อุปกรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในสำหรับเด็ก เครื่องยนต์ทำงานอย่างไร? รอบเครื่องยนต์เต็ม

เครื่องยนต์คือหัวใจ วันนี้คำนี้มีความหมายมากแค่ไหน ไม่ใช่อุปกรณ์ชิ้นเดียวที่ทำงานโดยไม่มีเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ให้ชีวิตกับยูนิตใดๆ ในบทความนี้ เราจะพิจารณาว่าเครื่องยนต์คืออะไร มีประเภทใดบ้าง และเครื่องยนต์ของรถยนต์ทำงานอย่างไร

งานหลักของเครื่องยนต์คือการเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เคลื่อนที่ วิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการเผาไหม้เชื้อเพลิงภายในเครื่องยนต์ จึงได้ชื่อว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน

แต่นอกจาก น้ำแข็งจำเป็นต้องแยกแยะระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายนอก ตัวอย่างคือเครื่องยนต์ไอน้ำของเรือ เมื่อเชื้อเพลิง (ไม้ ถ่านหิน) ถูกเผาไหม้นอกเครื่องยนต์ ทำให้เกิดไอน้ำ ซึ่งเป็นแรงผลักดัน เครื่องยนต์สันดาปภายนอกไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับเครื่องยนต์ภายใน

จนถึงปัจจุบันเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งติดตั้งกับรถยนต์ทุกคันได้กลายเป็นที่แพร่หลาย แม้ว่าที่จริงแล้วประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่ได้ใกล้เคียง 100% แต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เก่งที่สุดก็กำลังทำงานเพื่อทำให้เครื่องยนต์สมบูรณ์แบบ

ตามประเภทของเครื่องยนต์แบ่งออกเป็น:

เบนซิน : เป็นได้ทั้งคาร์บูเรเตอร์และหัวฉีด ใช้ระบบหัวฉีด

ดีเซล: ทำงานบนพื้นฐานของน้ำมันดีเซล ซึ่งฉีดภายใต้แรงดันเข้าไปในห้องเผาไหม้โดยหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

แก๊ส: ทำงานบนพื้นฐานของก๊าซเหลวหรือก๊าซอัดที่ผลิตจากถ่านหิน พีท ไม้
มาต่อกันที่การเติมของมอเตอร์กัน

กลไกหลักคือบล็อกกระบอกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวกลไกด้วย บล็อกประกอบด้วยช่องต่างๆ ภายในตัวมันเอง ซึ่งทำหน้าที่หมุนเวียนน้ำหล่อเย็น ลดอุณหภูมิของกลไก ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าเสื้อระบายความร้อน

ลูกสูบอยู่ภายในบล็อกกระบอกสูบจำนวนขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์เฉพาะ แหวนอัดวางบนลูกสูบที่ส่วนบน และวงแหวนขูดน้ำมันที่ส่วนล่าง แหวนอัดทำหน้าที่สร้างความรัดกุมระหว่างการบีบอัดเพื่อการจุดระเบิด และวงแหวนขูดน้ำมันเพื่อนำของเหลวหล่อลื่นออกจากผนังบล็อกกระบอกสูบและป้องกันไม่ให้น้ำมันเข้าไปในห้องเผาไหม้

กลไกข้อเหวี่ยง: ส่งแรงบิดจากลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง ประกอบด้วยลูกสูบ, กระบอกสูบ, หัว, หมุดลูกสูบ, ก้านสูบ, ข้อเหวี่ยง, เพลาข้อเหวี่ยง

อัลกอริธึมการทำงานของเครื่องยนต์ค่อนข้างง่าย: เชื้อเพลิงถูกฉีดโดยหัวฉีดในห้องเผาไหม้ซึ่งผสมกับอากาศและภายใต้อิทธิพลของประกายไฟ ส่วนผสมที่ได้จะจุดประกาย

ก๊าซที่เกิดขึ้นจะดันลูกสูบลงและแรงบิดจะถูกส่งไปยังเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งส่งผ่านการหมุนของเกียร์ ด้วยความช่วยเหลือของกลไกเกียร์ล้อจะเคลื่อนที่

หากเราสร้างวัฏจักรการจุดระเบิดของส่วนผสมที่ติดไฟได้อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลาหนึ่ง เราจะได้เครื่องยนต์ดั้งเดิม

เครื่องยนต์สมัยใหม่อาศัยรอบการเผาไหม้สี่จังหวะเพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงเป็นเชื้อเพลิง บางครั้งวัฏจักรดังกล่าวเรียกว่าเพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Otto Nikolaus ผู้สร้างวัฏจักรที่ประกอบด้วยวัฏจักรดังกล่าวในปี พ.ศ. 2410 ได้แก่ ปริมาณการบริโภคการบีบอัดการเผาไหม้การขจัดผลิตภัณฑ์การเผาไหม้

คำอธิบายและวัตถุประสงค์ของระบบ:

ระบบส่งกำลัง: จ่ายส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่เป็นผลลัพธ์ และจ่ายไปยังห้องเผาไหม้ - กระบอกสูบเครื่องยนต์ ในรุ่นคาร์บูเรเตอร์ ประกอบด้วยคาร์บูเรเตอร์ ไส้กรองอากาศ ท่อทางเข้า หน้าแปลน ปั๊มเชื้อเพลิงพร้อมบ่อพัก ถังแก๊ส และท่อน้ำมันเชื้อเพลิง

ระบบจ่ายแก๊ส: สร้างสมดุลระหว่างกระบวนการไอดีของส่วนผสมที่ติดไฟได้และก๊าซไอเสีย ประกอบด้วย เกียร์ เพลาลูกเบี้ยว สปริง ตัวดัน วาล์ว

: ออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสไฟให้กับหน้าสัมผัสของเทียนเพื่อจุดไฟส่วนผสมการทำงาน

: ปกป้องมอเตอร์ไม่ให้ร้อนเกินไปโดยการหมุนเวียนและระบายความร้อนของของเหลว

: จ่ายน้ำมันหล่อลื่นให้กับชิ้นส่วนที่ถูเพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ

บทความนี้กล่าวถึงแนวคิดของเครื่องยนต์ ชนิด คำอธิบาย และวัตถุประสงค์ของแต่ละระบบ รอบ และรอบเครื่องยนต์

วิศวกรหลายคนกำลังทำงานเพื่อลดการเคลื่อนตัวของเครื่องยนต์และเพิ่มกำลังอย่างมากในขณะที่ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ความแปลกใหม่ของอุตสาหกรรมยานยนต์ยืนยันความสมเหตุสมผลของการพัฒนาการออกแบบอีกครั้ง

สำหรับผู้ที่ชื่นชอบรถอย่างแท้จริง รถยนต์ไม่ได้เป็นเพียงพาหนะเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือแห่งอิสรภาพอีกด้วย ด้วยความช่วยเหลือของรถยนต์ คุณสามารถไปยังที่ใดก็ได้ในเมือง ประเทศ หรือทวีป แต่การมีใบอนุญาตไม่เพียงพอสำหรับนักเดินทางตัวจริง ท้ายที่สุดแล้วยังมีอีกหลายที่ที่มือถือไม่สามารถจับได้และที่ซึ่งรถบรรทุกพ่วงไม่สามารถไปถึงได้ ในกรณีเช่นนี้ ในกรณีที่รถเสีย ความรับผิดชอบทั้งหมดตกอยู่ที่ไหล่ของผู้ขับขี่รถยนต์

ดังนั้นอย่างน้อยคนขับทุกคนควรเข้าใจอุปกรณ์ของรถของเขาเล็กน้อยและคุณต้องสตาร์ทเครื่องยนต์ แน่นอน บริษัทรถยนต์สมัยใหม่ผลิตรถยนต์หลายคันด้วยเครื่องยนต์ประเภทต่างๆ แต่ผู้ผลิตส่วนใหญ่มักใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในในการออกแบบ มีประสิทธิภาพสูงและในขณะเดียวกันก็มีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับทั้งระบบ

ความสนใจ! ในบทความทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ เครื่องยนต์สันดาปภายในย่อมาจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ICE คืออะไร

ก่อนดำเนินการศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับอุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในและหลักการทำงาน เราจะพิจารณาว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในคืออะไร ข้อสังเกตที่สำคัญอย่างหนึ่งต้องทำทันที กว่า 100 ปีแห่งวิวัฒนาการ นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นรูปแบบต่างๆ มากมาย ซึ่งแต่ละแบบก็มีข้อดีแตกต่างกันไป ดังนั้น ในการเริ่มต้น เราเน้นเกณฑ์หลักที่กลไกเหล่านี้สามารถแยกแยะได้:

1. ขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างส่วนผสมที่ติดไฟได้ เครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดแบ่งออกเป็นอุปกรณ์คาร์บูเรเตอร์ แก๊ส และอุปกรณ์หัวฉีด นอกจากนี้ยังเป็นคลาสที่มีการผสมภายนอก ถ้าเราพูดถึงภายในแล้วสิ่งเหล่านี้คือดีเซล
2. เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถแบ่งออกเป็นน้ำมันเบนซิน แก๊สและดีเซล ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิง
3. การระบายความร้อนของอุปกรณ์เครื่องยนต์สามารถเป็นได้สองประเภท: ของเหลวและอากาศ
4. กระบอกสูบ สามารถอยู่ได้ทั้งตรงข้ามกันและอยู่ในรูปของตัวอักษร V.
5. ส่วนผสมภายในกระบอกสูบสามารถจุดประกายได้ด้วยประกายไฟ สิ่งนี้เกิดขึ้นในเครื่องยนต์สันดาปภายในของคาร์บูเรเตอร์และหัวฉีดหรือเนื่องจากการจุดระเบิดด้วยตนเอง

ในนิตยสารยานยนต์ส่วนใหญ่และในหมู่ผู้ส่งออกรถยนต์มืออาชีพ เป็นเรื่องปกติที่จะจำแนกเครื่องยนต์สันดาปภายในออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

1. เครื่องยนต์แก๊ส อุปกรณ์นี้ใช้น้ำมันเบนซิน การจุดไฟถูกบังคับโดยประกายไฟที่เกิดจากเทียน คาร์บูเรเตอร์และระบบหัวฉีดมีหน้าที่กำหนดปริมาณของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ การจุดระเบิดเกิดขึ้นจากการบีบอัด
2. ดีเซล . เครื่องยนต์ที่มีอุปกรณ์ประเภทนี้ทำงานโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงดีเซล ความแตกต่างที่สำคัญเมื่อเทียบกับหน่วยน้ำมันเบนซินคือ เชื้อเพลิงระเบิดเนื่องจากอุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้น หลังเป็นไปได้เนื่องจากความดันภายในกระบอกสูบเพิ่มขึ้น
3. ระบบแก๊สทำงานโดยใช้โพรเพนบิวเทน การจุดระเบิดถูกบังคับก๊าซที่มีอากาศถูกส่งไปยังกระบอกสูบ มิฉะนั้นอุปกรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะคล้ายกับเครื่องยนต์เบนซิน

เป็นการจัดหมวดหมู่นี้ที่ใช้บ่อยที่สุดโดยชี้ไปที่คุณลักษณะเฉพาะของระบบ

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายใน

ควรพิจารณาอุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในโดยใช้ตัวอย่างของเครื่องยนต์สูบเดียว ส่วนหลักในกลไกคือกระบอกสูบ ประกอบด้วยลูกสูบที่เคลื่อนที่ขึ้นและลง ในกรณีนี้ มีจุดควบคุมสองจุดสำหรับการเคลื่อนที่: บนและล่าง ในวรรณคดีมืออาชีพเรียกว่า TDC และ BDCการถอดรหัสมีดังนี้: จุดตายบนและล่าง

ความสนใจ! ลูกสูบเชื่อมต่อกับเพลาด้วย ข้อต่อเชื่อมต่อคือก้านสูบ

งานหลักของก้านสูบคือการแปลงพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ขึ้นและลงของลูกสูบให้เป็นพลังงานหมุนเวียน ผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวคือการเคลื่อนที่ของรถไปในทิศทางที่คุณต้องการ นี่คือสิ่งที่อุปกรณ์ ICE รับผิดชอบ นอกจากนี้อย่าลืมเกี่ยวกับเครือข่ายออนบอร์ดซึ่งการทำงานจะเป็นไปได้ด้วยพลังงานที่เกิดจากเครื่องยนต์

มู่เล่ติดอยู่ที่ปลายเพลาเครื่องยนต์ ช่วยให้มั่นใจเสถียรภาพของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง วาล์วไอดีและไอเสียตั้งอยู่ที่ด้านบนของกระบอกสูบซึ่งจะถูกหุ้มด้วยหัวพิเศษ

ความสนใจ! วาล์วเปิดและปิดช่องที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสม

เพื่อให้วาล์วเครื่องยนต์สันดาปภายในเปิดได้ วาล์วของเพลาลูกเบี้ยวจะทำงานสิ่งนี้เกิดขึ้นผ่านชิ้นส่วนเกียร์ เพลาเคลื่อนที่ด้วยความช่วยเหลือของเฟืองเพลาข้อเหวี่ยง

ความสนใจ! ลูกสูบเคลื่อนที่อย่างอิสระภายในกระบอกสูบ แช่แข็งชั่วขณะหนึ่งที่จุดศูนย์กลางตายบนหรือด้านล่าง

เพื่อให้อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานในโหมดปกติ จะต้องจัดหาส่วนผสมที่ติดไฟได้ในสัดส่วนที่ปรับเทียบอย่างชัดเจน มิฉะนั้น ไฟอาจไม่เกิดขึ้น. มีบทบาทอย่างมากในช่วงเวลาที่มีการยื่นเรื่อง

น้ำมันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการสึกหรอของชิ้นส่วนในเครื่องยนต์สันดาปภายในก่อนเวลาอันควร โดยทั่วไป อุปกรณ์ทั้งหมดของเครื่องยนต์สันดาปภายในประกอบด้วยองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้:

• หัวเทียน,
• วาล์ว
• ลูกสูบ
• แหวนลูกสูบ,
• ก้านสูบ,
• เพลาข้อเหวี่ยง,
• เหวี่ยง

การทำงานร่วมกันขององค์ประกอบของระบบเหล่านี้ทำให้อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในสร้างพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนที่ของรถ

หลักการทำงาน

พิจารณาว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะทำงานอย่างไร เพื่อให้เข้าใจวิธีการทำงาน คุณต้องรู้ความหมายของแนวคิดเรื่องไหวพริบ นี่เป็นช่วงเวลาหนึ่งระหว่างการดำเนินการที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ภายในกระบอกสูบ อาจเป็นการบีบอัดหรือการจุดระเบิด

วัฏจักรของเครื่องยนต์สันดาปภายในก่อให้เกิดวัฏจักรการทำงาน ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของทั้งระบบ ในระหว่างรอบนี้ พลังงานความร้อนจะถูกแปลงเป็นพลังงานกล ด้วยเหตุนี้การเคลื่อนที่ของเพลาข้อเหวี่ยงจึงเกิดขึ้น

ความสนใจ! วัฏจักรการทำงานจะถือว่าเสร็จสิ้นหลังจากเพลาข้อเหวี่ยงทำหนึ่งรอบ แต่ข้อความนี้ใช้ได้กับเครื่องยนต์สองจังหวะเท่านั้น

มีคำอธิบายที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ต้องทำที่นี่ ตอนนี้ในรถยนต์ส่วนใหญ่จะใช้อุปกรณ์ของเครื่องยนต์สี่จังหวะ ระบบดังกล่าวมีลักษณะความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

เพลาข้อเหวี่ยงต้องหมุนสองครั้งจึงจะครบสี่จังหวะ นี่คือการเคลื่อนไหวของลูกสูบขึ้นและลงสี่ครั้ง แต่ละหน่วยวัดดำเนินการตามลำดับที่แน่นอน:

• ทางเข้า,
• การบีบอัด
• การขยาย,
• ปล่อย.

รอบสุดท้ายเรียกอีกอย่างว่าจังหวะการทำงานคุณรู้อยู่แล้วเกี่ยวกับศูนย์ตายบนและล่าง แต่ระยะห่างระหว่างพวกเขาบ่งบอกถึงพารามิเตอร์ที่สำคัญอีกประการหนึ่ง กล่าวคือปริมาตรของเครื่องยนต์สันดาปภายใน สามารถผันผวนโดยเฉลี่ย 1.5 ถึง 2.5 ลิตร ตัวบ่งชี้ถูกวัดโดยบวกข้อมูลของแต่ละกระบอกสูบ

ในช่วงครึ่งปีแรก ลูกสูบจะเคลื่อนที่จาก TDC ไปยัง BDC วาล์วไอดียังคงเปิดอยู่ในขณะที่วาล์วไอเสียปิดสนิท ผลของกระบวนการนี้ทำให้เกิดสุญญากาศในกระบอกสูบ

ส่วนผสมของน้ำมันเบนซินและอากาศที่ติดไฟได้จะเข้าสู่ท่อส่งก๊าซของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ที่นั่นผสมกับไอเสีย เป็นผลให้เกิดสารที่เหมาะสำหรับการจุดระเบิดซึ่งสามารถบีบอัดได้ในองก์ที่สอง

การบีบอัดเกิดขึ้นเมื่อกระบอกสูบเต็มไปด้วยส่วนผสมการทำงาน เพลาข้อเหวี่ยงยังคงหมุนต่อไป และลูกสูบเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางตายล่างขึ้นบน

ความสนใจ! เมื่อปริมาตรลดลง อุณหภูมิของส่วนผสมภายในกระบอกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายในจะเพิ่มขึ้น

ในรอบที่สาม การขยายตัวเกิดขึ้น เมื่อการบีบอัดมาถึงข้อสรุปเชิงตรรกะ เทียนจะทำให้เกิดประกายไฟและเกิดการจุดไฟขึ้น ในเครื่องยนต์ดีเซล สิ่งต่าง ๆ แตกต่างกันเล็กน้อย

ประการแรกแทนที่จะเป็นเทียนมีการติดตั้งหัวฉีดพิเศษซึ่งจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าสู่ระบบในรอบที่สาม ประการที่สอง อากาศถูกสูบเข้าไปในกระบอกสูบ ไม่ใช่ส่วนผสมของก๊าซ

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซลนั้นน่าสนใจตรงที่เชื้อเพลิงในนั้นจุดไฟได้เอง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิของอากาศภายในกระบอกสูบเพิ่มขึ้น ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันสามารถทำได้เนื่องจากการบีบอัดซึ่งเป็นผลมาจากความดันที่เพิ่มขึ้นและอุณหภูมิเพิ่มขึ้น

เมื่อเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายในผ่านทางหัวฉีด อุณหภูมิภายในจะสูงมากจนเกิดการจุดระเบิดเอง เมื่อใช้น้ำมันเบนซินจะไม่สามารถบรรลุผลนี้ได้ นี่เป็นเพราะมันจุดไฟที่อุณหภูมิสูงกว่ามาก

ความสนใจ! ในกระบวนการเคลื่อนที่ของลูกสูบจากการระเบิดขนาดเล็กที่เกิดขึ้นภายใน ส่วน ICE จะกระตุกแบบย้อนกลับและเพลาข้อเหวี่ยงจะเลื่อน

จังหวะสุดท้ายในเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะเรียกว่าไอดี มันเกิดขึ้นในครึ่งทางที่สี่ หลักการทำงานของมันค่อนข้างง่าย วาล์วไอเสียเปิดออกและผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ทั้งหมดจะเข้าสู่ท่อส่งก๊าซไอเสีย

ก่อนปล่อยสู่บรรยากาศไอเสียจาก มักจะผ่านระบบกรอง สิ่งนี้ช่วยลดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม การออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลยังคงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเครื่องยนต์เบนซิน

อุปกรณ์เพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์สันดาปภายใน

นับตั้งแต่การประดิษฐ์เครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องแรก ระบบได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง หากเราจำเครื่องยนต์รุ่นแรกของรถยนต์ที่ผลิตได้ พวกมันสามารถเร่งความเร็วได้สูงสุด 50 ไมล์ต่อชั่วโมง ซูเปอร์คาร์ยุคใหม่สามารถเอาชนะระยะทาง 390 กิโลเมตรได้อย่างง่ายดาย นักวิทยาศาสตร์สามารถบรรลุผลลัพธ์ดังกล่าวได้โดยการรวมระบบเพิ่มเติมเข้ากับอุปกรณ์เครื่องยนต์และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบางอย่าง

การเพิ่มกำลังอย่างมากในคราวเดียวได้รับจากกลไกวาล์วที่นำเข้าสู่เครื่องยนต์สันดาปภายใน อีกขั้นของวิวัฒนาการคือตำแหน่งของเพลาลูกเบี้ยวที่ด้านบนสุดของโครงสร้าง สิ่งนี้ทำให้ลดจำนวนองค์ประกอบที่เคลื่อนไหวและเพิ่มผลผลิต

นอกจากนี้ยังไม่สามารถปฏิเสธประโยชน์ของระบบจุดระเบิดของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทันสมัย ให้ความเสถียรสูงสุด ขั้นแรกจะมีการสร้างค่าใช้จ่ายที่เข้าสู่ผู้จัดจำหน่ายและจากนั้นไปที่เทียนอันใดอันหนึ่ง

ความสนใจ! แน่นอนว่าเราต้องไม่ลืมเรื่องระบบทำความเย็นที่ประกอบด้วยหม้อน้ำและปั๊ม ด้วยเหตุนี้จึงสามารถป้องกันความร้อนสูงเกินไปของอุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในได้ทันเวลา

ผลลัพธ์

อย่างที่คุณเห็น อุปกรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่ได้ยากเป็นพิเศษ เพื่อให้เข้าใจคุณไม่จำเป็นต้องมีความรู้พิเศษ - ความปรารถนาง่ายๆก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม ความรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะไม่ฟุ่มเฟือยสำหรับผู้ขับขี่ทุกคนอย่างแน่นอน

จนถึงปัจจุบัน เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE)หรือเรียกอีกอย่างว่า "aspirated" ซึ่งเป็นเครื่องยนต์หลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ DVS คืออะไร? นี่คือหน่วยความร้อนอเนกประสงค์ที่ใช้ปฏิกิริยาเคมีและกฎฟิสิกส์ แปลงพลังงานเคมีของส่วนผสมเชื้อเพลิงให้เป็นแรงทางกล (งาน)

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบ่งออกเป็น:

1. เครื่องยนต์ลูกสูบ
2. เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี
3. เครื่องยนต์กังหันแก๊ส

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบเป็นที่นิยมมากที่สุดในบรรดาเครื่องยนต์ข้างต้น ได้รับการยอมรับจากทั่วโลกและเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมยานยนต์มาหลายปี ผมเสนอให้พิจารณาอุปกรณ์ในรายละเอียดเพิ่มเติม น้ำแข็งตลอดจนหลักการทำงาน

ข้อดีของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ ได้แก่:

1. ความเป็นสากล (ประยุกต์ใช้กับยานพาหนะต่างๆ)
2. อายุการใช้งานแบตเตอรี่ในระดับสูง
3. ขนาดกะทัดรัด
4. ราคาที่ยอมรับได้
5. ความสามารถในการเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว
6. น้ำหนักเบา
7. ความสามารถในการทำงานกับเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ

นอกเหนือจาก "ข้อดี" แล้วยังมีเครื่องยนต์สันดาปภายในและข้อเสียร้ายแรงหลายประการ ได้แก่ :

1. ความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงสูง
2. ระดับเสียงรบกวนที่ดี
3. ความเป็นพิษมากเกินไปในไอเสีย
4. ประสิทธิภาพต่ำ (สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ)
5. ทรัพยากรบริการขนาดเล็ก

เครื่องยนต์สันดาปภายในแตกต่างกันไปตามประเภทของเชื้อเพลิง ได้แก่

1. น้ำมันเบนซิน
2. ดีเซล.
3. รวมทั้งแก๊สและแอลกอฮอล์

สองอันสุดท้ายสามารถเรียกได้ว่าเป็นทางเลือกเพราะวันนี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบใช้แอลกอฮอล์ที่ใช้ไฮโดรเจนนั้นมีแนวโน้มมากที่สุดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยจะไม่ปล่อย "CO2" ที่เป็นอันตรายออกสู่บรรยากาศ ซึ่งมีอยู่ในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบประกอบด้วยระบบย่อยดังต่อไปนี้:

1. กลไกข้อเหวี่ยง (KShM)
2. ระบบไอดี
3. ระบบเชื้อเพลิง.
4. ระบบหล่อลื่น.
5. ระบบจุดระเบิด (ในเครื่องยนต์เบนซิน)
6. ระบบการสำเร็จการศึกษา
7. ระบบทำความเย็น.
8. ระบบควบคุม.

เรือนเครื่องยนต์ประกอบด้วยหลายส่วน ซึ่งรวมถึง: บล็อกกระบอกสูบ และฝาสูบ (ฝาสูบ) หน้าที่ของเพลาข้อเหวี่ยงคือการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง กลไกการจ่ายก๊าซมีความจำเป็นสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเข้าสู่กระบอกสูบอย่างทันท่วงทีและการปล่อยก๊าซไอเสียในเวลาเดียวกัน

ระบบไอดีทำหน้าที่จ่ายอากาศไปยังเครื่องยนต์ในเวลาที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ ระบบเชื้อเพลิงจ่ายเชื้อเพลิงให้กับเครื่องยนต์ ควบคู่ไปกับระบบทั้งสองนี้ทำงานเพื่อสร้างส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ หลังจากนั้นจะถูกป้อนผ่านระบบฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้

การจุดระเบิดของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเกิดขึ้นเนื่องจากระบบจุดระเบิด (ในน้ำมันเบนซิน ICE) ในเครื่องยนต์ดีเซล การจุดระเบิดเกิดขึ้นเนื่องจากการบีบอัดของส่วนผสมและหัวเทียน

ระบบหล่อลื่น ตามชื่อที่สื่อถึง ใช้เพื่อหล่อลื่นชิ้นส่วนที่สึกหรอ ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอ เพิ่มอายุการใช้งาน และด้วยเหตุนี้จึงขจัดอุณหภูมิออกจากพื้นผิว การระบายความร้อนของพื้นผิวและชิ้นส่วนที่อุ่นนั้นมาจากระบบทำความเย็น โดยจะทำการขจัดอุณหภูมิด้วยความช่วยเหลือของสารหล่อเย็นผ่านช่องทางของมัน ซึ่งผ่านหม้อน้ำ จะถูกทำให้เย็นลงและทำซ้ำรอบ ระบบไอเสียช่วยให้กำจัดก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบ ICE โดยเป็นส่วนหนึ่งของระบบนี้ ช่วยลดเสียงรบกวนจากการปล่อยก๊าซและความเป็นพิษของก๊าซเหล่านั้น

ระบบการจัดการเครื่องยนต์ (ในรุ่นที่ทันสมัย ​​หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) หรือคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดมีหน้าที่รับผิดชอบในเรื่องนี้) จำเป็นสำหรับการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของระบบข้างต้นทั้งหมดและให้แน่ใจว่ามีการซิงโครไนซ์

เครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้นอยู่กับผลของการขยายตัวทางความร้อนของก๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศ เนื่องจากลูกสูบเคลื่อนที่ในกระบอกสูบ วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในเกิดขึ้นในรอบสองรอบของเพลาข้อเหวี่ยงและประกอบด้วยสี่รอบ ดังนั้นชื่อ - เครื่องยนต์สี่จังหวะ

1. จังหวะแรกคือทางเข้า
2. ประการที่สองคือการบีบอัด
3. ที่สามคือเวิร์กโฟลว์
4. ปล่อยตัวที่สี่

ในช่วงสองจังหวะแรก - ไอดีและจังหวะการทำงาน ลูกสูบจะเคลื่อนลง สำหรับอีกสองจังหวะและไอเสีย - ลูกสูบจะสูงขึ้น รอบการทำงานของกระบอกสูบแต่ละอันมีการกำหนดค่าในลักษณะที่ไม่ตรงกันในเฟส ซึ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานอย่างสม่ำเสมอ มีเครื่องยนต์อื่น ๆ ในโลกซึ่งวัฏจักรหน้าที่เกิดขึ้นในสองรอบ - การบีบอัดและจังหวะกำลังเครื่องยนต์นี้เรียกว่าสองจังหวะ

ในจังหวะไอดี ระบบเชื้อเพลิงและไอดีจะสร้างส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ ซึ่งเกิดขึ้นในท่อร่วมไอดีหรือในห้องเผาไหม้โดยตรง (ทั้งหมดขึ้นอยู่กับประเภทของการออกแบบ) ในท่อร่วมไอดีในกรณีของการฉีดส่วนกลางและแบบกระจายของเครื่องยนต์สันดาปภายในเบนซิน ในห้องเผาไหม้ในกรณีของการฉีดตรงในเครื่องยนต์เบนซินและดีเซล ส่วนผสมของเชื้อเพลิงกับอากาศหรืออากาศในระหว่างการเปิดวาล์วจับเวลาขาเข้าจะถูกส่งไปยังห้องเผาไหม้เนื่องจากสูญญากาศที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่ลงของลูกสูบ

วาล์วไอดีจะปิดในจังหวะการอัด หลังจากนั้นจึงอัดส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ ในระหว่างจังหวะ "จังหวะกำลัง" ส่วนผสมจะติดไฟแบบบังคับหรือติดไฟเองตามธรรมชาติ หลังจากการจุดระเบิด แรงดันขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นในห้องเพาะเลี้ยงซึ่งเกิดจากแก๊ส แรงดันนี้ส่งผลต่อลูกสูบซึ่งไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องเริ่มเคลื่อนตัวลง การเคลื่อนที่ของลูกสูบเมื่อสัมผัสใกล้ชิดกับกลไกข้อเหวี่ยงจะขับเคลื่อนเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งจะสร้างแรงบิดที่ทำให้ล้อรถเคลื่อนที่ได้

จังหวะ "ไอเสีย" หลังจากที่ก๊าซไอเสียปล่อยห้องเผาไหม้ และจากนั้นระบบไอเสีย ปล่อยให้เย็นและทำความสะอาดบางส่วนสู่บรรยากาศ

สรุปสั้น ๆ

หลังจากที่เราได้พิจารณาแล้ว หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในคุณสามารถเข้าใจได้ว่าทำไมเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงมีประสิทธิภาพต่ำซึ่งประมาณ 40% ในขณะที่มีการดำเนินการที่เป็นประโยชน์ในกระบอกสูบเดียว ส่วนที่เหลือของกระบอกสูบ กล่าวโดยคร่าว ๆ ว่าไม่ได้ใช้งาน ทำให้การทำงานของกระบอกสูบแรกมีรอบการทำงาน: ไอดี การอัด ไอเสีย

นั่นคือทั้งหมดสำหรับฉัน ฉันหวังว่าคุณจะเข้าใจทุกอย่าง หลังจากอ่านบทความนี้ คุณสามารถตอบคำถามว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในคืออะไรและเครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานอย่างไร ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!

ผู้ขับขี่แต่ละคนมีความสนใจและต้องการทราบว่ารถยนต์ทำงานอย่างไร เครื่องยนต์สันดาปภายในมีอะไรบ้างในรถยนต์ เครื่องยนต์ของรถยนต์ประกอบด้วยอะไรบ้าง และเครื่องยนต์สันดาปภายในมีอะไรบ้าง

ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายในและเครื่องยนต์สันดาปภายนอก

เครื่องยนต์สันดาปภายในเรียกว่าอย่างแม่นยำเพราะเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ภายในร่างกายที่ทำงาน (กระบอกสูบ) ไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อเย็นระดับกลางเช่นไอน้ำที่นี่เช่นเดียวกับที่จัดอยู่ในหัวรถจักรไอน้ำ หากเราพิจารณาเครื่องยนต์ไอน้ำและเครื่องยนต์ แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์อยู่แล้ว อุปกรณ์ของพวกมันก็คล้ายกัน ซึ่งเห็นได้ชัด (ในรูปด้านขวาคือเครื่องยนต์ไอน้ำ ด้านซ้ายเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน)

หลักการทำงานเหมือนกัน: แรงบางอย่างกระทำต่อลูกสูบ จากนี้ลูกสูบถูกบังคับให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือข้างหลัง (ลูกสูบ) การเคลื่อนไหวเหล่านี้โดยใช้กลไกพิเศษ (ข้อเหวี่ยง) จะถูกแปลงเป็นการหมุน (ล้อของรถจักรไอน้ำและเพลาข้อเหวี่ยง "เพลาข้อเหวี่ยง" ของรถยนต์) ในเครื่องยนต์สันดาปภายนอก น้ำร้อนจะถูกทำให้ร้อนกลายเป็นไอน้ำ และไอน้ำนี้ทำงานที่มีประโยชน์ในการผลักลูกสูบ และในเครื่องยนต์สันดาปภายใน เราให้ความร้อนกับอากาศภายใน (โดยตรงในกระบอกสูบ) และมัน (อากาศ) จะเคลื่อนลูกสูบ ด้วยเหตุนี้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงสูงขึ้นอย่างแน่นอน

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เรื่องมีอยู่ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้งานได้เครื่องแรกสำหรับใช้ในเชิงพาณิชย์ นั่นคือ ผลิตเพื่อขาย ได้รับการพัฒนาโดยนักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส Lenoir เครื่องยนต์วิ่งด้วยแก๊สเบาผสมกับอากาศ และเป็นผู้ที่เดาว่าจะจุดไฟให้กับส่วนผสมนี้โดยใช้ประกายไฟ ในปี 1864 เพียงปีเดียว มีการบันทึกการขายเครื่องยนต์เหล่านี้มากกว่า 310 เครื่อง สิ่งนี้ทำให้เขาร่ำรวย ฌอง เอเตียน เลอนัวร์ หมดความสนใจในการประดิษฐ์ และในไม่ช้า (ในปี พ.ศ. 2420) มอเตอร์ของเขาก็ถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์ที่ล้ำหน้ากว่าในขณะนั้นของอ็อตโต นักประดิษฐ์จากเยอรมนี Donat Banki (วิศวกรชาวฮังการี) ในปี 1893 ได้ปฏิวัติการสร้างเครื่องยนต์อย่างแท้จริง เขาคิดค้นคาร์บูเรเตอร์ นับแต่นั้นเป็นต้นมา ประวัติศาสตร์ก็ไม่รู้จักเครื่องยนต์เบนซินหากไม่มีอุปกรณ์นี้ และมันก็ดำเนินต่อไปประมาณ 100 ปี มันถูกแทนที่ด้วยระบบหัวฉีดโดยตรง แต่นี่เป็นเรื่องราวล่าสุด
เครื่องยนต์สันดาปภายในชุดแรกทั้งหมดเป็นแบบสูบเดียว การเพิ่มกำลังดำเนินการโดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบทำงาน ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 เครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีสองกระบอกสูบปรากฏขึ้นและในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 - เครื่องยนต์สี่สูบ ตอนนี้กำลังเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มจำนวนกระบอกสูบ วันนี้คุณสามารถค้นหาเครื่องยนต์รถยนต์ใน 2, 4, 6 สูบ น้อยกว่า 8 และ 12 รถสปอร์ตบางคันมี 24 สูบ การจัดเรียงกระบอกสูบสามารถเป็นแบบอินไลน์หรือรูปตัววีก็ได้
ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม ทั้ง Gottlieb Daimler หรือ Karl Benz หรือ Henry Ford ไม่ได้เปลี่ยนอุปกรณ์เครื่องยนต์ของรถยนต์อย่างสิ้นเชิง (ยกเว้นการปรับปรุงเล็กน้อย) แต่มีผลกระทบอย่างมากต่ออุตสาหกรรมยานยนต์เช่นนี้ เครื่องยนต์สันดาปภายในในรถยนต์คืออะไร ตอนนี้เราจะพิจารณา

การจัดเรียงทั่วไปของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ดังนั้น เครื่องยนต์สันดาปภายในจึงประกอบด้วยตัวเรือนซึ่งส่วนอื่นๆ ทั้งหมดติดตั้งอยู่ ส่วนใหญ่มักจะเป็นบล็อกของกระบอกสูบ

รูปนี้แสดงหนึ่งกระบอกไม่มีบล็อก อุปกรณ์ ICE มุ่งเป้าไปที่สภาพที่สะดวกสบายที่สุดสำหรับกระบอกสูบเพราะทำงานเสร็จแล้ว กระบอกสูบเป็นท่อโลหะ (ส่วนใหญ่มักเป็นเหล็ก) ซึ่งลูกสูบเคลื่อนที่ มันถูกระบุในรูปโดยหมายเลข 7 หัวกระบอกสูบ 1 ติดตั้งอยู่เหนือกระบอกสูบซึ่งติดตั้งวาล์ว (5 - ทางเข้าและ 4 - ไอเสีย) เช่นเดียวกับหัวเทียน 3 และแขนโยก 2
มีสปริงเหนือวาล์ว 4 และ 5 ที่ปิดไว้ แขนโยกด้วยความช่วยเหลือของตัวผลัก 14 และเพลาลูกเบี้ยว 13 เปิดวาล์วในช่วงเวลาหนึ่ง (เมื่อจำเป็น) เพลาลูกเบี้ยวพร้อมลูกเบี้ยวหมุนจากเพลาข้อเหวี่ยง 11 ผ่านเฟืองขับ 12
การเคลื่อนที่ของลูกสูบ 7 จะถูกแปลงเป็นการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง 11 โดยใช้ก้านสูบ 8 และข้อเหวี่ยง ข้อเหวี่ยงนี้ทำหน้าที่เป็น "เข่า" บนเพลา (ดูรูป) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เพลาเรียกว่าเพลาข้อเหวี่ยง เนื่องจากผลกระทบที่ลูกสูบไม่ได้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องแต่เฉพาะเมื่อเชื้อเพลิงมีการเผาไหม้ในกระบอกสูบเท่านั้น เครื่องยนต์สันดาปภายในมีมู่เล่ 9 ซึ่งค่อนข้างใหญ่ มู่เล่นั้นเก็บพลังงานของการหมุนและปล่อยเมื่อจำเป็น
ในเครื่องยนต์ใด ๆ มีชิ้นส่วนเสียดสีมากมาย น้ำมันรถยนต์ใช้สำหรับหล่อลื่น น้ำมันนี้ถูกเก็บไว้ในห้องข้อเหวี่ยง 10 และจ่ายให้กับชิ้นส่วนที่ถูด้วยปั๊มพิเศษ
สีฟ้า รายละเอียดของกลไกข้อเหวี่ยง (KShM) จะแสดงขึ้น สีน้ำเงิน - ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ สีเทาคือหัวเทียน สีแดง - ไอเสีย

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เมื่อถอดชิ้นส่วนเครื่องยนต์สันดาปภายในออกแล้ว อุปกรณ์ของมันจำเป็นต้องเข้าใจว่าชิ้นส่วนต่างๆ โต้ตอบกันอย่างไร มันทำงานอย่างไร การรู้โครงสร้างไม่ใช่ทุกอย่าง แต่กลไกโต้ตอบอย่างไร ข้อดีของรถยนต์ดีเซลคืออะไร และข้อเสียสำหรับผู้เริ่มต้นคืออะไร (สำหรับหุ่นจำลอง) เป็นสิ่งสำคัญมาก
ไม่มีอะไรยากในเรื่องนี้ โดยการพิจารณาทีละขั้นตอนของกระบวนการ เราจะพยายามบอกว่าส่วนหลักของเครื่องยนต์โต้ตอบกันระหว่างการทำงานอย่างไร วัสดุใดบ้างที่เป็นส่วนประกอบทางกลของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
เครื่องยนต์ของรถยนต์ทั้งหมดทำงานบนหลักการเดียวกัน นั่นคือ การเผาไหม้น้ำมันเบนซินหรือน้ำมันดีเซล เพื่ออะไร? เพื่อให้ได้พลังงานที่เราต้องการแน่นอน เครื่องยนต์ของรถยนต์บางครั้งพวกเขาพูดว่า - มอเตอร์อาจเป็นแบบสองจังหวะและสี่จังหวะ จังหวะคือการเคลื่อนที่ของลูกสูบขึ้นหรือลง พวกเขายังกล่าวจากศูนย์ตายบน (TDC) ถึงศูนย์ตายบน (BDC) จุดนี้เรียกว่าตายเพราะลูกสูบหยุดนิ่งครู่หนึ่งและเริ่มเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม
ดังนั้น ในเครื่องยนต์สองจังหวะ กระบวนการทั้งหมด (หรือรอบ) เกิดขึ้นใน 2 จังหวะลูกสูบ ในเครื่องยนต์สี่จังหวะ - ใน 4 และไม่สำคัญเลยไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์เบนซิน ดีเซล หรือ ขับเคลื่อนด้วยแก๊ส
น่าแปลกที่บอกหลักการทำงานของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์เบนซิน 4 จังหวะจะดีกว่า

จังหวะแรกคือการดูด

ลูกสูบลงไปและดึงส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิง ส่วนผสมนี้จัดทำขึ้นในอุปกรณ์แยกต่างหาก - ในคาร์บูเรเตอร์ ในขณะเดียวกันทางเข้าก็เรียกว่าวาล์ว "ดูด" แน่นอนเปิดอยู่ แสดงเป็นสีน้ำเงินในรูป

จังหวะต่อไปที่สองคือการบีบอัดของส่วนผสม

ลูกสูบเพิ่มขึ้นจาก BDC เป็น TDC สิ่งนี้จะเพิ่มแรงดันและอุณหภูมิที่สูงกว่าลูกสูบแน่นอน แต่อุณหภูมินี้ไม่เพียงพอที่ส่วนผสมจะจุดไฟได้เองตามธรรมชาติ นี่คือสิ่งที่เทียนมีไว้เพื่อ เธอจุดประกายในเวลาที่เหมาะสม โดยปกติจะเป็น 6 ... 8 องศามุมก่อนถึง TDC เพื่อเริ่มทำความเข้าใจกระบวนการ เราสามารถสรุปได้ว่าประกายไฟจุดประกายส่วนผสมตรงจุดบนสุด

ขั้นตอนที่สามคือการขยายตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้

เมื่อเชื้อเพลิงที่ใช้พลังงานมากถูกเผาไหม้ มีผลิตภัณฑ์การเผาไหม้น้อยมากในกระบอกสูบ แต่แรงนั้นปรากฏขึ้นเพียงเพราะอากาศอุ่นขึ้นด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าในกรณีของเรา ความดันเพิ่มขึ้น มันเป็นแรงกดดันที่ทำงาน คุณจำเป็นต้องรู้ว่าการทำให้อากาศอุ่นขึ้น 273 0C ความดันจะเพิ่มขึ้นเกือบ 2 เท่า อุณหภูมิขึ้นอยู่กับปริมาณเชื้อเพลิงที่จะเผาผลาญ อุณหภูมิสูงสุดภายในกระบอกสูบทำงานสามารถสูงถึง 2500 0C เมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานเต็มกำลัง

วัดที่สี่เป็นวัดสุดท้าย

หลังจากเขาอีกครั้งจะเป็นคนแรก ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ไปยัง TDC ในกรณีนี้ วาล์วทางออกเปิดอยู่ ทำความสะอาดกระบอกสูบทิ้งทุกอย่างที่ไหม้และสิ่งที่ไม่ไหม้สู่ชั้นบรรยากาศ
สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล ส่วนประกอบหลักทั้งหมดที่มีคาร์บูเรเตอร์เกือบจะเหมือนกัน ท้ายที่สุดแล้วทั้งสองเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน ข้อยกเว้นคือการผสม ในคาร์บูเรเตอร์ ส่วนผสมจะถูกเตรียมแยกต่างหากในคาร์บูเรเตอร์เดียวกัน แต่ในดีเซล - ส่วนผสมถูกเตรียมโดยตรงในกระบอกสูบก่อนเผา น้ำมันเชื้อเพลิง (น้ำมันดีเซล) ถูกจ่ายโดยปั๊มพิเศษ ณ จุดใดเวลาหนึ่ง ส่วนผสมนี้จุดไฟโดยการจุดไฟเอง อุณหภูมิภายในกระบอกสูบในเครื่องยนต์ดีเซลนั้นสูงกว่าในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีคาร์บูเรเตอร์มาก ด้วยเหตุนี้ชิ้นส่วนจึงมีชิ้นส่วนที่ทรงพลังกว่าและระบบระบายความร้อนก็ดีกว่า ควรสังเกตว่าแม้อุณหภูมิภายในกระบอกสูบจะสูง แต่อุณหภูมิในการทำงานของเครื่องยนต์ไม่เคยสูงกว่า 90...95 0C บางครั้งชิ้นส่วนเครื่องยนต์ดีเซลทำมาจากโลหะที่แข็งกว่าซึ่งช่วยลดน้ำหนัก แต่เพิ่มราคาของเครื่องยนต์สันดาปภายใน อย่างไรก็ตาม ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP) ในเครื่องยนต์ดีเซลนั้นสูงกว่า นั่นคือประหยัดกว่าและค่าอะไหล่สูงก็จ่ายเอง
เครื่องยนต์ดีเซลมีทรัพยากรที่สูงกว่าหากคุณปฏิบัติตามกฎการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งบ่อยครั้งที่กลไกดีเซลล้มเหลวเนื่องจากเชื้อเพลิงไม่ดี
แผนภาพของเครื่องยนต์ดีเซลแสดงในรูปด้านซ้าย ในจังหวะที่สาม การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงจะแสดงที่ TDC แม้ว่าจะไม่เป็นความจริงทั้งหมดก็ตาม
ระบบ ICE ที่รับประกันประสิทธิภาพเกือบจะเหมือนกัน: ระบบหล่อลื่น ระบบเชื้อเพลิง ระบบทำความเย็น และระบบแลกเปลี่ยนก๊าซ มีอีกสองสามตัว แต่ไม่ใช่ตัวหลัก
เมื่อพิจารณาจากอุปกรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน คุณอาจคิดว่าชิ้นส่วนทั้งหมดทำจากเหล็ก นี้อยู่ไกลจากความจริง ตัวเรือนเป็นทั้งเหล็กหล่อและทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม แต่ลูกสูบไม่ได้ทำจากเหล็กหล่อ แต่เป็นเหล็กหรือโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูง เมื่อทราบโครงสร้างทั่วไปของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่กำหนดและสภาพการทำงานของชิ้นส่วนต่างๆ จะเห็นได้ชัดเจนว่าทั้งวาล์วและฝาสูบจะต้องแข็งแรง เนื่องจากจะต้องทนต่อแรงดันภายในกระบอกสูบมากกว่า 100 บรรยากาศ แต่กระทะที่เก็บน้ำมันไม่ได้รับภาระทางกลพิเศษและทำจากเหล็กแผ่นบางหรืออลูมิเนียม
ลักษณะของน้ำแข็ง
เมื่อพูดถึงรถยนต์ อย่างแรกเลยคือ เครื่องยนต์สันดาปภายในไม่ได้ถูกบันทึกไว้ ไม่ใช่อุปกรณ์ แต่เป็นกำลังของมัน มัน (กำลัง) วัดตามปกติ (แบบเก่า) เป็นแรงม้าหรือ (ในสมัยใหม่) กิโลวัตต์ แน่นอนว่ายิ่งมีกำลังมากเท่าไร รถก็จะยิ่งรับความเร็วได้เร็วเท่านั้น และโดยหลักการแล้วยิ่งมีประสิทธิภาพสูงเครื่องยนต์ของรถก็ยิ่งมีกำลังมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเครื่องยนต์ทำงานอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วปกติ (สมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ) แต่ที่ความเร็วต่ำ (เมื่อไม่ใช้กำลังเต็มที่) ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็ว และหากเครื่องยนต์ดีเซลมีประสิทธิภาพ 40 ... 42% ในโหมดปกติก็จะมีเพียง 7% ที่ความเร็วต่ำเท่านั้น เครื่องยนต์เบนซินไม่สามารถอวดได้ ใช้พลังงานเต็มที่ช่วยประหยัดเชื้อเพลิง ด้วยเหตุนี้ ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงต่อ 100 กิโลเมตรจึงลดลงในรถยนต์ขนาดเล็ก ตัวเลขนี้สามารถเป็น 5 หรือ 4 ลิตร / 100 กม. ปริมาณการใช้รถ SUV ที่ทรงพลังอาจเป็น 10 หรือ 15 ลิตร / 100 กม.
ตัวบ่งชี้อื่นสำหรับรถยนต์คือการเร่งความเร็วจาก 0 กม. / ชม. ถึง 100 กม. / ชม. แน่นอนว่ายิ่งเครื่องยนต์มีกำลังมากเท่าไร อัตราเร่งของรถก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น แต่ไม่จำเป็นต้องพูดถึงประสิทธิภาพเลย
ดังนั้นเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่คุณรู้จักตอนนี้ดูไม่ซับซ้อนเลย และสำหรับคำถาม "ICE - มันคืออะไร" คุณสามารถตอบว่า "นั่นคือสิ่งที่ฉันรู้"

- หน่วยพลังงานสากลที่ใช้ในการขนส่งสมัยใหม่เกือบทุกประเภท คานสามท่อนล้อมรอบเป็นวงกลม คำว่า "บนพื้นดิน บนน้ำ และบนท้องฟ้า" เป็นเครื่องหมายการค้าและคำขวัญของ Mercedes Benz หนึ่งในผู้ผลิตเครื่องยนต์ดีเซลและเบนซินชั้นนำ อุปกรณ์ของเครื่องยนต์ ประวัติของการสร้าง ประเภทหลักและโอกาสในการพัฒนา - นี่คือบทสรุปของเนื้อหานี้

เกร็ดประวัติศาสตร์

หลักการของการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการหมุนโดยใช้กลไกข้อเหวี่ยงเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1769 เมื่อ Nicolas Joseph Cugnot ชาวฝรั่งเศสแสดงให้โลกเห็นรถยนต์ไอน้ำคันแรก เครื่องยนต์ใช้ไอน้ำเป็นสารทำงาน มีกำลังต่ำและพ่นควันสีดำที่มีกลิ่นเหม็นออกมา หน่วยที่คล้ายกันนี้ถูกใช้เป็นโรงไฟฟ้าในโรงงาน โรงงาน เรือ และรถไฟ ในขณะที่โมเดลขนาดกะทัดรัดนั้นมีความอยากรู้อยากเห็นทางเทคนิค

ทุกสิ่งเปลี่ยนไปในขณะที่ค้นหาแหล่งพลังงานใหม่ มนุษยชาติหันความสนใจไปที่น้ำมันอินทรีย์เหลว ในความพยายามที่จะปรับปรุงคุณสมบัติด้านพลังงานของผลิตภัณฑ์นี้ นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการกลั่นและการกลั่น ของเหลวใสที่มีสีเหลืองนี้ถูกเผาไหม้โดยไม่มีเขม่าและเขม่า ปล่อยพลังงานความร้อนออกมามากกว่าน้ำมันดิบ

ในช่วงเวลาเดียวกัน Étienne Lenoir ได้ออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะเครื่องแรกและจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2423

ในปี พ.ศ. 2428 วิศวกรชาวเยอรมันชื่อ Gottlieb Daimler ร่วมกับผู้ประกอบการ Wilhelm Maybach ได้พัฒนาเครื่องยนต์เบนซินขนาดกะทัดรัด ซึ่งได้เข้าสู่รถยนต์รุ่นแรกในอีกหนึ่งปีต่อมา รูดอล์ฟดีเซลซึ่งทำงานในทิศทางของการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (เครื่องยนต์สันดาปภายใน) ในปี พ.ศ. 2440 ได้เสนอรูปแบบการจุดระเบิดด้วยเชื้อเพลิงใหม่โดยพื้นฐาน การจุดไฟในเครื่องยนต์ซึ่งตั้งชื่อตามนักออกแบบและนักประดิษฐ์ผู้ยิ่งใหญ่ เกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนของของไหลทำงานระหว่างการบีบอัด

และในปี 1903 พี่น้องตระกูล Wright ได้นำเครื่องบินลำแรกของพวกเขาขึ้นสู่อากาศ ซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์เบนซิน Wright-Taylor พร้อมระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม

มันทำงานอย่างไร

การจัดเรียงทั่วไปของเครื่องยนต์และหลักการพื้นฐานของการทำงานจะมีความชัดเจนเมื่อศึกษาแบบจำลองสองจังหวะแบบสูบเดียว

ICE ดังกล่าวประกอบด้วย:

• ห้องเผาไหม้;
• ลูกสูบเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงโดยใช้กลไกข้อเหวี่ยง
• ระบบจ่ายและจุดไฟส่วนผสมเชื้อเพลิงและอากาศ
• วาล์วสำหรับกำจัดผลิตภัณฑ์เผาไหม้ (ก๊าซไอเสีย)

เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ ลูกสูบจะเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางตายบน (TDC) ไปยังศูนย์กลางจุดตายล่าง (BDC) โดยการหมุนเพลาข้อเหวี่ยง เมื่อถึงจุดต่ำสุด มันจะเปลี่ยนทิศทางของการเคลื่อนที่ไปที่ TDC ในขณะเดียวกันก็มีการจ่ายส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศไปยังห้องเผาไหม้ ลูกสูบเคลื่อนที่จะบีบอัดส่วนประกอบเชื้อเพลิง และเมื่อถึงจุดศูนย์กลางตายบน ระบบจุดระเบิดแบบอิเล็กทรอนิกส์จะจุดประกายส่วนผสม การขยายตัวอย่างรวดเร็ว ไอระเหยของน้ำมันเบนซินจะโยนลูกสูบไปที่จุดศูนย์กลางตายด้านล่าง หลังจากผ่านช่วงหนึ่งไปแล้ว วาล์วไอเสียจะเปิดขึ้นโดยให้ก๊าซร้อนออกจากห้องเผาไหม้ เมื่อผ่านจุดต่ำสุด ลูกสูบจะเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่เป็น TDC ในช่วงเวลานี้ เพลาข้อเหวี่ยงทำการปฏิวัติหนึ่งครั้ง

คำอธิบายเหล่านี้จะชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อดูวิดีโอเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

วิดีโอนี้แสดงอุปกรณ์และการทำงานของเครื่องยนต์รถยนต์อย่างชัดเจน

สองมาตรการ

ข้อเสียเปรียบหลักของรูปแบบการผลัก - ดึงซึ่งลูกสูบทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบการจ่ายก๊าซคือการสูญเสียสารทำงานในขณะที่กำจัดก๊าซไอเสีย และระบบบังคับล้างและความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความต้านทานความร้อนของวาล์วไอเสียทำให้ราคาเครื่องยนต์สูงขึ้น มิฉะนั้นจะไม่สามารถบรรลุกำลังสูงและความทนทานของหน่วยพลังงานได้ ขอบเขตหลักของเครื่องยนต์ดังกล่าวคือรถจักรยานยนต์ขนาดเล็กและรถจักรยานยนต์ราคาไม่แพง มอเตอร์ติดท้ายรถ และเครื่องตัดหญ้าแบบใช้แก๊ส

สี่แท่ง

เครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะที่ใช้ในเทคโนโลยีที่ "ร้ายแรง" นั้นปราศจากข้อบกพร่องที่อธิบายไว้ แต่ละขั้นตอนของการทำงานของเครื่องยนต์ดังกล่าว (ปริมาณสารผสม, การอัด, จังหวะกำลังและก๊าซไอเสีย) ดำเนินการโดยใช้กลไกการจ่ายก๊าซ

การแยกเฟสของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นมีเงื่อนไขอย่างมาก ความเฉื่อยของก๊าซไอเสีย การเกิดกระแสน้ำวนในพื้นที่และการไหลย้อนกลับในพื้นที่วาล์วไอเสียทำให้เกิดการทับซ้อนกันในช่วงเวลาของกระบวนการฉีดส่วนผสมเชื้อเพลิงและการกำจัดผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ส่งผลให้สารทำงานในห้องเผาไหม้ปนเปื้อนก๊าซไอเสีย อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การเผาไหม้ของส่วนประกอบเชื้อเพลิง การถ่ายเทความร้อนลดลง และกำลังไฟฟ้าลดลง

ปัญหานี้แก้ไขได้สำเร็จด้วยการซิงโครไนซ์การทำงานของวาล์วไอดีและไอเสียด้วยความเร็วเพลาข้อเหวี่ยง พูดง่ายๆ ก็คือ การฉีดส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเข้าไปในห้องเผาไหม้จะเกิดขึ้นหลังจากการกำจัดก๊าซไอเสียและการปิดวาล์วไอเสียอย่างสมบูรณ์เท่านั้น

แต่ระบบควบคุมการจ่ายก๊าซนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน โหมดการทำงานของเครื่องยนต์ที่เหมาะสมที่สุด (การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงขั้นต่ำและกำลังสูงสุด) สามารถทำได้ในช่วงความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงที่ค่อนข้างแคบ

การพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการแนะนำหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ทำให้สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้สำเร็จ ระบบควบคุมแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับการทำงานของวาล์วเครื่องยนต์สันดาปภายในช่วยให้คุณเลือกโหมดการจ่ายก๊าซที่เหมาะสมได้ทันที ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน ไดอะแกรมเคลื่อนไหวและวิดีโอเฉพาะทำให้กระบวนการนี้เข้าใจง่ายขึ้น

จากวิดีโอสรุปได้ไม่ยากว่ารถยนต์สมัยใหม่มีเซ็นเซอร์ต่างๆ จำนวนมาก

ประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

การจัดเรียงทั่วไปของเครื่องยนต์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน ความแตกต่างที่สำคัญเกี่ยวข้องกับประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ ระบบสำหรับการเตรียมส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ และรูปแบบการจุดระเบิด
พิจารณาสามประเภทหลัก:

1. คาร์บูเรเตอร์น้ำมันเบนซิน
2. การฉีดน้ำมันเบนซิน
3. ดีเซล.

คาร์บูเรเตอร์ ICEs

การเตรียมส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน) เกิดขึ้นโดยการฉีดพ่นเชื้อเพลิงเหลวในกระแสลม ซึ่งความเข้มข้นจะถูกควบคุมโดยระดับการหมุนของปีกผีเสื้อ การดำเนินการทั้งหมดสำหรับการเตรียมส่วนผสมจะดำเนินการนอกห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ ข้อดีของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์คือความสามารถในการปรับองค์ประกอบของส่วนผสมเชื้อเพลิง "ที่หัวเข่า" ความสะดวกในการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม และการออกแบบที่ถูกกว่า ข้อเสียเปรียบหลักคือการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น

ประวัติอ้างอิง เครื่องยนต์แรกของประเภทนี้ได้รับการออกแบบและจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2431 โดยนักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย Ogneslav Kostovich ระบบที่ตรงกันข้ามของการจัดเรียงตามแนวนอนและเคลื่อนที่เข้าหาลูกสูบยังคงใช้ในการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในได้สำเร็จ รถที่มีชื่อเสียงที่สุดซึ่งใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในของการออกแบบนี้คือ Volkswagen Beetle

เครื่องยนต์หัวฉีดเบนซิน

การเตรียมส่วนประกอบเชื้อเพลิงจะดำเนินการในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ โดยการฉีดพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยหัวฉีดหัวฉีด การฉีดถูกควบคุมโดยหน่วยอิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดของรถ ปฏิกิริยาทันทีของระบบควบคุมต่อการเปลี่ยนแปลงในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เหมาะสม ข้อเสียคือความซับซ้อนของการออกแบบ การป้องกัน และการปรับเปลี่ยนทำได้ที่สถานีบริการเฉพาะทางเท่านั้น

เครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซล

ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศจัดทำขึ้นโดยตรงในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ เมื่อสิ้นสุดรอบการอัดของอากาศในกระบอกสูบ หัวฉีดจะฉีดเชื้อเพลิง การติดไฟเกิดขึ้นเนื่องจากการสัมผัสกับอากาศที่ร้อนจัดระหว่างการบีบอัด เมื่อ 20 ปีที่แล้ว เครื่องยนต์ดีเซลความเร็วต่ำถูกใช้เป็นหน่วยกำลังสำหรับอุปกรณ์พิเศษ การถือกำเนิดของเทคโนโลยีเทอร์โบชาร์จได้เปิดทางให้พวกเขาเข้าสู่โลกของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล

วิธีในการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในต่อไป

การออกแบบไม่เคยหยุดนิ่ง ทิศทางหลักในการพัฒนาและปรับปรุงเครื่องยนต์สันดาปภายในคือการเพิ่มประสิทธิภาพและลดสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมในองค์ประกอบของก๊าซไอเสีย การใช้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงหลายชั้น การออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบผสมผสานและแบบไฮบริดเป็นเพียงขั้นตอนแรกของการเดินทางอันยาวนาน

บ้าน » พวงมาลัย » อุปกรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในสำหรับเด็ก เครื่องยนต์ทำงานอย่างไร? รอบเครื่องยนต์เต็ม