Συσκευή κινητήρα εσωτερικής καύσης - βίντεο, διαγράμματα, εικόνες

Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι μια από εκείνες τις εφευρέσεις που άλλαξαν ριζικά τη ζωή μας - οι άνθρωποι μπόρεσαν να μεταφέρονται από καροτσάκια με άλογα σε γρήγορα και ισχυρά αυτοκίνητα.

Οι πρώτοι κινητήρες εσωτερικής καύσης είχαν χαμηλή ισχύ και η απόδοση δεν έφτασε ούτε το δέκα τοις εκατό, αλλά οι ακούραστοι εφευρέτες - Lenoir, Otto, Daimler, Maybach, Diesel, Benz και πολλοί άλλοι - έφεραν κάτι νέο, χάρη στο οποίο τα ονόματα πολλών είναι απαθανατίστηκε στα ονόματα διάσημων αυτοκινητοβιομηχανιών.

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης έχουν διανύσει πολύ δρόμο ανάπτυξης από καπνιστούς και συχνά σπάζοντας πρωτόγονους κινητήρες σε υπερσύγχρονους biturbo κινητήρες, αλλά η αρχή της λειτουργίας τους παραμένει η ίδια - η θερμότητα της καύσης του καυσίμου μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια.

Η ονομασία "μηχανή εσωτερικής καύσης" χρησιμοποιείται επειδή το καύσιμο καίγεται στη μέση του κινητήρα, και όχι έξω, όπως στις μηχανές εξωτερικής καύσης - ατμοστρόβιλους και ατμομηχανές.

Χάρη σε αυτό, οι κινητήρες εσωτερικής καύσης έλαβαν πολλά θετικά χαρακτηριστικά:

• έχουν γίνει πολύ πιο ελαφριά και πιο οικονομικά?
• κατέστη δυνατό να απαλλαγούμε από πρόσθετες μονάδες για τη μεταφορά της ενέργειας της καύσης καυσίμου ή ατμού στα λειτουργικά μέρη του κινητήρα.
• Το καύσιμο για κινητήρες εσωτερικής καύσης έχει καθορισμένες παραμέτρους και σας επιτρέπει να λαμβάνετε πολύ περισσότερη ενέργεια που μπορεί να μετατραπεί σε χρήσιμη εργασία.

Συσκευή ICE

Ανεξάρτητα από το καύσιμο με το οποίο λειτουργεί ο κινητήρας - βενζίνη, ντίζελ, προπάνιο-βουτάνιο ή οικολογικό καύσιμο με βάση φυτικά έλαια - το κύριο ενεργό στοιχείο είναι το έμβολο, το οποίο βρίσκεται μέσα στον κύλινδρο. Το έμβολο μοιάζει με ένα ανεστραμμένο μεταλλικό γυαλί (η σύγκριση με ένα ποτήρι ουίσκι είναι πιο κατάλληλη - με επίπεδο χοντρό πάτο και ίσια τοιχώματα) και ο κύλινδρος μοιάζει με ένα μικρό κομμάτι σωλήνα μέσα στο οποίο πηγαίνει το έμβολο.

Στο επάνω επίπεδο μέρος του εμβόλου υπάρχει ένας θάλαμος καύσης - μια στρογγυλή εσοχή, μέσα σε αυτό το μείγμα αέρα-καυσίμου εισέρχεται και εκρήγνυται εδώ, θέτοντας το έμβολο σε κίνηση. Αυτή η κίνηση μεταδίδεται στον στροφαλοφόρο άξονα χρησιμοποιώντας μπιέλες. Το πάνω μέρος των ράβδων σύνδεσης συνδέεται με το έμβολο με τη βοήθεια ενός πείρου εμβόλου, ο οποίος εισάγεται σε δύο οπές στις πλευρές του εμβόλου και το κάτω μέρος συνδέεται με το κομβικό σημείο της μπιέλας του στροφαλοφόρου άξονα.

Οι πρώτοι κινητήρες εσωτερικής καύσης είχαν μόνο ένα έμβολο, αλλά αυτό ήταν αρκετό για να αναπτύξει μια ισχύ πολλών δεκάδων ίππων.

Στις μέρες μας χρησιμοποιούνται και κινητήρες με ένα μόνο έμβολο, για παράδειγμα, κινητήρες εκκίνησης για τρακτέρ, οι οποίοι λειτουργούν ως εκκινητής. Ωστόσο, οι κινητήρες 2, 3, 4, 6 και 8 κυλίνδρων είναι πιο συνηθισμένοι, αν και παράγονται κινητήρες με 16 ή περισσότερους κυλίνδρους.

Τα έμβολα και οι κύλινδροι βρίσκονται στο μπλοκ κυλίνδρων. Από το πώς βρίσκονται οι κύλινδροι σε σχέση μεταξύ τους και με άλλα στοιχεία του κινητήρα, διακρίνονται διάφοροι τύποι κινητήρων εσωτερικής καύσης:

• σε σειρά - οι κύλινδροι είναι διατεταγμένοι σε μία σειρά.
• Σε σχήμα V - οι κύλινδροι βρίσκονται απέναντι από τον άλλο υπό γωνία, στο τμήμα μοιάζουν με το γράμμα "V".
• Σε σχήμα U - δύο διασυνδεδεμένοι κινητήρες σε σειρά.
• Σχήματος Χ - κινητήρες εσωτερικής καύσης με διπλά μπλοκ σχήματος V.
• boxer - η γωνία μεταξύ των μπλοκ κυλίνδρων είναι 180 μοίρες.
• 12-κύλινδρος σχήματος W - τρεις ή τέσσερις σειρές κυλίνδρων εγκατεστημένες με το σχήμα του γράμματος "W".
• ακτινωτοί κινητήρες - που χρησιμοποιούνται στην αεροπορία, τα έμβολα βρίσκονται σε ακτινικές δοκούς γύρω από τον στροφαλοφόρο άξονα.

Σημαντικό στοιχείο του κινητήρα είναι ο στροφαλοφόρος άξονας στον οποίο μεταδίδεται η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου, ο στροφαλοφόρος τον μετατρέπει σε περιστροφή.

Όταν στο στροφόμετρο εμφανίζεται η ταχύτητα του κινητήρα, αυτός είναι ακριβώς ο αριθμός των περιστροφών του στροφαλοφόρου άξονα ανά λεπτό, δηλαδή περιστρέφεται με ταχύτητα 2000 σ.α.λ. ακόμη και στις χαμηλότερες στροφές. Από τη μία πλευρά, ο στροφαλοφόρος άξονας συνδέεται με τον σφόνδυλο, από τον οποίο η περιστροφή τροφοδοτείται μέσω του συμπλέκτη στο κιβώτιο ταχυτήτων, από την άλλη πλευρά, η τροχαλία του στροφαλοφόρου άξονα συνδέεται με τη γεννήτρια και τον μηχανισμό διανομής αερίου μέσω ενός ιμάντα κίνησης. Σε πιο σύγχρονα αυτοκίνητα, η τροχαλία του στροφαλοφόρου συνδέεται επίσης με τις τροχαλίες κλιματισμού και υδραυλικού τιμονιού.

Το καύσιμο παρέχεται στον κινητήρα μέσω καρμπυρατέρ ή μπεκ. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης με καρμπυρατέρ είναι ήδη απαρχαιωμένοι λόγω ατελειών σχεδιασμού. Σε τέτοιους κινητήρες εσωτερικής καύσης, υπάρχει συνεχής ροή βενζίνης μέσω του καρμπυρατέρ, στη συνέχεια το καύσιμο αναμιγνύεται στην πολλαπλή εισαγωγής και τροφοδοτείται στους θαλάμους καύσης των εμβόλων, όπου εκρήγνυται υπό τη δράση ενός σπινθήρα ανάφλεξης.

Στους κινητήρες άμεσου ψεκασμού, το καύσιμο αναμιγνύεται με τον αέρα στο μπλοκ κυλίνδρων, όπου ένας σπινθήρας τροφοδοτείται από το μπουζί.

Ο μηχανισμός διανομής αερίου είναι υπεύθυνος για τη συντονισμένη λειτουργία του συστήματος βαλβίδων. Οι βαλβίδες εισαγωγής εξασφαλίζουν την έγκαιρη ροή του μείγματος αέρα-καυσίμου και οι βαλβίδες εξαγωγής είναι υπεύθυνες για την απομάκρυνση των προϊόντων καύσης. Όπως γράψαμε νωρίτερα, ένα τέτοιο σύστημα χρησιμοποιείται σε τετράχρονους κινητήρες, ενώ σε δίχρονους κινητήρες δεν χρειάζονται βαλβίδες.

Αυτό το βίντεο δείχνει πώς λειτουργεί ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης, ποιες λειτουργίες εκτελεί και πώς το κάνει.

Συσκευή τετράχρονου κινητήρα εσωτερικής καύσης

Φόρτωση…