Inlyn-enjin: tipes, toestel, voordele en nadele

2025 Outeur: Erin Ralphs | [email protected]. Laas verander: 2025-01-22 21:14

Inlyn binnebrandenjin is een van die eenvoudigste enjins. Hierdie eenhede word so genoem omdat die silinders in 'n ry gerangskik is. Suiers laat een krukas draai wanneer die enjin loop. Die inlyn-enjin was een van die eerstes wat op motors geïnstalleer is. Hulle is ontwerp en gebou aan die begin van die motorbedryf.

Hoe het dit alles begin?

Die voorouer van die moderne inlyn-binnebrandenjin was 'n enkelsilinderenjin. Ontwerp en gebou deur Etienne Lenoir in 1860. Dit word algemeen aanvaar dat dit so is, hoewel daar selfs voor Lenoir pogings was om 'n patent vir hierdie enjin te verkry. Maar dit is juis sy ontwikkeling wat so soortgelyk as moontlik is aan dié ontwerpe wat tans onder die kappies van die meeste begrotingsreekspassasiersmotors geïnstalleer word.

Die motor het net een silinder gehad, en sy krag was gelyk aan 1,23 perdekrag, groot op daardie tydstip. Ter vergelyking, die moderne "Oka" 1111 het twee silinders en sy krag is van 30 tot 53 perdekrag.

Groter en kragtiger

Lenoir se idee was briljant. Baie ingenieurs en uitvindersjare en moeite spandeer om die enjin so veel as moontlik te probeer verbeter (natuurlik op die vlak van die tegniese vermoëns wat op daardie stadium bestaan het). Die hoofklem is op toenemende krag geplaas.

Aan die begin was die aandag op 'n enkele silinder gekonsentreer - hulle het probeer om die grootte daarvan te vergroot. Toe het dit vir almal gelyk asof jy meer krag kan kry deur die grootte te vergroot. En die toename in volume was toe die maklikste. Maar een silinder was nie genoeg nie. Ek moes die res van die besonderhede baie vergroot - verbindingsstang, suier, blok.

Al daardie enjins was baie onstabiel, het 'n groot massa gehad. Tydens die werking van so 'n motor was daar 'n groot verskil in tyd tussen die ontstekingsiklusse van die mengsel. Letterlik elke detail in so 'n eenheid het geratel en geskud, wat die ingenieurs gedwing het om aan 'n oplossing te dink. En hulle het die stelsel toegerus met 'n balanseerder.

doodloopstraat

Dit het gou vir almal duidelik geword dat die navorsing 'n doodloopstraat bereik het. Die Lenoir-enjin kon nie normaal en korrek werk nie, aangesien die verhouding van krag, gewig en grootte verskriklik was. Baie bykomende energie was nodig om die volume van die silinder weer te vergroot. Baie het begin om die idee om 'n enjin te skep 'n ineenstorting te beskou. En mense sou steeds perd en karretjie ry, as dit nie vir een tegniese oplossing was nie.

Ontwerpers het begin besef dat dit moontlik is om die krukas nie net met een suier te draai nie, maar met verskeie gelyktydig. Die eenvoudigste was die vervaardiging van 'n inlyn-enjin - hulle het nog 'n paar silinders bygevoeg.

Die wêreld kon die eerste viersilinder-eenheid aan die einde van die 19de eeu sien. Dit is onmoontlik om sy krag met 'n moderne enjin te vergelyk. Wat doeltreffendheid betref, was dit egter hoër as al sy ander voorgangers. Krag is verhoog as gevolg van die verhoogde werkvolume, dit wil sê deur silinders by te voeg. Spesiale van verskeie maatskappye was redelik vinnig in staat om multisilinder-enjins tot 12-silinder monsters te skep.

Bedryfsbeginsel

Hoe werk ICE? Behalwe dat elke enjin’n ander aantal silinders het, werk’n inlynenjin met ses of vier silinders op dieselfde manier. Die beginsel is gebaseer op die tradisionele eienskappe van enige binnebrandenjin.

Alle silinders in die blok is in een ry gerangskik. Die krukas, aangedryf deur suiers as gevolg van die energie van brandstofverbranding, is die enigste een vir alle dele van die silinder-suier-groep. Dieselfde geld vir die silinderkop. Dit is die enigste een vir alle silinders. Van alle bestaande inlyn-enjins kan gebalanseerde en ongebalanseerde ontwerpe onderskei word. Ons sal albei opsies hieronder oorweeg.

Balans

Dit is belangrik vanweë die komplekse ontwerp van die krukas. Die behoefte aan balansering hang af van die aantal silinders. Hoe meer van hulle in 'n spesifieke ICE, hoe groter moet die balans wees.

'n Ongebalanseerde enjin kan net daardie ontwerp wees, waar daar nie meer as vier silinders is nie. Andersins sal vibrasies tydens werking verskyn, waarvan die krag die krukas kan vernietig. Selfs goedkoop sessilinder-enjinsmet 'n balanseerder sal beter wees as duur inlynviere sonder balanseerskagte. Dus, om balans te verbeter, kan 'n inlyn viersuier-enjin soms ook die installering van stilstellingasse vereis.

Motorposisie

Tradisionele viersilinder-eenhede word gewoonlik in die lengte of dwars onder die enjinkap van 'n motor gemonteer. Maar die sessilinder-eenheid kan net in die lengte geïnstalleer word en niks meer nie (met die uitsondering van sommige Volvo-modelle en Chevrolet Epica-motors).

Die inlyn-binnebrandenjin, wat 'n asimmetriese ontwerp met betrekking tot die krukas het, het ook kenmerke. Dikwels word die as gemaak met kompenserende gietstukke - hierdie gietstukke moet die traagheidskrag wat voortspruit uit die werking van die suierstelsel demp.

Inline-ses het vandag reeds minder gewildheid – alles die skuld van aansienlike brandstofverbruik en groot algehele afmetings. Maar selfs ten spyte van die lang silinderblok is die enjin perfek gebalanseerd.

Voordele en nadele van die eenheid

Afgesien van 'n paar nuanses, het inlyn-binnebrandenjins dieselfde voordele en dieselfde nadele as die meeste V-enjins en motors van ander ontwerpe. Die viersilinder-enjin is die algemeenste, is die eenvoudigste en betroubaarste. Die massa is relatief lig, die herstelkoste is relatief laag. Die enigste nadeel is die gebrek aan balansskagte in die ontwerp. Dit is die beste binnebrandenjin vir moderne motors, selfs die middelklas. Daar is ook klein-kapasiteit inlyn-enjins met minderdie aantal silinders. As voorbeeld, die tweesilinder ekonomiese SeAZ Oka 1111.

Sessilinder-eenhede het 'n perfekte balans en hier word die gebrek aan 'n "vier" vergoed. Maar daar is 'n prys om te betaal vir balans. Daarom, ten spyte van die aansienlik beter eienskappe in vergelyking met die "vier", is hierdie binnebrandenjins met 'n inlyn rangskikking van silinders in die enjin minder algemeen. Die krukas is lank, die produksiekoste is redelik hoog, en die afmetings is relatief groot.

Tegniese limiet

Nou is dit nie die 19de eeu nie, maar moderne krageenhede is nog ver van tegniese perfeksie af. En hier sal selfs moderne turbines en hoë-oktaanbrandstof nie help nie. Die doeltreffendheid van 'n binnebrandenjin is ongeveer 20%, en alle ander energie word aan wrywing, traagheid en ontploffing bestee. Slegs 'n vyfde van petrol of diesel sal vir nuttige werk gaan.

Reeds die basiese eienskappe van motors met die grootste doeltreffendheid ontwikkel. Terselfdertyd het die verbrandingskamers en die suiergroep aansienlik kleiner volumes en afmetings. As gevolg van die kompakte grootte het die onderdele minder traagheid - dit verminder die waarskynlikheid van skade as gevolg van ontploffing.

Die ontwerpkenmerke van kompakte suiers stel sekere beperkings in. Met 'n hoë mate van kompressie, as gevolg van die klein grootte, word die oordrag van suierdruk na die verbindingsstang verminder. As die suiers 'n groter deursnee het, is dit onmoontlik om 'n akkurate gebalanseerde werk te kry as gevolg van die enorme kompleksiteit. Selfs 'n moderne BMW-enjin het hierdietekortkominge, hoewel dit deur Duitse ingenieurs ontwikkel is.

Gevolgtrekking

Ongelukkig het enjinbou sy tegnologiese limiet bereik. Dit is onwaarskynlik dat wetenskaplikes ernstige tegniese ontdekkings sal maak en groter doeltreffendheid van 'n binnebrandenjin sal bereik. So almal hoop dat die era van elektriese voertuie sal aanbreek.