ICE - hvad er det? Forbrændingsmotor: egenskaber, skema

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Det ville ikke være en overdrivelse at sige, at de fleste selvkørende enheder i dag er udstyret med forbrændingsmotorer af forskelligt design, der bruger forskellige driftsprincipper. I hvert fald hvis vi taler om vejtransport. I denne artikel vil vi se nærmere på ICE. Hvad det er, hvordan denne enhed fungerer, hvad er dens fordele og ulemper, vil du lære ved at læse den.

Princippet for drift af forbrændingsmotorer

Hovedprincippet for driften af en forbrændingsmotor er baseret på det faktum, at brændstof (fast, flydende eller gasformigt) brænder i et specielt tildelt arbejdsvolumen inde i selve enheden og omdanner termisk energi til mekanisk energi.

Den arbejdsblanding, der kommer ind i cylindrene på en sådan motor, komprimeres. Efter dens antændelse opstår der ved hjælp af specielle anordninger et overtryk af gasser, hvilket tvinger cylindrenes stempler til at vende tilbage til deres oprindelige position. Sådan er det skabten konstant driftscyklus, der omdanner kinetisk energi til drejningsmoment ved hjælp af specielle mekanismer.

I dag kan en forbrændingsmotorenhed have tre hovedtyper:

• to-taktsmotor, ofte omt alt som let;
• 4-takts kraftenhed for højere effekt- og effektivitetsklassificeringer;
• gasturbineenheder med øgede effektegenskaber.

Udover dette er der andre modifikationer af hovedkredsløbene, der forbedrer visse egenskaber ved kraftværker af denne type.

Fordele ved forbrændingsmotorer

I modsætning til kraftenheder, der kræver eksterne kamre, har forbrændingsmotorer betydelige fordele. De vigtigste er:

• meget mere kompakt størrelse;
• højere effektvurderinger;
• optimale effektivitetsværdier.

Det skal bemærkes, når vi taler om forbrændingsmotoren, at dette er en enhed, der i de fleste tilfælde tillader brugen af forskellige typer brændstof. Det kan være benzin, diesel, naturgas eller flydende gas, petroleum og endda almindeligt træ.

En sådan alsidighed har givet dette motorkoncept en velfortjent popularitet, allestedsnærværende og en virkelig global lederskab.

Historisk kort

Det er almindeligt accepteret, at forbrændingsmotoren går tilbage i sin historie fra det øjeblik, franskmanden de Rivas skabte stempelmotoren i 1807en enhed, der brugte brint i en gasformig aggregeringstilstand som brændstof. Og selvom ICE-enheden har gennemgået betydelige ændringer og modifikationer siden da, bliver hovedideerne i denne opfindelse fortsat brugt i dag.

Den første firetakts forbrændingsmotor så dagens lys i 1876 i Tyskland. I midten af 80'erne af det 19. århundrede blev der udviklet en karburator i Rusland, som gjorde det muligt at dosere tilførslen af benzin til motorens cylindre.

Og helt i slutningen af århundredet før sidst foreslog den berømte tyske ingeniør Rudolf Diesel ideen om at antænde en brændbar blanding under tryk, hvilket markant øgede forbrændingsmotorernes effektegenskaber og effektivitetsindikatorerne for enheder af denne type, som tidligere havde ladet meget tilbage at ønske. Siden da har udviklingen af forbrændingsmotorer hovedsageligt været på vej til forbedring, modernisering og indførelse af forskellige forbedringer.

Hovedtyper og typer af forbrændingsmotorer

Ikke desto mindre har mere end 100 års historie med denne type enheder tilladt udviklingen af flere grundlæggende typer kraftværker med intern forbrænding af brændstof. De adskiller sig ikke kun fra hinanden i sammensætningen af den anvendte arbejdsblanding, men også i designfunktioner.

benzinmotorer

Som navnet antyder, bruger enhederne i denne gruppe forskellige typer benzin som brændstof.

Til gengæld er sådanne kraftværker norm alt opdelt i to store grupper:

• Karburator. I sådanne enheder, brændstoffetblandingen, før den kommer ind i cylindrene, beriges med luftmasser i en speciel enhed (karburator). Derefter antændes den med en elektrisk gnist. Blandt de mest fremtrædende repræsentanter for denne type er VAZ-modellerne, hvis forbrændingsmotor i meget lang tid udelukkende var af karburatortypen.
• Injektor. Dette er et mere komplekst system, hvor brændstof sprøjtes ind i cylindrene gennem en speciel manifold og injektorer. Det kan ske både mekanisk og gennem en speciel elektronisk enhed. Common Rail-systemer med direkte indsprøjtning anses for at være de mest produktive. Installeret på næsten alle moderne biler.

Injicerede benzinmotorer anses for at være mere økonomiske og give højere effektivitet. Men prisen på sådanne enheder er meget højere, og vedligeholdelse og drift er mærkbart vanskeligere.

Dieselmotorer

I begyndelsen af eksistensen af enheder af denne art kunne man ofte høre en vittighed om forbrændingsmotoren, at dette er en enhed, der spiser benzin som en hest, men bevæger sig meget langsommere. Med opfindelsen af dieselmotoren har denne joke delvist mistet sin relevans. Hovedsageligt fordi diesel er i stand til at køre på brændstof af meget lavere kvalitet. Og det betyder meget billigere end benzin.

Den grundlæggende grundlæggende forskel mellem en dieselforbrændingsmotor er fraværet af tvungen tænding af brændstofblandingen. Dieselbrændstof sprøjtes ind i cylindrene med specieldyser, og individuelle dråber brændstof antændes på grund af stemplets trykkraft. Ud over fordelene har dieselmotoren en række ulemper. Blandt dem er følgende:

• meget mindre strøm sammenlignet med benzinkraftværker;
• store dimensioner og vægtegenskaber;
• besvær med at starte i ekstreme vejr- og klimaforhold;
• utilstrækkelig trækkraft og en tendens til uberettigede effekttab, især ved relativt høje hastigheder.

Derudover er reparation af en forbrændingsmotor af dieseltypen norm alt meget mere kompliceret og omkostningstung end at justere eller genoprette ydeevnen af en benzinenhed.

Gasmotorer

På trods af det billige ved naturgas, der bruges som brændstof, er konstruktionen af forbrændingsmotorer, der kører på gas, uforholdsmæssigt mere kompliceret, hvilket fører til en betydelig stigning i prisen på enheden som helhed, dens installation og drift i bestemt.

I kraftværker af denne type kommer flydende eller naturgas ind i cylindrene gennem et system af specielle gearkasser, manifolds og dyser. Brændstofblandingen antændes på samme måde som i karburatorbenzin-enheder - ved hjælp af en elektrisk gnist, der kommer fra et tændrør.

Kombinerede typer forbrændingsmotorer

Få mennesker kender til kombinerede ICE-systemer. Hvad er det, og hvor bruges det?

Dette handler selvfølgelig ikke om moderne hybridkøretøjer, der kan køre både på brændstof og på en elektrisk motor. Kombinerede forbrændingsmotorer kaldes norm alt sådanne enheder, der kombinerer elementer af forskellige principper for brændstofsystemer. Den mest fremtrædende repræsentant for familien af sådanne motorer er gas-dieselanlæg. I dem kommer brændstofblandingen ind i forbrændingsmotorblokken på næsten samme måde som i gasenheder. Men brændstoffet antændes ikke ved hjælp af en elektrisk udladning fra et stearinlys, men med en antændingsdel af dieselbrændstof, som det sker i en konventionel dieselmotor.

Service og reparation af forbrændingsmotorer

På trods af et temmelig bredt udvalg af modifikationer har alle forbrændingsmotorer lignende grundlæggende design og diagrammer. Ikke desto mindre, for at udføre højkvalitets vedligeholdelse og reparation af forbrændingsmotorer, er det nødvendigt at kende dens struktur grundigt, forstå driftsprincipperne og være i stand til at identificere problemer. For at gøre dette er det selvfølgelig nødvendigt at omhyggeligt studere designet af forbrændingsmotorer af forskellige typer for selv at forstå formålet med visse dele, samlinger, mekanismer og systemer. Dette er ikke nemt, men meget spændende! Og vigtigst af alt, det rigtige.

Især for nysgerrige hjerner, der uafhængigt ønsker at forstå alle mysterier og hemmeligheder i næsten ethvert køretøj, er et omtrentligt skematisk diagram af forbrændingsmotoren vist på billedet ovenfor.

Så vi fandt ud af, hvad denne kraftenhed er.