Az autókra belső égésű motorokat (ICE) szerelnek fel, amelyekben az üzemanyag a hengerben ég el. A gázok azon tulajdonságán alapul, hogy hevítés közben tágulnak. Vegye figyelembe a motor működési elvét és munkaciklusait.
Négyütemű benzinmotor működési ciklusa
A motor munkaciklusát a motor minden egyes hengerében végbemenő, egymást követő időszakosan ismétlődő folyamatok sorozatának nevezzük, amelyek a hőenergia mechanikai munkává történő átalakulását idézik elő. Ha a munkaciklust két dugattyúlöketben fejezzük be, pl. főtengely fordulatonként, akkor egy ilyen motort kétüteműnek neveznek.
Az autómotorok jellemzően négyütemű ciklusban működnek, amely a főtengely két fordulatát vagy a dugattyú négy ütemét veszi igénybe, és szívó-, kompressziós, expanziós (löket) és kipufogólöketekből áll.
A dugattyú szélső helyzetét, ahol a legtávolabb van a főtengely tengelyétől vagy ahhoz közel, felső és alsó "holtpontnak" nevezik (TDC és BDC).
A belső égésű motor működési elve – sematikusan
1. Bemenet
Ahogy a motor főtengelye megteszi az első félfordulatot, a dugattyú a TDC-ről a BDC-re mozog, a szívószelep nyitva van, a kipufogószelep zárva van. A hengerben vákuum jön létre, melynek eredményeként az éghető keverék benzinből és levegőgőzökből álló friss töltete a szívó gázvezetéken keresztül a hengerbe szívódik, és a maradék kipufogógázokkal keveredve munkaképet képez. keverék.
2. Tömörítés
A henger éghető keverékkel való feltöltése után a főtengely további forgatásával (második félfordulat) a dugattyú a BDC-ről a TDC-re mozog zárt szelepekkel. A térfogat csökkenésével a munkakeverék hőmérséklete és nyomása nő.
3. Nyújtás vagy stroke
A kompressziós löket végén a munkakeveréket elektromos szikra meggyújtja és gyorsan kiég, aminek következtében a keletkező gázok hőmérséklete és nyomása meredeken növekszik, miközben a dugattyú a TDC-ről a BDC-re mozog. A tágulási löket során a dugattyúhoz forgathatóan kapcsolódó hajtórúd összetett mozgást végez, és a hajtókaron keresztül forgatja a főtengelyt.
Táguláskor a gázok hasznos munkát végeznek, ezért a dugattyúlöketet a főtengely harmadik félfordulatánál munkalöketnek nevezzük . A dugattyúlöket végén, amikor a BDC közelében van, a kipufogószelep kinyílik, a nyomás a hengerben 0,3-0,75 MPa-ra, a hőmérséklet pedig 950-1200 ° C-ra csökken.
4. Elengedés
A főtengely negyedik félfordulatánál a dugattyú a BDC-ről a TDC-re mozog. Ebben az esetben a kipufogószelep nyitva van, és az égéstermékek a kipufogógáz-vezetéken keresztül kiszorulnak a hengerből a légkörbe.
Négyütemű dízel üzemi ciklusa
A benzinmotorral ellentétben a "beszívás" löket során tiszta levegő jut a dízelmotor hengereibe. A „kompressziós” ciklus során a levegő 600°C-ra melegszik fel. Ennek a löketnek a végén az üzemanyag egy bizonyos részét befecskendezik a hengerbe, amely spontán meggyullad.
Bemenet
Amikor a dugattyú a TDC-ről a BDC-re mozog, a légszűrőből származó vákuum miatt a légköri levegő a nyitott szívószelepen keresztül belép a hengerbe. A hengerben a légnyomás 0,08-0,095 MPa, a hőmérséklet 40-60°C.
Tömörítés
A dugattyú a BDC-ről a TDC-re mozog; a szívó és kipufogó szelepek zárva vannak, aminek következtében a felfelé mozgó dugattyú összenyomja a beáramló levegőt. Az üzemanyag meggyújtásához szükséges, hogy a sűrített levegő hőmérséklete magasabb legyen, mint az üzemanyag öngyulladási hőmérséklete. Amikor a dugattyú a TDC-re mozog, a hengert az üzemanyag-szivattyú által szállított dízel üzemanyag fúvókán keresztül fecskendezik be.
Kiterjesztés vagy munkalöket
A kompressziós ütem végén befecskendezett tüzelőanyag a felmelegített levegővel keveredve meggyullad, megindul az égési folyamat, amelyet a hőmérséklet és a nyomás gyors növekedése jellemez. Ebben az esetben a maximális gáznyomás eléri a 6-9 MPa-t, a hőmérséklet pedig 1800-2000°C. A gáznyomás hatására a dugattyú a TDC-ről a BDC-re mozog – munkalöket következik be. Az LDC közelében a nyomás 0,3–0,5 MPa-ra, a hőmérséklet 700–900 °C-ra csökken.
Kiadás
A dugattyú a BDC-ről a TDC-re mozog, és a kipufogógázok a nyitott kipufogószelepen keresztül kiszorulnak a hengerből. A gáznyomást 0,11-0,12 MPa-ra, a hőmérsékletet 500-700 °C-ra csökkentjük. A kipufogólöket vége után a főtengely további elforgatásával a munkaciklus ugyanabban a sorrendben megismétlődik.
A többhengeres motorok működési elve
Az autók többhengeres motorokkal vannak felszerelve. A többhengeres motor zökkenőmentes működéséhez a tágulási löketeknek egyenlő forgattyús szögben (azaz rendszeres időközönként) kell következniük.
- Hogyan működik a belső égésű motor
A hengerekben ugyanazon ciklusok váltakozási sorrendjét a motor sorrendjének nevezzük . A legtöbb négyhengeres motor begyújtási sorrendje 1-3-4-2 vagy 1-2-4-3. Ez azt jelenti, hogy az első hengerben történt löket után a következő a harmadikban, majd a negyedikben és végül a második hengerben következik be. Egy bizonyos sorrend figyelhető meg más többhengeres motorokban.
1-2-4-3 motor működési diagramja A többhengeres motorok soros és V alakúak. A soros motorokban a hengerek függőlegesen, a V alakú motoroknál ferdén helyezkednek el. Utóbbiakat az előbbihez képest kisebb teljes hossz jellemzi. A modern nyolchengeres motorok két sorban készülnek, V-alakú hengerelrendezéssel.
