Kas yra vidaus degimo variklis automobilyje?

2025 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-22 21:18

Automobilių vidaus degimo variklis yra svarbiausias komponentas. Jei vidaus degimo variklis nebūtų išrastas, automobilių pramonė greičiausiai būtų sustojusi prie vairo ir nesivysčiusi toliau iki šiuolaikinių proporcijų. Variklis padarė tikrą revoliuciją. Pakalbėkime apie tai, kas yra vidaus degimo variklis, apie jo istoriją, įrenginį ir veikimo principą.

Pirmieji bandymai sukurti agregatą, panašų į vidaus degimo variklį, prasidėjo XVIII a. Daugelis išradėjų iš viso pasaulio ilgą laiką bandė sukurti mechanizmą, pagal kurį kuro degimo energija galėtų būti paversta mechanine energija.

Pirmasis variklis

Broliai Niepce'ai iš Prancūzijos pirmieji pagalvojo, kas yra vidaus degimo variklis ir kaip jį sukurti. Jie išrado ir surinko prietaisą, kurį pavadino piraeoloforu. Šio variklio kuras buvo anglies dulkės, tačiau nepaisant viso savo efektyvumo, šis mechanizmas nesulaukė didelio mokslo pripažinimo ir liko tik brėžinių pavidalu. „Piraeophorus“buvo labai netobulos konstrukcijos. Jispasižymi aukšta darbine temperatūra ir didžiulėmis degalų sąnaudomis bei santykinai mažu efektyvumu. Be to, šis įrenginys sunaudojo daug alyvos. Tačiau net tada šis variklis buvo sumontuotas pirmosiose, dar netobulose triratėse transporto priemonėse.

Antras bandymas

1864 m. Siegfriedas Markusas, užsiimantis įvairiais išradimais, parodė pasauliui pirmąjį vieno cilindro karbiuratorinį variklį.

Jis buvo varomas naftos produktų degimo energijos. Šis ICE galėjo pasiekti didelį 10 mylių per valandą greitį.

Brighton dviejų cilindrų variklis

1873 m. inžinierius George'as Brightonas, remdamasis esamais patobulinimais, sukūrė dviejų cilindrų vidaus degimo variklį. Pačioje pradžioje variklis veikė žibalu, o vėliau buvo perkeltas į benziną. Tarp šio įrenginio trūkumų buvo išskirti per dideli dydžiai.

Variklis Otto

1876 m. buvo žengtas didelis žingsnis vidaus degimo variklio istorijoje. Nicholas Otto sugebėjo sukurti techniškai sudėtingą įrenginį, kuris efektyviausiai pavertė naftos produktų degimo energiją į mechaninę energiją. 1883 m. prancūzų inžinierius Delamare'as sukūrė variklį, kuris galėtų naudoti gamtines dujas kaip kurą. Tačiau šis išradimas taip pat nerado atsako ir egzistuoja tik popieriuje brėžinių pavidalu.

Didelis vardas automobilių istorijoje

1815 m. Gottliebas Daimleris galvojo apie tai, kas yra vidaus degimo variklis ir kaip jį galima naudoti. Jis ne tik sukūrė efektyvų variklį, bet ir sukūrė gamybąmodernaus įrenginio su vertikaliu cilindrų išdėstymu ir karbiuratoriaus įpurškimu prototipas.

Tai buvo pirmasis kompaktiškas mechanizmas tuo metu, kuris vėliau prisidėjo prie automobilių pramonės plėtros.

Bendrieji ICE apibrėžimai

Turbūt visi žino, kas yra automobilio vidaus degimo variklis. Bet pagrindinis bet kurio vidaus degimo mechanizmo bruožas yra tai, kad kuro mišinys uždegamas tiesiogiai darbo kameroje, o ne kokioje nors išorinėje terpėje.. Veikiant varikliui išsiskiria cheminė ir šiluminė energija, kuri paverčiama mechanine energija. Apie tai, kas yra vidaus degimo variklis, kalbama mokykliniame fizikos kurse, o veikimo principas pagrįstas dujų, susidarančių degant degus mišinį esant slėgiui degimo kameroje, šiluminio plėtimosi poveikiu.

Vidaus degimo variklių tipai

Galima atskirti stūmoklinius vidaus degimo variklius. Jie yra efektyviausi. Tai patvirtins žmogus, turintis įgūdžių prižiūrėti ir remontuoti variklius – vidaus degimo variklio vairuotojas. Kas tai yra? Šio variklio įtaisas yra toks: degimo kamera yra cilindro viduje, šiluminė energija paverčiama mechanine energija naudojant švaistiklio-stūmoklio alkūninį mechanizmą, energija perduodama alkūniniam velenui.

Yra kelių tipų stūmokliniai varikliai. Pirmiausia atkreipiame dėmesį į karbiuratoriaus vidaus degimo variklius. Čia degalų mišinys paruošiamas karbiuratoriuje, o vėliau elektros kibirkštimi įpurškiamas į degimo kamerą. Tai gera proga sužinoti, kas yra automobilio vidaus degimo variklis. purkštukasvariklis, naudodamas specialius purkštukus, tiekia mišinį tiesiai į įsiurbimo kolektorių. Visus procesus tokiame variklyje valdo elektronika. Uždegama nuo žvakės.

Yra ir dyzelinių agregatų. Tie, kurie nežinojo, kas yra vidaus degimo variklis automobilyje, turėtų susipažinti su šio tipo varikliais plačiau. Čia kuro mišinys uždegamas nenaudojant žvakių. Jis užsidega dėl oro suspaudimo, kuris dėl to įkaista iki temperatūros, viršijančios mišinio degimo vertes. Degalai įpurškiami naudojant specialius purkštukus.

Rotorinis-stūmoklinis variklis yra gana įdomus įrenginys. Kas yra vidaus degimo variklis tokio tipo automobilyje? Dabar toks įrenginys yra gana retas. Šiame mechanizme degimo šiluminė energija paverčiama mechanine energija, padedant darbinėms dujoms, kurios suka rotorių darbo kameroje. Mechanizmas turi ypatingą formą, profilį ir juda „planetine“trajektorija tiesiai darbinės kameros viduje. Pastarasis taip pat turi specialią konfigūraciją – „8“, o jos funkcijos yra laiko nustatymas, stūmoklių grupė ir alkūninis velenas. Dabar visi žino, kas yra vidaus degimo variklis automobilyje, kuris beveik niekada nenaudojamas.

Yra ir dujų turbinų variklių. Čia energija paverčiama mechanine energija sukant rotorių, todėl turbinos velenas juda. Tobulindami ir eksperimentuodami mokslininkai ir inžinieriai iš viso pasaulio nustatė, kad efektyviausias, patikimiausias, nepretenzingas ir ekonomiškiausias degalų bei alyvos atžvilgiu yra stūmoklinis vidaus degimo variklis.

Kitos rūšysvarikliai, išskyrus stūmoklį, liko toli istorijoje. Atsižvelgiant į klausimą, kas yra vidaus degimo variklis automobilyje, verta paminėti, kad dabar tik „Mazda“koncernas gamina rotacinį stūmoklinį variklį. „Chrysler“surinko kelis dujinius-turbo variklius, tačiau tai buvo seniai, ir nė vienas rimtas automobilių gamintojas šių agregatų nevertino. SSRS kai kuriuose tankuose ir karo laivuose buvo naudojami dujų turbininiai varikliai. Tačiau tada technologijos buvo visiškai atsisakyta.

Kaip veikia vidaus degimo variklis

Nežinantiems, kas yra vidaus degimo variklis, panagrinėkime šio mechanizmo įrenginį. Variklio korpuse vienu metu sujungiami keli svarbūs komponentai. Tai yra cilindrų blokas – viduje užsidega benzino ir oro mišinys, o tada dujos priverčia judėti stūmoklius. Alkūninio veleno grupė perduoda energiją alkūniniam velenui.

Laiko nustatymo mechanizmas naudojamas užtikrinti, kad įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai atsidarytų arba užsidarytų tinkamu laiku. Jis reikalingas, kad mišinys patektų į cilindrus ir išleistų išmetamąsias dujas. Vidaus degimo variklyje taip pat yra degalų tiekimo, mišinio uždegimo ir išmetamųjų dujų šalinimo sistema.

Vidaus degimo variklio veikimo principas

Kiekvienas, kuris kraunasi su automobiliu, turi žinoti, kas yra vidaus degimo variklis ir kaip jis veikia. Kai automobilio savininkas pasuka raktelį uždegimo spynelėje, starteris pasuka alkūninį veleną. Stūmoklį varo alkūninis velenas. Kai jis pasiekia apatinę padėtį, jis pereina į TDC. Tada kuro ir oro mišinys tiekiamas į degimo kamerą. Kadastūmoklis juda aukštyn, mišinys suspaudžiamas. Tuo metu, kai jis pasieks savo viršutinę kraštutinę padėtį, žvakių sukurta kibirkštis uždegs degųjį mišinį. Įvyksta sprogimas, ir išsiskiriančios dujos su didele jėga stumia stūmoklį atgal žemyn. Šiuo metu išmetimo vožtuvas atsidarys. Per jį karštos išmetamosios dujos iš cilindro patenka į atmosferą. Kai stūmoklis vėl pereis per apatinį negyvąjį tašką, jis vėl eis į viršų. Per tą laiką alkūninis velenas padarys vieną apsisukimą.

Kai stūmoklis pradeda naują judėjimą, atsidarys įsiurbimo vožtuvas ir į cilindrą pateks kita degiojo mišinio dalis. Pastarieji užims visą išmetamųjų dujų tūrį. Tada visas aukščiau aprašytas procesas prasidės iš naujo. Kadangi šiuose primityviuose varikliuose stūmoklio darbas apsiriboja tik dviem taktais, jis atlieka mažiau judesių nei keturtaktis variklis. Taip pat sumažėja trinties energijos nuostoliai. Tačiau eksploatacijos metu susidaro daug šilumos, ir tokie varikliai įkaista daugiau.

Būtina naudoti variklio alyvą. Kas tai yra? Tai specialus aliejinis skystis, pagamintas iš angliavandenilių, mažinantis trintį paviršiuose. Dviejų taktų variklyje stūmoklis taip pat veikia kaip paskirstymo mechanizmas, atidaro ir uždaro vožtuvus. Pagrindinis šios sistemos trūkumas yra neefektyvus dujų mainai, palyginti su keturtakčiu įrenginiu.

Išvada

Štai kas yra automobilio vidaus degimo variklis. Tai mechanizmas, kuris varo sunkų automobilį. Šiandien tai laikoma savaime suprantamu dalyku, tačiau vienu metu vidaus degimo variklis buvo laikomas didžiausiuproveržis.