Elementet bazë të një motori me djegie të brendshme. Parimi i funksionimit të motorit me djegie të brendshme dhe përbërësve kryesorë të tij

Një motor makine mund të duket si një rrëmujë e madhe e ngatërruar e pjesëve metalike, tubave dhe telave për të paditurit. Në të njëjtën kohë, motori është "zemra" e pothuajse çdo makine - 95% e të gjitha makinave funksionojnë me një motor me djegie të brendshme.

Në këtë artikull do të diskutojmë funksionimin e një motori me djegie të brendshme: parimi i tij i përgjithshëm, ne do të studiojmë elementet dhe fazat specifike të funksionimit të motorit, do të zbulojmë saktësisht se si potenciali i karburantit shndërrohet në forcë rrotulluese dhe do të përpiqemi për t'iu përgjigjur pyetjeve të mëposhtme: si funksionon një motor me djegie të brendshme, çfarë lloje motorësh ekzistojnë dhe llojet e tyre dhe çfarë nënkuptojnë këto ose ato parametra dhe karakteristika të motorit? Dhe, si gjithmonë, e gjithë kjo është e thjeshtë dhe e arritshme, si dy herë dy.

Qëllimi kryesor i një motori makine me benzinë ​​është të shndërrojë benzinën në lëvizje në mënyrë që makina juaj të mund të lëvizë. Aktualisht, mënyra më e lehtë për të krijuar lëvizje nga benzina është thjesht djegia e saj brenda motorit. Kështu, një "motor" makine është një motor me djegie të brendshme - d.m.th. brenda tij ndodh djegia e benzinës.

Ekzistojnë lloje të ndryshme të motorëve me djegie të brendshme. Motorët me naftë janë një formë, ndërsa motorët me turbina me gaz janë një tjetër. Secila prej tyre ka avantazhet dhe disavantazhet e veta.

Epo, siç do të vini re, pasi ekziston një motor me djegie të brendshme, atëherë duhet të ketë një motor me djegie të jashtme. Motori me avull në trenat dhe anijet me avull të modës së vjetër është pikërisht shembulli më i mirë i një motori me djegie të jashtme. Karburanti (thëngjilli, druri, vaji, çdo tjetër) në një motor me avull digjet jashtë motorit për të krijuar avull, dhe avulli krijon lëvizje brenda motorit. Sigurisht, një motor me djegie të brendshme është shumë më efikas (në minimum, ai konsumon shumë më pak karburant për kilometër të udhëtimit të automjetit) sesa një motor me djegie të jashtme, dhe përveç kësaj, një motor me djegie të brendshme është shumë më i vogël në madhësi se një ekuivalent i jashtëm motori me djegie. Kjo shpjegon pse ne nuk shohim një makinë të vetme që duket si një lokomotivë me avull.

Tani le të hedhim një vështrim më të afërt se si funksionon një motor me djegie të brendshme.

Le të shohim parimin që qëndron pas çdo motori me djegie të brendshme reciproke: nëse vendosni një sasi të vogël karburanti me energji të lartë (si benzina) në një hapësirë ​​të vogël të mbyllur dhe e ndezni atë (atë lëndë djegëse), një sasi e pabesueshme energjie do të çlirohet në formë e një gazi në zgjerim. Ju mund ta përdorni këtë energji, për shembull, për të shtyrë një patate. Në këtë rast, energjia shndërrohet në lëvizje të kësaj patate. Për shembull, nëse hidhni pak benzinë ​​në një tub, një skaj i të cilit është i mbyllur mirë dhe tjetri i hapur, dhe më pas vendosni një patate dhe i vini zjarrin benzinës, atëherë shpërthimi i saj do të provokojë lëvizjen e kësaj patate për shkak të për ta shtrydhur atë nga benzina që shpërthen, kështu patatja do të fluturojë lart në qiell nëse e drejtoni tubin lart. Ne përshkruam shkurtimisht parimin e funksionimit të një topi të lashtë. Por ju mund ta përdorni këtë energji të benzinës edhe për qëllime më interesante. Për shembull, nëse mund të krijoni një cikël shpërthimesh benzine qindra herë në minutë, dhe nëse mund ta përdorni këtë energji për qëllime të dobishme, atëherë dijeni që tashmë e keni bërthamën për një motor makine!

Pothuajse të gjitha makinat në ditët e sotme përdorin atë që quhet cikli i djegies me katër goditje për të kthyer benzinën në lëvizje. Cikli me katër goditje njihet edhe si cikli Otto, sipas Nicholas Otto, i cili e shpiku atë në 1867. Pra, ja ku janë, këto 4 goditje të motorit:

1. Goditja e marrjes së karburantit
2. Goditja e kompresimit të karburantit
3. Goditja e djegies
4. Goditje e shkarkimit

Duket se gjithçka tashmë është e qartë nga kjo, apo jo? Në figurën më poshtë mund të shihni se një element i quajtur piston zëvendëson një patate në "topin e patates" që përshkruam më parë. Pistoni është i lidhur me boshtin me gunga duke përdorur një shufër lidhëse. Thjesht mos kini frikë nga termat e rinj - në fakt, nuk ka shumë prej tyre në parimin e funksionimit të motorit!

Elementët e mëposhtëm të motorit tregohen me shkronja në figurë:

A - Bosht me gunga
B - Mbulesa e valvulës
C - Valvula e shkarkimit
D - Porta e shkarkimit
E - Koka e cilindrit
F - Zgavra e ftohësit
G - Blloku i motorit
H - gropë vaji
I - gropa e motorit
J - Kandele
K - Valvula e hyrjes
L - Hyrja
M - Pistoni
N - Shufra lidhëse
O - Kushineta e shufrës lidhëse
P - Bosht me gunga

Ja çfarë ndodh kur një motor kalon ciklin e tij të plotë me katër goditje:

1. Pozicioni fillestar i pistonit është në krye, në këtë moment hapet valvula e marrjes dhe pistoni lëviz poshtë, duke thithur kështu përzierjen e përgatitur të benzinës dhe ajrit në cilindër. Kjo është goditja e marrjes. Vetëm një pikë e vogël benzinë ​​duhet të përzihet me ajrin që e gjithë gjëja të funksionojë.
2. Kur pistoni arrin pikën e tij më të ulët, valvula e marrjes mbyllet dhe pistoni fillon të lëvizë përsëri lart (benzina është bllokuar), duke e ngjeshur këtë përzierje karburanti dhe ajri. Kompresimi më pas do ta bëjë shpërthimin më të fuqishëm.
3. Kur pistoni arrin në majë të goditjes së tij, kandela lëshon një shkëndijë të krijuar nga mbi dhjetë mijë volt për të ndezur benzinën. Ndodh shpërthimi dhe benzina në cilindër shpërthen, duke e shtyrë pistonin poshtë me forcë të pabesueshme.
4. Pasi pistoni të arrijë përsëri në fund të goditjes së tij, është radha e valvulës së shkarkimit të hapet. Pastaj pistoni lëviz lart (kjo ndodh me inerci) dhe përzierja e harxhuar e benzinës dhe ajrit del përmes vrimës së shkarkimit nga cilindri për të filluar udhëtimin e tij drejt tubit të shkarkimit dhe më tej në atmosferën e sipërme.

Tani që valvula është kthyer në majë, motori është gati për ciklin tjetër, kështu që thith pjesën tjetër të përzierjes së ajrit dhe benzinës për të rrotulluar më tej boshtin me gunga, i cili, në fakt, e transmeton çift rrotulluesin e tij më tej. transmetimi në rrota. Tani shikoni më poshtë se si funksionon motori në të katër goditjet.

Ju mund ta shihni më qartë funksionimin e një motori me djegie të brendshme në dy animacionet më poshtë:

Si funksionon motori - animacion

Vini re se lëvizja e krijuar nga funksionimi i një motori me djegie të brendshme është rrotulluese, ndërsa lëvizja e krijuar nga një armë patate është lineare (e drejtë). Në një motor, lëvizja lineare e pistonëve shndërrohet në lëvizje rrotulluese të boshtit të gungës. Ne kemi nevojë për lëvizje rrotulluese sepse planifikojmë të kthejmë rrotat e makinës sonë.

Tani le të shohim të gjitha pjesët që punojnë së bashku si një ekip për ta bërë këtë të ndodhë, duke filluar nga cilindrat!

Bërthama e një motori është një cilindër me një pistoni që lëviz lart e poshtë brenda cilindrit. Motori i përshkruar më sipër ka një cilindër. Do të duket, çfarë tjetër nevojitet për një makinë?! Por jo, që një makinë të lëvizë rehat, i duhen të paktën 3 cilindra të tjerë me pistona dhe të gjitha atributet e nevojshme për këtë çift (valvola, shufra lidhëse, etj.), por një cilindër është i përshtatshëm vetëm për shumicën e kositësve të lëndinës. Shikoni - më poshtë në animacion do të shihni funksionimin e një motori me 4 cilindra:

Llojet e motorëve

Makinat më shpesh kanë katër, gjashtë, tetë dhe madje dhjetë, dymbëdhjetë dhe gjashtëmbëdhjetë cilindra (tre opsionet e fundit janë instaluar kryesisht në makina sportive dhe makina garash). Në një motor me shumë cilindra, të gjithë cilindrat zakonisht rregullohen në një nga tre mënyrat:

• Rreshti
• në formë V-je
• Kundërshtuar

Këtu janë - të tre llojet e rregullimit të cilindrave në motor:

Rregullimi në linjë i 4 cilindrave

Aranzhimi i kundërt me 4 cilindra

Rregullim në formë V me 6 cilindra

Konfigurime të ndryshme kanë avantazhe dhe disavantazhe të ndryshme për sa i përket dridhjeve, kostos së prodhimit dhe karakteristikave të formës. Këto avantazhe dhe disavantazhe i bëjnë ato më të përshtatshme për t'u përdorur në disa automjete specifike. Kështu, rrallë ka kuptim të bëhen motorë me 4 cilindra V-twin, kështu që ata zakonisht janë në linjë; dhe motorët me 8 cilindra shpesh bëhen me një rregullim cilindrash në formë V.

Tani le të shohim qartë se si funksionon sistemi i injektimit të karburantit, vaji dhe përbërësit e tjerë në motor:

Le të shohim disa pjesë kryesore të motorit në më shumë detaje:

Tani vëmendje! Bazuar në gjithçka që kemi lexuar, le të shohim ciklin e plotë të funksionimit të motorit me të gjithë elementët e tij:

Cikli i plotë i motorit

Pse motori nuk funksionon?

Le të themi se dilni te makina juaj në mëngjes dhe filloni ta ndizni, por ajo nuk do të fillojë. Çfarë mund të jetë e gabuar? Tani që e dini se si funksionon një motor, mund të kuptoni gjërat themelore që mund të parandalojnë ndezjen e motorit. Tri gjëra themelore mund të ndodhin:

• Përzierje e dobët e karburantit
• Asnjë ngjeshje
• Asnjë shkëndijë

Po, ka mijëra gjëra të tjera të vogla që mund të krijojnë probleme, por Tre të Mëdhenjtë janë më shpesh rezultati ose shkaku i njërës prej tyre. Nga një kuptim i thjeshtë i performancës së motorit, mund të dalim me një listë të shkurtër se si këto probleme ndikojnë në motor.

Një përzierje e dobët e karburantit mund të jetë për shkak të një prej arsyeve të mëposhtme:

• Ju thjesht keni mbetur pa gaz në rezervuar dhe motori po përpiqet të fillojë nga ajri.
• Hyrja e ajrit mund të jetë e bllokuar, kështu që motori po merr karburant, por jo mjaftueshëm ajër për të shpërthyer.
• Sistemi i karburantit mund të japë shumë ose shumë pak karburant në përzierje, që do të thotë se djegia nuk ndodh siç duhet.
• Karburanti mund të përmbajë papastërti (dhe kjo është veçanërisht e vërtetë për cilësinë e benzinës ruse) që parandalojnë djegien e plotë të karburantit.

Mungesa e kompresimit - Nëse ngarkesa e ajrit dhe karburantit nuk mund të kompresohet siç duhet, procesi i djegies nuk do të funksionojë siç duhet. Mungesa e kompresimit mund të ndodhë për arsyet e mëposhtme:

• Unazat e pistonit janë konsumuar (duke lejuar që ajri dhe karburanti të rrjedhin përtej pistonit gjatë ngjeshjes)
• Valvulat e marrjes ose shkarkimit nuk mbyllen siç duhet, duke hapur përsëri rrjedhjet gjatë ngjeshjes
• Një vrimë u shfaq në cilindër.

Mungesa e shkëndijës mund të jetë për një sërë arsyesh:

• Nëse kandelat ose teli që shkon tek ata janë konsumuar, shkëndija do të jetë e dobët.
• Nëse teli është i dëmtuar ose thjesht mungon, ose nëse sistemi që dërgon shkëndijen përmes telit nuk funksionon siç duhet.
• Nëse shkëndija ndodh shumë herët ose shumë vonë në ciklin, karburanti nuk do të ndizet në kohën e duhur dhe kjo mund të shkaktojë lloj-lloj problemesh.

Dhe këtu janë një sërë arsyesh të tjera pse motori mund të mos funksionojë, dhe këtu do të prekim disa pjesë jashtë motorit:

• Nëse bateria është e mbaruar, nuk do të jeni në gjendje të vidhni motorin për ta ndezur.
• Nëse kushinetat që e lejojnë boshtin me gunga të rrotullohet lirshëm janë konsumuar, boshti me gunga nuk do të jetë në gjendje të rrotullohet, kështu që motori nuk do të jetë në gjendje të funksionojë.
• Nëse valvulat nuk hapen dhe mbyllen në kohën e duhur, ose nuk funksionojnë fare, ajri nuk do të mund të hyjë brenda dhe shkarkimi nuk do të mund të dalë, kështu që përsëri motori nuk do të jetë në gjendje të vrapojë.
• Nëse dikush, për arsye huligane, fut një patate në tubin e shkarkimit, gazrat e shkarkimit nuk do të mund të dalin nga cilindri dhe motori nuk do të funksionojë më.
• Nëse nuk ka vaj të mjaftueshëm në motor, pistoni nuk do të jetë në gjendje të lëvizë lirisht lart e poshtë në cilindër, duke e bërë të vështirë ose të pamundur funksionimin e duhur të motorit.

Në një motor që funksionon siç duhet, të gjithë këta faktorë janë brenda tolerancës. Siç mund ta shihni, motori ka një sërë sistemesh që e ndihmojnë atë të bëjë punën e tij për të kthyer karburantin në shtytje pa të meta. Ne do të shikojmë nënsistemet e ndryshme të përdorura në motorë në seksionet e mëposhtme.

Shumica e nënsistemeve të motorit mund të zbatohen duke përdorur një sërë teknologjish, dhe teknologjitë më të mira mund të përmirësojnë ndjeshëm performancën e motorit. Kjo është arsyeja pse zhvillimi i industrisë së automobilave vazhdon me ritmet më të larta, sepse konkurrenca midis prodhuesve të automjeteve është mjaft e madhe për të investuar shumë para në çdo kuaj fuqi shtesë të shtrydhur nga një motor me të njëjtin vëllim. Le të shohim nënsistemet e ndryshme të përdorura në motorët modernë, duke filluar me funksionimin e valvulave në motor.

Si funksionojnë valvulat?

Një sistem valvulash përbëhet nga valvola dhe një mekanizëm që i hap dhe i mbyll ato. Sistemi i hapjes dhe mbylljes së tyre quhet bosht me gunga. Boshti me gunga ka pjesë të veçanta në boshtin e tij që lëvizin valvulat lart e poshtë, siç tregohet në figurën më poshtë.

Shumica e motorëve modernë kanë atë që quhet nofullat e sipërme. Kjo do të thotë që boshti ndodhet sipër valvulave, siç e shihni në foto. Motorët e vjetër përdorin një bosht me gunga të vendosur në kaviljen afër boshtit të gungës. Boshti me gunga, duke rrotulluar, e lëviz kamerën me zgjatjen e saj poshtë në mënyrë që të shtyjë valvulën poshtë, duke krijuar një hendek për kalimin e karburantit ose gazrave të shkarkimit. Rripi i kohës ose zinxhiri drejtohet nga boshti me gunga dhe transmeton çift rrotullues prej tij në bosht me gunga në mënyrë që valvulat të jenë në sinkron me pistonët. Boshti me gunga rrotullohet gjithmonë një deri në dy herë më ngadalë se boshti me gunga. Shumë motorë me performancë të lartë kanë katër valvola për cilindër (dy për marrjen e karburantit dhe dy për shkarkimin e përzierjes së shpenzuar).

Si funksionon sistemi i ndezjes?

Sistemi i ndezjes prodhon një ngarkesë të tensionit të lartë dhe e transferon atë në kandelat duke përdorur telat e ndezjes. Ngarkesa së pari shkon te bobina e ndezjes (një shpërndarës që shpërndan shkëndijën te cilindrat në një kohë të caktuar), të cilën mund ta gjeni lehtësisht nën kapuçin e shumicës së makinave. Spiralja e ndezjes ka një tel që kalon në qendër dhe katër, gjashtë, tetë tela ose më shumë në varësi të numrit të cilindrave që dalin prej tij. Këto tela ndezës dërgojnë një ngarkesë në çdo kandele. Motori merr një shkëndijë që caktohet në atë mënyrë që vetëm një cilindër merr një shkëndijë nga shpërndarësi në të njëjtën kohë. Kjo qasje siguron butësi maksimale të motorit.

Si funksionon ftohja?

Sistemi i ftohjes në shumicën e makinave përbëhet nga një radiator dhe një pompë uji. Uji qarkullon nëpër kalimet (kanalet) rreth cilindrave dhe më pas kalon nëpër radiator për ta ftohur sa më shumë. Megjithatë, ka disa modele makinash (më së shumti Volkswagen Beetle), si dhe shumica e motoçikletave dhe kositësve të lëndinës, që kanë një motor të ftohur me ajër. Ju ndoshta keni parë ata motorë me ftohje me ajër që kanë pendë anash - një sipërfaqe me kreshta që rreshton pjesën e jashtme të çdo cilindri për të ndihmuar në shpërndarjen e nxehtësisë.

Ftohja e ajrit e bën motorin më të lehtë, por më të nxehtë, dhe në përgjithësi redukton jetëgjatësinë e motorit dhe performancën e përgjithshme. Pra, tani ju e dini se si dhe pse motori juaj qëndron i ftohtë.

Si funksionon sistemi i nisjes?

Përmirësimi i performancës së motorit tuaj është një punë e madhe, por ajo që është më e rëndësishme është se çfarë ndodh saktësisht kur rrotulloni çelësin për ta ndezur! Sistemi i nisjes përbëhet nga një startues me një motor elektrik. Kur rrotulloni çelësin e ndezjes, motori e kthen motorin disa rrotullime në mënyrë që procesi i djegies të fillojë punën e tij, dhe ai mund të ndalet vetëm duke e kthyer çelësin në drejtim të kundërt kur shkëndija ndalon të rrjedhë në cilindra, dhe kështu motori stalla.

Motori ka një motor elektrik të fuqishëm që rrotullon një motor të ftohtë me djegie të brendshme. Motori është gjithmonë mjaft i fuqishëm dhe, për rrjedhojë, një motor që konsumon bateri, sepse duhet të kapërcejë:

• I gjithë fërkimi i brendshëm i shkaktuar nga unazat e pistonit dhe i rënduar nga vaji i ftohtë dhe i pa ngrohur.
• Presioni i ngjeshjes i çdo cilindri(i) që ndodh gjatë goditjes së kompresimit.
• Rezistenca e ushtruar nga boshti me gunga për të hapur dhe mbyllur valvulat.
• Të gjitha proceset e tjera që lidhen drejtpërdrejt me motorin, duke përfshirë rezistencën e pompës së ujit, pompës së vajit, gjeneratorit, etj.

Shohim që motori ka nevojë për shumë energji. Makina më së shpeshti përdor një sistem elektrik 12 volt dhe qindra amps elektricitet duhet të rrjedhin në motorino.

Si funksionon sistemi i injektimit dhe lubrifikimit?

Kur bëhet fjalë për mirëmbajtjen e përditshme të makinës, shqetësimi juaj i parë është ndoshta kontrollimi i sasisë së gazit në makinën tuaj. Si kalon benzina nga rezervuari i karburantit në cilindra? Sistemi i karburantit të motorit thith benzinë ​​nga rezervuari duke përdorur një pompë karburanti të vendosur në rezervuar dhe e përzien atë me ajrin në mënyrë që përzierja e duhur e ajrit dhe karburantit të mund të rrjedhë në cilindra. Karburanti shpërndahet në një nga tre mënyrat e zakonshme: karburatori, injektimi i karburantit ose injektimi i drejtpërdrejtë i karburantit.

Karburatorët tani janë shumë të vjetëruar dhe nuk përfshihen në modelet e reja të makinave. Në një motor me injeksion karburanti, sasia e saktë e karburantit injektohet individualisht në secilin cilindër, ose direkt në valvulën e marrjes (injektimi i karburantit) ose direkt në cilindër (injektimi i drejtpërdrejtë i karburantit).

Vaji gjithashtu luan një rol të rëndësishëm. Një sistem i lubrifikuar në mënyrë të përsosur dhe siç duhet siguron që çdo pjesë lëvizëse e motorit të marrë vaj në mënyrë që të mund të lëvizë lehtësisht. Dy pjesët kryesore që kanë nevojë për vaj janë pistoni (ose më konkretisht, unazat e tij) dhe çdo kushinetë që lejon gjëra të tilla si boshti me gunga dhe boshtet e tjera të rrotullohen lirshëm. Në shumicën e makinave, vaji thithet nga tigani i vajit nga një pompë vaji, kalohet përmes një filtri vaji për të hequr grimcat e papastërtive dhe më pas spërkatet nën presion të lartë mbi kushineta dhe muret e cilindrit. Vaji pastaj derdhet në një gropë ku mblidhet përsëri dhe cikli përsëritet.

Sistemi i shkarkimit

Tani që dimë për një sërë gjërash që kemi vendosur (derdhur) në makinën tonë, le t'i hedhim një sy gjërave të tjera që dalin prej saj. Sistemi i shkarkimit përfshin një tub shkarkimi dhe një silenciator. Pa një silenciator, do të dëgjonit zhurmën e mijëra shpërthimeve të vogla nga tubi juaj i shkarkimit. Silenciatori zbut tingullin. Sistemi i shkarkimit përfshin gjithashtu një konvertues katalitik, i cili përdor katalizator dhe oksigjen për të djegur çdo karburant të papërdorur dhe disa kimikate të tjera në shkarkim. Kështu, makina juaj përmbush disa standarde evropiane për nivelet e ndotjes së ajrit.

Çfarë tjetër ka përveç të gjitha sa më sipër në makinë? Sistemi elektrik përbëhet nga një bateri dhe një gjenerator. Gjeneratori është i lidhur me motorin me një rrip dhe prodhon energji elektrike për të ngarkuar baterinë. Bateria siguron një ngarkesë 12 volt të energjisë elektrike që është e disponueshme për gjithçka në makinë që ka nevojë për energji elektrike (sistemi i ndezjes, radio,

Për rreth njëqind vjet tani, në të gjithë botën, njësia kryesore e fuqisë në makina dhe motoçikleta, traktorë dhe kombinante dhe pajisje të tjera ka qenë motori me djegie të brendshme. Duke zëvendësuar motorët me djegie të jashtme (me avull) në fillim të shekullit të njëzetë, ai mbetet lloji i motorit më me kosto efektive në shekullin e njëzetë. Në këtë artikull do t'i hedhim një vështrim të detajuar dizajnit, parimit të funksionimit të llojeve të ndryshme të motorëve me djegie të brendshme dhe sistemeve të tij kryesore ndihmëse.

Përkufizimi dhe tiparet e përgjithshme të funksionimit të motorit me djegie të brendshme

Karakteristika kryesore e çdo motori me djegie të brendshme është se karburanti ndizet drejtpërdrejt brenda dhomës së tij të punës, dhe jo në media shtesë të jashtme. Gjatë funksionimit, energjia kimike dhe termike nga djegia e karburantit shndërrohet në punë mekanike. Parimi i funksionimit të një motori me djegie të brendshme bazohet në efektin fizik të zgjerimit termik të gazrave, i cili formohet gjatë djegies së përzierjes karburant-ajër nën presion brenda cilindrave të motorit.

Klasifikimi i motorëve me djegie të brendshme

Në procesin e evolucionit të motorit me djegie të brendshme, llojet e mëposhtme të këtyre motorëve kanë provuar efektivitetin e tyre:

• Pistoni motorët me djegie të brendshme. Në to, dhoma e punës është e vendosur brenda cilindrave, dhe energjia termike shndërrohet në punë mekanike përmes një mekanizmi me gunga që transmeton energjinë e lëvizjes në boshtin e gungës. Motorët e pistonit ndahen, nga ana tjetër, në
• karburator, në të cilin përzierja ajër-karburant formohet në karburator, injektohet në cilindër dhe ndizet atje nga një shkëndijë nga kandela;

• injeksion, në të cilën përzierja furnizohet drejtpërdrejt në kolektorin e marrjes, përmes grykave speciale, nën kontrollin e një njësie kontrolli elektronik, dhe gjithashtu ndizet nga një kandele;
• naftë, në të cilën përzierja ajër-karburant ndizet pa kandele, duke shtypur ajrin, i cili nxehet me presion në një temperaturë që tejkalon temperaturën e djegies dhe karburanti injektohet në cilindra përmes injektorëve.
• Pistoni rrotullues motorët me djegie të brendshme. Në motorët e këtij lloji, energjia termike shndërrohet në punë mekanike përmes rrotullimit të një rotori të një forme dhe profili të veçantë nga gazrat punues. Rotori lëviz përgjatë një "trajektoreje planetare" brenda dhomës së punës në formë të tetë dhe kryen funksionet e një pistoni, një mekanizmi të kohës (mekanizmi i shpërndarjes së gazit) dhe një bosht me gunga.
• Turbinë me gaz motorët me djegie të brendshme. Në këta motorë, shndërrimi i energjisë termike në punë mekanike kryhet duke rrotulluar një rotor me tehe të veçanta në formë pyke, i cili drejton boshtin e turbinës.

Më të besueshmet, jo modeste, ekonomike për sa i përket konsumit të karburantit dhe nevojës për mirëmbajtje të rregullt janë motorët me pistoni.

Pajisjet me lloje të tjera të motorëve me djegie të brendshme mund të përfshihen në Librin e Kuq. Në ditët e sotme, vetëm Mazda prodhon makina me motorë pistoni rrotullues. Chrysler prodhoi një seri eksperimentale makinash me një motor turbinë me gaz, por kjo ishte në vitet '60, dhe asnjë nga prodhuesit e automjeteve nuk u kthye në këtë çështje. Në BRSS, tanket T-80 dhe anijet zbarkuese Zubr ishin të pajisura me motorë turbinash me gaz, por më vonë u vendos që të braktiset ky lloj motori. Në këtë drejtim, ne do të ndalemi në detaje në motorët me djegie të brendshme të pistonit që "kanë fituar dominimin botëror".

Strehimi i motorit kombinohet në një organizëm të vetëm:

• bllok cilindri, brenda dhomave të djegies nga të cilat ndizet përzierja karburant-ajër dhe gazrat nga kjo djegie vënë në lëvizje pistonët;
• mekanizëm fiksimi, e cila transmeton energjinë e lëvizjes në boshtin e gungës;
• mekanizmi i shpërndarjes së gazit, i cili është projektuar për të siguruar hapjen/mbylljen në kohë të valvulave për marrjen / shkarkimin e përzierjes së djegshme dhe gazrave të shkarkimit;
• sistemi i furnizimit ("injektimi") dhe ndezja ("ndezja") e përzierjes karburant-ajër;
• sistemi i heqjes së produkteve të djegies(gazrat e shkarkimit).

Motori i prerë me djegie të brendshme me katër kohë

Kur motori ndizet, një përzierje ajër-karburant injektohet në cilindrat e tij përmes valvulave të marrjes dhe ndizet atje nga një shkëndijë nga kandela. Gjatë djegies dhe zgjerimit termik të gazeve nga presioni i tepërt, pistoni fillon të lëvizë, duke transferuar punën mekanike për të rrotulluar boshtin me gunga.

Funksionimi i një motori me djegie të brendshme pistoni kryhet në mënyrë ciklike. Këto cikle përsëriten me një frekuencë prej disa qindra herë në minutë. Kjo siguron rrotullim të vazhdueshëm përpara të boshtit me gunga që del nga motori.

Le të përcaktojmë terminologjinë. Goditja është një proces pune që ndodh në një motor gjatë një goditjeje të pistonit, më saktë, gjatë një lëvizjeje në një drejtim, lart ose poshtë. Një cikël është një grup rrahjesh të përsëritura në një sekuencë të caktuar. Bazuar në numrin e goditjeve brenda një cikli pune, motorët me djegie të brendshme ndahen në dy goditje (cikli kryhet në një rrotullim të boshtit të gungës dhe dy goditje të pistonit) dhe me katër goditje (në dy rrotullime të boshtit të gungës dhe katër goditje të pistonit). Në të njëjtën kohë, si në ata ashtu edhe në motorët e tjerë, procesi i punës vazhdon sipas planit të mëposhtëm: thithje; kompresim; djegje; zgjerimi dhe lirimi.

Parimet e funksionimit të motorëve me djegie të brendshme

- Parimi i funksionimit të një motori me dy goditje

Kur motori fillon, pistoni, i kryer nga rrotullimi i boshtit të gungës, fillon të lëvizë. Sapo të arrijë në pjesën e poshtme të tij të vdekur (BDC) dhe të fillojë të lëvizë lart, një përzierje karburant-ajër furnizohet në dhomën e djegies së cilindrit.

Në lëvizjen e tij lart, pistoni e ngjesh atë. Kur pistoni arrin pikën e tij të sipërme të vdekur (TDC), një shkëndijë nga kandela elektronike ndez përzierjen karburant-ajër. Duke u zgjeruar menjëherë, avujt e karburantit të djegur e shtyjnë me shpejtësi pistonin në pikën e vdekur të poshtme.

Në këtë kohë, hapet valvula e shkarkimit, përmes së cilës gazrat e nxehtë të shkarkimit hiqen nga dhoma e djegies. Pasi ka kaluar përsëri BDC, pistoni rifillon lëvizjen e tij drejt TDC. Gjatë kësaj kohe, boshti me gunga bën një rrotullim.

Kur pistoni lëviz përsëri, kanali i marrjes së përzierjes karburant-ajër hapet përsëri, i cili zëvendëson të gjithë vëllimin e gazrave të shkarkimit të lëshuar dhe i gjithë procesi përsëritet përsëri. Për shkak të faktit se puna e pistonit në motorë të tillë është e kufizuar në dy goditje, ai bën një numër shumë më të vogël lëvizjesh në një njësi të caktuar kohe sesa në një motor me katër goditje. Humbjet e fërkimit minimizohen. Megjithatë, lëshohet më shumë energji termike dhe motorët me dy goditje nxehen më shpejt dhe më të nxehtë.

Në motorët me dy goditje, pistoni zëvendëson mekanizmin e kohës së valvulave, gjatë lëvizjes së tij në momente të caktuara hapjen dhe mbylljen e hapjeve të hyrjes dhe shkarkimit të punës në cilindër. Shkëmbimi më i keq i gazit në krahasim me një motor me katër goditje është disavantazhi kryesor i sistemit të motorit me djegie të brendshme me dy goditje. Kur hiqen gazrat e shkarkimit, humbet një përqindje e caktuar jo vetëm e substancës së punës, por edhe e fuqisë.

Fushat e zbatimit praktik të motorëve me djegie të brendshme me dy goditje janë motoçikletat dhe skuterët; motorët e varkave, kositësit e lëndinës, sharrat me zinxhir, etj. pajisje me fuqi të ulët.

Motorët me djegie të brendshme me katër goditje nuk i kanë këto disavantazhe, të cilët, në versione të ndryshme, instalohen pothuajse në të gjitha makinat moderne, traktorët dhe pajisjet e tjera. Në to, marrja/shkarkimi i përzierjes së djegshme/gazrave të shkarkimit kryhet në formën e proceseve të veçanta të punës, dhe jo të kombinuara me ngjeshje dhe zgjerim, si në ato me dy goditje. Me ndihmën e një mekanizmi të shpërndarjes së gazit, sigurohet sinkronizmi mekanik i funksionimit të valvulave të marrjes dhe shkarkimit me shpejtësinë e boshtit të gungës. Në një motor me katër goditje, injektimi i përzierjes karburant-ajër ndodh vetëm pasi gazrat e shkarkimit janë hequr plotësisht dhe valvulat e shkarkimit janë mbyllur.

Procesi i funksionimit të një motori me djegie të brendshme

Çdo goditje është një goditje e pistonit nga qendra e vdekur nga lart poshtë. Në këtë rast, motori kalon nëpër fazat e mëposhtme të funksionimit:

• Goditja një, marrja. Pistoni lëviz nga qendra e vdekur nga lart poshtë. Në këtë kohë, një vakum ndodh brenda cilindrit, valvula e marrjes hapet dhe përzierja e karburantit-ajrit hyn. Në fund të marrjes, presioni në zgavrën e cilindrit varion nga 0,07 në 0,095 MPa; temperatura - nga 80 në 120 gradë Celsius.
• Mundi dy, kompresim. Kur pistoni lëviz nga qendra e vdekur e poshtme në krye dhe valvulat e marrjes dhe shkarkimit janë të mbyllura, përzierja e djegshme kompresohet në zgavrën e cilindrit. Ky proces shoqërohet me një rritje të presionit në 1.2-1.7 MPa, dhe temperaturë - deri në 300-400 gradë Celsius.
• Bar tre, zgjerim. Përzierja karburant-ajër ndizet. Kjo shoqërohet me çlirimin e një sasie të konsiderueshme të energjisë termike. Temperatura në zgavrën e cilindrit rritet ndjeshëm në 2.5 mijë gradë Celsius. Nën presion, pistoni lëviz shpejt drejt qendrës së vdekur të poshtme. Treguesi i presionit është nga 4 në 6 MPa.
• Bar katër, lirim. Ndërsa pistoni kthehet në pikën e sipërme të vdekur, hapet valvula e shkarkimit, përmes së cilës gazrat e shkarkimit shtyhen nga cilindri në tubin e shkarkimit dhe më pas në mjedis. Treguesit e presionit në fazën përfundimtare të ciklit janë 0,1-0,12 MPa; temperaturat - 600-900 gradë Celsius.

Sistemet ndihmëse të motorit me djegie të brendshme

Sistemi i ndezjes është pjesë e pajisjeve elektrike të makinës dhe është projektuar për të dhënë një shkëndijë ndezja e përzierjes karburant-ajër në dhomën e punës të cilindrit. Përbërësit e sistemit të ndezjes janë:

• Furnizimi me energji elektrike. Kur motori ndizet, kjo është bateria, dhe kur funksionon, është gjeneratori.
• Çelësi ose çelësi i ndezjes. Kjo ishte më parë një pajisje mekanike, dhe vitet e fundit gjithnjë e më shumë një pajisje kontakti elektrike për furnizimin e tensionit elektrik.
• Ruajtja e energjisë. Një spirale, ose autotransformator, është një njësi e krijuar për të grumbulluar dhe konvertuar energjinë e mjaftueshme për të prodhuar shkarkimin e kërkuar midis elektrodave të kandelave.
• Shpërndarësi i ndezjes (shpërndarës). Një pajisje e krijuar për të shpërndarë një impuls të tensionit të lartë përgjatë telave që çojnë në kandelat e çdo cilindri.

Sistemi i ndezjes së motorit

- Sistemi i marrjes

Është projektuar sistemi i marrjes së motorit me djegie të brendshme Për i pandërprerë parashtresat në motor atmosferike ajri, për përzierjen e tij me lëndë djegëse dhe përgatitjen e një përzierjeje të djegshme. Duhet të theksohet se në motorët me karburator të së kaluarës, sistemi i marrjes përbëhej nga një kanal ajri dhe një filtër ajri. Kjo eshte e gjitha. Sistemi i marrjes së makinave moderne, traktorëve dhe pajisjeve të tjera përfshin:

• Marrja e ajrit. Është një tub i një forme të përshtatshme për çdo motor specifik. Nëpërmjet tij, ajri atmosferik thithet në motor përmes ndryshimit të presionit në atmosferë dhe në motor, ku ndodh një vakum kur pistonët lëvizin.
• Filter ajri. Ky është një material harxhues i krijuar për të pastruar ajrin që hyn në motor nga pluhuri dhe grimcat e ngurta dhe mbajtjen e tyre në filtër.
• Valvula e mbytjes. Një valvul ajri i krijuar për të rregulluar furnizimin e sasisë së kërkuar të ajrit. Mekanikisht aktivizohet duke shtypur pedalin e gazit, dhe në teknologjinë moderne - duke përdorur elektronikë.
• Konsum i shumëfishtë. Shpërndan rrjedhën e ajrit midis cilindrave të motorit. Për t'i dhënë rrjedhës së ajrit shpërndarjen e dëshiruar, përdoren flapa speciale të marrjes dhe një përforcues vakum.

Sistemi i karburantit, ose sistemi i fuqisë së motorit me djegie të brendshme, është "përgjegjës" për pandërprerje furnizimi me karburant për të formuar një përzierje karburant-ajër. Sistemi i karburantit përfshin:

• Rezervuar karburanti- një enë për ruajtjen e benzinës ose karburantit dizel, me një pajisje për grumbullimin e karburantit (pompë).
• Linjat e karburantit- një grup tubash dhe zorrësh përmes të cilave motori merr "ushqimin".
• Një pajisje për formimin e përzierjes, domethënë një karburator ose injektor- një mekanizëm i veçantë për përgatitjen e përzierjes së karburantit-ajrit dhe injektimit të tij në motorin me djegie të brendshme.
• Njësia e kontrollit elektronik Formimi dhe injektimi i përzierjes (ECU) - në motorët me injeksion, kjo pajisje është "përgjegjëse" për punën sinkrone dhe efektive të formimit dhe furnizimit të një përzierje të djegshme në motor.
• Pompë e karburantit- një pajisje elektrike për pompimin e benzinës ose karburantit dizel në linjën e karburantit.
• Një filtër karburanti është një artikull harxhues për pastrim shtesë të karburantit gjatë transportit të tij nga rezervuari në motor.

Diagrami i sistemit të karburantit ICE

- Sistemi i vajosjes

Qëllimi i sistemit të lubrifikimit të motorit me djegie të brendshme është zvogëlimi i forcës së fërkimit dhe efekti i tij shkatërrues në pjesë; plumbi pjesë të tepërta ngrohjes; fshirje produkteve blozë dhe veshin; mbrojtjes metalike nga korrozioni. Sistemi i lubrifikimit të motorit me djegie të brendshme përfshin:

• Tigan vaji- një rezervuar për ruajtjen e vajit të motorit. Niveli i vajit në tigan kontrollohet jo vetëm nga një shirit i veçantë, por edhe nga një sensor.
• Pompë vaji- pompon vajin nga gropa dhe e furnizon atë me pjesët e nevojshme të motorit përmes kanaleve speciale të shpuara - "rrjetit". Nën ndikimin e gravitetit, vaji rrjedh poshtë nga pjesët e lubrifikuara, përsëri në tiganin e vajit, grumbullohet atje dhe cikli i lubrifikimit përsëritet përsëri.
• Filter vaji bllokon dhe heq grimcat e ngurta nga vaji i motorit që rezultojnë nga depozitat e karbonit dhe produktet e konsumimit të pjesëve. Elementi i filtrit zëvendësohet gjithmonë me një të ri së bashku me çdo ndryshim të vajit të motorit.
• Radiator vaji projektuar për të ftohur vajin e motorit duke përdorur lëng nga sistemi i ftohjes së motorit.

Shërben sistemi i shkarkimit të motorit me djegie të brendshme për heqjen shpenzuar gazrat Dhe reduktimin e zhurmës funksionimin e motorit. Në teknologjinë moderne, sistemi i shkarkimit përbëhet nga pjesët e mëposhtme (në rendin në të cilin gazrat e shkarkimit dalin nga motori):

• Një kolektor shkarkimi. Ky është një sistem tubash i bërë nga gize rezistente ndaj nxehtësisë, i cili merr gazra të nxehtë të shkarkimit, lag procesin e tyre primar oscilues dhe e dërgon atë më tej në tubin e shkarkimit.
• Down tub- një dalje e lakuar gazi e bërë nga metali rezistent ndaj zjarrit, i quajtur gjerësisht "pantallona".
• Rezonator, ose, në gjuhën popullore, një "kanaçe" silenciator është një enë në të cilën ndahen gazrat e shkarkimit dhe ulet shpejtësia e tyre.
• Katalizator- një pajisje e krijuar për të pastruar gazrat e shkarkimit dhe për t'i neutralizuar ato.
• Silenciator- një enë me një grup ndarjesh speciale të krijuara për të ndryshuar në mënyrë të përsëritur drejtimin e rrjedhës së gazit dhe, në përputhje me rrethanat, nivelin e zhurmës së tyre.

Sistemi i shkarkimit të motorit

- Sistemi i ftohjes

Nëse motoçikletat, skuterët dhe motoçikletat e lira ende përdorin një sistem ftohjeje të motorit të ajrit - kundër rrjedhës së ajrit, atëherë për pajisje më të fuqishme, natyrisht, nuk mjafton. Ajo operon një sistem ftohjeje të lëngshme të projektuar Për duke hequr nxehtësinë e tepërt në motor dhe reduktimin e ngarkesave termike mbi detajet e tij.

• Radiator Sistemi i ftohjes shërben për çlirimin e nxehtësisë së tepërt në mjedis. Përbëhet nga një numër i madh tubash alumini të lakuar, me fije për transferim shtesë të nxehtësisë.
• Tifoz projektuar për të rritur efektin e ftohjes në radiator nga rrjedha e ajrit që vjen.
• Pompë uji(pompë) - "drejton" ftohësin përmes rrathëve "të vegjël" dhe "të mëdhenj", duke siguruar qarkullimin e tij përmes motorit dhe radiatorit.
• Termostat- një valvul speciale që siguron temperaturën optimale të ftohësit duke e drejtuar atë në një "rreth të vogël", duke anashkaluar radiatorin (me një motor të ftohtë) dhe në një "rreth të madh", përmes radiatorit - kur motori është i ngrohtë.

Funksionimi i koordinuar i këtyre sistemeve ndihmëse siguron efikasitet maksimal nga motori me djegie të brendshme dhe besueshmërinë e tij.

Si përfundim, duhet të theksohet se në të ardhmen e parashikueshme nuk pritet shfaqja e konkurrentëve të denjë për motorin me djegie të brendshme. Ka çdo arsye për të pohuar se në formën e tij moderne, të përmirësuar, do të mbetet lloji dominues i motorit në të gjithë sektorët e ekonomisë botërore për disa dekada.

Sado që njerëzimi përpiqet të heqë qafe motorët me benzinë ​​dhe naftë, të cilët drejtojnë të gjithë transportin, me përjashtim të trolejbusëve dhe tramvajeve, asgjë nuk funksionon. Ka shumë arsye për këtë, disa prej tyre janë të dukshme dhe mund të çojnë në biseda për qeverinë botërore dhe gjëra të ngjashme globale, kështu që ne do të shqyrtojmë një temë më të padëmshme. Nuk është arsyeja pse ne përdorim motorë me djegie të brendshme, por pse ata bëjnë të mundur lëvizjen e shpejtë dhe të sigurt në hapësirë.

Si funksionon një motor me djegie të brendshme?

Nga njëra anë, gjithçka është jashtëzakonisht e thjeshtë - parimi i funksionimit të një motori me djegie të brendshme bazohet në shndërrimin e një lloji të energjisë në një tjetër. Domethënë, energjia e një motori termik të aftë për të shndërruar energjinë kimike të benzinës, karburantit dizel ose gazit natyror në energji mekanike. ICE-të ekzistojnë jo vetëm në formën me të cilën jemi njohur, ato gjithashtu mund të jenë turbinë me gaz dhe rrotullues, por më shpesh përdorim një motor pistoni, i cili dëshmoi vlerën dhe besueshmërinë e tij më shumë se njëqind vjet më parë.

E mira e një motori me djegie të brendshme është se ai mund të funksionojë plotësisht në mënyrë autonome. Ne jemi mësuar me këtë, dhe nuk na duket se ky është një avantazh i madh, por ia vlen të kujtojmë harqet e varura pafuqishëm të një trolejbusi ose bateritë e ngordhura në një makinë të kontrolluar me radio, dhe autonomia merr shumë më tepër rëndësi nga sa dukej. Motori me djegie të brendshme është kompakt, me peshë të lehtë dhe me kosto të ulët, ka mirëmbajtje të mirë dhe mund të përshtatet për disa lloje karburanti në të njëjtën kohë. Është kritikuar për më shumë se njëqind vjet për zhurmën dhe emetimet e dëmshme, por ne kemi mësuar t'i përballojmë disi këto telashe. Por për të përballuar motorin në nivelin e përdoruesit, duhet të dini modelin e tij bazë dhe parimin e funksionimit.

Video në lidhje me parimin e funksionimit të një motori me djegie të brendshme

Si funksionon një motor pistoni dhe sistemet e tij kryesore?

Motori me piston është ende lider në prevalencë dhe është nën kapuçin e çdo makine, nën rezervuarin e çdo motoçiklete. Një farë Wankel u përpoq të krijonte një motor rrotullues alternativ, por ai nuk ishte në gjendje ta çonte dizajnin në përsosmëri, kështu që ne e kujtojmë atë kalimthi. Një motor konvencional me djegie të brendshme pistoni mund të funksionojë me benzinë, naftë, gaz dhe gjithashtu me përbërje alkooli. Gjithashtu po shqyrtohet mundësia e përdorimit të hidrogjenit si lëndë djegëse, por ky dizajn nuk është bërë i përhapur, pavarësisht mirëdashjes dhe premtimit mjedisor.

Strukturisht, rolet kryesore në motor luhen nga mekanizmat e fiksimit dhe shpërndarjes së gazit. Një numër sistemesh përpiqen të sigurojnë funksionimin e tyre të qëndrueshëm, më kryesorët janë sistemet e furnizimit me karburant, lubrifikimit, shkarkimit, ftohjes dhe ndezjes.

E gjithë kjo pajisje është mbledhur në bazë të pjesëve më masive - bllokun e cilindrit dhe kokën e cilindrit. Le të njihemi shkurtimisht me mekanizmat kryesorë, përndryshe do të jetë e vështirë të kuptohet parimi i funksionimit të motorit me djegie të brendshme.

Për të kthyer lëvizjen reciproke në lëvizje rrotulluese, përdoret një mekanizëm fiksimi. Është ai që e shndërron lëvizjen e pistonit në rrotullim të boshtit të gungës. Për të siguruar furnizimin në kohë të karburantit dhe heqjen e gazrave të shkarkimit nga cilindrat, është zhvilluar një mekanizëm i shpërndarjes së gazit i drejtuar nga boshti me gunga. Gazrat e shkarkimit shkarkohen jashtë përmes sistemit të shkarkimit, dhe sistemi i marrjes furnizon sasinë e kërkuar të karburantit, i cili kontrollohet nga një sistem kontrolli - një njësi kontrolli elektronik (ECU).

Motorët me naftë nuk kanë nevojë për një sistem ndezës, pasi karburanti dizel ndizet vetë nën presion, ndërsa benzina duhet të detyrohet të ndizet, gjë që shërben sistemi i ndezjes. Absolutisht të gjitha pjesët e motorit me djegie të brendshme fërkohen me njëra-tjetrën, dhe për të zvogëluar koeficientin e fërkimit, përdoret lubrifikant, i cili shpërndahet në të gjithë motorin nga sistemi përkatës. Gjatë funksionimit, njësia e energjisë gjeneron një sasi të madhe nxehtësie, e cila hiqet dhe transferohet në atmosferë nga sistemi i ftohjes.

Parimi i funksionimit të një motori me djegie të brendshme

Kur gazrat digjen, ato kanë tendencë të zgjerohen. Kjo është baza për funksionimin e çdo motori me djegie të brendshme. Procesi i funksionimit të një motori pistoni ndahet qartë në disa cikle, dhe secili cikël kryhet gjatë një numri të caktuar rrotullimesh të boshtit të gungës. Për motorët me 4 goditje, cikli i punës ndodh në dy rrotullime të boshtit të gungës, në motorët me dy goditje - në një. Gjatë çdo goditje, një proces i caktuar ndodh në motor, i cili i jep emrin goditjes. Tani le të shohim secilën nga masat veç e veç për të kuptuar më mirë thelbin e tyre.

Hyrja

Gjatë goditjes së marrjes, pistoni është në pikën e sipërme të vdekur dhe fillon të zbresë. Në të njëjtën kohë, valvula e marrjes hapet dhe pistoni, ndërkohë, thith përzierjen e përgatitur nga sistemi i furnizimit me energji elektrike, duke mbushur cilindrin me të. Sa më e ngopur të jetë hapësira e cilindrit me përzierjen e punës, aq më efikas ndodh procesi i djegies, kjo është arsyeja pse shumë makina kanë të instaluar disa valvola marrjeje. Për të njëjtat qëllime, përdoret mbingarkesa - turbina rrit presionin e ajrit në sistemin e marrjes dhe për shkak të kësaj, mbushja e cilindrit ndodh shumë herë më me efikasitet, gjë që nuk mund të ndikojë në fuqinë.

Kompresimi

Pistoni ka arritur në pikën e vdekur të poshtme, cilindri është mbushur me përzierjen e ajrit-karburantit dhe valvula e marrjes është mbyllur. Fillon goditja e kompresimit. Pistoni, duke u ngritur lart, ngjesh përzierjen e karburantit në kufijtë që kufizohen nga kapaciteti i dhomës së djegies. Momenti më vendimtar. Pistoni ngrihet në TDC, të gjitha valvulat janë të mbyllura, në dhomën e djegies ka presionin maksimal që mund të arrihet duke marrë parasysh gjendjen e pistonit dhe unazave të ngjeshjes. Tani motori është gati për goditjen kryesore.

Goditje pune

Ajo mori emrin e saj për një arsye. Falë kësaj goditjeje, motori mund të rrotullojë boshtin me gunga. Në këtë moment, sistemi i ndezjes furnizon një shkëndijë në dhomën e djegies dhe ndodh një shpërthim i përzierjes ajër-karburant. Gjatë një shpërthimi, vëllimi i gazit në dhomën e djegies rritet menjëherë disa herë, duke u përpjekur të shtyjë pistonin nga cilindri. Pistoni zbret me bindje, duke transferuar energjinë që rezulton në boshtin e gungës përmes shufrës lidhëse dhe mbetet në pikën e vdekur të poshtme.

Lirimi

Nuk mund të mbetet atje përgjithmonë, boshti me gunga e detyron pistonin të lëvizë lart. Tani valvula e shkarkimit hapet dhe pistoni nxjerr gazrat e shkarkimit përmes tij derisa të arrijë pikën kufitare në krye. Valvula e shkarkimit është e bllokuar dhe fillon një cikël i ri operimi.

Kjo është saktësisht se si ndodh puna në të gjithë motorët me djegie të brendshme me piston. Ekzistojnë disa nuanca dhe dallime në funksionimin e një motori me injeksion dhe karburator, por në thelb kjo nuk ndikon në asnjë mënyrë në procesin kryesor. Ndryshe nga një motor me katër goditje, një motor me dy goditje përfundon një cikël në një rrotullim të boshtit të gungës. Motorët me dy goditje nuk kanë një mekanizëm të shpërndarjes së gazit, domethënë ekzistojnë, por rolin e tij e luan vetë pistoni, duke mbyllur kanalet e hyrjes dhe daljes në kohën e duhur, dhe motori me dy goditje lubrifikohet me vaj. që i shtohet benzinës.

Nëse kemi arritur të hedhim dritë mbi misterin e motorit me djegie të brendshme, e konsiderojmë misionin të kryer.

• Lajme
• Punëtori

Miliarda rubla u ndanë përsëri për industrinë ruse të automobilave

Kryeministri rus Dmitry Medvedev nënshkroi një dekret që parashikon ndarjen e 3.3 miliardë rubla të fondeve buxhetore për prodhuesit rusë të makinave. Dokumenti përkatës është postuar në faqen e qeverisë. Vihet re se alokimet buxhetore fillimisht ishin parashikuar nga buxheti federal për vitin 2016. Nga ana tjetër, dekreti i nënshkruar nga kryeministri miraton rregullat për ofrimin e...

Rrugët në Rusi: edhe fëmijët nuk mund ta duronin. Foto e ditës

Herën e fundit që ky vend, i vendosur në një qytet të vogël në rajonin e Irkutsk, u rinovua 8 vjet më parë. Fëmijët, emrat e të cilëve nuk janë bërë të ditur, vendosën ta rregullojnë vetë këtë problem në mënyrë që të mund të ngasin biçikleta, transmeton portali UK24. Nuk është raportuar reagimi i administratës lokale për foton e cila tashmë është bërë hit i vërtetë në internet. ...

KamAZ i ri me shtrat të sheshtë: me transmetim automatik dhe bosht ngritës (foto)

Kamioni i ri me shtrat të sheshtë është nga seria kryesore 6520. Automjeti i ri është i pajisur me një kabinë nga gjenerata e parë Mercedes-Benz Axor, një motor Daimler, një transmetim automatik ZF dhe një bosht lëvizës Daimler. Për më tepër, boshti i fundit është ai ngritës (i ashtuquajturi "përtaci"), i cili lejon "uljen e ndjeshme të kostove të energjisë dhe përfundimisht ...

Çmimet e shpallura për versionin sportiv të sedanit Volkswagen Polo

Një makinë e pajisur me një motor 1.4 litra 125 kuaj fuqi do të ofrohet me një çmim duke filluar nga 819,900 rubla për versionin me një transmetim manual me 6 shpejtësi. Përveç manualit me 6 shpejtësi, për klientët do të jetë në dispozicion edhe një version i pajisur me një robot DSG me 7 shpejtësi. Për një Volkswagen Polo GT të tillë ata do të kërkojnë nga 889,900 rubla. Siç ka thënë tashmë Auto Mail.Ru, nga një sedan i rregullt...

Sedani i ri Kia do të quhet Stinger

Pesë vjet më parë, në panairin e makinave në Frankfurt, Kia zbuloi sedanin konceptual Kia GT. Vërtetë, vetë koreanët e quajtën atë një kupë sportive me katër dyer dhe la të kuptohet se kjo makinë mund të bëhet një alternativë më e përballueshme për Mercedes-Benz CLS dhe Audi A7. Dhe tani, pesë vjet më vonë, makina koncept Kia GT është transformuar në Kia Stinger. Duke gjykuar nga foto...

Suzuki SX4 i është nënshtruar rimodelimit (foto)

Tani e tutje, në Evropë, makina ofrohet vetëm me motorë turbocharged: litra benzinë ​​(112 kf) dhe njësi 1.4 litra (140 hp), si dhe një motor turbodiesel 1.6 litërsh që zhvillon 120 kuaj fuqi. Para modernizimit, makina u ofrua edhe me një motor benzine 1.6-litërsh 120 kuaj-fuqi me aspirim natyral, por në Rusi kjo njësi do të ruhet. Përveç kësaj, pas...

SUV ikonë Toyota do të zhytet në harresë

Ndërprerja e plotë e prodhimit të veturës, e cila deri më tani prodhohej për tregjet e Australisë dhe Lindjes së Mesme, është planifikuar për në gusht të vitit 2016, raporton Motoring. Prodhimi Toyota FJ Cruiser u shfaq për herë të parë në vitin 2005 në panairin ndërkombëtar të automjeteve në Nju Jork. Nga fillimi i shitjeve e deri më sot, makina ishte e pajisur me benzinë ​​katër litra...

Makinat private do të ndalohen në Helsinki

Për ta bërë realitet një plan kaq ambicioz, autoritetet e Helsinkit synojnë të krijojnë sistemin më të përshtatshëm në të cilin do të fshihen kufijtë midis transportit personal dhe atij publik, transmeton Autoblog. Siç tha Sonja Heikkilä, specialiste e transportit në Bashkinë e Helsinkit, thelbi i nismës së re është mjaft i thjeshtë: qytetarët duhet të kenë...

Video e ditës: makina elektrike arrin 100 km/h për 1.5 sekonda

Makina elektrike, e quajtur Grimsel, ishte në gjendje të përshpejtonte nga zero në 100 km/h për 1.513 sekonda. Arritja u regjistrua në pistën e bazës ajrore në Dübendorf. Makina Grimsel është një makinë eksperimentale e zhvilluar nga studentë nga ETH Cyrih dhe Universiteti i Shkencave të Aplikuara të Lucernit. Makina është krijuar për të marrë pjesë...

Taksitë vetëdrejtuese që vijnë në Singapor

Gjatë testeve, gjashtë Audi Q5 të modifikuara të aftë për të vozitur në mënyrë autonome do të dalin në rrugët e Singaporit. Vitin e kaluar, makina të tilla udhëtuan pa pengesa nga San Francisko në Nju Jork, raporton Bloomberg. Në Singapor, dronët do të lëvizin përgjatë tre rrugëve të përgatitura posaçërisht të pajisura me infrastrukturën e nevojshme. Gjatësia e çdo itinerari do të jetë 6.4...

Makinat më të vjedhura në Moskë në 2018-2019

Renditja e makinave më të vjedhura në Moskë ka mbetur pothuajse e pandryshuar për disa vite. Rreth 35 makina vidhen çdo ditë në kryeqytet, 26 prej të cilave janë të huaja. Markat më të vjedhura Sipas portalit Prime Insurance, makinat më të vjedhura të 2017-ës në...

Në të cilën energjia kimike e karburantit që digjet në zgavrën e tij të punës (dhoma e djegies) shndërrohet në punë mekanike. ICE-të dallohen: motorë pistoni, në të cilët puna e zgjerimit të produkteve të djegies së gaztë kryhet në cilindër (të perceptuar nga një pistoni, lëvizja reciproke e të cilit shndërrohet në lëvizje rrotulluese të boshtit të gungës) ose përdoret drejtpërdrejt në makinën e drejtuar. ; turbinat me gaz, në të cilat puna e zgjerimit të produkteve të djegies perceptohet nga tehet e rotorit; ato reaktive, të cilat përdorin presionin e avionit që ndodh kur produktet e djegies rrjedhin nga gryka. Termi "ICE" përdoret kryesisht për motorët me piston.

Referencë historike

Ideja e krijimit të një motori me djegie të brendshme u propozua për herë të parë nga H. Huygens në 1678; Baruti duhej të përdorej si lëndë djegëse. Motori i parë efikas me djegie të brendshme me gaz u projektua nga E. Lenoir (1860). Shpikësi belg A. Beau de Rocha propozoi (1862) një cikël me katër goditje të motorëve me djegie të brendshme: thithje, ngjeshje, djegie dhe zgjerim, shkarkim. Inxhinierët gjermanë E. Langen dhe N. A. Otto krijuan një motor më efikas me gaz; Otto ndërtoi një motor me katër goditje (1876). Krahasuar me një instalim të motorit me avull, një motor i tillë me djegie të brendshme ishte më i thjeshtë dhe më kompakt, më ekonomik (efikasiteti arriti në 22%), kishte një peshë specifike më të ulët, por kërkonte karburant me cilësi më të lartë. Në vitet 1880 O. S. Kostovich ndërtoi motorin e parë të pistonit të karburatorit me benzinë ​​në Rusi. Në 1897, R. Diesel propozoi një motor me ndezje kompresimi të karburantit. Në 1898–99, uzina Ludwig Nobel (Shën Petersburg) prodhoi naftë duke ecur me vaj. Përmirësimi i motorit me djegie të brendshme bëri të mundur përdorimin e tij në automjetet e transportit: traktor (SHBA, 1901), aeroplan (O. dhe W. Wright, 1903), anija motorike "Vandal" (Rusi, 1903), lokomotivë me naftë (projektuar nga Ya. M. Gakkel, Rusi, 1924).

Klasifikimi

Shumëllojshmëria e formave të projektimit të motorëve me djegie të brendshme përcakton përdorimin e tyre të gjerë në fusha të ndryshme të teknologjisë. Motorët me djegie të brendshme mund të klasifikohen sipas kritereve të mëposhtme : sipas qëllimit (motorët e palëvizshëm - termocentrale të vogla, automobila, detarë, lokomotivë me naftë, aviacion, etj.); natyra e lëvizjes së pjesëve të punës(motorët me pistona reciproke; motorë me piston rrotullues - Motorët Wankel); rregullimi i cilindrave(motorë të kundërt, në linjë, në formë ylli, në formë V); mënyra e kryerjes së ciklit të punës(motorë me katër kohë, me dy goditje); sipas numrit të cilindrave[nga 2 (për shembull, makina Oka) në 16 (për shembull, Mercedes-Benz S 600)]; Metoda e ndezjes së një përzierjeje të djegshme[Motorët me benzinë ​​me ndezje të detyruar (motorët me ndezje me shkëndijë, DsIZ) dhe motorët me naftë me ndezje me kompresim]; Metoda e formimit të përzierjes[me formim përzierjeje të jashtme (jashtë dhomës së djegies - karburator), kryesisht motorë benzinë; me formimin e përzierjes së brendshme (në dhomën e djegies - injeksion), motorët me naftë]; lloji i sistemit të ftohjes(motorë me ftohje të lëngshme, motorë me ftohje me ajër); vendndodhja e boshtit me gunga(motori me bosht me gunga lart, me bosht me gunga të poshtme); lloji i karburantit (benzinë, naftë, motor me gaz); Metoda e mbushjes së cilindrave ( motorë me aspirim natyral - motorë "të aspiruar", me mbingarkesa). Për motorët me aspirim natyral, marrja e ajrit ose e një përzierjeje të djegshme kryhet për shkak të vakumit në cilindër gjatë goditjes së thithjes së pistonit për motorët me mbingarkesë (turbongarkuese), futjen e ajrit ose një përzierje të djegshme në cilindrin e punës; ndodh nën presionin e krijuar nga kompresori për të përftuar fuqi të shtuar të motorit.

Rrjedhat e punës

Nën ndikimin e presionit nga produktet e gazta të djegies së karburantit, pistoni kryen një lëvizje reciproke në cilindër, e cila shndërrohet në lëvizje rrotulluese të boshtit të gungës duke përdorur një mekanizëm fiksimi. Gjatë një rrotullimi të boshtit me gunga, pistoni arrin dy herë në pozicionet e tij ekstreme, ku drejtimi i lëvizjes së tij ndryshon (Fig. 1).

Këto pozicione të pistonit zakonisht quhen qendra të vdekura, pasi forca e aplikuar në piston në këtë moment nuk mund të shkaktojë lëvizje rrotulluese të boshtit të gungës. Pozicioni i pistonit në cilindër në të cilin distanca e boshtit të kunjit të pistonit nga boshti i boshtit të gungës arrin një maksimum quhet qendra e vdekur e sipërme (TDC). Qendra e vdekur e poshtme (BDC) është pozicioni i pistonit në cilindër në të cilin distanca midis boshtit të kunjit të pistonit dhe boshtit të boshtit të gungës arrin një minimum. Distanca midis qendrave të vdekura quhet goditje e pistonit (S). Çdo goditje pistoni korrespondon me një rrotullim 180° të boshtit të gungës. Lëvizja e pistonit në cilindër shkakton një ndryshim në vëllimin e hapësirës mbi piston. Vëllimi i zgavrës së brendshme të cilindrit kur pistoni është në TDC quhet vëllimi i dhomës së djegies V c. Vëllimi i cilindrit të formuar nga pistoni kur ai lëviz midis qendrave të vdekura quhet vëllimi i punës i cilindrit V c. Vëllimi i hapësirës mbi piston kur pistoni është në BDC quhet vëllimi i përgjithshëm i cilindrit V p = V c + V c. Zhvendosja e motorit është prodhimi i zhvendosjes së cilindrit me numrin e cilindrave. Raporti i vëllimit të përgjithshëm të cilindrit Vc me vëllimin e dhomës së djegies Vc quhet raporti i kompresimit E (për benzinë ​​DsIZ 6.5–11; për motorët me naftë 16–23).

Kur pistoni lëviz në cilindër, përveç ndryshimit të vëllimit të lëngut të punës, presioni, temperatura, kapaciteti i nxehtësisë dhe energjia e brendshme e tij ndryshojnë. Cikli i funksionimit është një grup procesesh të njëpasnjëshme që kryhen për të kthyer energjinë termike të karburantit në energji mekanike. Arritja e frekuencës së cikleve të punës sigurohet duke përdorur mekanizma të veçantë dhe sisteme motorike.

Cikli i punës së një motori me djegie të brendshme me katër goditje benzine përfundon në 4 goditje të pistonit (goditje) në cilindër, d.m.th. në 2 rrotullime të boshtit të gungës (Fig. 2).

Goditja e parë është marrja, në të cilën sistemet e marrjes dhe karburantit sigurojnë formimin e një përzierjeje karburant-ajër. Në varësi të dizajnit, përzierja formohet në kolektorin e marrjes (injeksion qendror dhe i shpërndarë i motorëve me benzinë) ose drejtpërdrejt në dhomën e djegies (injektimi i drejtpërdrejtë i motorëve me benzinë, injektimi i motorëve me naftë). Kur pistoni lëviz nga TDC në BDC në cilindër (për shkak të rritjes së vëllimit), krijohet një vakum, nën ndikimin e të cilit një përzierje e djegshme (avulli i benzinës me ajër) hyn përmes valvulës së marrjes së hapjes. Presioni në valvulën e marrjes në motorët me aspirim natyral mund të jetë afër atij atmosferik, dhe në motorët me mbingarkesë mund të jetë më i lartë (0,13-0,45 MPa). Në cilindër, përzierja e djegshme përzihet me gazrat e shkarkimit të mbetur në të nga cikli i mëparshëm i punës dhe formon një përzierje pune. Goditja e dytë është kompresimi, në të cilin valvulat e marrjes dhe shkarkimit mbyllen nga boshti me gunga dhe përzierja e karburantit-ajrit është e ngjeshur në cilindrat e motorit. Pistoni lëviz lart (nga BDC në TDC). Sepse vëllimi në cilindër zvogëlohet, përzierja e punës kompresohet në një presion prej 0,8-2 MPa, temperatura e përzierjes është 500-700 K. Në fund të goditjes së kompresimit, përzierja e punës ndizet nga një shkëndijë elektrike dhe digjet shpejt (në 0,001-0,002 s). Në këtë rast, lëshohet një sasi e madhe nxehtësie, temperatura arrin 2000-2600 K, dhe gazrat, duke u zgjeruar, krijojnë presion të fortë (3,5-6,5 MPa) në piston, duke e lëvizur atë poshtë. Goditja e tretë është goditja e fuqisë, e cila shoqërohet me ndezjen e përzierjes karburant-ajër. Forca e presionit të gazit e lëviz pistonin poshtë. Lëvizja e pistonit përmes mekanizmit të fiksimit shndërrohet në lëvizje rrotulluese të boshtit të gungës, i cili më pas përdoret për të shtyrë automjetin. Kështu, gjatë goditjes së punës, energjia termike shndërrohet në punë mekanike. Goditja e katërt është shkarkimi, në të cilin pistoni, pasi kryen punë të dobishme, lëviz lart dhe shtyn jashtë, përmes valvulës së hapjes së shkarkimit të mekanizmit të shpërndarjes së gazit, gazrat e shkarkimit nga cilindrat në sistemin e shkarkimit, ku pastrohen, ftohen dhe zhurma e reduktuar. Më pas gazrat hyjnë në atmosferë. Procesi i shkarkimit mund të ndahet në paraprak (presioni në cilindër është shumë më i lartë se në valvulën e shkarkimit, shkalla e rrjedhës së gazit të shkarkimit në temperaturat 800-1200 K është 500-600 m/sek) dhe shkarkimi kryesor (shpejtësia në fund të shkarkimit është 60-160 m/sek). Lëshimi i gazrave të shkarkimit shoqërohet me një efekt zëri, për të thithur të cilët janë instaluar silenciatorë. Gjatë ciklit të funksionimit të motorit, puna e dobishme kryhet vetëm gjatë goditjes së fuqisë, dhe tre goditjet e mbetura janë ndihmëse. Për të siguruar rrotullim uniform të boshtit të gungës, në fund të tij është instaluar një volant me një masë të konsiderueshme. Volanti merr energji gjatë goditjes së punës dhe i jep një pjesë të saj për të kryer goditje ndihmëse.

Cikli i punës së një motori me djegie të brendshme me dy goditje kryhet në dy goditje pistoni ose një rrotullim të boshtit të gungës. Proceset e ngjeshjes, djegies dhe zgjerimit janë pothuajse identike me proceset përkatëse të një motori me katër goditje. Fuqia e një motori me dy goditje me të njëjtat dimensione cilindri dhe shpejtësi të rrotullimit të boshtit është teorikisht 2 herë më e madhe se një motor me katër goditje për shkak të numrit të madh të cikleve të funksionimit. Sidoqoftë, humbja e një pjese të vëllimit të punës praktikisht çon në një rritje të fuqisë vetëm me 1.5-1.7 herë. Përparësitë e motorëve me dy goditje përfshijnë gjithashtu uniformitet më të madh të çift rrotullues, pasi cikli i plotë i funksionimit kryhet me çdo rrotullim të boshtit të gungës. Një disavantazh i rëndësishëm i procesit me dy goditje në krahasim me procesin me katër goditje është koha e shkurtër e caktuar për procesin e shkëmbimit të gazit. Efikasiteti i motorëve me djegie të brendshme që përdorin benzinë ​​është 0.25-0.3.

Cikli i funksionimit të motorëve me djegie të brendshme me gaz është i ngjashëm me motorët me djegie të brendshme me benzinë. Gazi kalon nëpër fazat e mëposhtme: avullimi, pastrimi, zvogëlimi hap pas hapi i presionit, furnizimi në sasi të caktuara në motor, përzierja me ajrin dhe ndezja e përzierjes së punës me një shkëndijë.

Karakteristikat e projektimit

Një motor me djegie të brendshme është një njësi teknike komplekse që përmban një numër sistemesh dhe mekanizmash. Në fund Shekulli 20 Në thelb, është bërë një kalim nga sistemet e fuqisë së motorit me djegie të brendshme të karburatorit në ato me injeksion, ndërsa uniformiteti i shpërndarjes dhe saktësia e dozës së karburantit midis cilindrave është rritur dhe bëhet e mundur (në varësi të mënyrës) të kontrollohet në mënyrë më fleksibël formimi i përzierjen karburant-ajër që hyn në cilindrat e motorit. Kjo ju lejon të rrisni fuqinë dhe efikasitetin e motorit.

Një motor me djegie të brendshme pistoni përfshin një strehë, dy mekanizma (manivar dhe shpërndarja e gazit) dhe një numër sistemesh (hyrje, karburant, ndezje, lubrifikimi, ftohje, shkarkim dhe sistem kontrolli). Trupi i motorit me djegie të brendshme është i formuar nga njësi dhe pjesë fikse (blloku cilindri, kavilja, koka e cilindrit) dhe lëvizëse, të cilat kombinohen në grupe: pistoni (pistoni, kunja, unazat e kompresimit dhe vaji), shufra lidhëse, boshti me gunga. Sistemi i furnizimit kryen përgatitjen e një përzierjeje të djegshme të karburantit dhe ajrit në një proporcion që korrespondon me mënyrën e funksionimit dhe në një sasi në varësi të fuqisë së motorit. Sistemi i ndezjes DsIZ është krijuar për të ndezur përzierjen e punës me një shkëndijë duke përdorur një kandele në pika të përcaktuara rreptësisht në kohë në secilin cilindër, në varësi të mënyrës së funksionimit të motorit. Sistemi i nisjes (starteri) shërben për të rrotulluar paraprakisht boshtin e motorit me djegie të brendshme në mënyrë që të ndizet në mënyrë të besueshme karburanti. Sistemi i furnizimit me ajër siguron pastrimin e ajrit dhe zvogëlimin e zhurmës së marrjes me humbje minimale hidraulike. Kur janë nën presion, ndizen një ose dy kompresorë dhe, nëse është e nevojshme, një ftohës ajri. Sistemi i shkarkimit heq gazrat e shkarkimit. Koha siguron futjen në kohë të ngarkesës së freskët të përzierjes në cilindra dhe gazrat e shkarkimit. Sistemi i lubrifikimit shërben për të reduktuar humbjet e fërkimit dhe për të reduktuar konsumin e elementëve lëvizës, dhe ndonjëherë për të ftohur pistonët. Sistemi i ftohjes ruan kushtet e kërkuara të funksionimit termik të motorit me djegie të brendshme; mund të jetë i lëngshëm ose i ajrit. Sistemi I kontrollitështë projektuar për të koordinuar funksionimin e të gjithë elementëve të motorit me djegie të brendshme në mënyrë që të sigurojë performancën e tij të lartë, konsumin e ulët të karburantit dhe treguesit e nevojshëm mjedisor (toksiciteti dhe zhurma) në të gjitha mënyrat e funksionimit në kushte të ndryshme funksionimi me një besueshmëri të caktuar.

Përparësitë kryesore të motorëve me djegie të brendshme ndaj motorëve të tjerë janë pavarësia e tyre nga burimet e vazhdueshme të energjisë mekanike, dimensionet dhe pesha e vogël, gjë që i bën ata të përdoren gjerësisht në makina, makina bujqësore, lokomotiva me naftë, anije, pajisje ushtarake vetëlëvizëse, etj. me motorët me djegie të brendshme, si rregull, kanë autonomi të madhe, mund të instalohen fare thjesht pranë ose në vetë objektin e konsumit të energjisë, për shembull, në termocentrale të lëvizshme, avionë etj. Një nga cilësitë pozitive të motorëve me djegie të brendshme është aftësia për të nisur shpejt në kushte normale. Motorët që punojnë në temperatura të ulëta janë të pajisur me pajisje speciale për të lehtësuar dhe përshpejtuar ndezjen.

Disavantazhet e motorëve me djegie të brendshme janë: fuqia totale e kufizuar në krahasim, për shembull, me turbinat me avull; niveli i lartë i zhurmës; shpejtësi relativisht e lartë e rrotullimit të boshtit të gungës gjatë fillimit dhe pamundësia e lidhjes së drejtpërdrejtë me rrotat lëvizëse të konsumatorit; toksiciteti i shkarkimit. Karakteristika kryesore e projektimit të motorit është lëvizja reciproke e pistonit, e cila kufizon shpejtësinë e rrotullimit, duke shkaktuar shfaqjen e forcave inerciale të pabalancuara dhe momenteve prej tyre.

Përmirësimi i motorëve me djegie të brendshme synon rritjen e fuqisë, efikasitetit, uljen e peshës dhe dimensioneve të tyre, përmbushjen e kërkesave mjedisore (uljen e toksicitetit dhe zhurmës), sigurimin e besueshmërisë në një raport të pranueshëm çmim-cilësi. Është e qartë se motori me djegie të brendshme nuk është mjaft ekonomik dhe, në fakt, ka efikasitet të ulët. Pavarësisht nga të gjitha truket teknologjike dhe elektronika "e zgjuar", efikasiteti i motorëve modernë të benzinës është përafërsisht. tridhjetë%. Motorët më ekonomikë me naftë me djegie të brendshme kanë një efikasitet prej 50%, pra edhe ata e lëshojnë gjysmën e karburantit si lëndë të dëmshme në atmosferë. Megjithatë, zhvillimet e fundit tregojnë se motorët me djegie të brendshme mund të bëhen vërtet efikas. Në EcoMotors International Ata ridizajnuan motorin me djegie të brendshme, i cili mbajti pistonët, shufrat lidhës, boshtin me gunga dhe volantin, por motori i ri është 15-20% më efikas, dhe është gjithashtu shumë më i lehtë dhe më i lirë për t'u prodhuar. Në këtë rast, motori mund të funksionojë me disa lloje të karburantit, duke përfshirë benzinë, naftë dhe etanol. Kjo u arrit falë modelit të kundërt të motorit, në të cilin dhoma e djegies formohet nga dy pistona që lëvizin drejt njëri-tjetrit. Në këtë rast, motori është me dy goditje dhe përbëhet nga dy module me nga 4 piston secili, të lidhur me një tufë të veçantë të kontrolluar elektronikisht. Motori kontrollohet plotësisht në mënyrë elektronike, duke rezultuar në efikasitet të lartë dhe konsum minimal të karburantit.

Motori është i pajisur me një turbongarkues të kontrolluar elektronikisht që përdor energjinë e gazrave të shkarkimit dhe gjeneron energji elektrike. Në përgjithësi, motori ka një dizajn të thjeshtë me 50% më pak pjesë se një motor konvencional. Nuk ka bllok të kokës së cilindrit, është bërë nga materiale të zakonshme. Motori është shumë i lehtë: për 1 kg peshë prodhon më shumë se 1 litër fuqi. Me. (më shumë se 0,735 kW). Motori me përvojë EcoMotors EM100, me përmasa 57.9 x 104.9 x 47 cm, peshon 134 kg dhe prodhon 325 hp. Me. (rreth 239 kW) në 3500 rpm (karburant dizel), diametri i cilindrit 100 mm. Konsumi i karburantit i një makine me pesë vende me një motor EcoMotors është planifikuar të jetë jashtëzakonisht i ulët - në nivelin 3-4 litra për 100 km.

Grail Engine Technologies Company ka zhvilluar një motor unik me dy goditje me performancë të lartë. Pra, me një konsum prej 3–4 litra për 100 km, motori prodhon një fuqi prej 200 kf. Me. (rreth 147 kW). Motori me fuqi 100 kf. Me. peshon më pak se 20 kg dhe ka një fuqi prej 5 litrash. Me. – vetëm 11 kg. Në të njëjtën kohë, motori me djegie të brendshme"Motori i Grailit" plotësojnë standardet më të rrepta mjedisore. Vetë motori përbëhet nga pjesë të thjeshta, të prodhuara kryesisht me derdhje (Fig. 3). Karakteristikat e tilla shoqërohen me skemën e funksionimit të Grail Engine. Ndërsa pistoni lëviz lart, presioni negativ i ajrit krijohet në fund dhe ajri depërton në dhomën e djegies përmes një valvule të veçantë fibër karboni. Në një moment të caktuar në lëvizjen e pistonit, karburanti fillon të furnizohet, pastaj në pikën e sipërme të vdekur, me ndihmën e tre kandela elektrike konvencionale, ndizet përzierja karburant-ajër dhe valvula në piston mbyllet. Pistoni zbret, cilindri është i mbushur me gazra të shkarkimit. Me arritjen e pikës së vdekur të poshtme, pistoni fillon të lëvizë përsëri lart, rrjedha e ajrit ventilon dhomën e djegies, duke shtyrë jashtë gazrat e shkarkimit dhe cikli i funksionimit përsëritet.

Motori kompakt dhe i fuqishëm Grail është ideal për automjetet hibride, ku një motor benzine prodhon energji elektrike dhe motorët elektrikë lëvizin rrotat. Në një makinë të tillë, "Grail Engine" do të funksionojë në modalitetin optimal pa rritje të papritur të energjisë, gjë që do të rrisë ndjeshëm qëndrueshmërinë e saj, do të zvogëlojë zhurmën dhe konsumin e karburantit. Në të njëjtën kohë, dizajni modular lejon që dy ose më shumë "Grail Engines" me një cilindër të lidhen me një bosht me gunga të përbashkët, gjë që bën të mundur krijimin e motorëve në linjë me fuqi të ndryshme.

ICE përdorin si lëndë djegëse motorike konvencionale ashtu edhe ato alternative. Premtues është përdorimi i hidrogjenit në motorët e transportit me djegie të brendshme, i cili ka një nxehtësi të lartë të djegies dhe nuk ka CO dhe CO 2 në gazrat e shkarkimit. Megjithatë, ka probleme me koston e lartë të marrjes së tij dhe ruajtjes së tij në bordin e automjetit. Po testohen opsionet për termocentrale të kombinuara (hibride) të automjeteve, në të cilat motorët me djegie të brendshme dhe motorët elektrikë punojnë së bashku.

Në rrugët tona më së shpeshti mund të gjeni makina që konsumojnë benzinë ​​dhe naftë. Nuk ka ardhur ende koha e makinave elektrike. Prandaj, le të shqyrtojmë parimin e funksionimit të një motori me djegie të brendshme (ICE). Karakteristika e tij dalluese është shndërrimi i energjisë së shpërthimit në energji mekanike.

Kur punoni me termocentrale me benzinë, ekzistojnë disa metoda për formimin e përzierjes së karburantit. Në një rast, kjo ndodh në karburator, dhe më pas të gjitha furnizohen në cilindrat e motorit. Në një rast tjetër, benzina injektohet drejtpërdrejt në kolektorin ose dhomën e djegies përmes grykave speciale (injektorëve).

Për të kuptuar plotësisht funksionimin e motorëve me djegie të brendshme, duhet të dini se ekzistojnë disa lloje të motorëve modernë që kanë provuar efektivitetin e tyre në funksionim:

• motorët me benzinë;
• motorët që konsumojnë naftë;
• instalimet e gazit;
• pajisje me gaz-naftë;
• opsionet rrotulluese.

Parimi i funksionimit të këtyre llojeve të motorëve me djegie të brendshme është pothuajse i njëjtë.

Ciklet e akullit

Secili përmban karburant, i cili, duke shpërthyer në dhomën e djegies, zgjerohet dhe shtyn një piston të montuar në bosht me gunga. Më tej, ky rrotullim transmetohet në rrotat e makinës përmes mekanizmave dhe përbërësve shtesë.

Si shembull, ne do të konsiderojmë një motor me katër goditje me benzinë, pasi është opsioni më i zakonshëm i termocentralit në makinat në rrugët tona.

Pra ju:

1. hapet hapja e hyrjes dhe dhoma e djegies mbushet me përzierjen e përgatitur të karburantit
2. dhoma mbyllet dhe vëllimi i saj zvogëlohet gjatë goditjes së ngjeshjes
3. përzierja shpërthen dhe e shtyn pistonin, i cili merr një impuls energjie mekanike
4. dhoma e djegies pastrohet nga produktet e djegies

Secila nga këto faza të funksionimit të motorit me djegie të brendshme përfshin disa procese të njëkohshme. Në rastin e parë, pistoni është në pozicionin e tij më të ulët, ndërsa të gjitha valvulat që pranojnë karburantin janë të hapura. Faza tjetër fillon me mbylljen e plotë të të gjitha vrimave dhe lëvizjen e pistonit në pozicionin maksimal të sipërm. Në të njëjtën kohë, gjithçka është e ngjeshur.

Pasi të keni arritur përsëri pozicionin më të lartë të pistonit, voltazhi aplikohet në kandelin dhe krijon një shkëndijë, duke ndezur përzierjen për të shpërthyer. Forca e këtij shpërthimi e shtyn pistonin poshtë, dhe në këtë kohë hapen portat e shkarkimit dhe dhoma pastrohet nga gazi i mbetur. Pastaj gjithçka përsëritet.

Funksionimi i karburatorit

Formimi i përzierjes së karburantit në makinat e gjysmës së parë të shekullit të kaluar u zhvillua duke përdorur një karburator. Për të kuptuar se si funksionon një motor me djegie të brendshme, duhet të dini se inxhinierët e automobilave projektuan sistemin e karburantit në atë mënyrë që një përzierje e përgatitur të furnizohej në dhomën e djegies.

Dizajni i karburatorit

Karburatori ishte përgjegjës për formimin e tij. Ai përziente benzinën dhe ajrin në përmasat e duhura dhe i dërgoi të gjitha në cilindra. Kjo thjeshtësi relative e dizajnit të sistemit e lejoi atë të mbetet një pjesë e domosdoshme e njësive të benzinës për një kohë të gjatë. Por më vonë disavantazhet e tij filluan të mbizotërojnë mbi avantazhet e tij dhe nuk plotësuan kërkesat në rritje për makinat në përgjithësi.

Disavantazhet e sistemeve të karburatorit:

• nuk ka asnjë mënyrë për të siguruar mënyra ekonomike gjatë ndryshimeve të papritura në mënyrat e drejtimit;
• tejkalimi i kufijve të substancave të dëmshme në gazrat e shkarkimit;
• fuqia e ulët e makinave për shkak të mospërputhjes së përzierjes së përgatitur me gjendjen e makinës.

Ata u përpoqën t'i kompensonin këto mangësi me furnizim të drejtpërdrejtë me benzinë ​​përmes injektorëve.

Funksionimi i motorëve me injeksion

Parimi i funksionimit të një motori me injektim është të injektojë direkt benzinë ​​në kolektorin e marrjes ose dhomën e djegies. Vizualisht, gjithçka është e ngjashme me funksionimin e një njësie me naftë, kur furnizimi është i dozuar dhe vetëm në cilindër. Dallimi i vetëm është se njësitë e injektimit kanë të instaluar priza.

Dizajni i injektorit

Fazat e funksionimit të motorëve me benzinë ​​me injeksion të drejtpërdrejtë nuk ndryshojnë nga versioni i karburatorit. I vetmi ndryshim është në vendin ku formohet përzierja.

Për shkak të këtij opsioni të projektimit, sigurohen avantazhet e motorëve të tillë:

• rritje e fuqisë deri në 10% me karakteristika teknike të ngjashme me karburatorin;
• kursime të dukshme në benzinë;
• përmirësimi i performancës mjedisore në drejtim të emetimeve.

Por me avantazhe të tilla ka edhe disavantazhe. Ato kryesore janë mirëmbajtja, mirëmbajtja dhe konfigurimi. Ndryshe 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 sensorësh të ndryshëm të instaluar në makinë.

Metodat e injektimit të karburantit

Gjatë evolucionit të furnizimit me karburant të motorit, ky proces ka lëvizur vazhdimisht më pranë dhomës së djegies. Në motorët më modernë me djegie të brendshme, pika e furnizimit me benzinë ​​dhe vendi i djegies janë bashkuar. Tani përzierja nuk formohet më në karburator ose në kolektorin e marrjes, por injektohet direkt në dhomë. Le të shqyrtojmë të gjitha opsionet për pajisjet e injektimit.

Opsioni i injektimit me një pikë

Opsioni më i thjeshtë i projektimit duket si injektimi i karburantit përmes një injektori të vetëm në kolektorin e marrjes. Dallimi me një karburator është se ky i fundit furnizon përzierjen e përfunduar. Në versionin e injektimit, karburanti furnizohet përmes grykës. Përfitimi është kursimi në konsum.

Opsioni i furnizimit me karburant me një pikë

Kjo metodë gjithashtu formon përzierjen jashtë dhomës, por përfshin sensorë që sigurojnë furnizim direkt në secilin cilindër përmes kolektorit të marrjes. Ky është një opsion më ekonomik për përdorimin e karburantit.

Injeksion direkt në dhomë

Ky opsion deri tani bën përdorimin më efektiv të aftësive të dizajnit të injektimit. Karburanti spërkatet drejtpërdrejt në dhomë. Për shkak të kësaj, niveli i emetimeve të dëmshme zvogëlohet, dhe makina merr, përveç kursimeve më të mëdha të gazit, fuqi të shtuar.

Shkalla e rritur e besueshmërisë së sistemit redukton faktorin negativ në lidhje me mirëmbajtjen. Por pajisje të tilla kërkojnë karburant me cilësi të lartë.