme u patentua në vitin 1859 nga shpikësi belg Jean-Joseph Etienne Lenoir. (Fig. Nr. 1)
Edhe pse automjetet kërkohet të kenë katalizatorë në heshtësin e shkarkimit në tub shteri, kjo masë është e pamjaftueshme. Ne do të duhet të bëjmë ndryshime të vogla në motor për ta përshtatur atë. Në këtë fund të shekullit, lindin probleme të reja për makinën: nga njëra anë, bëhen përpjekje për të ruajtur nivelin e përfitimeve të arritura deri më tani, dhe nga ana tjetër, për të zvogëluar konsumin e energjisë në maksimum në masën e mundshme dhe ndotja e shkaktuar nga emetimet e gazit. Një makinë elektrike në këtë kuptim është një alternative e qartë.
Po krijohen prototipet e automjeteve me motor elektrik. Një alternative është një motor me pjesë qeramike në vend të lidhjeve. Motori qeramik zgjat 10 herë më shumë sepse veshja është pothuajse zero. Nuk kërkon ftohje ose lubrifikim të motorit, pasi është i aftë të funksionojë më shumë temperaturat e larta pa rrjedhje të nxehtësisë.
Motori Lenoir ka një efikasitet të ulët termik, përveç kësaj, në krahasim me motorët e tjerë me djegie të brendshme reciproke, ai kishte një fuqi jashtëzakonisht të ulët të marrë nga një njësi e vëllimit të punës së cilindrit.
Motori me një cilindër 18 litra zhvilloi një fuqi prej vetëm 2 kuaj fuqi. Këto mangësi ishin për faktin se motorit Lenoir i mungon kompresimi përzierje e karburantit para ndezjes. Motori i Otto, me fuqi të barabartë me të (në ciklin e të cilit u sigurua një goditje e veçantë për kompresim), peshonte disa herë më pak, dhe ishte shumë më kompakt.
Edhe avantazhet e dukshme të motorit Lenoir janë zhurma relativisht e ulët (pasojë e shterit në presion pothuajse atmosferik), dhe niveli i ulët dridhjet (pasojë e një shpërndarjeje më të barabartë të goditjeve të punës në një cikël) nuk e ndihmuan atë t'i rezistojë konkurrencës.
Kjo kërkon energji shumë më të lartë sepse djegia është e përsosur, duke siguruar performancë më të mirë me më pak konsum dhe pa. Lëshojnë gazra ndotës si monoksidi i karbonit. Arsyeja pse nuk përdoret, përveç prototipeve, është se qeramika është shumë e brishtë dhe mund të prishet me një goditje të vogël, por kërkohen zgjidhje për këtë problem.
Elektrike në qytet dhe djegia në autostradë, ku nevojitet më shumë autonomi. Kjo është një makinë me një "ngritje dhe instalim" të motorit. Ne gjithashtu duhet të konsiderojmë Diellin, energjinë më të bollshme dhe më pak ndotëse të disponueshme në planetin tonë. Qindra modele të makinave janë zhvilluar tashmë që lëvizin përmes energjisë elektrike fotovoltaike. panele diellore. Bateritë elektrike lejojnë që ato të funksionojnë edhe kur dielli është i fshehur.
Megjithatë, gjatë funksionimit të motorëve doli që konsumi i gazit për kuaj fuqi është 3 metra kub / m. në orë në vendin e përllogaritur përafërsisht 0.5 metra kub / m. faktor veprim i dobishëm Motori i Lenoir ishte vetëm 3.3%, ndërsa motorët me avull në atë kohë arriti një c.p. prej 10%.
Në 1876, Otto dhe Langen ekspozuan në Ekspozitën e dytë Botërore në Paris motori i ri fuqi prej 0.5 kf (Fig. Nr. 2)
Gjithnjë e më shumë prodhues të makinave po bëjnë bast për makinat elektrike si një alternative për makinat e mundësuar nga motorët me djegie të brendshme. Këto të fundit janë ato që padyshim funksionojnë falë produkteve të naftës si benzina ose nafta.
Me kalimin e viteve, ne kemi parë që markat fillojnë të paraqesin versione elektrike të disa prej tyre më së shumti modele të famshme. Sidoqoftë, ata që kanë më shumë ndikim preferojnë të krijojnë varg automjetesh të diferencuara.
Tregu i makinave elektrike po ecën ngadalë, por me një përkufizim. Pak nga pak ne shohim se si nivelet e këtij lloji po fitojnë vrull motorët alternative. Shtë i ngadaltë, por i qëndrueshëm, gjë që na bën të rimendojmë nëse jemi vërtet të gatshëm të përballemi me transformimin e flotës së makinës.
Fig. 2 Motori Otto
Megjithë papërsosmërinë e projektimit të këtij motori, që kujton makinat e para me avull-atmosferik, ajo tregoi efikasitet të lartë në atë kohë; konsumi i gazit ishte 82 metra kub. kuaj-fuqi në orë dhe efikasitet arriti në 14%. Gjatë 10 viteve, rreth 10,000 motorë të tillë u prodhuan për industrinë e vogël.
Para se të hidheni në pishinë dhe blini vetura elektrike, duhet të dini se cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e tij në krahasim me makinat që funksionojnë me motor me djegie të brendshme. Prandaj, ne do të analizojmë këto dy seksione.
Mos emetimi i grimcave ndotëse si element diferencial
Dy avantazhet kryesore të një makine elektrike janë kostoja për kilometër dhe emetimet jo-ekzistuese të ajrit gjatë drejtimit. Me një çmim prej rreth 1 euro për 100 kilometra, ky është një mundësi për ta marrë parasysh këtë. Nuk ka asnjë lidhje me konsumin e një makine me një motor me djegie të brendshme, i cili gjithashtu duhet të rrisë koston e karburantit. Nga ana tjetër, është e rëndësishme të theksohet mungesa e emetimeve ndotëse. Në të vërtetë, duhet të merret parasysh ndotja e lëshuar nga energjia me të cilën ngarkojmë këtë lloj automjeti.
Në 1878, Otto ndërtoi motorin me katër goditje, bazuar në idenë e Boude-Roche. Së bashku me përdorimin e gazit si karburant, ideja e përdorimit të benzinës, benzinës dhe avullit të naftës si një material për përzierje e karburantit, dhe nga vitet '90 dhe vajguri. Konsumi i karburantit në këta motorë ishte rreth 0.5 kg për kuajfuqi në orë.
Përveç kësaj, eliminohet edhe ndotja e zhurmës, e cila nuk merret në konsideratë, por që është një problem serioz në qytetet e mëdha që ndikojnë në shëndet, sepse njihet si ndotës-ndotës. Aspekte të tjera të favorshme që duhet të theksohen janë ulja e taksave dhe ulja e shpenzimeve që peshojnë mbi këto automjetet para homologëve të tyre të benzinës.
Përkundër këtyre disavantazheve, ka shumë përparësi, dhe pritjet e rritjes së këtij lloji të automjetit janë domethënëse. Sidomos kur keni mbështetjen e një numri në rritje të markave, duke përfshirë, natyrisht, të ashtuquajturin premium. Automjetet elektrike duken të lidhura me të ardhmen. industria e automobilave, dhe për këtë arsye ne do t'ju mbajmë të informuar për të gjitha lajmet që dalin në këtë segment.
Që nga ajo kohë, motorët me djegie të brendshme (D.V.S.) kanë ndryshuar në dizajn, në parimin e punës, materialet e përdorura në prodhim. Motorët me djegie të brendshme janë bërë më të fuqishme, më kompakte, më të lehta, por prapë në ICE nga çdo 10 litra karburant vetëm rreth 2 litra përdoren për punë të dobishme, 8 litrat e mbetur janë të humbur. Kjo është, efikasiteti i ICE është vetëm 20%.
Ne mund të përcaktonim motorët e benzinës si makina termodinamike, përgjegjës për shndërrimin e energjisë kimike të ndezjes, të shkaktuar nga përzierja e ajrit dhe karburantit, në energji mekanike për të krijuar një zhvendosje të automjetit. Motorët eksplozivë që përdorin benzinë \u200b\u200bsi lëndë djegëse janë strukturore shumë të ngjashme me ato që përdorin naftë ose naftë, megjithëse secili mund të prodhojë rendimente të ndryshme.
Si funksionon një motor gazi?
Motorët e benzinës, siç e kemi treguar tashmë, veprojnë në cikle katër herë, gjë që mund të shpjegohet përafërsisht me faktin se ata funksionojnë si më poshtë. Hyrja: Së pari, valvula hyrëse hapet duke thithur një përzierje të ajrit dhe karburantit në cilindra. Kompresimi: pak para fundit pikë e vdekur valvula mbyllet dhe pistoni ngrihet, duke ngjeshur përzierjen. Shpërthimi: pak para qendrës së lartë të vdekur, një shkëndijë nga një prizë shkëndijë hidhet mbi katërmbëdhjetë mijë volt nga një qark i tensionit të lartë, duke krijuar një shpërthim dhe zbritjen e pistonit. Mund të supozojmë se motorët e benzinës në përgjithësi kanë performancë më të mirë, pasi djegia e tyre prodhon më shumë fuqi, të përcaktuara gjithmonë numri oktan karburant i përdorur, veçanërisht nëse kemi parasysh kritere të tilla si shpejtësia ose aftësia përshpejtuese.
2. 2. Rregullimi i përgjithshëm i motorit të djegies së brendshme.
Në zemër të secilit D.V.S. qëndron lëvizja e pistonit në cilindër nën veprimin e presionit të gazit, i cili është formuar gjatë djegies së përzierjes së karburantit, në tekstin e mëtejmë referuar si pune. Në të njëjtën kohë, vetë karburanti nuk po digjet. Vetëm gazrat e tij të përzier me djegien e ajrit, të cilat janë përzierja punuese për ICE. Nëse e ndizni këtë përzierje, ajo menjëherë digjet, duke u rritur vazhdimisht në vëllim. Dhe nëse vendosni përzierjen në një vëllim të mbyllur, dhe bëni një mur të luajtshëm, atëherë në këtë mur
presion i madh do të veprojë që do të lëvizë murin.
Në mënyrë krahasuese, mund të themi gjithashtu se motorët e benzinës janë më të lehtë, gjë që u lejon atyre të revolucionarizohen më lehtë, kështu që në përgjithësi mund të themi se motorët e benzinës funksionojnë më mirë në revole të larta. Kjo për shkak se sistemi juaj gjeneron më pak dridhje dhe zhurmë në bllokun e motorit. Sa për çmimet në treg, versionet e benzinës në shumicën e makinave zakonisht kanë një kosto më të ulët, ndërsa riparimet e tyre dhe pjesët rezervë janë shumë më të lira, dhe nga ana tjetër, konsumi është më i lartë dhe çmimi i karburantit është më i lartë.
Një tjetër nga ekspertët tanë në pjesën e pjesëve të këmbimit, David Diaz, shton: Në fund të fundit, një motor gazi vuan shumë nga veshin sepse funksionon më shumë shpejtësi të lartë edhe kur vozisni me të njëjtën shpejtësi. Fuqia gjenerohet nga një shpërthim i menjëhershëm, dhe shpërndarja e forcës është më lineare në motor nafte.
D.V.S e përdorur më makina, përbëhet nga dy mekanizma: shpërndarja e gazrave dhe gazit, si dhe sistemet e mëposhtme:
· Të ushqyerit;
· Emetimet e shterjes;
· Ignition;
· Ftohja;
· Grease.
Kryesorja detaje të ICE:
· Koka e cilindrit;
· Cilindra;
· Pistons;
Në përgjithësi, këto janë karakteristikat që përbëjnë një motor benzinë, nëse doni të dini më shumë ndryshime me motorët me naftë, ju rekomandojmë të vazhdoni të shfletoni seksionin "Mekanika". Në fakt, sot, motorët Stirling përdoren vetëm në disa aplikacione shumë të specializuara, të tilla si nëndetëse ose gjeneratorë ndihmës për jahte, ku funksionimi i heshtur është i rëndësishëm. Për këtë arsye, ato akoma nuk përdoren me shumicë, por kjo nuk do të thotë që ju po punoni në të nëse, në fakt, marrim parasysh avantazhet, për të cilat do të diskutojmë më vonë.
· Gishtat e pistonit;
· Shufra lidhës;
· Bosht me gunga;
· Volant;
· shufër me gumga me kamera;
· Valves;
· Spina priza.
më vetura moderne klasë e vogël dhe e mesme e pajisur katër motorë cilindër. Ekzistojnë motorë me një vëllim më të madh - me tetë ose edhe dymbëdhjetë cilindra (Fig. 3). Sa më i madh të jetë kapaciteti i motorit, aq më i fuqishëm është dhe aq më i lartë është konsumi i karburantit.
Si funksionon motori Stirling
Motori Stirling përdor ciklin Stirling, i cili është i ndryshëm nga ciklet që përdoren në motorët me djegie të brendshme. Gazrat e përdorura brenda motorit Stirling nuk e lënë kurrë motorin. Nuk ka valvulat e shkarkimitqë lëshojnë gazra presion të lartëpër shembull, në benzinë \u200b\u200bose motor nafte, dhe nuk ka shpërthime. Për shkak të kësaj, motorët Stirling janë shumë të qetë.
Përveç kësaj, motori Stirling përdor një burim të jashtëm nxehtësie që mund të jetë çdo gjë nga benzina në energjia diellore ose edhe nga nxehtësia e gjeneruar nga bimët që zbërthejnë, në mënyrë që të mos ketë djegie brenda cilindrave të motorit. Parimi kryesor Një motor Stirling është se një sasi e caktuar e gazit është e mbyllur brenda motorit. Cikli Stirling përfshin një seri ngjarjesh që ndryshojnë presionin e gazit brenda motorit, duke e bërë atë të funksionojë.
parim funksionimi i motorit mënyra më e lehtë për të marrë në konsideratë shembullin e një motor benzine me një cilindër. Një motor i tillë përbëhet nga një cilindër me një sipërfaqe të brendshme pasqyre, tek e cila është e dehur një kokë e lëvizshme. Në cilindër ekziston një pistoni me formë cilindrike - një gotë e përbërë nga një kokë dhe një skaj (Fig. 4). Ekzistojnë grooves në pistoni në të cilat janë montuar unazat e pistonit. Ata sigurojnë ngushtësinë e hapësirës sipër pistonit, duke parandaluar që gazet e formuara gjatë funksionimit të motorit të depërtojnë nën pistoni. Përveç kësaj, unazat e pistonit nuk lejojnë që vaji të hyjë në hapësirën sipër pistonit (vaji ka për qëllim të lubrifikojë sipërfaqen e brendshme të cilindrit). Me fjalë të tjera, këto unaza luajnë rolin e gishtave dhe ndahen në dy lloje: kompresim (ato që nuk lejojnë të kalojnë gazrat) dhe kruese vaji (duke parandaluar që vaji të hyjë në dhomën e djegies) (Fig. 5).
Fig. 3. Faqosja e cilindrave në motorë me shtresa të ndryshme:
a - katër cilindra; b - gjashtë cilindra; në - dymbëdhjetë cilindra (α - kënd kamber)
Fig. 4. piston
Një përzierje e benzinës me ajër, e përgatitur nga një karburator ose injeksion, hyn në cilindër, ku kompresohet nga një pistoni dhe ndizet nga një shkëndijë nga një prizë. Djegia dhe zgjerimi, bën që pistoni të zhvendoset poshtë.
Kështu që energjia termike shndërrohet në mekanike.
Fig. 5. Piston me shufër lidhëse:
1 - asamble shufra lidhëse; 2 - mbulesa shufra lidhëse; 3 - futja e shufrës lidhëse; 4 - një arrë e një rrufe në qiell; 5 - një rrufe në qiell prej një mbulesë të një shufre; 6 - një shufër; 7 - mëngë shufra lidhëse; 8 - unaza mbajtëse; 9 - një gisht pistoni; 10 - një pistoni; 11 - unaza scraper vaj; 12, 13 - unaza kompresimi
Më poshtë është shndërrimi i goditjes së pistonit në rrotullimin e boshtit. Për ta bërë këtë, pistoni është i lidhur pivotally me gunga duke përdorur një gisht dhe një shufër lidhëse bosht me gunga, e cila rrotullohet në kushinetat e montuara në kavilje (Fig. 6).
Fig. 6 Bosht me gunga me fluturues:
1 - një bosht me gunga; 2 - një tufë që mbajnë shufër; 3 - gjysma unaza të vazhdueshme; 4 - fluturues; 5 - një rondele e bulonave të fiksimit të një fluturuesja; 6 - astarët e kushinetave kryesore të parë, të dytë, të katërt dhe të pestë; 7 - oxhaku i kushinetës qendrore (të tretë)
Si rezultat i lëvizjes së pistonit në cilindër nga lart poshtë dhe mbrapa përmes shufrës lidhëse, boshti i boshtit rrotullohet.
Top i vdekur pika (TDC) është pozicioni më i lartë i pistonit në cilindër (domethënë vendi ku pistoni ndalon të rritet lart dhe është gati të fillojë të lëvizë poshtë) (shiko Fig. 4).
Pozicioni më i ulët i pistonit në cilindër (domethënë vendi ku pistoni ndalon të lëvizë poshtë dhe është gati të fillojë të rritet lart) quhet qendra e poshtme e vdekur (BDC) (shih Fig. 4).
Distanca midis pozicioneve ekstreme të pistonit (nga TDC në BDC) quhet goditje e pistonit.
Kur pistoni lëviz nga lart poshtë, nga TDC në BDC, vëllimi sipër tij ndryshon nga minimumi në maksimum. Vëllimi minimal në cilindrin sipër pistonit në pozicionin e tij TDC është dhoma e djegies.
Dhe vëllimi mbi cilindër, kur është në BDC, quhet vëllimi i punës i cilindrit. Nga ana tjetër, zhvendosja totale e të gjithë cilindrave të motorit, e shprehur në litra, quhet zhvendosje e motorit. Vëllimi i përgjithshëm i cilindrit është shuma e vëllimit të tij të punës dhe vëllimi i dhomës së djegies në kohën kur pistoni është në BDC.
i rëndësishëm karakteristikë e ICE është raporti i saj i ngjeshjes, i cili përcaktohet si raporti i vëllimit të përgjithshëm të cilindrit ndaj vëllimit të dhomës së djegies. Raporti i ngjeshjes tregon se sa herë hyrja në cilindër është e ngjeshur. përzierje e karburantit ajër kur lëvizni pistonin nga BDC në TDC. Për motorët me benzinë, raporti i kompresimit është në rangun 6-14, për motorët me naftë - 14–24. Raporti i ngjeshjes përcakton në masë të madhe fuqinë e motorit dhe efikasitetin e tij, dhe gjithashtu ndikon ndjeshëm në toksicitetin e gazrave të shkarkimit.
Fuqia e motorit matet në kilovatë ose në kuaj-fuqi (përdoret më shpesh). Në të njëjtën kohë, 1 litër. a. e barabartë me afërsisht 0.735 kW. Siç kemi thënë tashmë, funksionimi i një motori me djegie të brendshme bazohet në përdorimin e forcës së presionit të gazrave të gjeneruar gjatë djegies së një përzierje karburanti-ajri në një cilindër.
Në benzinë \u200b\u200bdhe motorët e gazit përzierja ndizet nga priza e shkëndijëve (Fig. 7), në naftë - nga kompresimi.
Fig. 7 Spina e gazit
Kur një motor me një cilindër po funksionon, boshti i saj me gunga rrotullohet në mënyrë të pabarabartë: në momentin e djegies së përzierjes së djegshme ai përshpejtohet ndjeshëm, dhe pjesën tjetër të kohës ngadalësohet. Për të rritur uniformitetin e rrotullimit të ndezur bosht me gungaduke dalë nga kutia e motorit, ata rregullojnë një disk masiv - një motoçikletë (shih. Fig. 6). Kur motori po funksionon, boshti me fluturues rrotullohet.
2.2.1. Pajisja tërheqëse dhe pajisje me katër goditje
motorët me djegie të brendshme;
Motori me dy goditje - motor pistoni djegia e brendshme, në të cilën procesi i punës në secilin prej cilindrave zhvillohet në një revolucion të boshtit të boshtit me gunga, domethënë në dy goditje me pistoni. Kompresimi dhe goditjet e punës në një motor me dy goditje ndodhin në të njëjtën mënyrë si në një motor me katër goditje, por proceset e pastrimit dhe mbushjes së cilindrit janë të kombinuara dhe kryhen jo brenda cikleve të veçanta, por në një kohë të shkurtër kur pistoni është afër qendrës së ngordhur të poshtme (Fig. 8).
Fig. 8 Motori me dy goditje
Për shkak të faktit se në një motor me dy goditje, me një numër të barabartë cilindrash dhe numrin e revolucioneve të boshtit me gunga, goditjet ndodhin dy herë më shpesh, fuqia litër e motorëve me dy goditje është më e lartë se motorët me katër goditje - teorikisht dy herë, në praktikë 1.5-1.7 herë, pasi një pjesë e goditjes efektive të pistonit është e zënë nga proceset e shkëmbimit të gazit, dhe shkëmbimi i gazit në vetvete është më pak i përsosur se ai i motorëve me katër goditje.
Për dallim nga motorët me katër goditje, ku gazi i shkarkimit është i detyruar dhe përzierja e freskët thithet nga vetë pistoni, në motorët me dy goditje gazi shkëmbehet duke furnizuar në cilindër përzierjen e punës ose ajrin (në motorët me naftë) nën presionin e krijuar nga pompa e pastrimit, dhe vetë procesi i shkëmbimit të gazit quhet - Purge. Në procesin e pastrimit, ajri i pastër (përzierja) zhvendos produktet e djegies nga cilindri në organet e shkarkimit, duke zënë vendin e tyre.
Sipas metodës së organizimit të lëvizjes së rrjedhës së ajrit të pastruar (përzierje), dalloni dy motorë goditje me një kontur dhe spastrim të rrjedhës së drejtpërdrejtë.
Motori me katër goditje - një motor me djegie të brendshme pistoni, në të cilin procesi i punës në secilin prej cilindrave zhvillohet në dy rrotullime të boshtit të gungës, domethënë, në katër goditje me pistoni (cikël). Këto masa janë:
Rrahja e parë është hyrja:
Gjatë kësaj goditje, pistoni lëviz nga TDC në BDC. Në këtë rast, valvula hyrëse është e hapur dhe valvula e shkarkimit është e mbyllur. Përmes valvulës hyrëse, cilindri mbushet me një përzierje të djegshme derisa pistoni të jetë në BDC, d.m.th. lëvizje të mëtejshme poshtë do të bëhet e pamundur. Nga sa më sipër, ne tashmë e dimë se lëvizja e pistonit në cilindër nënkupton lëvizjen e kthesës, dhe rrjedhimisht rrotullimin e boshtit të gungës dhe anasjelltas. Pra, për ciklin e parë të motorit (kur zhvendosni pistonin nga TDC në BDC), boshti i boshtit rrotullohet gjysma e kthesës (Fig. 9).
Fig. 9 Cikli i parë - thithje
Masa e dytë është kompresimi .
Pasi që përzierja e karburantit të ajrit të përgatitur nga një karburator ose injeksion hyn në cilindër, përzihet me mbetjet e gazit të shkarkimit dhe valvula e marrjes mbyllet pas saj, bëhet operacional. Tani erdhi momenti kur përzierja e punës mbushi cilindrin dhe s'kishte ku të shkonte: valvulat hyrëse dhe dalëse janë të mbyllura mirë. Në këtë moment, pistoni fillon të lëvizë nga poshtë lart (nga BDC në TDC) dhe përpiqet të shtypë përzierje pune te koka e cilindrit. Megjithatë, siç thonë ata, ai nuk do të jetë në gjendje ta fshijë këtë përzierje në pluhur, pasi ai do të shkelë pistonin TDC
nuk mundet, por hapësira e brendshme e cilindrit është projektuar në atë mënyrë (dhe boshti i gungës është i pozicionuar dhe dimensionet e kthesës janë zgjedhur) në mënyrë që edhe nëse jo shumë e madhe, por hapësira e lirë gjithmonë lihet mbi pistonin që ndodhet në TDC, dhomën e djegies. Deri në fund të goditjes së kompresimit, presioni në cilindër rritet në 0.8-1.2 MPa, dhe temperatura arrin 450-500 ° С. (fig. 10)
Fig. 10 Cikli i dytë - kompresim
Hapi i tretë - goditja në punë (kryesore)
Hapi i tretë është momenti më i rëndësishëm kur energjia termike shndërrohet në mekanike. Në fillim të hapit të tretë (dhe në fakt në fund të hapit të kompresimit), përzierja e djegshme ndizet duke përdorur shkëndijën e një prizë shkëndijë (Fig. 11)
Figura 11: Hapi i tretë, goditje.
Rrahja e katërt - Lëshimi
Gjatë këtij procesi, valvula e marrjes është e mbyllur dhe valvula e shkarkimit është e hapur. Pistoni, duke lëvizur nga poshtë lart (nga BDC në TDC), shtyn gazrat e shkarkimit që mbeten në cilindër pas djegies dhe zgjerimit përmes një valvule të hapur shteri në kanalin e shkarkimit (Fig. 12)
Fig. 12 Lëshimi.
Të katër ciklet përsëriten periodikisht në cilindrin e motorit, duke siguruar kështu funksionimin e tij të vazhdueshëm, dhe quhen cikli i detyrës.
2.3 Motorët modern të djegies së brendshme.
2.3.1. Zgjidhje të reja të projektimit të ngulitura në motorin me djegie të brendshme.
Që nga koha e Lenoir e deri më sot, motori i djegies së brendshme ka pësuar ndryshime të mëdha. Ndryshuar ato shfaqje, pajisje, fuqi. Me kalimin e viteve, stilistët në të gjithë botën janë përpjekur të përmirësojnë Efikasiteti i motorit djegia e brendshme, me më pak karburant, për t'u arritur më shumë fuqi. Hapi i parë drejt kësaj ishte zhvillimi i industrisë, shfaqja e makinave më të sakta për prodhimin e D.V.S., pajisje, dhe u shfaqën metale të reja (të lehta). Hapat e rradhës në ndërtimin e motorit varen nga aksesorët e motorëve. Në makinën e ndërtesës duheshin motorë të fuqishëm, ekonomikë, kompaktë, lehtësisht të servirur, të fortë. Qoftë në ndërtimin e anijeve, prodhimin e traktorëve, a do të keni nevojë për motorë tërheqës me një rezervë të madhe të energjisë (kryesisht naftë) Në aviacion, motorë të fuqishëm, të besueshëm, të qëndrueshëm.
Për të arritur parametrat e mësipërm, u përdorën rivlerësim të lartë dhe rivlerësim të ulët. Nga ana tjetër, raportet e kompresimit, vëllimet e cilindrave, koha e valvulave, numri i valvulave të marrjes dhe shterit për cilindër, metodat e furnizimit të përzierjes në cilindër u ndryshuan në të gjithë motorët. Motorët e parë ishin me dy valvola, përzierja ushqehej përmes një karburatori, i përbërë nga një difuzues ajri i një rrahje boshe dhe një avion të kalibruar të karburantit. Karburatorët modernizohen shpejt, duke u përshtatur me motorët e rinj dhe mënyrat e tyre të funksionimit. Detyra kryesore e karburatorit është të përgatisë një përzierje të djegshme dhe ta furnizojë atë në manifoldin e motorit. Më tej, teknika të tjera u përdorën për të rritur fuqinë dhe efikasitetin e motorit me djegie të brendshme.
2.3.2. Sfidat me të cilat përballen projektuesit.
Përparimet teknologjike kanë shkuar deri tani që motorët me djegie të brendshme kanë ndryshuar pothuajse në papranueshmëri. Raporti i ngjeshjes në cilindrat e motorit të djegies së brendshme u rrit në 15 kg / sq.cm për motorët e benzinës dhe deri në 29 kg / sq.cm në naftë. Numri i valvulave është rritur në 6 për cilindër; fuqia hiqet nga vëllime të vogla të motorit që prodhonin më parë motorë me vëllim të madh, për shembull: 120 hp hiqen nga një motor prej 1.600 cc, dhe 2,400 cc nga një motor. deri në 200 kf Me gjithë këtë, kërkesat për D.V.S. duke u rritur çdo vit. Kjo është për shkak të shijeve të konsumatorit. Motorët paraqesin kërkesa për zvogëlimin e gazrave të dëmshëm. Në ditët e sotme, standardi EURO-3 është prezantuar në Rusi, Vendet evropiane U prezantua standardi EURO-4. Kjo i ka detyruar projektuesit në të gjithë botën të kalojnë tek mënyrë e re furnizimi me karburant, kontrolli, funksionimi i motorit. Në ditët e sotme, për punën e D.V.S. kontrollet, kontrollet, mikroprocesori. Gazrat e shkarkimit janë djegur specie të ndryshme katalizatorët. Detyra e stilistëve modernë është të: kënaqin konsumatorin, krijimin e motorëve me parametrat e duhur dhe të përmbushin standardet e EURO-3, EURO-4.
2.4. Përparësitë dhe disavantazhet
mbi llojet e tjera të motorëve me djegie të brendshme.
Vlerësimi i avantazheve dhe disavantazheve të D.V.S. me llojet e tjera të motorëve, ju duhet të krahasoni llojet specifike të motorëve.
2.5. Përdorimi i një motori me djegie të brendshme.
D.V.S. përdoret në shumë automjete dhe në industri. motorët me dy goditje përdoren aty ku madhësitë e vogla janë shumë të rëndësishme, por ekonomia e karburantit është relativisht e parëndësishme, për shembull, në motoçikleta, anije me motor të vogël, sharrë elektrike me zinxhir dhe mjete motorike. Motorë me katër goditje janë instaluar në pjesën dërrmuese të automjeteve të tjera.
3. Përfundimi.
Ne analizuam zbulimin dhe arritjet e shkencëtarëve mbi shpikjen e motorëve me djegie të brendshme, zbuluam cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e tyre.
4. Referencat.
1. Motorët me djegie të brendshme, t 1-3, Moskë .. 1957.
2. Shkalla e Fizikës 8. AV Peryshkin.
3.Wikipedia (enciklopedia falas)
4. Revista "Pas timonit"
5. Student i shkëlqyer për notat 5-11. Moska. Shtëpia Botuese Bustard.
5. Aplikimi
Fig. 1 http://images.yandex.ru
Fig.2 http://images.yandex.ru
Figura 3 http://images.yandex.ru
Fig. 4 http://images.yandex.ru
Figura 5 http://images.yandex.ru
Figura 6 http://images.yandex.ru
Fig. 7 http://images.yandex.ru
Fig. 8 http://images.yandex.ru
Fig. 9 http://images.yandex.ru
Fig. 10 http://images.yandex.ru
Figura 11 http://images.yandex.ru
12 http://images.yandex.ru
Në rrugët tona, ju shpesh mund të gjeni makina që konsumojnë benzinë \u200b\u200bdhe karburant dizel. Koha për makina elektrike nuk ka mbërritur ende. Prandaj, ne e konsiderojmë parimin e funksionimit të një motori me djegie të brendshme (ICE). Tipar dallues është konvertimi i energjisë së shpërthimit në energji mekanike.
Kur punoni me termocentralet e benzinës, ekzistojnë disa mënyra për të formuar një përzierje të karburantit. Në një rast, kjo ndodh në karburator, dhe pastaj ushqehet e gjitha në cilindrat e motorit. Në një rast tjetër, benzina injektohet drejtpërdrejt përmes grykave speciale (injektorëve) direkt në kolektorin ose dhomën e djegies.
për mirëkuptim i plotë Operacioni ICE, duhet të dini se ekzistojnë disa lloje motorë modernëtë cilët kanë provuar efektivitetin e tyre në punë:
- motorë benzine;
- motorë me naftë;
- instalimet e gazit;
- pajisje me naftë me gaz;
- opsione rrotulluese.
Parimi i funksionimit të këtyre llojeve të ICE është pothuajse i njëjtë.
Rrahjet e ICE
Secila ka karburant që shpërthen në dhomën e djegies, zgjerohet dhe shtyn pistonin e montuar në boshtin e gungës. Më tej, kjo rotacion me anë të mekanizmave dhe nyjeve shtesë transmetohet në rrotat e makinës.
Si shembull, ne do të konsiderojmë benzinë motor me katër goditje, pasi është ai që është alternativa më e zakonshme termocentrali në makina në rrugët tona.
goditje:
- hapet hyrja dhe dhoma e djegies mbushet me përzierjen e përgatitur të karburantit
- dhoma është e mbyllur dhe vëllimi i saj zvogëlohet në goditjen e kompresimit
- përzierja shpërthen dhe shtyn pistonin, i cili merr një impuls të energjisë mekanike
- dhoma e djegies lirohet nga produktet e djegies
Në secilën prej këtyre fazave të motorit të djegies së brendshme, ndodhin disa procese të njëkohshme. Në rastin e parë, pistoni është në pozicionin e tij më të ulët, me të gjitha valvulat e hyrjes së karburantit të hapura. Faza tjetër fillon me mbylljen e plotë të të gjitha vrimave dhe lëvizjen e pistonit në pozicionin e sipërm maksimal. Në këtë rast, gjithçka është e ngjeshur.
Pasi të ketë arritur përsëri pozicionin e sipërm ekstrem të pistonit, tensioni aplikohet në qiri, dhe krijon një shkëndijë, duke ndezur përzierjen për shpërthim. Forca e këtij shpërthimi e shtyn pistonin poshtë, dhe në këtë kohë priza e hapur dhe dhoma pastrohet nga mbetjet e gazit. Pastaj gjithçka përsëritet.
Operacioni i karburatorit
Formimi i përzierjes së karburantit në makinat e gjysmës së parë të shekullit të kaluar u krye duke përdorur një karburator. Për të kuptuar se si funksionon një motor me djegie të brendshme, duhet të dini se çfarë projektuan inxhinierët e automobilave sistemi i karburantit kështu që përzierja e përgatitur tashmë u fut në dhomën e djegies.
Pajisja e karburatorit
Karburatori ishte angazhuar në formimin e tij. Ai përziu benzinën dhe ajrin në përmasat e duhura dhe i dërgoi të gjitha në cilindra. Kjo thjeshtësi relative e modelit të sistemit e lejonte atë një kohë të gjatë mbeten një pjesë e domosdoshme njësi benzine. Por më vonë, mangësitë e saj filluan të mbizotërojnë mbi avantazhet dhe nuk siguruan kërkesat në rritje për makina në përgjithësi.
Disavantazhet e sistemeve të karburatorit:
- asnjë mënyrë për të siguruar mënyrat tërheqëse në ndryshime të papritura mënyrat e drejtimit;
- tejkalimi i kufijve substanca të dëmshme në gazrat e shkarkimit;
- fuqi e ulët e makinës për shkak të mospërputhjes së përzierjes së përgatitur me gjendjen e makinës
Ata u përpoqën të kompensojnë këto mangësi me furnizimin e drejtpërdrejtë të benzinës përmes injektuesve.
Motorët e injektimit të punës
Parimi i punës motor injeksion shtrihet në injeksion i drejtpërdrejtë benzinë \u200b\u200bnë shumëfishtë marrje ose një dhomë djegieje. Vizualisht, gjithçka është e ngjashme me punën instalimi i naftëskur prurja matet dhe vetëm në cilindër. Dallimi i vetëm është se njësitë e injektimit janë të pajisura me qirinj për ndezje.
Dizajni i injektorit
Fazat e punës motorët e benzinës me injeksion të drejtpërdrejtë nuk ndryshojnë nga opsioni i karburatorit. Dallimi është vetëm në vendin e formimit të përzierjes.
Për shkak të këtij opsioni të projektimit, avantazhet e motorëve të tillë janë dhënë:
- rritja e energjisë deri në 10% me të ngjashme specifikimet teknike me karburator;
- kursime të dukshme të benzinës;
- përmirësim karakteristikat mjedisore mbi emetimet.
Por me avantazhe të tilla, ka edhe disavantazhe. Ato kryesore janë mirëmbajtja, mirëmbajtja dhe akordimi. Për dallim nga karburatorët, të cilët mund të çmontohen, montohen dhe rregullohen në mënyrë të pavarur, injektorët kërkojnë pajisje speciale të shtrenjta dhe një numër të madh të instaluar sensorë të ndryshëm në veturë.
Metodat e injektimit të karburantit
Gjatë evolucionit të furnizimit me karburant në motor, ky proces iu afrua vazhdimisht dhomës së djegies. Në të shumtën motori modern kishte një shkrirje të pikës së furnizimit me gaz dhe vendit të djegies. Tani përzierja nuk formohet më në karaburatorin ose manifoldin e futjes, por injektohet direkt në dhomë. Shqyrtoni të gjitha opsionet për pajisjet e injektimit.
Injeksion me një pikë të vetme
Opsioni më i thjeshtë i dizajnit duket si injeksion i karburantit përmes një grykë të vetme në manifoldin e marrjes. Dallimi me karburatorin është se kjo e fundit jep përzierjen e përfunduar. Në versionin e injektimit, furnizimi i karburantit kalon nëpër hundë. Përfitimi është kursimi në konsum.
Dorëzimi i karburantit me një pikë të vetme
Kjo metodë gjithashtu formon një përzierje jashtë dhomës, por sensorët janë përdorur këtu që furnizohen direkt me secilin cilindër përmes shumëfishit të marrjes. Ky është një mundësi më ekonomike për përdorimin e karburantit.
Injeksion i drejtpërdrejtë në dhomë
Ky opsion deri më tani në mënyrë më efektive përdor karakteristikat modelimi i injeksionit. Karburanti spërkatet drejtpërdrejt në dhomë. Për shkak të kësaj, niveli i emetimeve të dëmshme është ulur, dhe makina merr, përveç kursimeve më të mëdha të benzinës, energji të rritur.
Një shkallë e rritur e besueshmërisë së sistemit zvogëlon faktorin negativ të mirëmbajtjes. Por pajisjet e tilla kanë nevojë për karburant me cilësi të lartë.