Kas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā?

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:43

Iekšdedzes dzinējs automašīnās ir vissvarīgākā sastāvdaļa. Ja iekšdedzes dzinējs nebūtu izgudrots, tad autoindustrija visticamāk apstātos pie stūres un neattīstītos tālāk līdz mūsdienu apmēriem. Dzinējs ir veicis īstu revolūciju. Parunāsim par to, kas ir iekšdedzes dzinējs, par tā vēsturi, ierīci un darbības principu.

Pirmie mēģinājumi izveidot iekšdedzes dzinējam līdzīgu agregātu sākās 18. gadsimtā. Daudzi izgudrotāji no visas pasaules jau ilgu laiku ir mēģinājuši izveidot mehānismu, kurā kurināmā sadegšanas enerģiju varētu pārvērst mehāniskajā enerģijā.

Pirmais dzinējs

Brāļi Niepce no Francijas bija pirmie, kas domāja par to, kas ir iekšdedzes dzinējs un kā to uzbūvēt. Viņi izgudroja un samontēja ierīci, ko viņi sauca par piraeoloforu. Degviela šajā motorā bija ogļu putekļi, taču, neskatoties uz visu savu efektivitāti, šis mehānisms nesaņēma lielu atzinību zinātnē un palika tikai zīmējumu veidā. "Piraeophorus" bija ļoti nepilnīgs dizains. Viņško raksturo augsta darba temperatūra un milzīgs degvielas patēriņš ar salīdzinoši zemu efektivitāti. Arī šī iekārta patērēja daudz eļļas. Bet pat tad šis dzinējs tika uzstādīts pirmajiem, vēl ne ideālajiem trīsriteņu transportlīdzekļiem.

Otrais mēģinājums

1864. gadā Zigfrīds Markuss, kurš nodarbojās ar dažādiem izgudrojumiem, pasaulei parādīja pirmo viena cilindra karburatora dzinēju.

To darbināja naftas produktu sadegšanas enerģija. Šis ICE spēja sasniegt ievērojamu ātrumu 10 jūdzes stundā.

Braitonas divu cilindru dzinējs

1873. gadā inženieris Džordžs Braitons, pamatojoties uz esošajiem jauninājumiem, izveidoja divu cilindru iekšdedzes dzinēju. Pašā sākumā dzinējs darbojās ar petroleju, bet pēc tam pārgāja uz benzīnu. Starp šīs ierīces trūkumiem tika izcelti pārāk lieli izmēri.

Dzinējs Otto

1876. gadā iekšdedzes dzinēja vēsturē tika sperts liels solis. Nikolajam Otto izdevās izveidot tehniski sarežģītu vienību, kas visefektīvāk pārveidoja naftas produktu sadegšanas enerģiju mehāniskajā enerģijā. 1883. gadā franču inženieris Delamare radīja dzinēju, kas varēja izmantot dabasgāzi kā degvielu. Taču arī šis izgudrojums neatrada atsaucību un pastāv tikai uz papīra zīmējumu veidā.

Liels vārds autobūves vēsturē

1815. gadā Gotlībs Deimlers domāja par to, kas ir iekšdedzes dzinējs un kā to var izmantot. Viņš ne tikai izveidoja efektīvu dzinēju, bet arī izveidoja ražošanumodernas vienības prototips ar vertikālu cilindru izvietojumu un karburatora iesmidzināšanu.

Tas bija pirmais kompaktais mehānisms tajā laikā, kas pēc tam veicināja automobiļu rūpniecības attīstību.

ICE vispārīgās definīcijas

Laikam visi zina, kas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā. Bet jebkura iekšdedzes mehānisma galvenā iezīme ir tāda, ka degmaisījums tiek aizdedzināts tieši darba kamerā, nevis kādā ārējā vidē. Dzinēja darbības laikā tiek atbrīvota ķīmiskā un siltumenerģija, kas tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Par to, kas ir iekšdedzes dzinējs, viņi runā skolas fizikas kursā, un darbības princips ir balstīts uz gāzu termiskās izplešanās efektu, kas veidojas, degot degmaisījumam zem spiediena sadegšanas kamerā.

Iekšdedzes dzinēju veidi

Ir iespējams atšķirt virzuļu iekšdedzes dzinējus. Tie ir visefektīvākie. To apliecinās cilvēks, kuram ir dzinēju apkopes un remonta iemaņas – iekšdedzes dzinēja vadītājs. Kas tas ir? Šī motora ierīce ir šāda: sadegšanas kamera atrodas cilindra iekšpusē, siltumenerģija tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā, izmantojot klaņa-virzuļa kloķa mehānismu, enerģija tiek pārnesta uz kloķvārpstu.

Ir vairāki virzuļdzinēju veidi. Pirmkārt, mēs atzīmējam karburatora iekšdedzes dzinējus. Šeit degvielas maisījumu sagatavo karburatorā un pēc tam ar elektrisko dzirksteli ievada sadegšanas kamerā. Šī ir laba iespēja uzzināt, kas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā. inžektorsdzinējs piegādā maisījumu tieši ieplūdes kolektoram, izmantojot īpašas sprauslas. Visus procesus šādā motorā kontrolē elektronika. Aizdedze nāk no sveces.

Ir arī dīzeļa agregāti. Tiem, kuri nezināja, kas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā, vajadzētu iepazīties ar šāda veida motoru sīkāk. Šeit degvielas maisījums tiek aizdedzināts, neizmantojot sveces. Tas aizdegas gaisa saspiešanas rezultātā, kas rezultātā tiek uzkarsēts līdz temperatūrai, kas pārsniedz maisījuma sadegšanas vērtības. Degviela tiek iesmidzināta, izmantojot speciālas sprauslas.

Rotor-virzuļdzinējs ir diezgan interesants agregāts. Kas ir iekšdedzes dzinējs šāda veida automašīnā? Tagad šāda ierīce ir diezgan reta. Šajā mehānismā sadegšanas siltumenerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā ar darba gāzu palīdzību, kas rotē rotoru darba kamerā. Mehānismam ir īpaša forma, profils un tas pārvietojas pa "planētu" trajektoriju tieši darba kameras iekšpusē. Pēdējam ir arī īpaša konfigurācija - "8", un tās funkcijas ir laika noteikšana, virzuļu grupa un kloķvārpsta. Tagad visi zina, kas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā, kuru gandrīz nekad neizmanto.

Ir arī gāzturbīnu dzinēji. Šeit enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā, griežot rotoru, kas izraisa turbīnas vārpstas kustību. Uzlabojumu un eksperimentu gaitā zinātnieki un inženieri no visas pasaules ir noskaidrojuši, ka visefektīvākais, uzticamākais, nepretenciozākais un arī degvielas un eļļas ziņā ekonomiskākais ir virzuļu iekšdedzes dzinējs.

Citas sugasdzinēji, izņemot virzuli, palika tālu vēsturē. Ņemot vērā jautājumu par to, kas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā, ir vērts atzīmēt, ka tikai Mazda koncerns tagad ražo rotācijas virzuļu dzinēju. Chrysler samontēja vairākus gāzes-turbo dzinējus, taču tas bija sen, un neviens no nopietnajiem autoražotājiem šos agregātus nenovērtēja. PSRS dažos tankos un karakuģos tika izmantoti gāzturbīnu dzinēji. Tomēr pēc tam tehnoloģija tika pilnībā pamesta.

Kā darbojas iekšdedzes dzinējs

Tiem, kas nezina, kas ir iekšdedzes dzinējs, apskatīsim šī mehānisma ierīci. Motora korpusā vienlaikus ir apvienotas vairākas svarīgas sastāvdaļas. Šis ir cilindru bloks – iekšā aizdegas benzīna un gaisa maisījums, un tad gāzes liek virzuļiem kustēties. Kloķgrupa nodod enerģiju uz kloķvārpstu.

Laika mehānisms tiek izmantots, lai nodrošinātu ieplūdes un izplūdes vārstu atvēršanos vai aizvēršanos īstajā laikā. Tas ir nepieciešams, lai maisījums nonāktu cilindros un atbrīvotu izplūdes gāzes. Iekšdedzes dzinējs ir aprīkots arī ar sistēmu degvielas padevei, maisījuma aizdedzināšanai un izplūdes gāzu noņemšanai.

Iekšdedzes dzinēja darbības princips

Ikvienam, kurš krauj automašīnu, ir jāzina, kas ir iekšdedzes dzinējs un kā tas darbojas. Kad automašīnas īpašnieks pagriež atslēgu aizdedzē, starteris pagriež kloķvārpstu. Virzuli darbina kloķvārpsta. Kad tas sasniedz savu apakšējo pozīciju, tas pāriet uz TDC. Pēc tam sadegšanas kamerā tiek ievadīts degvielas un gaisa maisījums. Kadvirzulis virzās uz augšu, maisījums tiek saspiests. Brīdī, kad tas sasniegs augšējo galējo stāvokli, sveču radītā dzirkstele aizdedzinās degmaisījumu. Notiek sprādziens, un izdalītās gāzes ar lielu spēku spiež virzuli atpakaļ uz leju. Šajā brīdī izplūdes vārsts atvērsies. Caur to karstās izplūdes gāzes iziet no cilindra atmosfērā. Kad virzulis atkal šķērso apakšējo miršanas punktu, tas atkal virzīsies uz augšu. Šajā laikā kloķvārpsta veiks vienu apgriezienu.

Kad virzulis sāk jaunu kustību, ieplūdes vārsts atvērsies un ielaidīs nākamo degmaisījuma daļu cilindrā. Pēdējais aizņems visu izplūdes gāzu tilpumu. Viss iepriekš aprakstītais process tiks sākts no jauna. Tā kā virzuļa darbs šajos primitīvajos dzinējos ir ierobežots tikai ar diviem taktiem, tas veic mazāk kustību nekā četrtaktu dzinējs. Samazinās arī berzes enerģijas zudumi. Taču darbības laikā rodas daudz siltuma, un šādi motori uzsilst vairāk.

Jāizmanto motoreļļa. Kas tas ir? Tas ir īpašs eļļains šķidrums, kas izgatavots no ogļūdeņražiem, kas samazina berzi uz virsmām. Divtaktu dzinējā virzulis darbojas arī kā laika mehānisms, atverot un aizverot vārstus. Šīs sistēmas galvenais trūkums ir neefektīva gāzes apmaiņa salīdzinājumā ar četrtaktu iekārtu.

Secinājums

Tas ir iekšdedzes dzinējs automašīnā. Šis ir mehānisms, kas vada smagu automašīnu. Mūsdienās tas tiek uzskatīts par pašsaprotamu, bet savulaik iekšdedzes dzinējs tika uzskatīts par lielākoizrāviens.