Unitate de masina de carte
Deoarece centrala electrică la motorul cu ardere internă a vehiculului.
În funcție de tipul de combustibil utilizat motoarele sunt împărțite în benzină, motorină și gaz.
Benzina - motoarele care funcționează cu combustibil lichid (benzină) cu aprindere prin scânteie. Înainte de a fi alimentat în cilindrii de combustibil al motorului este amestecat cu aerul, în anumite proporții, folosind un carburator.
Diesel - motoarele cu aprindere prin compresie, care rulează pe combustibil lichid (motorină). livrarea de combustibil se realizează injector și amestecarea cu aerul are loc în interiorul cilindrului.
În cazul în care motorul cu ardere internă la fiecare zece litri de combustibil consumat, din păcate, doar aproximativ doi litri merge la lucru util, și toate celelalte - pentru mediu „cald“. Eficiența (COP) Motoarele fabricate în prezent este de aproximativ 20%. Dar lumea nu a inventat încă un motor termic mai bun, care ar putea funcționa în mod fiabil pentru o lungă perioadă de timp și la o eficiență mai mare.
motoare pe benzină
Mecanismele și sistemele de un motor pe benzină majore includ:
Pentru a începe, ia în considerare un simplu motor pe benzină cu un singur cilindru (fig. 6), și să se ocupe cu principiul funcționării sale. Luați în considerare procesele sale și de a afla, în cele din urmă, în cazul în care are în continuare același cuplu, care în cele din urmă vine la roțile motoare ale autovehiculului.
Partea principală a motorului cu un singur cilindru (fig. 6) este un cilindru cu întărit pe acesta un cap detașabil.
Fig. 6. un singur cilindru benzina motor cu ardere internă 1 - chiulasă; 2 - un cilindru; 3 - piston; 4 - inele de piston; 5 - pini piston; 6 - o tijă de legătură; 7 - arbore cotit; 8 - volanta; 9 - manivelă; 10 - arborelui cu came; 11 - o camă a unui arbore cu came; 12 - pârghia; 13 - supapa de admisie; 14 - bujii
Dacă vom continua comparația cu componente de vehicule cunoscute în obiecte de zi cu zi, împreună cu capul de cilindru este similar cu o ceașcă obișnuită întors cu susul în jos.
In interiorul cilindrului este plasat un alt „sticlă“, de asemenea, cu capul în jos - un piston. Inele pistoane pe piston sunt în caneluri speciale. Ei alunecă pe suprafața suprafeței interioare a cilindrului, și ei, de asemenea, nu permit gazele formate în timpul funcționării motorului pentru a rupe în jos. În același timp, împiedică inelele de infiltrare uleiul care lubrifiază suprafața internă a cilindrului.
Folosind un deget și o tijă de piston conectat la manivela arborelui cotit care se rotește în lagăre montate în carter. La capătul arborelui cotit este montat volantului masiv.
Prin supapa de admisie în cilindru primește amestec combustibil (amestec de aer cu benzină) și în afară prin gazele de eșapament supapei de evacuare. Supapele deschide atunci când ciocnirea camele arborelui cu came pe leviere rotative. Atunci când ies din supapele de pârghie cu camă în siguranță, închis sub influența arcuri puternice. Un arbore cu came cu came antrenate să se rotească de către arborele cotit al motorului.
Alezajul filetată în chiulasă este înșurubată bujie care alunecare scânteie electrică între electrozii săi aprinde amestecul de lucru (acest amestec combustibil, amestecat cu reziduurile de gaze de eșapament, care vor fi descrise mai în detaliu printr-o pereche de pagini).
După ce a devenit familiarizat cu detaliile de bază ale motorului cu un singur cilindru, ați început deja să speculeze cu privire la modul în care funcționează. Dar să înțeleagă încă cu modul în care există o transformare a mișcare rectilinie alternativă a pistonului în cilindrul într-o mișcare de rotație a arborelui cotit. Acest motor a fost conectarea grup tijă și piston.
Să vedem de acțiunile biciclistului.
Prin apăsarea pe pedala cu un picior, ne întoarcem axul pedalei pe o jumătate de tură, apoi ajută la a doua etapă, împingând cealaltă pedală și. roata se rotește, plimbari cu bicicleta.
Trebuie remarcat faptul că activitatea a două picioare - este un exemplu de un motor în doi cilindri. Pentru a nu se simt inselati, se poate lega la un picior pedala și doar l utilizați pentru experimentul nostru.
La un studiu mai aprofundat de funcționare piciorului ciclistului se poate vedea principiul de lucru al conectării de grup de motoare tijă-piston. Rolul bielei efectuează picioare copan, tija de piston cu capul de sus este genunchi, bine, capul inferior al tijei de conectare de pe manivela - este piciorul pe pedala.
Genunchi biciclist se mișcă numai în sus și în jos (ca pistonul), iar pedala de picior are circumferențial (ca manivela arborelui cotit). Aceasta este transformarea mișcare rectilinie alternativă în mișcare de rotație.
Componentele motorului de interacțiune care leagă gruparea tijă-piston este aceeași ca și în exemplul de mai sus, cu biciclistul contactul piciorului.
Figura 7 prezintă unii parametri ai cilindrului și piston, care este caracterizat prin motorul (volumul cilindrului și accident vascular cerebral).
Fig. 7. motor cursa pistonului și volumul cilindrului: a) pistonul este în punctul mort inferior; b) un piston de top punct mort
Pozițiile extreme ale pistonului, atunci când acesta este cel mai departe de axa arborelui cotit, sau aproape de ea, numit de sus „mort“ punctul (TDC) și de jos „mort“ (BDC).
Atunci când bicicleta genunchiul piciorului, precum și pistonul va fi periodic în poziția de sus și de jos.
Accident vascular cerebral (S) este o cale de traversat de un punct de „mort“ la altul.
Volumul camerei de ardere (Vc) este volumul localizat deasupra pistonului se află în punctul mort superior.
Volumul Stroke (Vp) este volumul prin deplasarea eliberat pistonului de la punctul mort superior la BDC.
Volumul unui cilindru plin este suma volumului camerei de ardere și volumul de lucru: Vn = VP + Vc.
Capacitatea motorului - este suma volumului de lucru al cilindrului. Măsurat volum de lucru în litri.
Atâta timp cât noi considerăm doar motor cu un singur cilindru și toate motoarele mașinilor moderne de pasageri, de regulă, au 2, 3, 4, 5, 6, 8 și chiar 12 cilindri.
Cea mai mare volumul total de lucru, cu atât mai puternic este motorul. Puterea măsurată în kilowați sau cai putere (kW sau CP).
Ciclul de funcționare a motorului în patru timpi carburator
Motoarele cu ardere internă sunt diferite unul față de celălalt ciclu la care operează.
Ciclu de lucru - un set de procese de lucru succesive se repetă periodic în fiecare cilindru în timpul funcționării motorului.
Fluxul de lucru care are loc în cilindru într-un accident vascular cerebral, numit tact.
În funcție de numărul de cicluri care alcătuiesc ciclul de funcționare, motoarele sunt împărțite în două tipuri:
în patru timpi, în care ciclul de lucru se realizează în patru timpi,
În mașini, de regulă, se aplică motoarele în patru timpi, si motociclete si barci pe motor - doi timpi. personal de călătorie pe întinderi de apă va vorbi mai târziu, dar cu patru bare ale unui motor de automobil va înțelege chiar acum.
Ciclul de funcționare al motorului în patru timpi carburator cuprinde următoarele cicluri:
orificiul de intrare a amestecului combustibil,
amestec de comprimare,
Evacuare.
Fig. 8. Ciclul de funcționare a motorului în patru timpi carburatorul: a) un orificiu de intrare; b) comprimare; c) cursa de lucru; g) eliberarea
Primul ciclu - aportul de amestec combustibil (Figura 8a.).
Un amestec de gaze este un amestec de combustibil fin atomizat cu aer în anumite proporții. Prepararea amestecului în motor este angajat în carburator sau injector, așa cum vom discuta mai târziu. Între timp, ar trebui să știe că raportul de combustibil de aer de aproximativ 1:15 este considerată optimă pentru procesul de ardere normală.
În cazul în care cursa de admisie a punctului mort superior de piston se deplasează spre punctul mort inferior. Volumul de mai sus crește cu piston. Cilindrul este umplut cu un amestec combustibil prin supapa de admisie deschisă. Cu alte cuvinte, pistonul atrage în amestecul de combustie.
amestec de admisie continuă atâta timp cât pistonul ajunge la punctul mort inferior. În timpul primului ciclu al motorului cotit arborele cotit este rotit cu o jumătate de tură.
În procesul de umplere a amestecului aer-combustibil cilindru este amestecat cu resturi ale gazelor de evacuare și își schimbă denumirea, acum acest amestec se numește muncă.
Al doilea ciclu - amestecuri de compresie de lucru (figura 8b.).
Atunci când cursa de compresie a pistonului din punctul mort inferior se deplasează spre punctul mort superior. Ambele supape sunt închise ermetic, astfel încât amestecul de lucru este comprimat.
De la fizica școală cu toții că atunci când gaze comprimate temperatura lor crește. Presiunea din cilindrul de deasupra pistonului la capătul cursei de compresie ajunge la 9.10 kg / cm² și temperatura de 300-400 ° C
În instrucțiunile din fabrică pe vehiculul pe care îl puteți vedea unul dintre parametrii motorului numit - „raportul de compresie“ (de exemplu, 8,5). Și ce este?
Raportul de compresie arată cât de multe ori mai mult decât volumul total al volumului camerei de ardere cilindru (Vn / Vc - a se vedea figura 7 ..). La motoarele pe benzină, la sfârșitul cursei de compresie, volumul deasupra pistonului scade în 8-11 ori.
In timpul cursei de compresie a arborele cotit al motorului se rotește prin următoarea jumătate de turn. De la începutul primei măsuri până la sfârșitul celei de a doua, se pare deja o tură.
Al treilea accident vascular cerebral - accident vascular cerebral (Figura 8c.).
În timpul al treilea ciclu de ceas este convertit eliberat în timpul arderii amestecului de energie de lucru în lucru mecanic. Presiunea gazului în expansiune este transmisă pistonului și apoi, prin intermediul bielei și o pârghie de pe arborele cotit.
Aici este locul unde are forța care determină rotirea arborelui cotit al motorului și, în cele din urmă, roțile motoare ale autovehiculului.
La finalul amestecului de combustibil timpi de compresie este aprins de o scânteie electrică, alunecă între electrozii bujiei. La începutul ciclului de accident vascular cerebral amestec începe să se extindă ars în mod activ. Deoarece supapele de admisie și de evacuare sunt în continuare închise, gazele de expansiune este doar o singură ieșire - pentru a împinge pistonul mobil.
Sub acțiunea de a ajunge la o valoare de 50 kg / cm² presiunea, iar pistonul începe să se deplaseze până la punctul mort inferior. În acest caz, întreaga suprafață a pistonului de presare forță a mai multor tone, care este transmis prin intermediul bielei la manivela arborelui cotit, creând un cuplu.
Arbore cotit la locul de muncă în cursul următoarei face o jumătate de tură.
Al patrulea accident vascular cerebral - Evacuare (Figura 8d.).
Atunci când pistonul se deplasează de la mort inferior la punctul mort superior se deschide supapa de evacuare (orificiul de intrare este încă închis) și gazele de eșapament sunt evacuate la o viteză ridicată de cilindrul motorului.
De aceea, a auzit zgomotul unui puternic, atunci când pe drum în mișcare mașină fără tobă de eșapament, dar mai mult pe care mai târziu. Între timp, să acorde o atenție la arborele cotit al motorului - în cazul în care cursa de evacuare, el ia încă o jumătate de tură. Și tot ciclul de patru timpi, el a făcut două rotații complete.
După cursa de evacuare începe un nou ciclu de lucru, și totul se repetă: admisie - compresie - accident vascular cerebral - eliberare. și așa mai departe.
Acum, mă întreb care unul dintre voi a observat că lucrul mecanic util se face de către un motor cu un singur cilindru pentru un singur ciclu de ceas - măsurați cursa! Restul de trei cicluri (de evacuare, orificiul de admisie și compresie) sunt doar pregătitoare și ele sunt făcute de energia cinetică a inerției de rotație a arborelui cotit și volantul.
Volantul (Figura 9). - un disc metalic solid, care este montat pe un arbore cotit al motorului. In timpul cursei de lucru a pistonului printr-o tijă de legătură și manivelă se rotește arborele cotit al motorului, care transmite rezerva de energie de rotație a volantului.
Fig. 9. Arborele cotit al motorului cu volant 1 - pini manivelă; 2 - contragreutate; 3 - dantură volantului; 4 - radicalul (referință) colului uterin; 5 - Motor arbore cotit
Stocate în energie de rotație a volantului în masă permite înapoi prin arborele cotit, tija de conectare și piston accident vascular cerebral motorului pentru a efectua lucrări de pregătire ciclu. Pistonul se deplasează în sus (în cazul în care cursa de evacuare și raportul de compresie) și în jos (în cazul în care cursa de admisie) se datorează energiei cedat volantei.
Dacă motorul are mai mulți cilindri, care lucrează într-o anumită ordine, ciclurile de pregătire în unele cilindri sunt făcute în detrimentul energiei dezvoltate în cealaltă, și a volantului, desigur, de asemenea, ajută.
Ca un copil, probabil că a avut o jucărie, care a fost numit un top. Tu învârti energia mâinilor sale (accident vascular cerebral) și fericit privit cât timp se rotește. În mod similar, masiv volanta - untwist, stochează energie, dar mult mai mult decât jucărie unui copil, iar apoi această energie este folosită pentru a deplasa pistonul în ciclurile de pregătire.
motoare diesel
Caracteristica principală a motorului diesel este că combustibilul este alimentat sau pompa cu duza injector direct în cilindrul motorului la presiune ridicată la capătul cursei de compresie. alimentarea cu combustibil de înaltă presiune din cauza necesității ca gradul de compresie al acestor motoare este semnificativ mai mare decât cea a benzinei.
Deoarece presiunea și temperatura în cilindrul motorului diesel este foarte mare, auto-aprinderea combustibilului are loc. Acest lucru înseamnă că este necesar să se aprindă amestecul artificial. Prin urmare, motoarele diesel sunt lipsesc nu numai lumânări, ci și întregul sistem de aprindere.
Motorul diesel cu patru timpi Ciclul de funcționare
Primul ciclu - un orificiu de intrare utilizat pentru umplerea cilindrului motorului doar cu aer.
Atunci când pistonul se deplasează de la mort superior către punctul mort inferior se produce aspirația aerului prin supapa de admisie deschisă.
Al doilea accident vascular cerebral - compresie, este necesar să se pregătească pentru auto-aprindere a combustibilului diesel.
Atunci când se deplasează cu pistonul mort superior comprimă aerul într-o 18-22 de ori (la benzină 8-11 ori). Prin urmare, la finalul cursei de compresie, presiunea de deasupra pistonului este de 40 kg / cm² și temperatura crește peste 500 de grade.
Al treilea ciclu - cursul de lucru, servește pentru a transforma combustibilul combustibil în energie mecanică de lucru.
La finalul cursei de compresie în camera de ardere printr-o duză sub presiune este alimentat combustibil diesel care se aprinde datorită temperaturii ridicate a aerului comprimat.
În timpul arderii combustibilului diesel gazele în expansiune creează o forță care deplasează pistonul în poziția centrală mort inferior și prin biela manivele arborelui cotit.
Al patrulea ciclu - evacuare, servește pentru a elibera cilindrul din gazele de eșapament.
Pistonul din centrul mort de jos se ridica spre centrul mort superior și, prin supapa de evacuare deschisă împinge gazele de eșapament.
La mișcarea descendentă ulterioară a pistonului suge porțiunea de aer proaspăt, există o cursă de admisie și ciclul de lucru se repetă.
încărcați în motorul diesel cu privire la toate mecanismele și detaliile considerabil mai mult decat benzina, iar acest lucru duce în mod natural la o creștere a greutății sale, mărimea și costul.
În același timp, motorul diesel are avantaje incontestabile - un consum de combustibil mai mic decat benzina „fratele“, precum și absența sistemului de aprindere care reduce semnificativ numărul de posibile defecțiuni în timpul funcționării.