Resiprokerende binnebrandenjin: definisie, klassifikasie en werkingsbeginsel

2024 Outeur: Erin Ralphs | [email protected]. Laas verander: 2024-02-19 11:45

Vir meer as honderd jaar in die wêreld is die hoofkrageenheid in alle wielvoertuie 'n suier-binnebrandenjin. Die binnebrandenjin, wat aan die begin van die 20ste eeu verskyn het en die stoomenjin vervang, bly in die 21ste eeu die mees winsgewende tipe motor in terme van ekonomie en doeltreffendheid. Kom ons kyk van nader na hoe hierdie tipe binnebrandenjin werk, hoe dit werk, vind uit wat ander suierenjins is.

Definisie, ICE-kenmerke

In die proses van ontwikkeling van wetenskap en tegnologie, is die ontwerp van binnebrandenjins voortdurend verbeter. Die enjins het daarin geslaag om hul doeltreffendheid te bewys. Dit is hoe suier binnebrandenjins verskyn het en, as 'n subspesie, vergasser en inspuitenjins. Dieselenjins, draaisuier- en gasturbine-eenhede kan onderskei word.

Gasoline ICEs

Tradisionele suierenjin is toegerus met 'n binnebrandkamer. Dit is die silinder binne die enjinblok. Wanneer die brandstof verbrand, word energie vrygestel, wat dan omgeskakel word in meganiese beweging van die krukas. As gevolg van die translasiebeweging van die suiers, wat op die stelsel van verbindingsstawe en die krukas inwerk, word die vliegwiel geroteer. Jy kan meer leer oor die ontwerp in die ooreenstemmende GOST suier binnebrandenjin.

Die vergasser-binnebrandenjin is anders deurdat die werkende mengsel van brandstof en lug in 'n spesiale toestel voorberei word - 'n vergasser. Die mengsel word deur vakuum in die silinders ingespuit. Dit word dan deur die vonkprop aangesteek.

Inspuiting ICE het 'n meer moderne ontwerp. Hier, in plaas van die tradisionele meganiese toestel, het die kragstelsel elektroniese spuitpunte. Hulle is verantwoordelik om presiese hoeveelhede brandstof direk in die enjin se silinders in te spuit.

Diesel ICEs

Die diesel suier binnebrandenjin het sekere strukturele en fundamentele verskille van petrol binnebrandenjins.

As 'n vonk van 'n kers gebruik word vir ontsteking in 'n petroleenheid, dan werk 'n ander beginsel in dieselenjins en daar is geen kerse behalwe gloei nie. Diesel gaan die silinders deur inspuiters binne, meng met lug, en dan word die hele mengsel saamgepers, waardeur dit verhit word tot verbrandingstemperatuur.

Rotorsuier

Draaisuier-enjin noodsaaklikverskil van tradisionele ICE. Gasse werk op spesiale dele en elemente. Dus, onder die invloed van gasse, beweeg die beweegbare rotor in 'n spesiale kamer in die vorm van 'n syfer agt. Die kamer voer die funksies van suiers, tydsberekening en krukas uit. Die kamera is gevorm soos 'n syfer van agt.

Gekombineerde eenhede

In gasturbine-binnebrandenjins word termiese energie in meganiese energie omgeskakel as gevolg van die rotasie van 'n spesiale rotor met spesiale lemme. Hierdie rotor dryf die turbine-as aan.

Spesiale suier- en gekombineerde binnebrandenjins (en dit is gasturbine-enjins en roterende enjins) kan veilig in die rooi boek ingeskryf word. Vandag maak net die Japannese Mazda 'n roterende suierenjin. Crysler het eenkeer 'n eksperimentele reeks gasturbine-binnebrandenjins vervaardig, maar dit was in die 60's en nie een van die motorvervaardigers het tot vandag toe teruggekeer na hierdie kwessie nie.

In die Sowjetunie is gasturbine-binnebrandenjins op tenks en landingskepe geïnstalleer, maar selfs daar is later besluit om eenhede van hierdie ontwerp te laat vaar.

ICE-toestel

Die enjin is 'n enkele meganisme. Dit bestaan uit 'n silinderblok, krukmeganismeonderdele, tydreëlmeganisme, inspuit- en uitlaatstelsels.

Die verbrandingskamer is binne die silinderblok geleë, waar die brandstof-lugmengsel direk aan die brand gesteek word, en die verbrandingsprodukte die suiers aandryf. Deur middel van 'n krukmeganisme, word die energie van brandstofverbranding na die krukas oorgedra. Die tydsberekeningmeganisme is nodig om die tydige oop- en toemaak van die inlaat- en uitlaatkleppe te verseker.

Bedryfsbeginsel

Wanneer die enjin aangeskakel word, word 'n mengsel van brandstof en lug deur die inlaatklep in die silinders ingespuit en aangesteek deur 'n vonk op die vonkprop wat deur die ontstekingstelsel gegenereer word. Tydens verbranding word gasse gevorm. Wanneer termiese uitsetting plaasvind, veroorsaak die oormatige druk die suier om te beweeg, waardeur die krukas roteer.

Die werking van suierenjins is siklies. In die siklus van 'n suier-binnebrandenjin kan daar van twee tot vier siklusse wees. Siklusse tydens die werking van die motor word 'n paar honderd keer in een minuut herhaal. Die krukas kan dus aanhoudend draai.

Tweeslag-YS

Wanneer die enjin begin, word die suier aangedryf deur die rotasie van die krukas. Wanneer die suier onderste dooie punt bereik en begin opbeweeg, sal die silinder van 'n brandstof-lugmengsel voorsien word.

Wanneer jy opbeweeg, sal die suier begin om die mengsel saam te druk. Wanneer die suier sy boonste posisie bereik, sal 'n vonk gegenereer word. Die brandstof-lugmengsel sal aan die brand steek. As dit uitbrei, sal die gasse die suier afdruk.

Op hierdie oomblik sal die uitlaatklep oopmaak waardeur die verbrandingsprodukte die kamer kan verlaat. Dan weer die onderste dooie punt bereik, sal die suier sy reis na TDC begin. Al hierdie prosesse vind plaas in een omwenteling van die krukas.

Wanneerdie suier sal 'n nuwe beweging begin, die inlaatklep sal oopmaak en 'n nuwe gedeelte van die brandstof-lugmengsel sal die uitlaatgasse vervang. Die hele proses sal oor begin.’n Tweeslagsuier binnebrandenjin maak minder bewegings as’n vierslag een. Verminder wrywingsverlies, maar genereer meer hitte.

Die gasverspreidingsmeganisme word deur 'n suier vervang. Soos die suier beweeg, gaan die inlaat- en uitlaatpoorte in die silinderblok oop en toe. In vergelyking met 'n vierslag-krageenheid is gaswisseling in 'n tweeslag-enjin 'n groot nadeel. Doeltreffendheid en krag gaan verlore wanneer uitlaatgasse vrygestel word.

Ondanks hierdie nadeel van tweeslagsuier-binnebrandenjins, word dit in brommers, bromponies, as buiteboordmotors, in kettingsae gebruik.

Vierslag-binnebrandenjin

Vierslag-ICE het geen nadele van 'n tweeslag-enjin nie. Sulke motors word op die meeste motors en ander toerusting geïnstalleer. Die in- en uitlaat van uitlaatgasse is 'n aparte proses, en dit word nie gekombineer met kompressie nie, alhoewel die suier binnebrandenjin werk vanaf die ontsteking van die mengsel. Die werking van die motor word gesinchroniseer deur die gasverspreidingsmeganisme - die kleppe maak sinchronies oop en toe met die krukasspoed. Die inname van die brandstofmengsel word slegs uitgevoer nadat die uitlaatgasse heeltemal uitgelaat is.

Voordele van binnebrandenjins

Dit is die moeite werd om met die gewildste enjins te begin – in lynviersilinder eenhede. Van die voordele is kompaktheid, ligte gewig, een silinderkop, hoë onderhoubaarheid.

Tussen alle soorte binnebrandenjins kan boksermotors ook onderskei word. Hulle is nie baie gewild nie as gevolg van die meer komplekse ontwerp. Hulle word hoofsaaklik in renmotors gebruik. Onder die voordele - uitstekende primêre en sekondêre balansering, en dus die sagte werk. Daar is minder spanning op die krukas. As gevolg hiervan is daar min kragverlies. Die enjin het 'n lae swaartepunt en die kar hanteer beter.

Inlyn sessilinder-enjins is perfek gebalanseerd, en die eenheid self loop baie glad. Ten spyte van die groot aantal silinders, is die produksiekoste nie baie hoog nie. Jy kan ook onderhoubaarheid uitlig.

Nadele van binnebrandenjins

Die grootste nadeel van wederkerende binnebrandenjins is steeds nie toksisiteit en geraas nie, maar swak doeltreffendheid. In 'n binnebrandenjin word slegs 20% van die energie aan die werklike meganiese werk bestee. Al die res word aan verhitting en ander prosesse bestee. Enjins stel ook skadelike stowwe in die atmosfeer vry, soos stikstofoksiede, koolstofmonoksied en verskeie aldehiede.