Книга кола единица
Тъй като централата на двигателя на превозното средство с вътрешно горене.
В зависимост от вида на икономични двигатели, използвани са разделени на бензин, дизел и газ.
Петрол - двигатели, работещи на течно гориво (бензин) с принудително запалване. Преди да бъде подаден в цилиндрите на двигателя гориво се смесва с въздух в определени пропорции с помощта на карбуратора.
Дизел - двигателите с компресионно запалване, работещи на течно гориво (дизел). доставка на гориво се извършва инжектор и смесване с въздух се извършва в рамките на цилиндъра.
Когато двигателят с вътрешно горене на всеки десет литра гориво, изразходвано, за съжаление, само на около два литра отива полезна работа, а всички останали - до "топло" околната среда. Ефективността (COP), произведени в момента двигатели е около 20%. Но светът все още не е измислил по-добър топлинен двигател, който може да работи надеждно за дълго време и при по-висока ефективност.
бензинови двигатели
Основните механизми и системи за бензинов двигател включват:
За да започнете, помислете за един прост едноцилиндров бензинов двигател е (фиг. 6) и да се справят с принципа на неговото действие. Помислете си процеси и да разберете най-накрая, когато все още е на едно и също въртящ момент, който в крайна сметка идва на задвижващите колела на автомобила.
Основната част на един цилиндров двигател (фиг. 6) е цилиндър с укрепен върху него с подвижен капак.
Фиг. 6. Единична цилиндъра вътрешно горене бензинов двигател 1 - цилиндровата глава; 2 - цилиндър; 3 - бутало; 4 - бутални пръстени; 5 - бутален щифт; 6 - мотовилка; 7 - коляновия вал; 8 - маховика; 9 - манивела; 10 - разпределителния вал; 11 - гърбица на разпределителния вал; 12 - лост; 13 - впускателният клапан; 14 - свещ
Ако продължим сравнението с компоненти на превозното средство, известни в предмети от бита, както и главата на двигателя е подобен на обикновен чаша се обърна с главата надолу.
Вътре в цилиндъра се поставя още един "стъклен", също с главата надолу - бутало. На буталото, бутални пръстени са в специални вдлъбнатини. Те се плъзгат по повърхността на вътрешната повърхност на цилиндъра, и те също не позволяват на газовете, образувани по време на работа на двигателя, за да се съборят. В същото време предотвратяват проникването пръстени до маслото, което смазва вътрешната повърхност на цилиндъра.
Използването на пръст и бутален прът, свързан към ръчката на коляновия вал, който се върти в лагери, монтирани в картера. В края на коляновия вал е монтиран масивен маховик.
Чрез впускателният клапан в цилиндъра получава гориво смес (смес от въздух с бензин) и навън през изпускателните газове изпускателен клапан. Вентилите се отварят при сблъсък на въртящ камери на разпределителния вал на лостовете. Когато бягство от лост клапани гърбични сигурно затворен под влиянието на мощни извори. Разпределителен вал с гърбици принудени да се върти от коляновия вал на двигателя.
В резбован отвор в цилиндровата глава се завинтва запалителната свещ, която електрическа искра приплъзване между неговите електроди запалва работната смес (това горими смес, се смесва с остатъка на отработилите газове, които ще бъдат описани по-подробно чрез чифт страници).
След запознаване с основните данни за двигателя едноцилиндров, вече сте започнали да се спекулира за това как тя работи. Но нека все пак да разберат със как има преобразуване на възвратно-постъпателно движение на буталото в цилиндъра във въртеливо движение на коляновия вал. Този двигател е мотовилка буталото група.
Нека да видим от действията на колоездача.
Чрез натискане на педала с един крак, ние се обръщаме оста на педала на половин ред, а след това помага на реванша, натискане на педала друг и. колелото се върти, на разходка с велосипед.
Трябва да се отбележи, че работата на два крака - е пример за две-цилиндров двигател. За да не се чувстват излъгани, може да се свърже с един крак на педала и ще я използва само за нашия експеримент.
При по-нататъшно проучване на работа пеша велосипедистът може да се види принцип на работа биела с бутало група двигател. Ролята на мотовилката извършва бутче крака, буталният прът с горната глава е коляното, добре, долната главата на мотовилката на манивелата - това е крак на педала.
Коляно колоездач се движи само нагоре и надолу (като буталото) и педал има периферно (както манивелата на коляновия вал). Това е превръщането на възвратно-постъпателно движение във въртеливо движение.
взаимодействие на двигателя части мотовилка бутало група е същият, както в горния пример с водачът на контакт на стъпалото.
Фигура 7 показва някои параметри на цилиндъра и буталото, който се характеризира с двигателя (обем цилиндър и инсулт).
Фиг. 7. хода на буталото на двигателя и обема на цилиндъра: а) буталото е в долна мъртва точка; б) бутало горната мъртва точка
Крайните положения на буталото, когато тя е най-отдалечена от оста на коляновия вал, или в близост до него, наречени горната "мъртъв" точка (ГМТ) и дъното "мъртва точка" (ДМТ).
Когато колоездене коляното на крака си, както и буталото периодично ще бъде най-горната и долната позиция.
Ход (S) е път на който минава "мъртва" точка до друга.
обем на горивната камера (Vc) е обемът намира над буталото се намира в ГМТ.
ударния обем (Vp) е обемът, освободена чрез преместване на буталото от ГМТ към ДМТ.
Пълен цилиндричен обем е сумата от обема на горивната камера и работния обем: Vn = VP + променлив.
Работен обем на двигателя - е сумата от работния обем на цилиндъра. Измерена работен обем в литри.
Докато ние разглеждаме само едноцилиндров двигател и всички двигатели на съвременните леки автомобили, като правило, има 2, 3, 4, 5, 6, 8 и дори 12 цилиндъра.
Колкото по-голяма от общата работния обем, толкова по-силен е двигателят. Измерена мощност в киловати или конски сили (кВт или к.с.).
операционна четиритактов цикъл карбуратора на двигателя
Двигателите с вътрешно горене са различни един от друг работен цикъл, в който те оперират.
Коефициент на запълване - набор от последователни работни процеси периодично се повтаря във всеки цилиндър по време на работа на двигателя.
Работният процес, който се провежда в цилиндъра с едно движение, наречено такт.
Според броя на циклите, които правят работния цикъл, двигатели се делят на два вида:
четиритактов, в който работният цикъл се осъществява в четири инсулт,
В автомобила, като правило, се прилага четиритактови двигатели и мотоциклети и моторни лодки - двутактови. Лично за пътуване на водни площи ще говорим по-късно, но с четири ленти на двигателя на колата ще се разбере точно сега.
оперативен цикъл четиритактов двигател карбуратора се състои от следните цикли:
входа на горими смес,
компресия смес,
Отработените газове.
Фиг. 8. работен цикъл четиритактов двигател карбуратора на: а) входящ; б) пресоване; в) работен ход; г) освобождаване
Първият цикъл - прием на горими смес (Фигура 8а.).
Газова смес е смес от фино пулверизирана гориво с въздух в определени пропорции. Приготвяне на сместа в двигателя се занимава с карбуратора или инжектор, тъй като ние ще обсъдим по-късно. В същото време, човек трябва да знае, че съотношението въздух гориво от около 01:15 се счита за оптимална за нормалния процес на горене.
Когато всмукателния ход на буталото горната мъртва точка се движи към долна мъртва точка. Обемът горе увеличава бутални. Цилиндърът е запълнена с горими смес през отворения впускателният клапан. С други думи, буталото засмуква смес горене.
Inlet смес продължава толкова дълго, колкото на буталото достигне долна мъртва точка. По време на първия цикъл на манивела двигател на коляновия вал се върти от половин оборот.
В процеса на пълнене на гориво-въздушната смес цилиндър е смесен с остатъците от отработения газ и променя името си, сега тази смес се нарича работа.
Вторият цикъл - смеси работни компресия (Фигура 8В.).
Когато хода на буталото компресия от долната мъртва точка се движи към горната мъртва точка. Двете клапани се затварят плътно, така че работната смес се пресова.
От физиката училище Всички знаем, че когато сгъстен газове тяхната температура се повишава. Налягането в цилиндъра над буталото в края на такта на сгъстяване достига 9,10 кг / cm² и температура 300-400 ° С
В заводски инструкции по автомобила можете да видите един от параметрите на двигателя, наречени - "степен на сгъстяване" (например, 8.5). И какво е това?
Компресия показва колко пъти повече от общия обем на обема на горивната камера цилиндър (Vn / Vc - виж Фигура 7 ..). В бензинови двигатели в края на такта на сгъстяване, обемът над буталото намалява в 8-11 пъти.
По време на такта на сгъстяване на коляновия вал на двигателя се върти през следващия половин завой. От началото на първата мярка до края на втората, то вече един свой ред се превръща.
Трето инсулт - инсулт (Фигура 8с.).
По време на третия цикъл часовник се превръща освободена при горене на сместа на работното енергия в механична работа. Налягането на разширяване на газа, се предава на буталото и след това, чрез мотовилката и коляново съединение на коляновия вал.
Тук е мястото, където прави силата, която причинява ротационното коляновия вал на двигателя и в крайна сметка задвижващите колела на автомобила.
В края на сместа за пресоване инсулт гориво се запалва от електрическа искра, тя се плъзга между електродите на запалителната свещ. В началото на инсулт цикъл изгаря смес започва активно да се разширява. Тъй смукателния и изпускателния клапани са все още затворени, разширяващите газове е само един изход - да прокара подвижната буталото.
Под действието на налягането достига стойност от 50 кг / cm², буталото започва да се премести в долна мъртва точка. В този случай, цялата площ на буталото натискане сила на няколко тона, които се предават чрез мотовилката на манивелата на коляновия вал, създаване на въртящ момент.
Колянов вал по време на работа в рамките на следващия прави половин оборот.
Четвъртият ход - Изпускателна (фигура 8d.).
Когато се движи бутални от долната мъртва точка до горна мъртва точка отваря изпускателния клапан (на входа все още е затворен) и отработените газове се изхвърлят с висока скорост от цилиндъра на двигателя.
Ето защо той чу рева на една силна, когато на пътя движеща се кола без ауспух, но повече за това по-късно. В същото време, обърнете внимание на коляновия вал на двигателя - когато изпускателната ход, той взима още половин оборот. И четиритактов всички цикъл, направи два пълни оборота.
След такта на изпускане започва нов работен цикъл, и всичко се повтаря: прием - компресия - инсулт - освобождаване. и така нататък.
Сега, аз се чудя кой от Забелязали ли сте, че полезният механичната работа се извършва от едноцилиндров двигател само за един такт - измерване на ход! Останалите три цикъла (изход, входящият и компресия) са само подготвителни и те са направени от кинетичната енергия на ротационното инерцията на коляновия вал и маховика.
Маховик (Фигура 9) -. Диск твърд метал, която е монтирана на коляновия вал на двигателя. По време на работния ход на буталото чрез съединителен прът и коляновите завърта коляновия вал на двигателя, която предава на маховика ротационна енергия резерв.
Фиг. 9. коляновия вал на двигателя с маховик 1 - манивела щифт; 2 - противотежест; 3 - маховик предавателни зъби; 4 - радикал (за справка) на шийката на матката; 5 - колянов вал на двигателя
Съхранява се в масов маховик въртене на енергия позволява назад в коляновия вал, свързващ прът и хода на буталото на двигателя да се извърши подготвителна работа цикъл. Буталото се движи нагоре (когато изпускателната ход и степента на сгъстяване) и надолу (когато ходът прием) се дължи на енергията отказал маховик.
Ако двигателят има няколко цилиндри, работещи в определен ред, на подготвителния цикъл в някои бутилки са направени за сметка на енергията, разработена в другата, и на маховика, разбира се, също помага.
Като дете, най-вероятно има играчка, която беше наречена отгоре. Вие се върти енергията на ръцете си (инсулт) и щастливо гледах колко време тя се върти. По същия начин, масивна маховика - размотавам, тя съхранява енергия, но много повече от детска играчка, а след това тази енергия се използва за задвижването на буталото в подготвителните цикли.
дизеловите двигатели
Главната особеност на дизеловия двигател е, че горивото се подава или помпа-дюза инжектор директно в цилиндъра на двигателя, при високо налягане в края на такта на сгъстяване. доставя високо налягане на горивото поради необходимостта, че степента на компресия на такива двигатели е значително по-голям от този на бензин.
Тъй като налягането и температурата в цилиндъра на дизеловия двигател е много висока, на самозапалване на горивото се случи. Това означава, че е необходимо да се възпламени сместа изкуствено. Поради това, дизеловите двигатели са изчезнали не само свещи, но и на цялата система за запалване.
оперативен цикъл, четиритактов дизелов двигател
Първият цикъл - входна, използвана за запълване на цилиндъра на двигателя само въздух.
Когато се движи бутални от горната мъртва точка до долна мъртва точка случва засмукване на въздух през отворен входящия клапан.
Втори удар - компресия, е необходимо да се подготвят за самозапалване на дизелово гориво.
При преместване на горната мъртва точка буталото компресира въздуха в рамките на 18-22 пъти (при бензин 8-11 пъти). Следователно, в края на такта на сгъстяване, налягането над буталото е 40 кг / cm² и температурата се повишава над 500 градуса.
Третият цикъл - работен ход, служи за преобразуване на гориво, в механична работа енергия.
В края на такта на сгъстяване в горивната камера през дюза под налягане се подава на дизелово гориво, който се запалва, поради високата температура на сгъстения въздух.
По време на изгаряне на дизелово гориво разширяващите се газове създава сила, която се движи буталото на долната мъртва точка положение и чрез мотовилката колена на коляновия вал.
Четвъртият цикъл - изпускателна система, служи за освобождаване на цилиндъра от изгорелите газове.
Буталото от долна мъртва точка се издига към горната мъртва точка, а през отворения изпускателен клапан изтласква отработените газове.
При последващото движение надолу на буталото гадно свеж въздух част, има такт на пълнене и работен цикъл се повтаря.
зареди в дизеловия двигател на всички механизми и детайли от значително повече от бензин, а това естествено води до увеличаване на теглото си, размерите и цената.
В същото време, дизеловият двигател има безспорни предимства - по-нисък разход на гориво от бензина "брат", както и липсата на запалителната система, която значително намалява броя на възможните неизправности по време на работа.