Принципът на работа на двигателя с вътрешно горене

По нашите пътища най-често можете да намерите автомобили, които консумират бензин и дизелово гориво. Все още не е дошло времето на електрическите автомобили. Затова помислете за принципа на работа на двигател с вътрешно горене (ICE). Неговата отличителна черта е трансформацията на енергията на експлозията в механична енергия.

При работа с бензинови електроцентрали има няколко начина за образуване на горивна смес. В един случай това се случва в карбуратора и след това всичко се подава в цилиндрите на двигателя. В друг случай бензинът се впръсква през специални дюзи (инжектори) директно в колектора или горивната камера.

Работата на двигателя с вътрешно горене

За да разберете напълно работата на двигателя с вътрешно горене, трябва да знаете, че има няколко вида съвременни двигатели, които са доказали своята ефективност в работата:

бензинови двигатели;
двигатели, консумиращи дизелово гориво;
газови инсталации;
газодизелови устройства;
ротационни опции.

Принципът на работа на тези видове двигатели с вътрешно горене е почти същият.

Всеки има гориво, което експлодира в горивната камера, разширява се и избутва бутало, монтирано на колянов вал. Освен това това въртене се предава на колелата на автомобила чрез допълнителни механизми и възли.

Като пример ще разгледаме четиритактов бензинов двигател, тъй като това е най-често срещаната опция за електроцентрала в автомобили по нашите пътища.

Блокове :

всмукателният отвор се отваря и горивната камера се пълни с приготвената горивна смес
камерата е уплътнена и нейният обем намалява в такта на компресия
експлодирасмес и избутва буталото, което получава импулс от механична енергия
горивната камера се освобождава от продуктите на горенето

Всеки от тези етапи от работата на двигателя с вътрешно горене има свои собствени, протичат няколко едновременни процеса. В първия случай буталото е в най-ниската си позиция, докато всички клапани, които вкарват гориво, са отворени. Следващият етап започва с пълното затваряне на всички отвори и движението на буталото до максимално горно положение. В същото време всичко е компресирано.

Достигайки отново крайно горно положение на буталото, към свещта се прилага напрежение и тя създава искра, запалвайки сместа за експлозия. Силата на тази експлозия избутва буталото надолу, докато изходните отвори се отварят и камерата се изчиства от остатъчния газ. След това всичко се повтаря.

Работа на карбуратора

Образуването на горивната смес в автомобилите от първата половина на миналия век става с помощта на карбуратор. За да разберете как работи двигател с вътрешно горене, трябва да знаете, че автомобилните инженери са проектирали горивната система така, че в горивната камера да се подава вече готова смес.

Карбураторът беше ангажиран с неговото формиране.Той смеси бензин и въздух в правилните пропорции и изпрати всичко в цилиндрите. Такава относителна простота на дизайна на системата й позволи да остане незаменима част от бензиновите агрегати за дълго време. Но по-късно недостатъците му започнаха да надделяват над достойнствата и не отговаряха на нарастващите изисквания към автомобилите като цяло.

Недостатъци на карбураторните системи:

не е възможно да се осигурят икономични режими с внезапни промени в режимите на шофиране;
превишаване на границите на вредни вещества в отработените газове;
ниска мощност на автомобилите поради несъответствие на приготвената смессъстояние на автомобила.

Те се опитаха да компенсират тези недостатъци чрез директно подаване на бензин през инжекторите.

Работата на инжекционните двигатели

Принципът на работа на инжекционния двигател е директното впръскване на бензин във всмукателния колектор или горивната камера.Визуално всичко е подобно на работата на дизелова инсталация, когато захранването е дозирано и само в цилиндъра. Единствената разлика е, че инжекционните модули имат свещи.

Етапите на работа на бензиновите двигатели с директно впръскване не се различават от версията с карбуратор. Разликата е само в мястото, където се образува сместа.

Благодарение на тази конструктивна опция се осигуряват предимствата на такива двигатели:

увеличение на мощността до 10% при подобни технически характеристики с карбуратор;
забележими икономии на бензин;
подобряване на екологичните показатели по отношение на емисиите.

Но с тези предимства има и недостатъци. Основните са поддръжка, поддръжка и персонализиране. За разлика от карбураторите, които могат да се разглобяват, сглобяват и регулират независимо, инжекторите изискват специално скъпо оборудване и голям брой различни сензори, инсталирани в автомобила.

Методи за впръскване на гориво

В хода на еволюцията на подаването на гориво към двигателя този процес непрекъснато се приближава към горивната камера. В най-модерните двигатели с вътрешно горене точката на подаване на бензин и мястото на изгаряне са се слели.Сега сместа вече не се образува в карбуратора или всмукателния колектор, а се впръсква директно в камерата. Нека разгледаме всички опции за инжекторни устройства.

Опция за инжектиране в една точка

Най-простият вариант на дизайна изглежда като впръскване на горивоедин инжектор във всмукателния колектор. Разликата с карбуратора е, че последният подава готовата смес.При версията с инжектор горивото се подава през дюзата. Предимството се състои в постигането на икономии на консумация.

Едноточково захранване с гориво

Този метод също формира сместа извън камерата, но тук участват сензори, които осигуряват захранване директно към всеки цилиндър през всмукателния колектор. Това е по-икономичен вариант за използване на гориво.

Директно впръскване в камерата

Този вариант досега най-ефективно използва възможностите на дизайна на инжектора. Горивото се впръсква директно в камерата. Благодарение на това нивото на вредните емисии е намалено и автомобилът получава, в допълнение към по-големите икономии на бензин, увеличена мощност.

Повишената степен на надеждност на системата намалява негативния фактор по отношение на поддръжката. Но такива устройства се нуждаят от висококачествено гориво.