ICE - ce este? Motor cu ardere internă: caracteristici, schemă

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Nu ar fi exagerat să spunem că majoritatea dispozitivelor autopropulsate astăzi sunt echipate cu motoare cu ardere internă de diferite modele, folosind diverse principii de funcționare. În orice caz, dacă vorbim de transport rutier. În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra ICE. Ce este, cum funcționează această unitate, care sunt avantajele și dezavantajele sale, veți afla citind-o.

Principiul de funcționare a motoarelor cu ardere internă

Principiul principal de funcționare al unui motor cu ardere internă se bazează pe faptul că combustibilul (solid, lichid sau gazos) arde într-un volum de lucru special alocat în interiorul unității în sine, transformând energia termică în energie mecanică.

Amestecul de lucru care intră în cilindrii unui astfel de motor este comprimat. După aprinderea sa, cu ajutorul unor dispozitive speciale, apare o presiune în exces a gazelor, forțând pistoanele cilindrilor să revină în poziția inițială. Acesta este modul în care este creatun ciclu de lucru constant care transformă energia cinetică în cuplu cu ajutorul unor mecanisme speciale.

Astăzi, un dispozitiv cu motor cu ardere internă poate avea trei tipuri principale:

• motor în doi timpi, adesea denumit ușor;
• Unitate de putere în 4 timpi pentru evaluări mai mari de putere și eficiență;
• unități de turbină cu gaz cu caracteristici de putere crescută.

Pe lângă aceasta, există și alte modificări ale circuitelor principale care îmbunătățesc anumite proprietăți ale centralelor electrice de acest tip.

Avantajele motoarelor cu ardere internă

Spre deosebire de unitățile de putere care necesită camere externe, motoarele cu ardere internă au avantaje semnificative. Principalele sunt:

• dimensiune mult mai compactă;
• putere nominală mai mare;
• valori optime de eficiență.

De remarcat, vorbind de motorul cu ardere internă, este un dispozitiv care permite în majoritatea cazurilor utilizarea diferitelor tipuri de combustibil. Poate fi benzină, motorină, gaz natural sau lichefiat, kerosen și chiar lemn obișnuit.

O astfel de versatilitate a dat acestui concept de motor o popularitate binemeritată, omniprezentare și un lider cu adevărat global.

Scurt istoric

Este în general acceptat că motorul cu ardere internă datează din istoria sa din momentul în care francezul de Rivas a creat motorul cu piston în 1807o unitate care folosea hidrogen în stare gazoasă de agregare ca combustibil. Și, deși dispozitivul ICE a suferit modificări și modificări semnificative de atunci, ideile principale ale acestei invenții continuă să fie folosite astăzi.

Primul motor cu ardere internă în patru timpi a văzut lumina zilei în 1876 în Germania. La mijlocul anilor 80 ai secolului XIX, în Rusia a fost dezvoltat un carburator, care a făcut posibilă dozarea alimentării cu benzină a cilindrilor motorului.

Și chiar la sfârșitul secolului înainte de trecut, celebrul inginer german Rudolf Diesel a propus ideea de a aprinde un amestec combustibil sub presiune, care a crescut semnificativ caracteristicile de putere ale motoarelor cu ardere internă și indicatorii de eficiență ai unități de acest tip, care anterior lăsaseră de dorit. De atunci, dezvoltarea motoarelor cu ardere internă a fost în principal pe calea îmbunătățirii, modernizării și introducerii diferitelor îmbunătățiri.

Tipuri și tipuri principale de motoare cu ardere internă

Cu toate acestea, peste 100 de ani de istorie a acestui tip de unități a permis dezvoltarea mai multor tipuri de bază de centrale electrice cu ardere internă a combustibilului. Ele diferă unele de altele nu numai prin compoziția amestecului de lucru folosit, ci și prin caracteristicile de design.

Motoare pe benzină

După cum sugerează și numele, unitățile din acest grup folosesc diferite tipuri de benzină ca combustibil.

La rândul lor, astfel de centrale electrice sunt de obicei împărțite în două grupuri mari:

• Carburator. În astfel de dispozitive, combustibilulamestecul înainte de intrarea în cilindri este îmbogățit cu mase de aer într-un dispozitiv special (carburator). Apoi se aprinde cu o scânteie electrică. Printre cei mai proeminenți reprezentanți ai acestui tip se numără modelele VAZ, al căror motor cu ardere internă a fost foarte mult timp exclusiv de tip carburator.
• Injector. Acesta este un sistem mai complex în care combustibilul este injectat în cilindri printr-un colector special și injectoare. Poate apărea atât mecanic, cât și printr-un dispozitiv electronic special. Sistemele de injecție directă Common Rail sunt considerate cele mai productive. Instalat pe aproape toate mașinile moderne.

Motoarele cu benzină injectată sunt considerate a fi mai economice și oferă o eficiență mai mare. Cu toate acestea, costul unor astfel de unități este mult mai mare, iar întreținerea și operarea sunt considerabil mai dificile.

motoare diesel

În zorii existenței unor unități de acest gen, se putea auzi adesea o glumă despre motorul cu ardere internă, că acesta este un dispozitiv care mănâncă benzină ca un cal, dar se mișcă mult mai încet. Odată cu inventarea motorului diesel, această glumă și-a pierdut parțial relevanța. În principal pentru că motorina poate funcționa cu combustibil de o calitate mult mai scăzută. Și asta înseamnă mult mai ieftin decât benzina.

Principala diferență fundamentală dintre un motor diesel cu ardere internă este absența aprinderii forțate a amestecului de combustibil. Motorina este injectată în cilindri cu specialduzele și picăturile individuale de combustibil sunt aprinse din cauza forței de presiune a pistonului. Alături de avantaje, motorul diesel are o serie de dezavantaje. Printre acestea se numără următoarele:

• mult mai puțină putere în comparație cu centralele pe benzină;
• dimensiuni mari și caracteristici de greutate;
• dificultate de pornire în condiții meteorologice și climatice extreme;
• tracțiune insuficientă și o tendință la pierderi nejustificate de putere, în special la viteze relativ mari.

În plus, repararea unui motor cu ardere internă de tip diesel este de obicei mult mai complicată și mai costisitoare decât reglarea sau restabilirea performanței unei unități pe benzină.

Motoare pe gaz

În pofida ieftinității gazului natural folosit drept combustibil, construcția motoarelor cu ardere internă care funcționează pe gaz este disproporționat mai complicată, ceea ce duce la o creștere semnificativă a costului unității în ansamblu, instalarea și funcționarea acesteia în special.

În centralele de acest tip, gazul lichefiat sau natural intră în butelii printr-un sistem de cutii de viteze speciale, colectoare și duze. Amestecul de combustibil este aprins în același mod ca în unitățile pe benzină cu carburator - cu ajutorul unei scântei electrice provenite de la o bujie.

Tipuri combinate de motoare cu ardere internă

Puțini oameni știu despre sistemele ICE combinate. Ce este și unde se folosește?

Desigur, nu este vorba despre hibridul modernvehicule capabile să funcționeze atât cu combustibil, cât și cu un motor electric. Motoarele cu ardere internă combinată sunt de obicei numite astfel de unități care combină elemente ale diferitelor principii ale sistemelor de combustibil. Cel mai proeminent reprezentant al familiei de astfel de motoare sunt fabricile de gaz-diesel. În ele, amestecul de combustibil intră în blocul motorului cu ardere internă aproape în același mod ca în unitățile cu gaz. Dar combustibilul este aprins nu cu ajutorul unei descărcări electrice de la o lumânare, ci cu o porțiune de aprindere a motorinei, așa cum se întâmplă la un motor diesel convențional.

Deservirea și repararea motoarelor cu ardere internă

În ciuda unei varietăți destul de mari de modificări, toate motoarele cu ardere internă au design de bază și diagrame similare. Cu toate acestea, pentru a efectua întreținerea și repararea de în altă calitate a motoarelor cu ardere internă, este necesar să cunoașteți în detaliu structura acesteia, să înțelegeți principiile de funcționare și să puteți identifica problemele. Pentru a face acest lucru, desigur, este necesar să studiați cu atenție proiectarea motoarelor cu ardere internă de diferite tipuri, pentru a înțelege singur scopul anumitor piese, ansambluri, mecanisme și sisteme. Acest lucru nu este ușor, dar foarte interesant! Și cel mai important, lucrul potrivit.

În special pentru mințile curios care doresc să înțeleagă în mod independent toate misterele și secretele aproape oricărui vehicul, o diagramă schematică aproximativă a motorului cu ardere internă este prezentată în fotografia de mai sus.

Așadar, am aflat ce este această unitate de putere.