Finalitat i dispositiu del motor de combustió interna
Finalitat i dispositiu del motor de combustió interna
Anonim

Des de fa més de cent anys, els motors de combustió interna s'han utilitzat com a centrals elèctriques per a la majoria de màquines i mecanismes. A principis del segle XX van substituir la màquina de vapor de combustió externa. El motor de combustió interna és ara el més econòmic i eficient entre altres motors. Mirem el dispositiu del motor de combustió interna.

Història de la creació

La història d'aquestes unitats va començar fa uns 300 anys. Va ser llavors quan Leonardo Da Vinci va desenvolupar el primer dibuix d'un motor primitiu. El desenvolupament d'aquesta unitat va impulsar el muntatge, les proves i la millora contínua del motor de combustió interna.

L'any 1861, segons els dibuixos que Da Vinci va deixar al món, van crear el primer motor de dos temps. En aquell moment, ningú pensava que tots els cotxes i altres equips estarien equipats amb aquestes instal·lacions, tot i que aleshores s'utilitzaven unitats de vapor en equipament ferroviari.

Dispositiu del motor i principi de funcionament
Dispositiu del motor i principi de funcionament

El primer a utilitzar motors de combustió interna als cotxes,era Henry Ford. Va ser el primer a escriure un llibre sobre el disseny i el funcionament del motor de combustió interna. Ford va ser el primer a calcular l'eficiència d'aquests motors.

Classificació dels motors de combustió interna

En el procés de desenvolupament, el dispositiu del motor de combustió interna es va complicar més. El seu propòsit, però, continuava sent el mateix. Hi ha diversos tipus principals de motors de combustió interna que són els més eficients actualment.

Primer en termes d'eficiència i economia: unitats alternatives. En aquestes unitats, l'energia generada per la combustió de la mescla de combustible es converteix en moviment mitjançant un sistema de bielles i un cigonyal.

La disposició general d'un motor de combustió interna amb carburació no és diferent de la d' altres motors. Però la mescla combustible es prepara directament al carburador. La injecció es realitza en un col·lector comú, des d'on, sota la influència del buit, la mescla entra als cilindres, on després s'il·lumina per una descàrrega elèctrica en una espelma.

Un motor d'injecció es diferencia d'un motor de carburador perquè el combustible es subministra a cada cilindre directament a través de broquets separats. Després, després de barrejar la gasolina amb l'aire, el combustible s'encén per l'espurna d'una espelma.

El motor dièsel és diferent de la gasolina. Considereu breument el dispositiu d'un motor dièsel de combustió interna. No s'utilitzen espelmes per encendre. Aquest combustible s'encén a alta pressió. Com a resultat, el motor dièsel s'escalfa. La temperatura és superior a la temperatura de combustió. La injecció es realitza mitjançant broquets.

Els motors de rotor-pistó també pertanyen als motors de combustió interna. En aquestes unitats, l'energia tèrmica procedeixla combustió del combustible afecta el rotor. Té una forma especial i un perfil especial. La trajectòria del moviment del rotor és planetària (l'element es troba dins d'una cambra especial). El rotor realitza simultàniament un gran nombre de funcions: aquesta és la distribució de gas, la funció del cigonyal i el pistó.

Finalitat del motor de combustió interna
Finalitat del motor de combustió interna

També hi ha motors de combustió interna de turbines de gas. En aquestes unitats, l'energia tèrmica es converteix a través d'un rotor amb pales en forma de falca. Aquests mecanismes fan girar la turbina.

Els motors de pistó es consideren els més fiables, de baix manteniment i econòmics. Els rotatius pràcticament no s'utilitzen en la tecnologia d'automoció massiva. Ara només el Mazda japonès produeix models de cotxes equipats amb motors de pistons rotatius. Els cotxes experimentats amb motors de turbina de gas van ser produïts per Chrysler als anys 60, i després d'això ni un sol fabricant d'automòbils va tornar a aquestes instal·lacions. A la Unió Soviètica, alguns models de tancs i vaixells de desembarcament van ser equipats amb motors de turbina de gas durant un curt període de temps. Però aleshores es va decidir abandonar aquestes unitats de potència. És per això que estem considerant el dispositiu del motor de combustió interna: són els més populars i eficients.

dispositiu ICE

A la carcassa del motor es combinen diversos sistemes. Aquest és el bloc de cilindres on es troben les mateixes cambres de combustió. En aquest últim, la mescla de combustible es crema. A més, el motor consta d'un mecanisme de cigonyal dissenyat per convertir l'energia dels pistons en gir del cigonyal. A l'edifici de poderLa unitat també disposa d'un mecanisme de distribució de gas. La seva tasca és garantir l'obertura i el tancament oportuns de les vàlvules d'admissió i d'escapament. El motor no podrà funcionar sense la injecció, l'encesa i el sistema d'escapament.

Quan s'engega la unitat de potència, es subministra una barreja de combustible i aire als cilindres a través de les vàlvules d'admissió obertes. Després s'encén per una descàrrega elèctrica a la bugia. Quan la mescla s'encén i els gasos comencen a expandir-se, la pressió sobre el pistó augmentarà. Aquest últim es posarà en moviment i farà que el cigonyal giri.

El disseny i el funcionament del motor de combustió interna són tals que el motor funciona en determinats cicles. Aquests cicles es repeteixen constantment a una freqüència elevada. Això garanteix la rotació contínua del cigonyal.

El principi de funcionament dels motors de combustió interna de dos temps

Quan el motor arrenca, el pistó, que és impulsat per la rotació del cigonyal, comença a moure's. Quan arriba al seu punt més baix i comença a moure's cap amunt, el combustible es subministra al cilindre.

Quan es mou cap amunt, el pistó comprimeix la mescla. Quan arriba al punt mort superior, la bugia encén la mescla a causa d'una descàrrega elèctrica. Els gasos s'expandeixen instantàniament i empenyen el pistó cap avall.

A continuació, la vàlvula d'escapament del cilindre s'obre i els productes de combustió surten dels cilindres al sistema d'escapament. Aleshores, arribant de nou al punt inferior, el pistó començarà a moure's cap amunt. El cigonyal farà una revolució.

Dispositiu de motor de combustió interna
Dispositiu de motor de combustió interna

Quan comenci el noumoviment del pistó, les vàlvules d'admissió s'obriran de nou i es subministrarà la mescla de combustible. Ocuparà tot el volum que ocupaven els productes de la combustió i el cicle es repetirà de nou. A causa del fet que els pistons d'aquests motors funcionen només en dos cicles, es fan menys moviments, a diferència d'un motor de combustió interna de quatre temps. Pèrdues per fricció reduïdes. Però aquests motors s'escalfen més.

A les unitats de potència de dos temps, el pistó també fa el paper de mecanisme de distribució de gas. En el procés de moviment, les obertures per a l'entrada de la mescla de combustible i l'alliberament dels gasos d'escapament s'obren i es tanquen. El pitjor intercanvi de gasos en comparació amb els motors de quatre temps és el principal inconvenient d'aquests motors. En el moment dels gasos d'escapament, la potència es perd significativament.

Actualment, els motors de dos temps s'utilitzen en ciclomotors, patinets, vaixells, serres de gasolina i altres vehicles de poca potència.

Quatre temps

El dispositiu d'aquest tipus de motor de combustió interna és lleugerament diferent d'un de dos temps. El principi de funcionament també és lleugerament diferent. Hi ha quatre cops per gir del cigonyal.

El primer pas és el subministrament d'una mescla combustible al cilindre del motor. El motor, sota la influència del buit, aspira la mescla al cilindre. El pistó del cilindre en aquest moment baixa. La vàlvula d'entrada està oberta i la gasolina i l'aire atomitzats entraran a la cambra de combustió.

A continuació ve la carrera de compressió. La vàlvula d'admissió es tanca i el pistó es mou cap amunt. En aquest cas, la mescla del cilindre es comprimeix significativament. A causa de la pressió, la mesclas'escalfa. La pressió augmenta la concentració.

Finalitat i dispositiu del motor de combustió interna
Finalitat i dispositiu del motor de combustió interna

Segueix el tercer cicle de treball. Quan el pistó gairebé arriba a la seva posició superior, el sistema d'encesa s'activa. Una espurna s alta sobre l'espelma i la barreja s'encén. A causa de l'expansió instantània dels gasos i la propagació de l'energia de l'explosió, el pistó sota pressió es mou cap avall. Aquest cicle en el funcionament d'un motor de quatre temps és el principal. Les altres tres mesures no afecten la creació de l'obra i són auxiliars.

Al quart cicle, comença la fase de llançament. Quan el pistó arriba a la part inferior de la cambra de combustió, la vàlvula d'escapament s'obre i els gasos d'escapament surten primer al sistema d'escapament i després a l'atmosfera.

foto GEL
foto GEL

Aquí teniu el dispositiu i el principi de funcionament del motor de combustió interna de quatre temps, que s'instal·la sota el capó de la majoria dels cotxes.

Sistemes auxiliars

Vam examinar el dispositiu del motor de combustió interna. Però qualsevol motor no podria funcionar si no estigués equipat amb sistemes addicionals. A continuació en parlarem.

Ignició

Aquest sistema forma part de l'equip elèctric. Està dissenyat per formar espurnes que encenguin la barreja de combustible.

Dispositiu de motor
Dispositiu de motor

El sistema inclou una bateria i un generador, un pany d'encesa, una bobina i un dispositiu especial: un distribuïdor d'encesa.

Sistema d'admissió

És necessari perquè el motor entri sense interrupcionsaire. Es necessita oxigen per formar la mescla. Per si mateixa, la gasolina no es cremarà. Cal tenir en compte que en els carburadors l'admissió és només un filtre i conductes d'aire. El sistema d'admissió dels cotxes moderns és més complex. Inclou una entrada d'aire en forma de canonades, un filtre, una vàlvula d'acceleració i un col·lector d'admissió.

Sistema d'alimentació

Des del principi del motor de combustió interna, sabem que el motor necessita cremar alguna cosa. És gasolina o gasoil. El sistema d'alimentació proporciona subministrament de combustible durant el funcionament del motor.

Motor de combustió interna
Motor de combustió interna

En el cas més primitiu, aquest sistema consta d'un dipòsit, així com d'una línia de combustible, filtre i bomba, que proporcionen combustible al carburador. En els cotxes d'injecció, el sistema d'alimentació està controlat per l'ECU.

Sistema de lubricació

El sistema de lubricació inclou una bomba d'oli, un dipòsit i un filtre d'oli. Les unitats de potència de gasolina i dièsel també tenen un refrigerador per netejar el lubricant. La bomba és accionada pel cigonyal.

Conclusió

Això és el que és un motor de combustió interna. Hem examinat el dispositiu i el principi del seu funcionament, i ara queda clar com funciona un cotxe, una motoserra o un generador dièsel.

Recomanat: