Λειτουργία κινούμενης εικόνας κινητήρα εσωτερικής καύσης. Πλήρης κύκλος κινητήρα

Κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι μια συσκευή στην οποία η χημική ενέργεια ενός καυσίμου μετατρέπεται σε χρήσιμο μηχανικό έργο.

Παρά το γεγονός ότι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι ένας σχετικά ατελής τύπος θερμικής μηχανής (ογκώδης, δυνατός θόρυβος, τοξικών εκπομπώνκαι την ανάγκη για ένα σύστημα για την αφαίρεσή τους, έναν σχετικά σύντομο πόρο, την ανάγκη για ψύξη του λιπαντικού, υψηλή πολυπλοκότητα στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη συντήρηση, ένα πολύπλοκο σύστημα ανάφλεξης, ένας μεγάλος αριθμός απόφορώντας εξαρτήματα, υψηλή κατανάλωσηκαυσίμου κ.λπ.), λόγω της αυτονομίας του (το καύσιμο που χρησιμοποιείται περιέχει πολύ περισσότερη ενέργεια από τις καλύτερες ηλεκτρικές μπαταρίες), οι κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι πολύ διαδεδομένοι, για παράδειγμα, στις μεταφορές
ICE 16 βαλβίδα 4 κύλινδρος

Τύποι κινητήρων εσωτερικής καύσης

Εμβολοφόρος κινητήρας εσωτερικής καύσης

Περιστροφικός κινητήρας εσωτερικής καύσης

Κινητήρας εσωτερικής καύσης αεριοστροβίλου

Κύκλοι λειτουργίας κινητήρων εσωτερικής καύσης με έμβολο

Οι εμβολοφόροι κινητήρες εσωτερικής καύσης ταξινομούνται ανάλογα με τον αριθμό των περιόδων στον κύκλο λειτουργίας: δίχρονοι και τετράχρονοι.

Ο κύκλος λειτουργίας στους κινητήρες εσωτερικής καύσης με έμβολο αποτελείται από πέντε διαδικασίες: εισαγωγή, συμπίεση, καύση, εκτόνωση και εξαγωγή. Σε έναν κινητήρα, ο κύκλος λειτουργίας μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με το ακόλουθο ευρέως χρησιμοποιούμενο σχήμα:

1. Κατά τη διαδικασία εισαγωγής, το έμβολο μετακινείται από κορυφαίοι νεκροίσημεία (v.m.t.)Προς την κάτω μέρος νεκρό σημείο(ν.μ.τ.), και ο κενός χώρος πάνω από τον κύλινδρο του εμβόλου γεμίζει με ένα μείγμα αέρα και καυσίμου. Λόγω της διαφοράς πίεσης στην πολλαπλή εισαγωγής και μέσα στον κύλινδρο του κινητήρα, όταν ανοίγει η βαλβίδα εισαγωγής, το μείγμα εισέρχεται (αναρροφάται) στον κύλινδρο σε μια χρονική στιγμή που ονομάζεται γωνία ανοίγματος της βαλβίδας εισαγωγήςφ α.

Αέρας μίγμα καυσίμουκαι τα προϊόντα καύσης (που παραμένουν πάντα στον όγκο του χώρου συμπίεσης από τον προηγούμενο κύκλο), ανακατεύοντας μεταξύ τους, σχηματίζουν ένα μείγμα εργασίας. Προσεκτικά ψημένο μείγμα εργασίαςαυξάνει την απόδοση της καύσης του καυσίμου, άρα δίνεται η προετοιμασία του μεγάλη προσοχήσε όλους τους τύπους εμβολοφόρων κινητήρων.

Ποσότητα μίγμα αέρα-καυσίμου, η είσοδος στον κύλινδρο κατά τη διάρκεια ενός κύκλου εργασίας ονομάζεται φρέσκο ​​φορτίο και τα προϊόντα καύσης που παραμένουν στον κύλινδρο μέχρι να εισέλθει ένα νέο φορτίο ονομάζονται υπολειμματικά αέρια.

Για να αυξήσουν την απόδοση του κινητήρα, προσπαθούν να αυξήσουν την απόλυτη τιμή του φρέσκου φορτίου και το κλάσμα βάρους του στο μείγμα εργασίας.

2. Κατά τη διαδικασία συμπίεσης, και οι δύο βαλβίδες είναι κλειστές και το έμβολο κινείται από το επίπεδο του εδάφους. στον ε.μ.τ. και μειώνοντας τον όγκο της κοιλότητας υπερεμβόλου, συμπιέζει το μείγμα εργασίας (στο γενική περίπτωση υγρό εργασίας). Η συμπίεση του ρευστού εργασίας επιταχύνει τη διαδικασία καύσης και έτσι καθορίζει την πιθανή πλήρη χρήση της θερμότητας που απελευθερώνεται όταν το καύσιμο καίγεται στον κύλινδρο.

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης κατασκευάζονται με δυνατότητα σε μεγαλύτερο βαθμόσυμπίεση, η οποία σε περιπτώσεις εξαναγκασμένης ανάφλεξης του μείγματος φτάνει σε τιμή 10-12, και όταν χρησιμοποιείται η αρχή της αυτανάφλεξης του καυσίμου επιλέγεται στην περιοχή 14-22.

3. Κατά τη διαδικασία καύσης, το καύσιμο οξειδώνεται από το οξυγόνο του αέρα που περιλαμβάνεται στο μείγμα εργασίας, με αποτέλεσμα η πίεση στην κοιλότητα του παραπάνω εμβόλου να αυξάνεται απότομα.

Στο υπό εξέταση σχήμα, το μείγμα εργασίας σε κατάλληλη στιγμήκοντά στην ε.μ.τ. αναφλέγεται από εξωτερική πηγή χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό σπινθήρα υψηλής τάσης(περίπου 15 τ.μ.). Για την παροχή σπινθήρα στον κύλινδρο, χρησιμοποιείται ένα μπουζί, το οποίο βιδώνεται στην κεφαλή του κυλίνδρου.

Για κινητήρες όπου το καύσιμο αναφλέγεται από τη θερμότητα που παράγεται από την προθέρμανση συμπιεσμένος αέρας, δεν χρειάζεται μπουζί. Τέτοιοι κινητήρες είναι εξοπλισμένοι με ένα ειδικό ακροφύσιο, μέσω του οποίου την κατάλληλη στιγμή το καύσιμο εγχέεται στον κύλινδρο υπό πίεση 100 ÷ 300 kg/cm² (≈ 10-30 MN/m²) ή περισσότερο.

4. Κατά τη διαδικασία διαστολής, τα θερμά αέρια, προσπαθώντας να διασταλούν, μετακινούν το έμβολο από την κορυφή. προς ν.μ.τ. Ολοκληρώνεται η διαδρομή εργασίας του εμβόλου, το οποίο μεταδίδει την πίεση μέσω της μπιέλας στο ημερολόγιο της μπιέλας στροφαλοφόρος άξωνκαι το γυρίζει.

5. Κατά τη διαδικασία απελευθέρωσης, το έμβολο κινείται από το επίπεδο του εδάφους. στον ε.μ.τ. και μέσω της δεύτερης βαλβίδας, που ανοίγει αυτή τη στιγμή, ωθεί τα καυσαέρια έξω από τον κύλινδρο. Τα προϊόντα καύσης παραμένουν μόνο στον όγκο του θαλάμου καύσης, από όπου δεν μπορούν να εξαναγκαστούν από το έμβολο. Η συνέχεια της λειτουργίας του κινητήρα διασφαλίζεται με την επακόλουθη επανάληψη των κύκλων λειτουργίας.

Οι διαδικασίες που σχετίζονται με την προετοιμασία του μείγματος εργασίας για καύση στον κύλινδρο, καθώς και την απελευθέρωση του κυλίνδρου από προϊόντα καύσης, σε μονοκύλινδρους κινητήρες πραγματοποιούνται με την κίνηση του εμβόλου λόγω της ενέργειας του σφονδύλου, την οποία συσσωρεύει κατά τη διάρκεια το χτύπημα ισχύος.

Στους πολυκύλινδρους κινητήρες, οι βοηθητικές διαδρομές κάθε κυλίνδρου εκτελούνται λόγω της εργασίας άλλων (παρακείμενων) κυλίνδρων. Επομένως, αυτοί οι κινητήρες μπορούν, καταρχήν, να λειτουργούν χωρίς σφόνδυλο.

Για ευκολία μελέτης, ο κύκλος λειτουργίας διάφορους κινητήρεςΧωρίζονται σε διεργασίες ή, αντίθετα, ομαδοποιούν τις διεργασίες του κύκλου εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση του εμβόλου σε σχέση με τα νεκρά σημεία στον κύλινδρο. Αυτό επιτρέπει να εξετάζονται όλες οι διεργασίες σε κινητήρες με έμβολο ανάλογα με την κίνηση του εμβόλου, η οποία είναι πιο βολική.

Το τμήμα του κύκλου εργασίας που πραγματοποιείται στο διάστημα κίνησης του εμβόλου μεταξύ δύο γειτονικών νεκρών σημείων ονομάζεται διαδρομή.

Στη διαδρομή, και επομένως στην αντίστοιχη διαδρομή του εμβόλου, δίνεται το όνομα της διαδικασίας που είναι θεμελιώδης για μια δεδομένη κίνηση του εμβόλου ανάμεσα στα δύο νεκρά σημεία (θέσεις) του.

Σε έναν κινητήρα, κάθε διαδρομή (διαδρομή εμβόλου) αντιστοιχεί, για παράδειγμα, σε σαφώς καθορισμένες βασικές διαδικασίες: εισαγωγή, συμπίεση, διαστολή, εξάτμιση. Επομένως, σε τέτοιους κινητήρες υπάρχουν διαφορετικές διαδρομές: εισαγωγή, συμπίεση, διαστολή και εξάτμιση. Κάθε ένα από αυτά τα τέσσερα ονόματα αποδίδεται αντίστοιχα στις διαδρομές του εμβόλου.

Σε οποιουσδήποτε κινητήρες εσωτερικής καύσης με έμβολο, ο κύκλος λειτουργίας αποτελείται από τις πέντε διαδικασίες που συζητήθηκαν παραπάνω σύμφωνα με το σχήμα που συζητήθηκε παραπάνω σε τέσσερις διαδρομές εμβόλου ή σε δύο μόνο διαδρομές εμβόλου. Σύμφωνα με αυτό εμβολοφόρους κινητήρεςχωρίζεται σε δίχρονο και τετράχρονο.

Τέσσερα εγκεφαλικό κινητήραπαρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον Nikolaus Otto το 1876 και ως εκ τούτου είναι επίσης γνωστός ως κύκλος Otto. Ο τεχνικά σωστός όρος είναι τετράχρονος κύκλος. Τετράχρονοι κινητήρεςείναι ο πιο διαδεδομένος τύπος κινητήρα στις μέρες μας. Τοποθετούνται σχεδόν σε όλα επιβατικά αυτοκίνητακαι φορτηγά.

Ο τετράχρονος κινητήρας παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον Nikolaus Otto το 1876 και ως εκ τούτου είναι επίσης γνωστός ως κύκλος Otto. Ο τεχνικά σωστός όρος είναι τετράχρονος κύκλος. Ο τετράχρονος κινητήρας είναι ίσως ο πιο κοινός τύπος κινητήρα στις μέρες μας. Τοποθετούνται σε όλα τα αυτοκίνητα και φορτηγά.

Οι τέσσερις διαδρομές του κύκλου είναι η εισαγωγή, η συμπίεση, η διαστολή και η εξάτμιση. καυσαέρια. Το καθένα αντιστοιχεί σε ένα ολοταχώςέμβολο, επομένως ένας πλήρης κύκλος απαιτεί δύο στροφές του στροφαλοφόρου άξονα.

Εγκεφαλικό πρόσληψης.
Κατά τη διάρκεια της εισαγωγής, το έμβολο μετακινείται από το TDC (πάνω νεκρό σημείο) προς το BDC (κάτω νεκρό σημείο), αντλώντας μια νέα φόρτιση του μείγματος αέρα-καυσίμου. Ο κινητήρας που φαίνεται στο σχήμα έχει μια "poppet" βαλβίδα εισαγωγής που ανοίγει από τη ροή του φρέσκου φορτίου που εισέρχεται. Κάποιοι πρώιμοι κινητήρες λειτουργούσαν με αυτόν τον τρόπο. Ωστόσο, στους σύγχρονους κινητήρες η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει από το έκκεντρο της βαλβίδας ελέγχου.

Εγκεφαλικό επεισόδιο συμπίεσης.
Αφού φτάσει στο BDC, το έμβολο αρχίζει να ανεβαίνει στο TDC, η πίεση στον κύλινδρο αυξάνεται, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει και το μείγμα αέρα-καυσίμου συμπιέζεται.

Διαδρομή επέκτασης ή διαδρομή ισχύος.
Λίγο πριν το τέλος του κύκλου συμπίεσης, το μείγμα καυσίμου-αέρα αναφλέγεται από έναν σπινθήρα από το μπουζί. Κατά τη διάρκεια της διαδρομής του εμβόλου από το TDC στο BDC, το καύσιμο καίγεται και υπό την επίδραση της θερμότητας του καυσίμου που καίγεται, το μίγμα εργασίας διαστέλλεται, ωθώντας το έμβολο. Όταν τα αέρια διαστέλλονται, υφίστανται χρήσιμη εργασία, επομένως, η διαδρομή του εμβόλου κατά τη διάρκεια αυτής της διαδρομής του στροφαλοφόρου άξονα ονομάζεται διαδρομή ισχύος.

Απελευθερώστε το εγκεφαλικό επεισόδιο.
Μετά το BDC του κύκλου λειτουργίας, η βαλβίδα εξαγωγής ανοίγει και το έμβολο που κινείται προς τα πάνω εκτοπίζει τα καυσαέρια από τον κύλινδρο του κινητήρα. Όταν το έμβολο φτάσει στο TDC, η βαλβίδα εξαγωγής κλείνει και ο κύκλος ξεκινά ξανά.

Τα κινούμενα σχέδια δείχνουν τη βασική αρχή λειτουργίας ενός κυλίνδρου ενός τετράχρονου κινητήρα.

(seyretpic id= 20 align=center)

Πολλοί λάτρεις του αυτοκινήτου και άλλα άτομα που απέχουν πολύ από τη γνώση και την κατανόηση του πώς λειτουργεί ένας κινητήρας αυτοκινήτου θέλουν να δουν ξεκάθαρα τη λειτουργία του κινητήρα και να εξετάσουν όλες τις διεργασίες που συμβαίνουν μέσα. Αν δεν είστε μαθητής του σχετικού Εκπαιδευτικά ιδρύματα, όπου μέσα ειδικές τάξειςκαι τις αίθουσες διδασκαλίας τοποθετούν κομμένα μοντέλα κινητήρων και άλλα εκπαιδευτικό υλικό, τότε είναι αρκετά δύσκολο να καταλάβουμε πώς λειτουργεί ο κινητήρας. Η ξερή περιγραφή σε βιβλία σχετικά με το πόσες διαδρομές περνούν κατά τη λειτουργία του κινητήρα και σε ποιο σημείο φτάνει το έμβολο σε μια συγκεκριμένη στιγμή προορίζεται για άτομα που μπορούν τουλάχιστον να το φανταστούν και δεν είναι τόσο μακριά από αυτό το θέμα. Οι σπάνιες ασπρόμαυρες εικόνες σε τέτοια λογοτεχνία δεν μπορούν επίσης να ρίξουν φως σε αυτό το ζήτημα. Ως εκ τούτου, παρουσιάζω την προσοχή σας σύγχρονο gifκινούμενα σχέδια για το πώς λειτουργεί ο κινητήρας από το εσωτερικό. Η οπτικοποίηση όλων των διαδικασιών θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε βαθύτερα την αρχή του σχεδιασμού και της λειτουργίας του κινητήρα στο αυτοκίνητό σας.

Αυτό το κινούμενο σχέδιο δείχνει έναν εν σειρά τετράχρονο κινητήρα με δύο βαλβίδες εισαγωγής και δύο βαλβίδες εξαγωγής σε κάθε κύλινδρο. Η πρώτη διαδρομή είναι η εισαγωγή, το εύφλεκτο μείγμα που παρασκευάζεται στο καρμπυρατέρ εισέρχεται στον κύλινδρο και αναρροφάται στον κύλινδρο από πολλαπλή εισαγωγήςόταν ανοίξουν οι βαλβίδες εισαγωγής. Αυτό το κινούμενο σχέδιο δείχνει την έγχυση χρησιμοποιώντας έναν εγχυτήρα, έτσι ώστε το μείγμα να σχηματίζεται απευθείας στον κύλινδρο. Οι βαλβίδες ανοίγουν, ο αέρας ρέει και το καύσιμο εγχέεται ταυτόχρονα. Η δεύτερη διαδρομή είναι η συμπίεση. Αυτή τη στιγμή, οι βαλβίδες εισαγωγής κλείνουν και το έμβολο ανεβαίνει στον κύλινδρο, συμπιέζοντας το μείγμα καυσίμου και αέρα στον όγκο. Η τρίτη διαδρομή είναι η διαδρομή ισχύος του εμβόλου κάτω από τον κύλινδρο, λόγω του γεγονότος ότι συμβαίνει ανάφλεξη εύφλεκτο μείγμααφού το μπουζί παράγει σπινθήρα. Η ενέργεια ανάφλεξης, που είναι ουσιαστικά μια μικρή έκρηξη, σπρώχνει το έμβολο προς τα κάτω. Αυτό το κύμα αναγκάζει τις μπιέλες να περιστρέφουν τον στροφαλοφόρο άξονα και, κατά συνέπεια, να κινούν τον σφόνδυλο και να μεταδίδουν την περιστροφή στους τροχούς του αυτοκινήτου. Έτσι λειτουργεί ο κινητήρας. Στην τέταρτη διαδρομή, το έμβολο επιστρέφει στον κύλινδρο, ανοίγοντας βαλβίδες εξαγωγήςκαι τα καυσαέρια μέσω μια πολλαπλή εξαγωγήςκαι το σύστημα καυσαερίων (σιγαστήρα, σωλήνας εξάτμισης) εισέρχεται στην ατμόσφαιρα. Στη συνέχεια οι κύκλοι επαναλαμβάνονται μέχρι να τελειώσει το καύσιμο ή ο κινητήρας να σταματήσει κλείνοντας την ανάφλεξη.

Σε αυτό το κινούμενο σχέδιο μπορείτε να δείτε πώς κινούνται οι άξονες του μηχανισμού διανομής αερίου και ποια θέση καταλαμβάνουν τα έμβολα στους κυλίνδρους σε σχέση μεταξύ τους κατά τη λειτουργία του κινητήρα. Τα χρώματα υποδεικνύουν σχηματικά τους ρυθμούς, σύμφωνα με εκείνους που τους ανατέθηκαν στην πρώτη κινούμενη εικόνα παραπάνω.

Εδώ μπορείτε να δείτε πώς λειτουργεί ο διανομέας (διανομέας σπινθήρα στους κυλίνδρους, διανομέας ανάφλεξης) και να παρατηρήσετε τη σειρά με την οποία εκπέμπονται οι σπινθήρες στους κυλίνδρους. Την κατάλληλη στιγμή, ένας ολισθητήρας που βρίσκεται στον άξονα του διανομέα της ανάφλεξης μεταδίδει την τάση στο επιθυμητό τμήμα του καλύμματος του διανομέα και μέσω του καλωδίου υψηλής τάσης ο σωστός κύλινδρος. Ένα καλώδιο υψηλής τάσης που τοποθετείται στο μπουζί το κάνει να λειτουργεί παράγοντας σπινθήρα μέσα στον κύλινδρο. Ήδη ανάβει το μείγμα.

Αυτή η κινούμενη εικόνα δείχνει πώς η ροή του αέρα συλλαμβάνεται μέσω της εισαγωγής αέρα και διέρχεται από αυτήν φίλτρο αέρακαι σχηματίζοντας μείγμα με καύσιμο εισέρχεται στους κυλίνδρους. Παρακάτω φαίνεται το σύστημα λίπανσης του κινητήρα, το οποίο διασφαλίζει τη λειτουργία όλων των περιστρεφόμενων εξαρτημάτων του κινητήρα. Η εισαγωγή λαδιού βρίσκεται στο κάτω μέρος της εσοχής του κάρτερ και, χρησιμοποιώντας μια αντλία, το λάδι ρέει προς τα πάνω. κανάλια λαδιούκαι φτάνει στα σωστά μέρη.

Εμφανίζεται η λειτουργία του εγχυτήρα και του ελεγκτή που καθορίζει την έγχυση την απαιτούμενη στιγμή.

Ένας κινητήρας αυτοκινήτου μπορεί να μοιάζει με ένα μεγάλο μπερδεμένο χάος από μεταλλικά μέρη, σωλήνες και καλώδια για τους αμύητους. Ταυτόχρονα, ο κινητήρας είναι η «καρδιά» σχεδόν κάθε αυτοκινήτου - το 95% όλων των αυτοκινήτων λειτουργούν με κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε τη λειτουργία ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης: του γενική αρχή, θα μελετήσουμε τα συγκεκριμένα στοιχεία και τις φάσεις της λειτουργίας του κινητήρα, θα ανακαλύψουμε πώς ακριβώς το δυναμικό του καυσίμου μετατρέπεται σε περιστροφική δύναμη και θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε στο επόμενες ερωτήσεις: πώς λειτουργεί ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης, τι τύποι κινητήρων υπάρχουν και τι σημαίνουν ορισμένες παράμετροι και χαρακτηριστικά του κινητήρα; Και, όπως πάντα, όλα αυτά είναι απλά και προσιτά, σαν δύο φορές.

ο κύριος στόχος κινητήρας βενζίνηςΗ δουλειά ενός αυτοκινήτου είναι να μετατρέπει τη βενζίνη σε κίνηση, έτσι ώστε το αυτοκίνητό σας να μπορεί να κινείται. Επί του παρόντος, ο ευκολότερος τρόπος για να δημιουργήσετε κίνηση από τη βενζίνη είναι απλά να την κάψετε μέσα στον κινητήρα. Έτσι, ένας "κινητήρας" αυτοκινήτου είναι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης - δηλ. καύση βενζίνης συμβαίνει μέσα σε αυτό.

Υπάρχει διαφορετικά είδηΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ. Κινητήρες ντίζελείναι μια από τις μορφές, και οι αεριοστρόβιλοι είναι μια εντελώς διαφορετική μορφή. Κάθε ένα από αυτά έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Λοιπόν, όπως θα παρατηρήσετε, αφού υπάρχει κινητήρας εσωτερικής καύσης, τότε πρέπει να υπάρχει κινητήρας εξωτερική καύση. Η ατμομηχανή στα παλιομοδίτικα τρένα και ατμόπλοια είναι ακριβώς αυτό. καλύτερο παράδειγμακινητήρα εξωτερικής καύσης. Καύσιμα (κάρβουνο, ξύλο, λάδι, οποιοδήποτε άλλο) σε ατμομηχανήκαίγεται έξω από τον κινητήρα για να δημιουργήσει ατμό και ο ατμός δημιουργεί κίνηση μέσα στον κινητήρα. Φυσικά, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι πολύ πιο αποδοτικός (τουλάχιστον καταναλώνει πολύ περισσότερο λιγότερο καύσιμοανά χιλιόμετρο διαδρομής οχήματος) από έναν κινητήρα εξωτερικής καύσης· επιπλέον, ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι πολύ μικρότερος σε μέγεθος από έναν αντίστοιχο κινητήρα εξωτερικής καύσης. Αυτό εξηγεί γιατί δεν βλέπουμε ούτε ένα αυτοκίνητο που να μοιάζει με ατμομηχανή.

Τώρα ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πώς λειτουργεί ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης.

Ας δούμε την αρχή πίσω από κάθε παλινδρομική μηχανή εσωτερικής καύσης: εάν βάλετε μια μικρή ποσότητα καυσίμου υψηλής ενέργειας (όπως η βενζίνη) σε ένα μικρό κλειστό χώρο και το ανάψετε (αυτό το καύσιμο), θα απελευθερωθεί μια απίστευτη ποσότητα ενέργειας στο μορφή ενός διαστελλόμενου αερίου. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ενέργεια, για παράδειγμα, για να προωθήσετε μια πατάτα. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια μετατρέπεται σε κίνηση αυτής της πατάτας. Για παράδειγμα, εάν ρίξετε λίγη βενζίνη σε ένα σωλήνα, του οποίου η μία άκρη είναι καλά κλειστή και η άλλη ανοιχτή, και στη συνέχεια βάλετε μια πατάτα και βάλετε φωτιά στη βενζίνη, τότε η έκρηξή της θα προκαλέσει την κίνηση αυτής της πατάτας λόγω για να το πιέσετε από τη βενζίνη που εκρήγνυται, έτσι η πατάτα θα πετάξει ψηλά στον ουρανό εάν δείξετε το σωλήνα προς τα πάνω. Περιγράψαμε εν συντομία την αρχή λειτουργίας ενός αρχαίου κανονιού. Αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ενέργεια βενζίνης για πιο ενδιαφέροντες σκοπούς. Για παράδειγμα, εάν μπορείτε να δημιουργήσετε έναν κύκλο εκρήξεων βενζίνης εκατοντάδες φορές το λεπτό και εάν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ενέργεια για χρήσιμους σκοπούς, τότε να ξέρετε ότι έχετε ήδη τον πυρήνα για έναν κινητήρα αυτοκινήτου!

Σχεδόν όλα τα αυτοκίνητα στις μέρες μας χρησιμοποιούν αυτό που λέγεται τετράχρονος κύκλος καύσηςγια να μετατρέψει τη βενζίνη σε κίνηση. Ο τετράχρονος κύκλος είναι επίσης γνωστός ως κύκλος Otto, από τον Nicholas Otto, ο οποίος τον εφηύρε το 1867. Να, λοιπόν, αυτές οι 4 διαδρομές του κινητήρα:

1. Διαδρομή εισαγωγής καυσίμου
2. Διαδρομή συμπίεσης καυσίμου
3. Εγκεφαλικό επεισόδιο καύσης
4. Εγκεφαλικό επεισόδιο εξάτμισης

Φαίνεται ότι όλα είναι ήδη ξεκάθαρα από αυτό, έτσι δεν είναι; Μπορείτε να δείτε στο παρακάτω σχήμα ότι ένα στοιχείο που ονομάζεται έμβολο αντικαθιστά μια πατάτα στο «κανόνι πατάτας» που περιγράψαμε προηγουμένως. Το έμβολο είναι συνδεδεμένο με στροφαλοφόρος άξωνχρησιμοποιώντας μια μπιέλα. Απλώς μην φοβάστε τους νέους όρους - στην πραγματικότητα, δεν υπάρχουν πολλοί από αυτούς στην αρχή της λειτουργίας του κινητήρα!

Τα ακόλουθα στοιχεία κινητήρα υποδεικνύονται με γράμματα στο σχήμα:

A - Εκκεντροφόρος άξονας
B - Κάλυμμα βαλβίδας
C - Βαλβίδα εξαγωγής
D - Θύρα εξάτμισης
E - Κυλινδροκεφαλή
F - Κοιλότητα ψυκτικού
G - Μπλοκ κινητήρα
H - Κάρτερ λαδιού
I - κάρτερ κινητήρα
J - Μπουζί
K - Βαλβίδα εισαγωγής
L - Είσοδος
Μ - Έμβολο
N - Βάση σύνδεσης
O - Ρουλεμάν μπιέλας
P - Στροφαλοφόρος άξονας

Δείτε τι συμβαίνει όταν ένας κινητήρας περνάει τον πλήρη τετράχρονο κύκλο του:

1. Η αρχική θέση του εμβόλου είναι στην κορυφή, αυτή τη στιγμή ανοίγει η βαλβίδα εισαγωγής και το έμβολο κινείται προς τα κάτω, ρουφώντας έτσι το προετοιμασμένο μείγμα βενζίνης και αέρα στον κύλινδρο. Αυτό είναι το εγκεφαλικό επεισόδιο πρόσληψης. Μόνο μια μικροσκοπική σταγόνα βενζίνης χρειάζεται να αναμειχθεί με τον αέρα για να λειτουργήσει το όλο πράγμα.
2. Όταν το έμβολο φτάσει στο δικό του χαμηλότερΟ σημείο, τότε η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει και το έμβολο αρχίζει να κινείται ξανά προς τα πάνω (η βενζίνη «παγιδεύεται»), συμπιέζοντας αυτό το μείγμα καυσίμου και αέρα. Η συμπίεση στη συνέχεια θα κάνει την έκρηξη πιο ισχυρή.
3. Όταν το έμβολο φτάσει στην κορυφή της διαδρομής του, το μπουζί εκπέμπει έναν σπινθήρα που παράγεται από πάνω από δέκα χιλιάδες βολτ για να ανάψει τη βενζίνη. Εμφανίζεται έκρηξη και η βενζίνη στον κύλινδρο εκρήγνυται, σπρώχνοντας το έμβολο προς τα κάτω με απίστευτη δύναμη.
4. Αφού το έμβολο φτάσει ξανά στο κάτω μέρος της διαδρομής του, είναι η σειρά της βαλβίδας εξαγωγής να ανοίξει. Στη συνέχεια το έμβολο κινείται προς τα πάνω (αυτό συμβαίνει με αδράνεια) και το εξαντλημένο μείγμα βενζίνης και αέρα εξέρχεται από τον κύλινδρο μέσω της οπής εξάτμισης για να ξεκινήσει το ταξίδι του προς εξάτμισηκαι πιο πέρα ​​στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Τώρα που η βαλβίδα είναι πίσω στην κορυφή, ο κινητήρας είναι έτοιμος για τον επόμενο κύκλο, έτσι ρουφάει το επόμενο μέρος του μείγματος αέρα και βενζίνης για να περιστρέψει περαιτέρω τον στροφαλοφόρο άξονα, ο οποίος, στην πραγματικότητα, μεταδίδει τη ροπή του περαιτέρω. τη μετάδοση στους τροχούς. Τώρα δείτε παρακάτω πώς λειτουργεί ο κινητήρας και στις τέσσερις διαδρομές.

Μπορείτε να δείτε τη λειτουργία ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης πιο καθαρά σε δύο κινούμενα σχέδια παρακάτω:

Πώς λειτουργεί ο κινητήρας - κινούμενα σχέδια

Σημειώστε ότι η κίνηση που δημιουργείται από τη λειτουργία μιας μηχανής εσωτερικής καύσης είναι περιστροφική, ενώ η κίνηση που δημιουργείται από ένα πιστόλι πατάτας είναι γραμμική (ευθεία). Σε έναν κινητήρα, η γραμμική κίνηση των εμβόλων μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα. Περιστροφική κίνησητο χρειαζόμαστε γιατί σκοπεύουμε να γυρίσουμε τους τροχούς του αυτοκινήτου μας.

Τώρα ας δούμε όλα τα μέρη που συνεργάζονται ως ομάδα για να συμβεί αυτό, ξεκινώντας από τους κυλίνδρους!

Ο πυρήνας ενός κινητήρα είναι ένας κύλινδρος με ένα έμβολο που κινείται πάνω και κάτω μέσα στον κύλινδρο. Ο κινητήρας που περιγράφεται παραπάνω έχει έναν κύλινδρο. Φαίνεται, τι άλλο χρειάζεται για ένα αυτοκίνητο;! Αλλά όχι, για ένα αυτοκίνητο άνετη βόλταΧρειάζεται τουλάχιστον 3 ακόμη από αυτούς τους κυλίνδρους με έμβολα και όλα τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για αυτό το ζευγάρι (βαλβίδες, μπιέλες κ.λπ.), αλλά ένας κύλινδρος είναι κατάλληλος μόνο για τα περισσότερα χλοοκοπτικά. Κοιτάξτε - παρακάτω στο animation θα δείτε τη λειτουργία ενός 4κύλινδρου κινητήρα:

Τύποι κινητήρων

Τα αυτοκίνητα έχουν συνήθως τέσσερις, έξι, οκτώ και ακόμη και δέκα, δώδεκα και δεκαέξι κυλίνδρους (οι τρεις τελευταίες επιλογές εγκαθίστανται κυρίως σε σπορ αυτοκίνητακαι βολίδες). ΣΕ πολυκύλινδρος κινητήραςΌλοι οι κύλινδροι βρίσκονται συνήθως με έναν από τους τρεις τρόπους:

• Σειρά
• σε σχήμα V
• Αντίθετος

Εδώ είναι - και οι τρεις τύποι διάταξης κυλίνδρων στον κινητήρα:

Εν σειρά διάταξη 4 κυλίνδρων

Αντίθετη διάταξη 4 κυλίνδρων

Διάταξη σε σχήμα V 6 κυλίνδρων

Διάφορες διαμορφώσεις έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματακαι μειονεκτήματα όσον αφορά τους κραδασμούς, το κόστος παραγωγής και τα χαρακτηριστικά σχήματος. Αυτά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τα καθιστούν πιο κατάλληλα για τη χρήση ορισμένων ειδικών Οχημα. Έτσι, σπάνια έχει νόημα να φτιάχνουμε 4κύλινδρους κινητήρες V-twin, επομένως είναι συνήθως σε σειρά. και οι 8κύλινδροι κινητήρες κατασκευάζονται συχνότερα με Διάταξη σε σχήμα Vκυλίνδρους

Τώρα ας δούμε ξεκάθαρα πώς λειτουργεί το σύστημα ψεκασμού καυσίμου, το λάδι και άλλα εξαρτήματα στον κινητήρα:

Ας δούμε μερικά βασικά μέρη του κινητήρα με περισσότερες λεπτομέρειες:

Τώρα προσοχή! Με βάση όλα όσα διαβάσαμε, ας δούμε τον πλήρη κύκλο λειτουργίας του κινητήρα με όλα τα στοιχεία του:

Πλήρης κύκλοςλειτουργία κινητήρα

Γιατί δεν λειτουργεί ο κινητήρας;

Ας πούμε ότι βγαίνεις στο αυτοκίνητό σου το πρωί και ξεκινάς να το ξεκινάς, αλλά δεν ξεκινά. Τι μπορεί να φταίει; Τώρα που ξέρετε πώς λειτουργεί ένας κινητήρας, μπορείτε να κατανοήσετε τα βασικά πράγματα που μπορούν να εμποδίσουν την εκκίνηση του κινητήρα. Τρία θεμελιώδη πράγματα μπορούν να συμβούν:

• Φτωχό μείγμα καυσίμου
• Χωρίς συμπίεση
• Καμία σπίθα

Ναι, υπάρχουν χιλιάδες άλλα δευτερεύοντα πράγματα που μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα, αλλά οι Τρεις Μεγάλοι είναι τις περισσότερες φορές το αποτέλεσμα ή η αιτία ενός από αυτά. Από μια απλή κατανόηση της απόδοσης του κινητήρα, μπορούμε να καταλήξουμε σε μια σύντομη λίστα του πώς αυτά τα προβλήματα επηρεάζουν τον κινητήρα.

Ένα φτωχό μείγμα καυσίμου μπορεί να οφείλεται σε έναν από τους παρακάτω λόγους:

• Απλώς έχετε ξεμείνει από βενζίνη στο ρεζερβουάρ και ο κινητήρας προσπαθεί να ξεκινήσει από τον αέρα.
• Η εισαγωγή αέρα μπορεί να είναι βουλωμένη, επομένως ο κινητήρας παίρνει καύσιμο αλλά όχι αρκετό αέρα για να εκραγεί.
• Σύστημα καυσίμωνμπορεί να παρέχει πολύ ή πολύ λίγο καύσιμο στο μείγμα, που σημαίνει ότι η καύση δεν πραγματοποιείται σωστά.
• Μπορεί να υπάρχουν ακαθαρσίες στο καύσιμο (και για Ρωσική ποιότηταβενζίνη, αυτό ισχύει ιδιαίτερα), που εμποδίζουν την πλήρη καύση του καυσίμου.

Έλλειψη συμπίεσης - Εάν η φόρτιση αέρα και καυσίμου δεν μπορεί να συμπιεστεί σωστά, η διαδικασία καύσης δεν θα λειτουργήσει όπως θα έπρεπε. Η έλλειψη συμπίεσης μπορεί να συμβεί για τους ακόλουθους λόγους:

• Οι δακτύλιοι εμβόλου έχουν φθαρεί (επιτρέποντας στον αέρα και το καύσιμο να ρέουν πέρα ​​από το έμβολο κατά τη συμπίεση)
• Οι βαλβίδες εισαγωγής ή εξαγωγής δεν σφραγίζουν σωστά, ανοίγοντας ξανά τις διαρροές κατά τη συμπίεση
• Μια τρύπα εμφανίστηκε στον κύλινδρο.

Η έλλειψη σπινθήρα μπορεί να οφείλεται σε διάφορους λόγους:

• Αν τα μπουζί ή το σύρμα που τους πηγαίνει είναι φθαρμένα, ο σπινθήρας θα είναι αδύναμος.
• Εάν το καλώδιο είναι κατεστραμμένο ή απλά λείπει, ή εάν το σύστημα που στέλνει τον σπινθήρα μέσα από το καλώδιο δεν λειτουργεί σωστά.
• Εάν ο σπινθήρας εμφανιστεί είτε πολύ νωρίς είτε πολύ αργά στον κύκλο, το καύσιμο δεν θα αναφλεγεί σωστή στιγμή, και αυτό μπορεί να προκαλέσει κάθε είδους προβλήματα.

Και εδώ είναι αρκετοί άλλοι λόγοι για τους οποίους ο κινητήρας μπορεί να μην λειτουργεί, και εδώ θα αγγίξουμε ορισμένα μέρη εκτός του κινητήρα:

• Εάν η μπαταρία είναι νεκρή, δεν θα μπορείτε να βάλετε τη μίζα του κινητήρα για να τον εκκινήσετε.
• Εάν τα ρουλεμάν που επιτρέπουν στον στροφαλοφόρο άξονα να περιστρέφεται ελεύθερα είναι φθαρμένα, ο στροφαλοφόρος άξονας δεν θα μπορεί να στρίψει, επομένως ο κινητήρας δεν θα μπορεί να λειτουργήσει.
• Εάν οι βαλβίδες δεν ανοίγουν και κλείνουν τις σωστές στιγμές ή δεν λειτουργούν καθόλου, ο αέρας δεν θα μπορεί να μπει μέσα και η εξάτμιση δεν θα μπορεί να βγει έξω, οπότε και πάλι ο κινητήρας δεν θα ικανός να τρέξει.
• Αν κάποιος, για λόγους χούλιγκαν, βάλει μια πατάτα στον σωλήνα εξάτμισης, τα καυσαέρια δεν θα μπορέσουν να βγουν από τον κύλινδρο και ο κινητήρας δεν θα λειτουργήσει ξανά.
• Εάν δεν υπάρχει αρκετό λάδι στον κινητήρα, το έμβολο δεν θα μπορεί να κινηθεί ελεύθερα πάνω-κάτω στον κύλινδρο, καθιστώντας δύσκολη ή αδύνατη την κανονική δουλειάκινητήρας.

Σε έναν κινητήρα που λειτουργεί σωστά, όλοι αυτοί οι παράγοντες είναι εντός των ορίων ανοχής. Όπως μπορείτε να δείτε, ο κινητήρας έχει μια σειρά από συστήματα που τον βοηθούν να κάνει τη δουλειά του να μετατρέπει το καύσιμο σε πρόωση άψογα. Θα εξετάσουμε τα διάφορα υποσυστήματα που χρησιμοποιούνται στους κινητήρες στις επόμενες ενότητες.

Τα περισσότερα υποσυστήματα κινητήρα μπορούν να υλοποιηθούν χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνολογίες και καλύτερες τεχνολογίεςμπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του κινητήρα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας συνεχίζεται με τους υψηλότερους ρυθμούς, επειδή ο ανταγωνισμός μεταξύ των αυτοκινητοβιομηχανιών είναι αρκετά μεγάλος ώστε να επενδύσει πολλά χρήματα σε κάθε επιπλέον συμπίεση ιπποδύναμηαπό τον κινητήρα με τον ίδιο όγκο. Ας δούμε τα διάφορα υποσυστήματα που χρησιμοποιούνται στους σύγχρονους κινητήρες, ξεκινώντας από τη λειτουργία των βαλβίδων στον κινητήρα.

Πώς λειτουργούν οι βαλβίδες;

Ένα σύστημα βαλβίδων αποτελείται από βαλβίδες και έναν μηχανισμό που τις ανοίγει και τις κλείνει. Το σύστημα ανοίγματος και κλεισίματός τους ονομάζεται εκκεντροφόρος άξονας . Εκκεντροφόρος άξοναςέχει ειδικά εξαρτήματα στον άξονά του που κινούν τις βαλβίδες πάνω-κάτω, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Η πλειοψηφία σύγχρονους κινητήρεςέχουν αυτό που λένε πάνω από τα σαγόνια. Αυτό σημαίνει ότι ο άξονας βρίσκεται πάνω από τις βαλβίδες, όπως βλέπετε στην εικόνα. Οι παλαιότεροι κινητήρες χρησιμοποιούν έναν εκκεντροφόρο άξονα που βρίσκεται στο στροφαλοθάλαμο κοντά στον στροφαλοφόρο άξονα. Ο εκκεντροφόρος, περιστρέφοντας, μετακινεί το έκκεντρο με την προεξοχή του προς τα κάτω, έτσι ώστε να σπρώχνει τη βαλβίδα προς τα κάτω, δημιουργώντας ένα κενό για τη διέλευση καυσίμου ή καυσαερίων. Ο ιμάντας χρονισμού ή κίνηση αλυσίδαςκινείται από τον στροφαλοφόρο άξονα και μεταδίδει ροπή από αυτόν στον εκκεντροφόρο έτσι ώστε οι βαλβίδες να είναι σε συγχρονισμό με τα έμβολα. Ο εκκεντροφόρος περιστρέφεται πάντα μία έως δύο φορές πιο αργά από τον στροφαλοφόρο άξονα. Πολλοί κινητήρες υψηλής απόδοσης έχουν τέσσερις βαλβίδες ανά κύλινδρο (δύο για την εισαγωγή καυσίμου και δύο για την εξάτμιση του μείγματος καυσαερίων).

Πώς λειτουργεί το σύστημα ανάφλεξης;

Το σύστημα ανάφλεξης παράγει φορτίο υψηλής τάσης και το μεταφέρει στα μπουζί χρησιμοποιώντας καλώδια ανάφλεξης. Η φόρτιση πηγαίνει πρώτα στο πηνίο ανάφλεξης (διανομέας που διανέμει τον σπινθήρα στους κυλίνδρους σε μια συγκεκριμένη στιγμή), το οποίο μπορείτε εύκολα να βρείτε κάτω από το καπό των περισσότερων αυτοκινήτων. Το πηνίο ανάφλεξης έχει ένα καλώδιο που τρέχει στο κέντρο και τέσσερα, έξι, οκτώ ή περισσότερα καλώδια ανάλογα με τον αριθμό των κυλίνδρων που βγαίνουν από αυτό. Αυτά τα καλώδια ανάφλεξης στέλνουν μια φόρτιση σε κάθε μπουζί. Ο κινητήρας δέχεται έναν σπινθήρα που χρονομετρείται με τέτοιο τρόπο ώστε μόνο ένας κύλινδρος να δέχεται σπινθήρα από τον διανομέα κάθε φορά. Αυτή η προσέγγιση εξασφαλίζει τη μέγιστη ομαλότητα του κινητήρα.

Πώς λειτουργεί η ψύξη;

Το σύστημα ψύξης στα περισσότερα αυτοκίνητα αποτελείται από ένα ψυγείο και μια αντλία νερού. Το νερό κυκλοφορεί μέσω διόδων (καναλιών) γύρω από τους κυλίνδρους και στη συνέχεια περνά μέσα από το ψυγείο για να κρυώσει όσο το δυνατόν περισσότερο. Ωστόσο, υπάρχουν τέτοια μοντέλα αυτοκινήτων (πρωτίστως Volkswagen Beetle(Beetle)), καθώς και στις περισσότερες μοτοσυκλέτες και χλοοκοπτικά που διαθέτουν αερόψυκτο κινητήρα. Πιθανότατα έχετε δει αυτούς τους αερόψυκτους κινητήρες που έχουν πτερύγια στο πλάι - μια ραβδωτή επιφάνεια που καλύπτει το εξωτερικό κάθε κυλίνδρου για να βοηθήσει στη διάχυση της θερμότητας.

Η ψύξη με αέρα κάνει τον κινητήρα ελαφρύτερο αλλά πιο ζεστό και γενικά μειώνει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα και τη συνολική απόδοση. Τώρα λοιπόν ξέρετε πώς και γιατί ο κινητήρας σας παραμένει κρύος.

Πώς λειτουργεί το σύστημα εκκίνησης;

Η βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα σας είναι μεγάλη υπόθεση, αλλά αυτό που είναι πιο σημαντικό είναι τι ακριβώς συμβαίνει όταν γυρίζετε το κλειδί για να τον εκκινήσετε! Σύστημα εκκίνησηςαποτελείται από μίζα με ηλεκτροκινητήρα. Όταν γυρίζετε το κλειδί της μίζας, η μίζα περιστρέφει τον κινητήρα αρκετές στροφές, έτσι ώστε η διαδικασία καύσης να ξεκινήσει τη δουλειά της και γυρίζοντας μόνο το κλειδί στο αντιθετη πλευρα, όταν ο σπινθήρας σταματήσει να τροφοδοτεί τους κυλίνδρους, και έτσι ο κινητήρας σταματά.

Η μίζα έχει ισχυρός ηλεκτροκινητήρας, που περιστρέφεται κρύος κινητήραςεσωτερικής καύσης. Η μίζα είναι πάντα αρκετά ισχυρή και, επομένως, κινητήρας που καταναλώνει μπαταρία, γιατί πρέπει να ξεπεράσει:

• Όλες οι εσωτερικές τριβές προκλήθηκαν δακτύλιοι εμβόλουκαι επιδεινώνεται από το κρύο, άθερμο λάδι.
• Η πίεση συμπίεσης οποιουδήποτε κυλίνδρου(ων) που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της διαδρομής συμπίεσης.
• Η αντίσταση που ασκεί ο εκκεντροφόρος για το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων.
• Όλες οι άλλες διαδικασίες που σχετίζονται άμεσα με τον κινητήρα, συμπεριλαμβανομένης της αντίστασης της αντλίας νερού, της αντλίας λαδιού, της γεννήτριας κ.λπ.

Βλέπουμε ότι η μίζα θέλει πολλή ενέργεια. Το αυτοκίνητο χρησιμοποιεί τις περισσότερες φορές ένα ηλεκτρικό σύστημα 12 volt και εκατοντάδες αμπέρ ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να ρέουν στη μίζα.

Πώς λειτουργεί το σύστημα έγχυσης και λίπανσης;

Οταν έρθει καθημερινή συντήρησηαυτοκίνητο, το πρώτο σας μέλημα είναι πιθανώς να ελέγξετε την ποσότητα βενζίνης στο αυτοκίνητό σας. Πώς βγαίνει η βενζίνη; δεξαμενή καυσίμωνσε κυλίνδρους; Το σύστημα καυσίμου του κινητήρα αναρροφά βενζίνη από το ρεζερβουάρ χρησιμοποιώντας αντλία καυσίμου, το οποίο βρίσκεται στη δεξαμενή, και το αναμιγνύει με αέρα, ώστε το κατάλληλο μείγμα αέρα και καυσίμου να μπορεί να ρέει στους κυλίνδρους. Το καύσιμο παρέχεται με έναν από τους τρεις συνήθεις τρόπους: καρμπυρατέρ, έγχυση καυσίμου ή άμεσος ψεκασμός καυσίμου.

Τα καρμπυρατέρ είναι πλέον πολύ ξεπερασμένα και δεν περιλαμβάνονται στα νέα μοντέλα αυτοκινήτων. Σε κινητήρα έγχυσης απαιτούμενη ποσότηταΤο καύσιμο εγχέεται ξεχωριστά σε κάθε κύλινδρο είτε απευθείας στη βαλβίδα εισαγωγής (έγχυση καυσίμου) είτε απευθείας στον κύλινδρο ( άμεση ένεσηκαύσιμα).

Παίζει και το λάδι σημαντικός ρόλος. Ένα άψογα και σωστά λιπασμένο σύστημα διασφαλίζει ότι κάθε κινούμενο μέρος του κινητήρα λαμβάνει λάδι ώστε να μπορεί να κινείται εύκολα. Τα δύο κύρια μέρη που χρειάζονται λάδι είναι το έμβολο (ή πιο συγκεκριμένα, οι δακτύλιοι του) και τυχόν ρουλεμάν που επιτρέπουν σε πράγματα όπως ο στροφαλοφόρος άξονας και άλλοι άξονες να περιστρέφονται ελεύθερα. Στα περισσότερα αυτοκίνητα, το λάδι αναρροφάται από λαδόκολα ΑΝΤΛΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ, περνά μέσα από το φίλτρο λαδιού για να αφαιρέσει τα σωματίδια βρωμιάς και μετά πιτσιλίζει από κάτω υψηλή πίεσησε ρουλεμάν και τοιχώματα κυλίνδρων. Το λάδι στη συνέχεια ρέει σε ένα κάρτερ όπου συλλέγεται ξανά και ο κύκλος επαναλαμβάνεται.

Σύστημα εξάτμισης

Τώρα που γνωρίζουμε πολλά πράγματα που βάλαμε (χύσαμε) στο αυτοκίνητό μας, ας ρίξουμε μια ματιά στα άλλα πράγματα που προκύπτουν από αυτό. Το σύστημα εξάτμισης περιλαμβάνει σωλήνα εξάτμισης και σιγαστήρα. Χωρίς σιγαστήρα, θα ακούγατε τον ήχο χιλιάδων μικρών εκρήξεων από τον σωλήνα της εξάτμισης. Ο σιγαστήρας μειώνει τον ήχο. Σύστημα εξάτμισηςπεριλαμβάνει επίσης καταλυτικός μετατροπέας, το οποίο χρησιμοποιεί καταλύτη και οξυγόνο για να κάψει όλα τα αχρησιμοποίητα καύσιμα και κάποια άλλα χημικά V καυσαέρια. Έτσι, το αυτοκίνητό σας πληροί ορισμένα ευρωπαϊκά πρότυπα για τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Τι άλλο υπάρχει εκτός από όλα τα παραπάνω στο αυτοκίνητο; Ηλεκτρικό σύστημααποτελείται από μια μπαταρία και μια γεννήτρια. Η γεννήτρια συνδέεται με τον κινητήρα μέσω ενός ιμάντα και παράγει ηλεκτρική ενέργεια για να φορτίσει την μπαταρία. Η μπαταρία παράγει φόρτιση 12 βολτ ηλεκτρική ενέργεια, προσβάσιμο σε οτιδήποτε μέσα στο αυτοκίνητο απαιτεί ηλεκτρισμό (σύστημα ανάφλεξης, ραδιόφωνο,

Ατμομηχανέςεγκαταστάθηκαν και τροφοδοτήθηκαν οι περισσότερες από τις ατμομηχανές από τις αρχές του 1800 έως τη δεκαετία του 1950. Θα ήθελα να σημειώσω ότι η αρχή λειτουργίας αυτών των κινητήρων παρέμεινε πάντα αμετάβλητη, παρά τις αλλαγές στο σχεδιασμό και τις διαστάσεις τους.

Ο ατμός από το λέβητα εισέρχεται στον θάλαμο ατμού, από τον οποίο εισέρχεται στο πάνω (μπροστινό) μέρος του κυλίνδρου μέσω μιας βαλβίδας πύλης ατμού (υποδεικνύεται με μπλε χρώμα). Η πίεση που δημιουργείται από τον ατμό ωθεί το έμβολο προς τα κάτω στο BDC. Καθώς το έμβολο κινείται από το TDC στο BDC, ο τροχός κάνει μισή περιστροφή.
Στο τέλος της κίνησης του εμβόλου προς το BDC, η βαλβίδα ατμού κινείται, απελευθερώνοντας τον υπόλοιπο ατμό μέσω μιας θύρας εξόδου που βρίσκεται κάτω από τη βαλβίδα. Ο υπολειπόμενος ατμός διαφεύγει, δημιουργώντας ένα χαρακτηριστικό ατμομηχανέςήχος.

Ταυτόχρονα, η κίνηση της βαλβίδας για την απελευθέρωση υπολειπόμενου ατμού ανοίγει την είσοδο ατμού στο κάτω (πίσω) μέρος του κυλίνδρου. Η πίεση που δημιουργείται από τον ατμό στον κύλινδρο αναγκάζει το έμβολο να κινηθεί προς το TDC. Αυτή τη στιγμή, ο τροχός κάνει άλλη μια μισή περιστροφή.
Στο τέλος της κίνησης του εμβόλου προς το TDC, ο υπόλοιπος ατμός απελευθερώνεται μέσω της ίδιας θύρας εξάτμισης. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται ξανά.

ηλεκτρικός κινητήρας
Η περιστροφή προκαλείται από τις δυνάμεις μαγνητικής έλξης και απώθησης που ενεργούν μεταξύ των πόλων ενός κινούμενου ηλεκτρομαγνήτη (ρότορας) και των αντίστοιχων πόλων του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από έναν ακίνητο ηλεκτρομαγνήτη (ή μόνιμος μαγνήτης) - στάτορας. Η δυσκολία είναι να επιτευχθεί συνεχής περιστροφή του κινητήρα. Και για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να βεβαιωθείτε ότι ο πόλος του κινητού ηλεκτρομαγνήτη, που έλκεται από τον αντίθετο πόλο του στάτορα, αλλάζει αυτόματα στον αντίθετο - τότε ο ρότορας δεν θα παγώσει στη θέση του, αλλά θα στραφεί περαιτέρω - με αδράνεια και υπό την επίδραση της απώθησης που προκύπτει εκείνη τη στιγμή.

Για αυτόματη εναλλαγήΟι πόλοι του ρότορα εξυπηρετούνται από έναν μεταγωγέα. Αποτελείται από ένα ζεύγος πλακών που συνδέονται με τον άξονα του ρότορα, στον οποίο συνδέονται οι περιελίξεις του ρότορα. Το ρεύμα τροφοδοτείται σε αυτές τις πλάκες μέσω επαφών συλλογής ρεύματος (βούρτσες). Όταν ο ρότορας περιστρέφεται 180°, οι πλάκες αλλάζουν θέσεις - αυτό αλλάζει αυτόματα την κατεύθυνση του ρεύματος και, κατά συνέπεια, τους πόλους του κινούμενου ηλεκτρομαγνήτη. Εφόσον σαν πόλοι απωθούνται μεταξύ τους, το πηνίο συνεχίζει να περιστρέφεται και οι πόλοι του έλκονται από τους αντίστοιχους πόλους στην άλλη πλευρά του μαγνήτη.

Κινητήρας αεροπλάνου Gnomeήταν ένα από τα πολλά δημοφιλή περιστροφικοί κινητήρεςστρατιωτικά αεροσκάφη από τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο. Ο στροφαλοφόρος άξονας αυτού του κινητήρα ήταν στερεωμένος στο σώμα του αεροσκάφους, ενώ ο στροφαλοθάλαμος και οι κύλινδροι περιστρέφονταν με την προπέλα.

Ο κινητήρας Gnome είναι μοναδικός σε αυτό βαλβίδες εισαγωγήςπου βρίσκεται μέσα στο έμβολο. Δουλειά αυτού του κινητήραπραγματοποιείται σύμφωνα με τον γνωστό κύκλο του Όθωνα. Σε κάθε δεδομένο σημείο, κάθε κύλινδρος κινητήρα βρίσκεται σε διαφορετική φάση του κύκλου. Το παρουσιαζόμενο σχέδιο με μια πράσινη μπιέλα δείχνει τον κύριο, κύριο κύλινδρο.

Πλεονεκτήματα αυτού του κινητήρα:
Δεν χρειάζεται να τοποθετήσετε αντίβαρα.
Οι κύλινδροι βρίσκονται συνεχώς σε κίνηση, κάτι που δημιουργεί καλό αερόψυξη, το οποίο αποφεύγει ένα σύστημα υγρής ψύξης.
Οι περιστρεφόμενοι κύλινδροι και τα έμβολα δημιουργούν περιστρεφόμενη ροπή, η οποία αποφεύγει τη χρήση σφονδύλου.
Ελαττώματα:
Κακοί ελιγμοί του αεροσκάφους λόγω του μεγάλου βάρους του περιστρεφόμενου κινητήρα, το λεγόμενο γυροσκοπικό φαινόμενο
Κακό σύστημα λίπανσης γιατί φυγόκεντρες δυνάμειςαναγκάζοντας λιπαντικόσυσσωρεύονται στην περιφέρεια του κινητήρα. Το λάδι έπρεπε να αναμιχθεί με καύσιμο για να εξασφαλιστεί η σωστή λίπανση.

Μηχανή πυραύλων.

Για να λειτουργήσουν στο διάστημα, οι πυραυλοκινητήρες πρέπει να έχουν τη δική τους παροχή οξυγόνου για να καίνε καύσιμα. Μίγμα καυσίμου-αέραεγχέεται στον θάλαμο καύσης, όπου καίγεται συνεχώς. Το αέριο που παράγεται κατά την καύση είναι πολύ υψηλή πίεσηαπελευθερώνεται μέσω του ακροφυσίου, δημιουργώντας αντιδραστική δύναμηκαι αναγκάζοντας κινητήρας πυραύλων, και μαζί του ο πύραυλος να κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Κινητήρας Turbojet (TRJ)

Το καύσιμο καίγεται συνεχώς μέσα στο θάλαμο καύσης του στροβίλου. Το αέριο που απελευθερώνεται μέσω του ακροφυσίου δημιουργεί μια αντιδραστική δύναμη.
Στην έξοδο από το ακροφύσιο υπάρχουν πολλές βαθμίδες στροβίλου τοποθετημένες γενικός άξονας. περνώντας μέσα από τα πτερύγια του στροβίλου, το αέριο προκαλεί την περιστροφή τους. Μεταξύ των τροχών του στροβίλου τοποθετούνται σταθερά πτερύγια οδήγησης, τα οποία δίνουν μια συγκεκριμένη κατεύθυνση στη ροή του αερίου στο δρόμο προς το επόμενο στάδιο (τροχό) του στροβίλου, γεγονός που δημιουργεί πιο αποτελεσματική περιστροφή.
Μαζί με τον στρόβιλο, τοποθετείται ένας συμπιεστής σε έναν μόνο άξονα στο μπροστινό μέρος του κινητήρα, ο οποίος χρησιμεύει για τη συμπίεση και την παροχή αέρα στο θάλαμο καύσης.