อุปกรณ์และหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน DVS - มันคืออะไร? เครื่องยนต์สันดาปภายใน: ลักษณะโครงร่าง วิธีในการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในต่อไป

วิดีโอ:การจัดเรียงทั่วไปของเครื่องยนต์ กลไกพื้นฐาน

เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่แปลงพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงเป็นงานกล ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน เชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าสู่กระบอกสูบโดยตรง ซึ่งจะจุดไฟและเผาไหม้เพื่อสร้างก๊าซที่แรงดันไปดันลูกสูบของเครื่องยนต์

สำหรับการทำงานของเครื่องยนต์ปกติ จะต้องจ่ายส่วนผสมที่ติดไฟได้ให้กับกระบอกสูบในสัดส่วนที่แน่นอน (สำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์) หรือวัดส่วนของเชื้อเพลิงในช่วงเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัดภายใต้แรงดันสูง (สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล) เพื่อลดต้นทุนการทำงานเพื่อเอาชนะความเสียดทาน ขจัดความร้อน ป้องกันการขูดขีดและการสึกหรออย่างรวดเร็ว หล่อลื่นชิ้นส่วนที่ขัดถูด้วยน้ำมัน ในการสร้างระบบการระบายความร้อนตามปกติในกระบอกสูบ เครื่องยนต์จะต้องเย็นลง เครื่องยนต์ทั้งหมดที่ติดตั้งในรถยนต์ประกอบด้วยกลไกและระบบดังต่อไปนี้

กลไกหลักของเครื่องยนต์

กลไกข้อเหวี่ยง(KShM) แปลงการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง

กลไกการจ่ายก๊าซ(GRM) ควบคุมการทำงานของวาล์ว ซึ่งช่วยให้อากาศหรือส่วนผสมที่ติดไฟได้เข้าไปในกระบอกสูบที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งของลูกสูบ บีบอัดวาล์วให้มีความดันระดับหนึ่ง และกำจัดก๊าซไอเสียออกจากที่นั่น

ระบบเครื่องยนต์หลัก

ระบบอุปทานทำหน้าที่จ่ายเชื้อเพลิงและอากาศบริสุทธิ์ไปยังกระบอกสูบ ตลอดจนเพื่อขจัดผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้ออกจากกระบอกสูบ

ระบบจ่ายไฟดีเซลช่วยให้การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงตามมิเตอร์ในช่วงเวลาหนึ่งในสถานะฉีดพ่นไปยังกระบอกสูบของเครื่องยนต์

ระบบจ่ายไฟของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ออกแบบมาเพื่อเตรียมส่วนผสมที่ติดไฟได้ในคาร์บูเรเตอร์

ระบบจุดระเบิดของสารผสมทำงานในกระบอกสูบที่ติดตั้งในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ ทำหน้าที่จุดไฟส่วนผสมในกระบอกสูบเครื่องยนต์ในช่วงเวลาหนึ่ง

ระบบหล่อลื่นจำเป็นสำหรับการจ่ายน้ำมันอย่างต่อเนื่องไปยังชิ้นส่วนที่ถูและขจัดความร้อนออกจากชิ้นส่วนเหล่านั้น

ระบบระบายความร้อนปกป้องผนังของห้องเผาไหม้จากความร้อนสูงเกินไปและรักษาสภาพความร้อนตามปกติในกระบอกสูบ

ตำแหน่งของส่วนประกอบของระบบเครื่องยนต์ต่างๆ แสดงในรูปภาพ

ข้าว. ส่วนประกอบของระบบเครื่องยนต์ต่างๆ: a - เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ ZIL-508: I - มุมมองด้านขวา; II - มุมมองด้านซ้าย; 1 และ 15 - ปั๊มน้ำมันและเชื้อเพลิง 2 - ท่อร่วมไอเสีย; 3 - หัวเทียน; 4 และ 5 - ตัวกรองน้ำมันและอากาศ 6 - คอมเพรสเซอร์; 7 - เครื่องกำเนิด; 8 - คาร์บูเรเตอร์; 9 - ตัวจุดระเบิด; 10 - ท่อก้านวัดน้ำมัน 11 - สตาร์ทเตอร์; 12 - ปั๊มพวงมาลัยเพาเวอร์; 13 - อ่างเก็บน้ำปั๊มบูสเตอร์ไฮดรอลิก 14 - แฟน; 16 - ตัวกรองการระบายอากาศเหวี่ยง; b - ดีเซล D-245(มุมมองขวา): 1 - เทอร์โบชาร์จเจอร์; 2 - ท่อเติมน้ำมัน; 3 - คอเติมน้ำมัน; 4 - คอมเพรสเซอร์; 5 - เครื่องกำเนิด; 6 - กระทะน้ำมัน; 7 - หมุดหนีบของช่วงเวลาการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง; 8 - ท่อไอเสีย; 9 - น้ำยาทำความสะอาดน้ำมันแบบแรงเหวี่ยง; 10 - ก้านวัดน้ำมันเครื่อง

อุปกรณ์เชิงกลที่มีชื่อเสียงและใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกคือเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ต่อไปนี้จะเรียกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน) ขอบเขตการใช้งานมีมากมายและมีคุณสมบัติหลายประการแตกต่างกัน เช่น จำนวนกระบอกสูบ ซึ่งจำนวนอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 1 ถึง 24 เชื้อเพลิงที่ใช้

การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ

เครื่องยนต์สันดาปภายในสูบเดียวถือได้ว่าเป็นจังหวะดั้งเดิมไม่สมดุลและไม่สม่ำเสมอที่สุดแม้ว่าจะเป็นจุดเริ่มต้นในการสร้างเครื่องยนต์หลายสูบรุ่นใหม่ ทุกวันนี้มีการใช้ในการสร้างแบบจำลองเครื่องบิน ในการผลิตเครื่องมือทางการเกษตร ของใช้ในครัวเรือน และในสวน สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ เครื่องยนต์สี่สูบและอุปกรณ์ที่แข็งแกร่งกว่านั้นถูกใช้อย่างหนาแน่น

มันทำงานอย่างไรและประกอบด้วยอะไร?

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและประกอบด้วย:

• ตัวเรือน รวมทั้งบล็อกทรงกระบอก หัวถัง
• กลไกการจ่ายก๊าซ
• กลไกข้อเหวี่ยง (ต่อไปนี้เรียกว่า KShM);
• ระบบเสริมจำนวนหนึ่ง

KShM เป็นตัวเชื่อมระหว่างพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า FA) ในกระบอกสูบและเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งทำให้แน่ใจในการเคลื่อนที่ของรถ ระบบจำหน่ายก๊าซมีหน้าที่ในการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างการทำงานของหน่วย: การเข้าถึงออกซิเจนในบรรยากาศและส่วนประกอบเชื้อเพลิงไปยังเครื่องยนต์ และการกำจัดก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ในเวลาที่เหมาะสม

อุปกรณ์ของเครื่องยนต์ลูกสูบที่ง่ายที่สุด

ระบบเสริมถูกนำเสนอ:

• ทางเข้าให้ออกซิเจนแก่เครื่องยนต์
• เชื้อเพลิงซึ่งแสดงโดยระบบฉีดเชื้อเพลิง
• การจุดระเบิดซึ่งให้ประกายไฟและการจุดระเบิดของส่วนประกอบเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน (เครื่องยนต์ดีเซลมีลักษณะการจุดระเบิดด้วยตนเองของส่วนผสมจากอุณหภูมิสูง)
• ระบบหล่อลื่นที่ลดแรงเสียดทานและการสึกหรอของชิ้นส่วนโลหะที่สัมผัสโดยใช้น้ำมันเครื่อง
• ระบบระบายความร้อนซึ่งป้องกันความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนการทำงานของเครื่องยนต์หมุนเวียนของเหลวพิเศษเช่นสารป้องกันการแข็งตัว
• ระบบไอเสียที่รับประกันการกำจัดก๊าซเข้าสู่กลไกที่เกี่ยวข้อง ซึ่งประกอบด้วยวาล์วไอเสีย
• ระบบควบคุมที่ให้การตรวจสอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในในระดับอิเล็กทรอนิกส์

พิจารณาองค์ประกอบการทำงานหลักในโหนดที่อธิบายไว้ ลูกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นส่วนสำเร็จรูป

อุปกรณ์ลูกสูบ ICE

แผนภาพการทำงานทีละขั้นตอน

การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้นอยู่กับพลังงานของก๊าซที่ขยายตัว เป็นผลจากการเผาไหม้ของส่วนประกอบเชื้อเพลิงภายในกลไก กระบวนการทางกายภาพนี้บังคับให้ลูกสูบเคลื่อนที่ในกระบอกสูบ เชื้อเพลิงในกรณีนี้สามารถ:

• ของเหลว (น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล);
• ก๊าซ;
• คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง

การทำงานของเครื่องยนต์เป็นรอบปิดอย่างต่อเนื่องซึ่งประกอบด้วยรอบจำนวนหนึ่ง เครื่องยนต์สันดาปภายในที่พบมากที่สุดมีสองประเภทที่แตกต่างกันในจำนวนรอบ:

1. สองจังหวะสร้างแรงอัดและจังหวะ
2. สี่จังหวะ - โดดเด่นด้วยสี่ขั้นตอนของระยะเวลาเดียวกัน: การรับเข้า, การบีบอัด, จังหวะการทำงานและขั้นสุดท้าย - การปล่อย สิ่งนี้บ่งชี้การเปลี่ยนแปลงสี่เท่าในตำแหน่งขององค์ประกอบการทำงานหลัก

จุดเริ่มต้นของจังหวะนั้นพิจารณาจากตำแหน่งของลูกสูบในกระบอกสูบโดยตรง:

• ศูนย์ตายบน (ต่อไปนี้จะเรียกว่า TDC);
• ศูนย์ตายล่าง (ต่อไปนี้จะเรียกว่า BDC)

โดยศึกษาอัลกอริทึมของตัวอย่างสี่จังหวะ คุณจะเข้าใจอย่างถ่องแท้ หลักการทำงานของเครื่องยนต์รถยนต์.

หลักการทำงานของเครื่องยนต์รถยนต์

ไอดีเกิดขึ้นโดยการส่งผ่านจากจุดศูนย์กลางตายบนสุดผ่านช่องทั้งหมดของกระบอกสูบของลูกสูบที่ทำงานพร้อมกับการหดกลับของชุดเชื้อเพลิงพร้อมกัน ตามคุณสมบัติการออกแบบ การผสมของก๊าซที่เข้ามาสามารถเกิดขึ้นได้:

• ในท่อร่วมไอดี สิ่งนี้เป็นจริงหากเครื่องยนต์เป็นน้ำมันเบนซินที่มีการฉีดแบบกระจายหรือจากส่วนกลาง
• ในห้องเผาไหม้ถ้าเรากำลังพูดถึงเครื่องยนต์ดีเซลเช่นเดียวกับเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน แต่มีการฉีดตรง

วัดแรก ทำงานด้วยวาล์วไอดีเปิดของกลไกการจ่ายก๊าซ จำนวนวาล์วไอดีและไอเสีย เวลาเปิด ขนาด และสถานะการสึกหรอเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อกำลังของเครื่องยนต์ ลูกสูบที่ระยะเริ่มต้นของการบีบอัดจะอยู่ที่ BDC ต่อจากนั้นก็เริ่มเคลื่อนขึ้นด้านบนและบีบอัดชุดเชื้อเพลิงที่สะสมไว้ตามขนาดที่กำหนดโดยห้องเผาไหม้ ห้องเผาไหม้เป็นพื้นที่ว่างในกระบอกสูบที่ยังคงอยู่ระหว่างส่วนบนของกระบอกสูบกับลูกสูบที่จุดศูนย์กลางตายบน

มาตรการที่สอง เกี่ยวข้องกับการปิดวาล์วทั้งหมดของเครื่องยนต์ ความหนาแน่นของขนาดพอดีส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพของการอัดของชุดประกอบเชื้อเพลิงและการจุดระเบิดที่ตามมา นอกจากนี้ คุณภาพของการบีบอัดของส่วนประกอบเชื้อเพลิงยังได้รับอิทธิพลอย่างมากจากระดับการสึกหรอของส่วนประกอบเครื่องยนต์ มันแสดงในแง่ของขนาดของช่องว่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบในความหนาแน่นของวาล์ว ระดับการอัดของเครื่องยนต์เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อกำลังของมัน มันถูกวัดด้วยเกจบีบอัดอุปกรณ์พิเศษ

จังหวะการทำงาน เริ่มต้นเมื่อเชื่อมต่อกับกระบวนการ ระบบจุดระเบิดที่ก่อให้เกิดประกายไฟ ลูกสูบอยู่ในตำแหน่งบนสุด ส่วนผสมจะระเบิด ก๊าซถูกปล่อยออกมาซึ่งสร้างแรงดันเพิ่มขึ้น และลูกสูบถูกตั้งให้เคลื่อนที่ ในทางกลับกันกลไกข้อเหวี่ยงจะเปิดใช้งานการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงการเคลื่อนไหวของรถ ขณะนี้วาล์วระบบทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งปิด

จังหวะจบการศึกษา เป็นครั้งสุดท้ายในรอบการพิจารณา วาล์วไอเสียทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งเปิด ทำให้เครื่องยนต์สามารถ "หายใจ" ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ได้ ลูกสูบจะกลับสู่จุดเริ่มต้นและพร้อมที่จะเริ่มรอบใหม่ การเคลื่อนไหวนี้มีส่วนช่วยในการกำจัดก๊าซไอเสียออกสู่ระบบไอเสีย จากนั้นจึงปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม

แบบแผนการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในดังที่ได้กล่าวมาแล้วนั้นขึ้นอยู่กับวัฏจักร เมื่อพิจารณาอย่างละเอียดแล้ว เครื่องยนต์ลูกสูบทำงานอย่างไรโดยสรุปได้ว่าประสิทธิภาพของกลไกดังกล่าวมีไม่เกิน 60% เปอร์เซ็นต์นี้เกิดจากความจริงที่ว่าในช่วงเวลาที่กำหนด วงจรการทำงานจะดำเนินการในกระบอกสูบเดียวเท่านั้น

พลังงานที่ได้รับในเวลานี้ไม่ได้มุ่งไปที่การเคลื่อนที่ของรถทั้งหมด ส่วนหนึ่งของมันใช้ไปในการรักษามู่เล่ให้เคลื่อนที่ ซึ่งโดยความเฉื่อยช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานของรถในช่วงสามรอบที่เหลือ

พลังงานความร้อนจำนวนหนึ่งถูกใช้ไปโดยไม่ได้ตั้งใจเพื่อให้ความร้อนแก่ตัวเรือนและไอเสีย นั่นคือเหตุผลที่กำลังเครื่องยนต์ของรถยนต์ถูกกำหนดโดยจำนวนกระบอกสูบและด้วยเหตุนี้ขนาดเครื่องยนต์ที่เรียกว่าคำนวณตามสูตรเฉพาะเป็นปริมาตรรวมของกระบอกสูบที่ทำงานทั้งหมด

เครื่องยนต์สันดาปภายใน- เป็นเครื่องยนต์ที่เชื้อเพลิงเผาไหม้โดยตรงในห้องทำงาน ( ข้างใน ) เครื่องยนต์. เครื่องยนต์สันดาปภายในแปลงพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นงานกล

เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายนอก เครื่องยนต์สันดาปภายใน:

• ไม่มีองค์ประกอบการถ่ายเทความร้อนเพิ่มเติม - เชื้อเพลิงสร้างสารทำงาน
• กะทัดรัดกว่าเนื่องจากไม่มียูนิตเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง
• ง่ายขึ้น;
• ประหยัดกว่า;
• กินน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีพารามิเตอร์ที่ระบุอย่างเคร่งครัด (ความผันผวน, จุดวาบไฟของไอระเหย, ความหนาแน่น, ความร้อนจากการเผาไหม้, ค่าออกเทนหรือค่าซีเทน) เนื่องจากสมรรถนะของเครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเหล่านี้

วิดีโอ:หลักการทำงานของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน 4 จังหวะ (ICE) ในรูปแบบ 3 มิติ หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน จากประวัติศาสตร์การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ รูดอล์ฟ ดีเซล และเครื่องยนต์ดีเซล อุปกรณ์เครื่องยนต์ของรถยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ในรูปแบบ 3 มิติ หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน การทำงานของ ICE ในส่วน 3D

แผนภาพ: เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะพร้อมหลอดเรโซเนเตอร์

เครื่องยนต์สันดาปภายในสี่สูบแถวเรียง 4 จังหวะ

ประวัติความเป็นมาของการสร้าง

ในปี ค.ศ. 1807 François Isaac de Rivaz นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส - สวิสได้สร้างเครื่องยนต์ลูกสูบเครื่องแรกซึ่งมักเรียกกันว่า เครื่องยนต์เดอริวาซ. เครื่องยนต์ใช้ก๊าซไฮโดรเจน โดยมีองค์ประกอบการออกแบบที่รวมอยู่ในต้นแบบ ICE ต่อมา ได้แก่ กลุ่มลูกสูบและการจุดระเบิดด้วยประกายไฟ ยังไม่มีกลไกข้อเหวี่ยงในการออกแบบเครื่องยนต์

เครื่องยนต์แก๊สเลอนัวร์ พ.ศ. 2403

ICE แก๊สสองจังหวะที่ใช้งานได้จริงเครื่องแรกได้รับการออกแบบโดยช่างชาวฝรั่งเศส Etienne Lenoir ในปี 1860 กำลัง 8.8 กิโลวัตต์ (11.97 แรงม้า) เครื่องยนต์นี้เป็นเครื่องสูบคู่แนวนอนแบบสูบเดียวที่ทำงานโดยใช้ส่วนผสมของอากาศและก๊าซส่องสว่างที่มีการจุดประกายไฟด้วยไฟฟ้าจากแหล่งภายนอก กลไกข้อเหวี่ยงปรากฏในการออกแบบเครื่องยนต์

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไม่เกิน 4.65% แม้จะมีข้อบกพร่อง แต่เครื่องยนต์ Lenoir ก็ได้รับการแจกจ่ายบางส่วน ใช้เป็นเครื่องยนต์เรือ

เมื่อทำความคุ้นเคยกับเครื่องยนต์ Lenoir ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2403 นักออกแบบชาวเยอรมันที่โดดเด่น Nikolaus August Otto และพี่ชายของเขาได้สร้างสำเนาของเครื่องยนต์ก๊าซ Lenoir และในเดือนมกราคม 2404 ได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลวจากก๊าซ Lenoir ให้กับกระทรวงพาณิชย์ของปรัสเซีย แต่ใบสมัครถูกปฏิเสธ ในปี พ.ศ. 2406 เขาได้สร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในบรรยากาศสองจังหวะ เครื่องยนต์มีการจัดเรียงกระบอกสูบแนวตั้ง การจุดระเบิดด้วยเปลวไฟ และประสิทธิภาพสูงถึง 15% แทนที่เครื่องยนต์ Lenoir

เครื่องยนต์ Otto สี่จังหวะ พ.ศ. 2419

ในปี 1876 Nikolaus August Otto ได้สร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยแก๊สสี่จังหวะที่ล้ำหน้ายิ่งขึ้น

ในยุค 1880 Ogneslav Stepanovich Kostovich ได้สร้างเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์เบนซินเครื่องแรกในรัสเซีย

รถจักรยานยนต์ Daimler พร้อม ICE 1885

ในปี 1885 วิศวกรชาวเยอรมัน Gottlieb Daimler และ Wilhelm Maybach ได้พัฒนาเครื่องยนต์เบนซินคาร์บูเรเตอร์น้ำหนักเบา Daimler และ Maybach ใช้มันเพื่อสร้างมอเตอร์ไซค์คันแรกของพวกเขาในปี 1885 และในปี 1886 ในรถคันแรกของพวกเขา

วิศวกรชาวเยอรมัน รูดอล์ฟ ดีเซล พยายามปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายใน และในปี พ.ศ. 2440 ได้เสนอเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัด ที่โรงงาน Ludwig Nobel ของ Emmanuil Ludwigovich Nobel ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในปี 1898-1899 Gustav Vasilyevich Trinkler ได้ปรับปรุงเครื่องยนต์นี้โดยใช้การทำให้เป็นละอองเชื้อเพลิงแบบไม่ใช้คอมเพรสเซอร์ ซึ่งทำให้สามารถใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงได้ เป็นผลให้เครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีการบีบอัดสูงที่จุดระเบิดด้วยตนเองได้กลายเป็นเครื่องยนต์ความร้อนคงที่ที่ประหยัดที่สุด ในปี 1899 เครื่องยนต์ดีเซลเครื่องแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นที่โรงงาน Ludwig Nobel และเปิดตัวการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลจำนวนมาก ดีเซลตัวแรกนี้มีความจุ 20 แรงม้า s. หนึ่งกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 260 มม. จังหวะลูกสูบ 410 มม. และความเร็ว 180 รอบต่อนาที ในยุโรป เครื่องยนต์ดีเซลที่ได้รับการปรับปรุงโดย Gustav Vasilievich Trinkler ถูกเรียกว่า "Russian diesel" หรือ "Trinkler motor" ในงานนิทรรศการระดับโลกที่ปารีสในปี 1900 เครื่องยนต์ดีเซลได้รับรางวัลใหญ่ ในปี 1902 โรงงาน Kolomna ได้ซื้อใบอนุญาตสำหรับการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลจาก Emmanuil Ludwigovich Nobel และในไม่ช้าก็เริ่มการผลิตจำนวนมาก

ในปี 1908 R. A. Koreyvo หัวหน้าวิศวกรของโรงงาน Kolomna ได้สร้างและจดสิทธิบัตรเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะที่มีลูกสูบเคลื่อนที่ตรงข้ามและเพลาข้อเหวี่ยงสองตัวในฝรั่งเศส Koreyvo ดีเซลเริ่มถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเรือยนต์ของโรงงาน Kolomna พวกเขายังผลิตที่โรงงานโนเบล

ในปี 1896 Charles W. Hart และ Charles Parr ได้พัฒนาเครื่องยนต์เบนซินสองสูบ ในปี 1903 บริษัทของพวกเขาสร้างรถแทรกเตอร์ 15 คัน ขนาด 6 ตัน #3 ของพวกเขาเป็นรถแทรกเตอร์เครื่องยนต์สันดาปภายในที่เก่าแก่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาและตั้งอยู่ในพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์อเมริกันแห่งชาติของสมิ ธ โซเนียนในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เครื่องยนต์เบนซินสองสูบมีระบบจุดระเบิดที่ไม่น่าเชื่อถืออย่างสมบูรณ์และมีกำลัง 30 ลิตร กับ. ที่ไม่ได้ใช้งานและ 18 ลิตร กับ. ภายใต้ภาระ

Dan Albon กับต้นแบบรถแทรกเตอร์ฟาร์ม Ivel ของเขา

รถแทรกเตอร์เชิงปฏิบัติคันแรกที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในคือรถไถสามล้อระดับอเมริกันของ Dan Alborn ในปี 1902 เครื่องจักรที่เบาและทรงพลังเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นประมาณ 500 เครื่อง

เครื่องยนต์ที่พี่น้องตระกูลไรท์ใช้ในปี 1910

ในปี 1903 เครื่องบินลำแรกของพี่น้อง Orville และ Wilbur Wright ได้บินขึ้น เครื่องยนต์ของเครื่องบินถูกสร้างขึ้นโดยช่างชาร์ลี เทย์เลอร์ ส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์ทำจากอลูมิเนียม เครื่องยนต์ไรท์-เทย์เลอร์เป็นรุ่นดั้งเดิมของเครื่องยนต์หัวฉีดเบนซิน

เครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะสามเครื่องที่มีความจุ 120 แรงม้า ได้รับการติดตั้งบนเรือยนต์ลำแรกของโลก นั่นคือ Vandal ซึ่งเป็นเรือบรรทุกน้ำมัน ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1903 ในรัสเซียที่โรงงาน Sormovo สำหรับหุ้นส่วนโนเบล กับ. แต่ละ. ในปี พ.ศ. 2447 ได้มีการสร้างเรือ "Sarmat"

ในปี 1924 ตามโครงการของ Yakov Modestovich Gakkel รถจักรดีเซล Yu E 2 (Sch EL 1) ถูกสร้างขึ้นที่อู่ต่อเรือบอลติกในเลนินกราด

เกือบจะพร้อมกันในเยอรมนีตามคำสั่งของสหภาพโซเวียตและตามโครงการของศาสตราจารย์ Yu. V. Lomonosov ตามคำแนะนำส่วนตัวของ V. I. Lenin ในปี 1924 รถจักรดีเซล Eel2 (เดิมชื่อ Yue001) ถูกสร้างขึ้นที่โรงงานเยอรมัน Esslingen ( ก่อนเคสเลอร์) ใกล้สตุตการ์ต

ประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เครื่องยนต์ลูกสูบ

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบโรตารี่

เครื่องยนต์สันดาปภายในกังหันแก๊ส

• เครื่องยนต์ลูกสูบ - กระบอกสูบทำหน้าที่เป็นห้องเผาไหม้ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบโดยใช้กลไกข้อเหวี่ยงจะถูกแปลงเป็นการหมุนเพลา

• กังหันก๊าซ - การแปลงพลังงานดำเนินการโดยโรเตอร์ที่มีใบมีดรูปลิ่ม

• เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี - ในนั้นการแปลงพลังงานเกิดขึ้นเนื่องจากการหมุนของก๊าซในการทำงานของโรเตอร์ของโปรไฟล์พิเศษ (เครื่องยนต์ Wankel)

ICE ถูกจัดประเภท:

• ตามนัดหมาย - สำหรับขนส่ง เครื่องเขียน และพิเศษ
• ตามประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ - ของเหลวเบา (เบนซิน, แก๊ส), ของเหลวหนัก (เชื้อเพลิงดีเซล, น้ำมันเชื้อเพลิงทางทะเล)
• ตามวิธีการก่อตัวของส่วนผสมที่ติดไฟได้ - ภายนอก (คาร์บูเรเตอร์) และภายใน (ในกระบอกสูบเครื่องยนต์)
• ตามปริมาตรของช่องว่างการทำงานและน้ำหนักและลักษณะขนาด - เบา, กลาง, หนัก, พิเศษ

นอกเหนือจากเกณฑ์การจำแนกประเภทข้างต้นซึ่งพบได้ทั่วไปในเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดแล้ว ยังมีเกณฑ์ที่จำแนกประเภทเครื่องยนต์แต่ละประเภทด้วย ดังนั้น เครื่องยนต์ลูกสูบสามารถจำแนกตามจำนวนและตำแหน่งของกระบอกสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และเพลาลูกเบี้ยว ตามประเภทของการทำความเย็น โดยการมีหรือไม่มีครอสเฮด การเพิ่มแรงดัน (และตามประเภทของแรงดัน) โดยวิธีการก่อตัวของส่วนผสมและการจุดระเบิด ประเภท ตามจำนวนคาร์บูเรเตอร์ ตามประเภทของกลไกการจ่ายก๊าซ ในทิศทางและความถี่ของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง สัมพันธ์กับเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบถึงจังหวะลูกสูบ ในแง่ของความเร็ว (ความเร็วลูกสูบเฉลี่ย)

น้ำมันออกเทน

พลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์จากก๊าซที่ขยายตัวระหว่างจังหวะกำลัง การบีบอัดส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงให้เข้ากับปริมาตรของห้องเผาไหม้จะเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และเพิ่มประสิทธิภาพ แต่การเพิ่มอัตราส่วนการอัดจะเพิ่มความร้อนที่เกิดจากแรงอัดของส่วนผสมที่ทำงานตามกฎของชาร์ลส์

หากเชื้อเพลิงติดไฟได้ ไฟแฟลชจะเกิดขึ้นก่อนที่ลูกสูบจะไปถึง TDC ในทางกลับกันจะทำให้ลูกสูบหมุนเพลาข้อเหวี่ยงไปในทิศทางตรงกันข้าม - ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าแฟลชย้อนกลับ

ค่าออกเทนเป็นหน่วยวัดเปอร์เซ็นต์ของไอโซออกเทนในส่วนผสมของเฮปเทน-ออกเทน และสะท้อนถึงความสามารถของเชื้อเพลิงในการต้านทานการจุดไฟในตัวเองเมื่ออยู่ภายใต้อุณหภูมิ เชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนสูงกว่าจะช่วยให้เครื่องยนต์ที่มีกำลังอัดสูงสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องลุกติดไฟและน็อค ดังนั้นจึงมีอัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

การทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลทำได้โดยการจุดไฟเองจากการบีบอัดในกระบอกสูบของอากาศบริสุทธิ์หรือส่วนผสมของก๊าซและอากาศแบบลีน ซึ่งไม่สามารถเผาไหม้ตัวเองได้ (แก๊สดีเซล) และไม่มีเชื้อเพลิงในการชาร์จจนถึงวินาทีสุดท้าย

อัตราส่วนกระบอกสูบต่อระยะชัก

หนึ่งในพารามิเตอร์การออกแบบพื้นฐานของเครื่องยนต์สันดาปภายในคืออัตราส่วนของจังหวะลูกสูบต่อเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ (หรือในทางกลับกัน) สำหรับเครื่องยนต์เบนซินที่เร็วขึ้นอัตราส่วนนี้ใกล้เคียงกับ 1 สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลจังหวะลูกสูบตามกฎแล้วยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบยิ่งใหญ่เท่าใดเครื่องยนต์ก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น จากมุมมองของไดนามิกของแก๊สและการระบายความร้อนของลูกสูบ อัตราส่วนที่เหมาะสมคือ 1: 1 ยิ่งจังหวะลูกสูบใหญ่ขึ้นเท่าใด เครื่องยนต์ก็จะยิ่งพัฒนาแรงบิดมากขึ้นและช่วงความเร็วในการทำงานก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ในทางกลับกัน ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบใหญ่ขึ้นเท่าใด ความเร็วในการทำงานของเครื่องยนต์ก็จะสูงขึ้นและแรงบิดที่ต่ำลงที่ความเร็วต่ำ ตามกฎแล้ว เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบจังหวะสั้น (โดยเฉพาะเครื่องยนต์สำหรับรถแข่ง) จะมีแรงบิดต่อหน่วยการกระจัดมากกว่า แต่ที่ความเร็วค่อนข้างสูง (มากกว่า 5,000 รอบต่อนาที) ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ/ลูกสูบที่ใหญ่ขึ้น เป็นการยากกว่าที่จะทำให้แน่ใจว่ามีการระบายความร้อนอย่างเหมาะสมจากด้านล่างของลูกสูบเนื่องจากขนาดเชิงเส้นที่ใหญ่ แต่ที่ความเร็วการทำงานสูง ความเร็วของลูกสูบในกระบอกสูบจะไม่เกินความเร็วของจังหวะที่ยาวกว่า ลูกสูบที่ความเร็วการทำงาน

น้ำมัน

น้ำมันคาร์บูเรเตอร์

ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศถูกจัดเตรียมไว้ในคาร์บูเรเตอร์ จากนั้นให้ป้อนส่วนผสมเข้าไปในกระบอกสูบ บีบอัด และจุดประกายด้วยประกายไฟที่กระโดดไปมาระหว่างอิเล็กโทรดหัวเทียน ลักษณะเด่นของส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศในกรณีนี้คือความเป็นเนื้อเดียวกัน

ฉีดน้ำมัน

นอกจากนี้ยังมีวิธีสร้างส่วนผสมโดยการฉีดน้ำมันเบนซินเข้าไปในท่อร่วมไอดีหรือฉีดเข้าไปในกระบอกสูบโดยตรงโดยใช้หัวฉีด (หัวฉีด) มีระบบ single-point (single injection) และกระจายการฉีดของระบบเครื่องกลและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ในระบบหัวฉีดแบบกลไก เชื้อเพลิงจะถูกจ่ายด้วยกลไกแบบก้านลูกสูบและมีความเป็นไปได้ของการปรับองค์ประกอบผสมทางอิเล็กทรอนิกส์ ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ การสร้างส่วนผสมจะดำเนินการโดยใช้ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ที่ควบคุมหัวฉีดน้ำมันเบนซินไฟฟ้า

ดีเซลจุดระเบิดอัด

เครื่องยนต์ดีเซลมีลักษณะการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงโดยไม่ต้องใช้หัวเทียน ส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงถูกฉีดผ่านหัวฉีดเข้าไปในอากาศที่ร้อนในกระบอกสูบจากการอัดแบบอะเดียแบติก (จนถึงอุณหภูมิที่เกินอุณหภูมิการจุดระเบิดของเชื้อเพลิง) ในกระบวนการฉีดส่วนผสมเชื้อเพลิง จะมีการฉีดพ่น จากนั้นจุดศูนย์กลางการเผาไหม้จะปรากฏขึ้นรอบๆ หยดส่วนผสมเชื้อเพลิงแต่ละหยด เมื่อฉีดส่วนผสมเชื้อเพลิงเข้าไป มันจะเผาไหม้ออกมาในรูปของคบเพลิง

เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลไม่ได้อยู่ภายใต้ลักษณะปรากฏการณ์การระเบิดของเครื่องยนต์จุดระเบิดที่เป็นบวก จึงอนุญาตให้ใช้อัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้น (สูงถึง 26) ซึ่งเมื่อรวมกับการเผาไหม้ที่ยาวนานซึ่งให้แรงดันคงที่ของของไหลทำงานมีผลดี เกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ประเภทนี้ ซึ่งสามารถเกิน 50% ในกรณีของเครื่องยนต์ทางทะเลขนาดใหญ่

เครื่องยนต์ดีเซลทำงานช้ากว่าและมีแรงบิดที่เพลามากกว่า นอกจากนี้ เครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่บางรุ่นยังได้รับการดัดแปลงให้ใช้กับเชื้อเพลิงหนัก เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง การสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ตามกฎแล้วเนื่องจากวงจรนิวแมติกที่มีการจ่ายอากาศอัดหรือในกรณีของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แนบมาซึ่งทำหน้าที่เป็นสตาร์ทเมื่อสตาร์ท

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม เครื่องยนต์สมัยใหม่ ซึ่งตามธรรมเนียมเรียกว่าเครื่องยนต์ดีเซล ไม่ทำงานในวงจรดีเซล แต่ในวงจร Trinkler-Sabate ที่มีการจ่ายความร้อนแบบผสม

ข้อเสียของเครื่องยนต์ดีเซลเกิดจากลักษณะเฉพาะของวงจรการทำงาน - ความเค้นเชิงกลที่สูงขึ้นซึ่งต้องการความแข็งแรงของโครงสร้างที่เพิ่มขึ้นและเป็นผลให้ขนาดน้ำหนักและต้นทุนเพิ่มขึ้นเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อนและการใช้ราคาแพงกว่า วัสดุ. นอกจากนี้ เครื่องยนต์ดีเซลที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ต่างกันยังมีลักษณะเฉพาะด้วยการปล่อยเขม่าที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และปริมาณไนโตรเจนออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นในก๊าซไอเสีย

เครื่องยนต์แก๊ส

เครื่องยนต์ที่เผาไหม้เป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่อยู่ในสถานะก๊าซภายใต้สภาวะปกติ:

• ส่วนผสมของก๊าซเหลว - เก็บไว้ในกระบอกสูบภายใต้แรงดันไออิ่มตัว (สูงสุด 16 atm) เฟสของเหลวที่ระเหยในเครื่องระเหยหรือเฟสไอของของผสมจะค่อยๆ สูญเสียแรงดันในตัวลดก๊าซให้ใกล้เคียงกับความดันบรรยากาศ และถูกดูดโดยเครื่องยนต์เข้าไปในท่อร่วมไอดีผ่านเครื่องผสมก๊าซอากาศหรือฉีดเข้าไปในท่อร่วมไอดีโดย หมายถึงหัวฉีดไฟฟ้า การจุดไฟจะดำเนินการโดยใช้ประกายไฟที่กระโดดระหว่างขั้วไฟฟ้าของเทียน
• ก๊าซธรรมชาติอัด - เก็บไว้ในกระบอกสูบภายใต้แรงดัน 150-200 atm การออกแบบระบบไฟฟ้าคล้ายกับระบบไฟฟ้ากำลังก๊าซเหลว ความแตกต่างคือไม่มีเครื่องระเหย
• ก๊าซกำเนิด - ก๊าซที่ได้จากการแปลงเชื้อเพลิงแข็งเป็นก๊าซ เนื่องจากมีการใช้เชื้อเพลิงแข็ง:
  • ถ่านหิน
  • ไม้

แก๊ส-ดีเซล

ส่วนหลักของเชื้อเพลิงนั้นจัดทำขึ้นเช่นเดียวกับในเครื่องยนต์ก๊าซชนิดหนึ่ง แต่ไม่ได้จุดไฟด้วยเทียนไฟฟ้า แต่โดยส่วนจุดระเบิดของเชื้อเพลิงดีเซลที่ฉีดเข้าไปในกระบอกสูบคล้ายกับเครื่องยนต์ดีเซล

ลูกสูบโรตารี่

แผนภาพวงจรเครื่องยนต์ Wankel: ไอดี (ไอดี), การบีบอัด (การบีบอัด), จังหวะ (การจุดระเบิด), ไอเสีย (ไอเสีย); A - โรเตอร์สามเหลี่ยม (ลูกสูบ), B - เพลา

เสนอโดยนักประดิษฐ์ Wankel เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 พื้นฐานของเครื่องยนต์คือโรเตอร์สามเหลี่ยม (ลูกสูบ) หมุนในห้อง 8 รูปทรงพิเศษ ทำหน้าที่ของลูกสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และตัวจ่ายแก๊ส การออกแบบนี้ทำให้วงจรดีเซล 4 จังหวะ สเตอร์ลิง หรืออ็อตโตใดๆ ดำเนินการได้โดยไม่ต้องใช้กลไกการจ่ายก๊าซพิเศษ ในการหมุนรอบเดียว เครื่องยนต์จะทำงานทั้งหมดสามรอบ ซึ่งเทียบเท่ากับการทำงานของเครื่องยนต์ลูกสูบหกสูบ มันถูกสร้างโดย NSU ในเยอรมนี (รถยนต์ RO-80), VAZ ในสหภาพโซเวียต (VAZ-21018 Zhiguli, VAZ-416, VAZ-426, VAZ-526), ​​​​Mazda ในญี่ปุ่น (Mazda RX-7, Mazda RX-8 ). แม้จะมีความเรียบง่ายพื้นฐาน แต่ก็มีปัญหาในการออกแบบที่สำคัญหลายประการที่ทำให้การใช้งานอย่างกว้างขวางเป็นเรื่องยากมาก ปัญหาหลักเกี่ยวข้องกับการสร้างซีลที่ใช้งานได้ทนทานระหว่างโรเตอร์กับห้องเพาะเลี้ยง และกับการสร้างระบบหล่อลื่น

ในประเทศเยอรมนีเมื่อปลายยุค 70 ของศตวรรษที่ XX มีเกร็ดเล็กเกร็ดน้อย: "ฉันจะขาย NSU ฉันจะให้สองล้อไฟหน้าและเครื่องยนต์สำรอง 18 เครื่องในสภาพดีนอกจากนี้"

• RCV เป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งใช้ระบบจ่ายแก๊สเนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบซึ่งทำการเคลื่อนที่แบบลูกสูบสลับกันผ่านท่อไอดีและท่อไอเสีย

เครื่องยนต์สันดาปแบบผสมผสาน

• - เครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างเครื่องจักรลูกสูบและใบพัด (เทอร์ไบน์ คอมเพรสเซอร์) ซึ่งเครื่องจักรทั้งสองมีส่วนร่วมในการดำเนินการตามกระบวนการทำงานในระดับที่ใกล้เคียงกัน ตัวอย่างของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบผสมผสานคือเครื่องยนต์ลูกสูบที่มีการเพิ่มกังหันก๊าซ (เทอร์โบ) ศาสตราจารย์ A.N. Shelest วิศวกรของสหภาพโซเวียตได้สนับสนุนทฤษฎีของเครื่องยนต์แบบผสมผสานอย่างมาก

เทอร์โบชาร์จ

เครื่องยนต์แบบรวมที่พบมากที่สุดคือลูกสูบที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์
เทอร์โบชาร์จเจอร์หรือเทอร์โบชาร์จเจอร์ (TK, TN) เป็นซูเปอร์ชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซไอเสีย ได้ชื่อมาจากคำว่า "กังหัน" (fr. กังหันจาก lat. turbo - ลมกรด, การหมุน). อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยสองส่วน: ล้อกังหันที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซไอเสีย และคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงซึ่งติดตั้งอยู่บนปลายอีกด้านของเพลาทั่วไป

เจ็ตของของไหลทำงาน (ในกรณีนี้คือก๊าซไอเสีย) ทำหน้าที่กับใบพัดที่ยึดไว้รอบ ๆ เส้นรอบวงของโรเตอร์ และทำให้พวกมันเคลื่อนที่ไปพร้อมกับเพลา ซึ่งประกอบเข้ากับโรเตอร์เทอร์ไบน์จากโลหะผสมใกล้กับโลหะผสม เหล็ก. นอกจากโรเตอร์เทอร์ไบน์บนเพลาแล้ว โรเตอร์คอมเพรสเซอร์ที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมได้รับการแก้ไขแล้ว ซึ่งเมื่อเพลาหมุนจะช่วยให้อากาศถูกสูบเข้าไปในกระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ดังนั้น จากการกระทำของก๊าซไอเสียบนใบพัดกังหัน โรเตอร์กังหัน เพลา และโรเตอร์คอมเพรสเซอร์จะหมุนไปพร้อม ๆ กัน การใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ร่วมกับอินเตอร์คูลเลอร์ (อินเตอร์คูลเลอร์) ช่วยให้สามารถจ่ายอากาศที่หนาแน่นขึ้นไปยังกระบอกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ในเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จที่ทันสมัยจะใช้โครงร่างนี้) บ่อยครั้งเมื่อใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ในเครื่องยนต์ พวกเขาพูดถึงเทอร์ไบน์โดยไม่พูดถึงคอมเพรสเซอร์ เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นชิ้นเดียว เป็นไปไม่ได้ที่จะใช้พลังงานของก๊าซไอเสียเพื่อจ่ายส่วนผสมของอากาศภายใต้แรงดันไปยังกระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยใช้กังหันเท่านั้น การฉีดนั้นมาจากส่วนนั้นของเทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งเรียกว่าคอมเพรสเซอร์

ที่รอบเดินเบา ที่รอบต่ำ เทอร์โบชาร์จเจอร์จะผลิตกำลังน้อยและขับเคลื่อนด้วยก๊าซไอเสียจำนวนเล็กน้อย ในกรณีนี้ เทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่มีประสิทธิภาพ และเครื่องยนต์ทำงานเหมือนกับไม่มีซูเปอร์ชาร์จ เมื่อต้องการเอาท์พุตกำลังที่สูงกว่ามากจากเครื่องยนต์ RPM ของเครื่องยนต์และระยะห่างของปีกผีเสื้อจะเพิ่มขึ้น ตราบใดที่ปริมาณก๊าซไอเสียเพียงพอที่จะหมุนกังหัน อากาศก็จะไหลผ่านท่อไอดีมากขึ้น

เทอร์โบชาร์จเจอร์ช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากเทอร์โบชาร์จเจอร์ใช้พลังงานจากก๊าซไอเสียที่อาจสูญเปล่า (ส่วนใหญ่)

อย่างไรก็ตาม มีข้อ จำกัด ทางเทคโนโลยีที่เรียกว่า "เทอร์โบแล็ก" ("เทอร์โบแล็ก") (ยกเว้นเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัว - เล็กและใหญ่เมื่อ TC ขนาดเล็กทำงานที่ความเร็วต่ำและตัวใหญ่ที่ความเร็วสูง การผสมอากาศตามปริมาณที่ต้องการไปยังกระบอกสูบหรือเมื่อใช้เทอร์ไบน์เรขาคณิตแบบแปรผัน มอเตอร์สปอร์ตยังใช้การเร่งความเร็วแบบบังคับของกังหันโดยใช้ระบบกู้คืนพลังงาน) กำลังของเครื่องยนต์ไม่เพิ่มขึ้นในทันทีเนื่องจากการใช้เวลาในการเปลี่ยนความเร็วของเครื่องยนต์ด้วยความเฉื่อยบางอย่างและเนื่องจากความจริงที่ว่ายิ่งมวลของกังหันมากเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องใช้เวลามากขึ้นเท่านั้น หมุนตัวสร้างแรงดันเพียงพอที่จะเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ นอกจากนี้ แรงดันไอเสียที่เพิ่มขึ้นทำให้ก๊าซไอเสียถ่ายเทความร้อนบางส่วนไปยังชิ้นส่วนกลไกของเครื่องยนต์ (ปัญหานี้แก้ไขได้บางส่วนโดยผู้ผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายในของญี่ปุ่นและเกาหลีโดยการติดตั้งระบบทำความเย็นเทอร์โบชาร์จเจอร์เพิ่มเติมพร้อมสารป้องกันการแข็งตัว)

รอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ

วงจรผลักดัน

แผนผังการทำงานของเครื่องยนต์สี่จังหวะ Otto cycle
1. ทางเข้า
2. การบีบอัด
3. จังหวะการทำงาน
4. ปล่อย

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบแบ่งตามจำนวนจังหวะในรอบการทำงานเป็นสองจังหวะและสี่จังหวะ

วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสี่จังหวะนั้นใช้การหมุนข้อเหวี่ยงทั้งหมดสองครั้งหรือการหมุนเพลาข้อเหวี่ยง 720 องศา (PKV) ซึ่งประกอบด้วยสี่รอบแยกกัน:

1. ปริมาณ,
2. อัดประจุ,
3. จังหวะการทำงานและ
4. ปล่อย (ไอเสีย).

การเปลี่ยนแปลงของรอบการทำงานนั้นมาจากกลไกการจ่ายก๊าซแบบพิเศษ ซึ่งส่วนใหญ่มักจะแสดงด้วยเพลาลูกเบี้ยวหนึ่งหรือสองอัน ซึ่งเป็นระบบของตัวผลักและวาล์วที่ให้การเปลี่ยนเฟสโดยตรง เครื่องยนต์สันดาปภายในบางรุ่นใช้ปลอกแกน (Ricardo) เพื่อจุดประสงค์นี้ โดยมีทางเข้าและ/หรือช่องระบายอากาศ การสื่อสารของช่องทรงกระบอกกับตัวสะสมในกรณีนี้มาจากการเคลื่อนที่ในแนวรัศมีและแบบหมุนของปลอกแกนหลอด ซึ่งเป็นการเปิดช่องสัญญาณที่ต้องการด้วยหน้าต่าง เนื่องจากลักษณะเฉพาะของไดนามิกของแก๊ส - ความเฉื่อยของก๊าซ เวลาของการเกิดลมแก๊ส การรับเข้า จังหวะกำลัง และจังหวะไอเสียในวงจรสี่จังหวะจริงที่ทับซ้อนกัน นี่เรียกว่า วาล์วไทม์มิ่งทับซ้อนกัน. ยิ่งความเร็วในการทำงานของเครื่องยนต์สูงขึ้น เฟสจะยิ่งทับซ้อนกันและยิ่งใหญ่ขึ้น แรงบิดของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ความเร็วต่ำก็จะยิ่งต่ำลง ดังนั้นเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทันสมัยจึงใช้อุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนเวลาวาล์วระหว่างการทำงานมากขึ้น เครื่องยนต์ที่มีระบบควบคุมโซลินอยด์วาล์ว (BMW, Mazda) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับจุดประสงค์นี้ เครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัดแบบแปรผัน (SAAB AB) ยังมีให้เพื่อความยืดหยุ่นที่มากขึ้น

เครื่องยนต์สองจังหวะมีตัวเลือกเค้าโครงมากมายและระบบโครงสร้างที่หลากหลาย หลักการพื้นฐานของเครื่องยนต์สองจังหวะคือสมรรถนะของลูกสูบในการทำงานขององค์ประกอบการจ่ายก๊าซ วัฏจักรการทำงานประกอบด้วยสามรอบอย่างเคร่งครัด: จังหวะการทำงานที่ยั่งยืนจากศูนย์ตายบน ( TDC) ถึง 20-30 องศาถึงศูนย์ตายล่าง ( NMT) การไล่อากาศ ซึ่งรวมเอาไอดีและไอเสียเข้ากับการบีบอัด ซึ่งคงอยู่นานตั้งแต่ 20-30 องศาหลังจาก BDC ถึง TDC การล้างจากมุมมองของพลศาสตร์ของแก๊สเป็นจุดอ่อนของวัฏจักรสองจังหวะ ในแง่หนึ่งมันเป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าการแยกประจุสดและก๊าซไอเสียออกอย่างสมบูรณ์ดังนั้นการสูญเสียส่วนผสมสดจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้โดยแท้จริงแล้วบินเข้าไปในท่อไอเสีย (ถ้าเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นดีเซลเรา กำลังพูดถึงการสูญเสียอากาศ) ในทางกลับกันจังหวะการทำงานไม่ถึงครึ่งหมุนเวียน แต่น้อยกว่าซึ่งในตัวมันเองจะลดประสิทธิภาพลง ในเวลาเดียวกัน ไม่สามารถเพิ่มระยะเวลาของกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซที่สำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งในเครื่องยนต์สี่จังหวะใช้เวลาครึ่งหนึ่งของรอบการทำงาน เครื่องยนต์สองจังหวะอาจไม่มีระบบจ่ายแก๊สเลย อย่างไรก็ตาม หากเราไม่ได้พูดถึงเครื่องยนต์ราคาถูกแบบง่าย เครื่องยนต์สองจังหวะนั้นซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าเนื่องจากต้องใช้เครื่องเป่าลมหรือระบบอัดแรงดัน ความเครียดจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นของ CPG ต้องการวัสดุที่มีราคาแพงกว่าสำหรับลูกสูบ แหวน ,ฝาสูบ. สมรรถนะของลูกสูบในการทำงานขององค์ประกอบการจ่ายแก๊สต้องมีความสูงไม่น้อยกว่าจังหวะลูกสูบ + ความสูงของหน้าต่างไล่อากาศ ซึ่งถือว่าไม่สำคัญในจักรยานยนต์ แต่ทำให้ลูกสูบหนักขึ้นอย่างมีนัยสำคัญแม้ในกำลังที่ค่อนข้างต่ำ . เมื่อวัดกำลังเป็นร้อยแรงม้า การเพิ่มขึ้นของมวลลูกสูบจะกลายเป็นปัจจัยที่ร้ายแรงมาก การแนะนำปลอกแขนกระจายแรงในแนวตั้งในเครื่องยนต์ของริคาร์โด้เป็นความพยายามที่จะลดขนาดและน้ำหนักของลูกสูบลง ระบบกลายเป็นระบบที่ซับซ้อนและมีราคาแพงในการดำเนินการ ยกเว้นสำหรับการบิน เครื่องยนต์ดังกล่าวไม่ได้ใช้ที่อื่น วาล์วไอเสีย (ที่มีการขับวาล์วไหลตรง) มีความหนาแน่นของความร้อนเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับวาล์วไอเสียสี่จังหวะและสภาวะที่เลวร้ายกว่าสำหรับการกำจัดความร้อน และเบาะนั่งสัมผัสกับก๊าซไอเสียโดยตรงได้นานกว่า

ที่ง่ายที่สุดในแง่ของลำดับการทำงานและการออกแบบที่ซับซ้อนที่สุดคือระบบ Koreivo ซึ่งนำเสนอในสหภาพโซเวียตและรัสเซียโดยส่วนใหญ่เป็นเครื่องยนต์ดีเซลหัวรถจักรดีเซลของซีรีย์ D100 และเครื่องยนต์ดีเซลถัง KhZTM เครื่องยนต์ดังกล่าวเป็นระบบสองเพลาแบบสมมาตรพร้อมลูกสูบแบบแยกส่วนซึ่งแต่ละอันเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงของตัวเอง ดังนั้นเครื่องยนต์นี้จึงมีเพลาข้อเหวี่ยงสองตัวที่ซิงโครไนซ์ทางกลไก อันที่เชื่อมต่อกับลูกสูบไอเสียอยู่ข้างหน้าไอดี 20-30 องศา ด้วยความก้าวหน้านี้ คุณภาพของการไล่ขยะจึงดีขึ้น ซึ่งในกรณีนี้คือการไหลโดยตรงและการเติมกระบอกสูบก็ดีขึ้น เนื่องจากหน้าต่างไอเสียถูกปิดไปแล้วเมื่อสิ้นสุดการเก็บขยะ ในยุค 30 - 40 ของศตวรรษที่ XX มีการเสนอแผนงานด้วยลูกสูบคู่ที่แตกต่างกัน - รูปทรงเพชร, สามเหลี่ยม; มีเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับการบินซึ่งมีลูกสูบแยกทางรัศมีสามลูกสูบ ซึ่งสองอันเป็นไอดีและไอเสียหนึ่งอัน ในปี ค.ศ. 1920 Junkers เสนอระบบเพลาเดียวที่มีก้านสูบยาวเชื่อมต่อกับนิ้วของลูกสูบส่วนบนด้วยแขนโยกแบบพิเศษ ลูกสูบส่วนบนส่งแรงไปยังเพลาข้อเหวี่ยงโดยก้านสูบยาวคู่หนึ่ง และมีเพลาข้อเหวี่ยงสามอันต่อหนึ่งสูบ นอกจากนี้ยังมีลูกสูบทรงสี่เหลี่ยมของช่องเก็บขยะบนแขนโยก เครื่องยนต์สองจังหวะที่มีลูกสูบที่แตกต่างกันของระบบใด ๆ โดยทั่วไปมีข้อบกพร่องสองประการ: ประการแรกมีความซับซ้อนและมีขนาดใหญ่และประการที่สองลูกสูบและแขนเสื้อไอเสียในบริเวณหน้าต่างไอเสียมีความตึงจากความร้อนและมีแนวโน้มสูง ให้ร้อนเกินไป แหวนลูกสูบไอเสียยังได้รับความเครียดจากความร้อน มีแนวโน้มที่จะเกิดโค้กและสูญเสียความยืดหยุ่น คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้การออกแบบเอ็นจิ้นดังกล่าวเป็นงานที่ไม่สำคัญ

เครื่องยนต์ที่ใช้วาล์วไหลโดยตรงติดตั้งเพลาลูกเบี้ยวและวาล์วไอเสีย ซึ่งลดข้อกำหนดสำหรับวัสดุและการดำเนินการของ CPG ลงอย่างมาก ไอดีจะดำเนินการผ่านหน้าต่างในซับสูบเปิดโดยลูกสูบ นี่คือการประกอบเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะที่ทันสมัยที่สุด บริเวณหน้าต่างและแขนเสื้อในส่วนล่างนั้นระบายความร้อนด้วยอากาศอัดในหลายกรณี

ในกรณีที่ข้อกำหนดหลักประการหนึ่งสำหรับเครื่องยนต์คือการลดต้นทุน จะมีการใช้การล้างหน้าต่างและหน้าต่างรูปร่างห้องข้อเหวี่ยงแบบต่างๆ - ลูป, วงแหวนลูกสูบ (ตัวเบี่ยง) ในการดัดแปลงต่างๆ เพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์ของเครื่องยนต์ มีการใช้เทคนิคการออกแบบที่หลากหลาย - ความยาวผันแปรของช่องไอดีและไอเสีย จำนวนและตำแหน่งของช่องบายพาสอาจแตกต่างกันไป สปูล เครื่องตัดแก๊สแบบหมุน ปลอกแขนและผ้าม่านที่ใช้เปลี่ยน ความสูงของหน้าต่าง (และตามช่วงเวลาของการเริ่มต้นไอดีและไอเสีย) เครื่องยนต์เหล่านี้ส่วนใหญ่ระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาสซีฟ ข้อเสียของพวกเขาคือคุณภาพการแลกเปลี่ยนก๊าซที่ค่อนข้างต่ำและการสูญเสียส่วนผสมที่ติดไฟได้ในระหว่างการล้างในที่ที่มีกระบอกสูบหลายตัวจะต้องแยกและปิดผนึกส่วนของห้องข้อเหวี่ยงการออกแบบเพลาข้อเหวี่ยงมีความซับซ้อนและมากขึ้น แพง.

หน่วยเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ข้อเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือมันพัฒนากำลังสูงสุดในช่วงรอบเครื่องที่แคบเท่านั้น ดังนั้น คุณลักษณะสำคัญของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือการส่งกำลัง เฉพาะในบางกรณี (เช่น ในเครื่องบิน) เท่านั้นที่สามารถจ่ายการส่งสัญญาณที่ซับซ้อนได้ แนวคิดของรถยนต์ไฮบริดกำลังค่อยๆ พิชิตโลก ซึ่งเครื่องยนต์จะทำงานในโหมดที่เหมาะสมที่สุดเสมอ

นอกจากนี้ เครื่องยนต์สันดาปภายในยังต้องการระบบไฟฟ้า (สำหรับการจ่ายเชื้อเพลิงและอากาศ - การเตรียมส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ) ระบบไอเสีย (สำหรับก๊าซไอเสีย) และระบบหล่อลื่น (ออกแบบมาเพื่อลดแรงเสียดทานในกลไกเครื่องยนต์ ป้องกัน ชิ้นส่วนเครื่องยนต์จากการสึกกร่อนรวมถึงร่วมกับระบบระบายความร้อนเพื่อรักษาสภาพความร้อนที่เหมาะสม), ระบบระบายความร้อน (เพื่อรักษาสภาพความร้อนที่เหมาะสมของเครื่องยนต์), ระบบสตาร์ท (ใช้วิธีสตาร์ท: สตาร์ทไฟฟ้าด้วยความช่วยเหลือของตัวช่วย สตาร์ทเครื่องยนต์, นิวแมติก, ด้วยความช่วยเหลือของกำลังกล้ามเนื้อของมนุษย์ ), ระบบจุดระเบิด (สำหรับจุดไฟส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิง, ใช้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดที่เป็นบวก)

คุณสมบัติทางเทคโนโลยีของการผลิต

การประมวลผลรูในส่วนต่างๆ รวมถึงชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ (รูที่หัวกระบอกสูบ (หัวสูบ) ซับในกระบอกสูบ รูในข้อเหวี่ยงและหัวลูกสูบของก้านสูบ รูเกียร์) ฯลฯ ล้วนแล้วแต่มีความต้องการสูง ใช้เทคโนโลยีการเจียรและสร้างเสริมความเที่ยงตรงสูง

หมายเหตุ

1. Hart Parr #3 รถแทรกเตอร์ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์อเมริกันแห่งชาติ
2. แอนดรูว์ ลอส. Red Bull Racing และ Renault เกี่ยวกับโรงไฟฟ้าใหม่ F1News.Ru(25 มีนาคม 2557).

การวิเคราะห์การพัฒนาโรงไฟฟ้าสำหรับการขนส่งทางถนนแสดงให้เห็นว่าในปัจจุบันเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) เป็นหน่วยกำลังหลัก และการปรับปรุงต่อไปมีแนวโน้มที่ดี

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบของยานยนต์เป็นกลไกและระบบที่ซับซ้อนที่แปลงพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ในกระบอกสูบให้เป็นงานทางกล

พื้นฐานของชิ้นส่วนกลไกของเครื่องยนต์ลูกสูบคือกลไกข้อเหวี่ยง (KShM) และกลไกการจ่ายก๊าซ (GRM)
นอกจากนี้ เครื่องยนต์ทำความร้อนยังติดตั้งระบบพิเศษ ซึ่งแต่ละระบบจะทำหน้าที่บางอย่างเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่น
ระบบเหล่านี้รวมถึง:

• ระบบการจัดหา
• ระบบจุดระเบิด (ในเครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดแบบบังคับของสารผสมทำงาน);
• ระบบเปิดตัว;
• ระบบทำความเย็น
• ระบบหล่อลื่น (ระบบหล่อลื่น).

แต่ละระบบที่ระบุไว้ประกอบด้วยกลไก โหนด และอุปกรณ์ที่แยกจากกัน และยังรวมถึงการสื่อสารพิเศษด้วย (ท่อหรือสายไฟ).

ผู้ขับขี่ส่วนใหญ่ไม่รู้ว่าเครื่องยนต์ของรถยนต์คืออะไร และจำเป็นต้องรู้สิ่งนี้เพราะไม่ไร้ประโยชน์เมื่อเรียนในโรงเรียนสอนขับรถหลายแห่งนักเรียนจะได้รับแจ้งหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ผู้ขับขี่ทุกคนควรมีแนวคิดเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องยนต์ เพราะความรู้นี้จะเป็นประโยชน์บนท้องถนน

แน่นอนว่าเครื่องยนต์ของรถยนต์มีหลายประเภทและหลายยี่ห้อ ซึ่งการทำงานนั้นแตกต่างกันในเรื่องเล็กน้อย (ระบบฉีดเชื้อเพลิง การจัดเรียงกระบอกสูบ เป็นต้น) อย่างไรก็ตาม หลักการพื้นฐานสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในทุกประเภทยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

อุปกรณ์ของเครื่องยนต์รถยนต์ในทางทฤษฎี

ควรพิจารณาอุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในเสมอโดยใช้ตัวอย่างการทำงานของกระบอกสูบเดียว แม้ว่ารถยนต์ส่วนใหญ่มักจะมี 4, 6, 8 สูบ ไม่ว่าในกรณีใด ส่วนหลักของมอเตอร์คือกระบอกสูบ ประกอบด้วยลูกสูบที่สามารถเลื่อนขึ้นลงได้ ในเวลาเดียวกันมี 2 ขอบเขตของการเคลื่อนไหว - บนและล่าง ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่า TDC และ BDC (ศูนย์ตายบนและล่าง)

ลูกสูบนั้นเชื่อมต่อกับก้านสูบและก้านสูบเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยง เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นและลง ก้านสูบจะถ่ายน้ำหนักไปยังเพลาข้อเหวี่ยงและหมุน โหลดจากเพลาจะถูกส่งไปยังล้อทำให้รถเริ่มเคลื่อนที่

แต่งานหลักคือทำให้ลูกสูบทำงาน เพราะเป็นผู้ขับเคลื่อนหลักของกลไกที่ซับซ้อนนี้ ทำได้โดยใช้น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล หรือแก๊ส เชื้อเพลิงที่จุดไฟหนึ่งหยดในห้องเผาไหม้จะเหวี่ยงลูกสูบลงด้วยแรงมหาศาล ซึ่งจะทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ได้ จากนั้นด้วยความเฉื่อย ลูกสูบจะกลับสู่ขีดจำกัดบน ซึ่งเกิดการระเบิดของน้ำมันเบนซินอีกครั้ง และวงจรนี้จะเกิดขึ้นซ้ำๆ อย่างต่อเนื่องจนกว่าคนขับจะดับเครื่องยนต์

นี่คือลักษณะของเครื่องยนต์ของรถยนต์ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงทฤษฎี มาดูรอบของมอเตอร์กันดีกว่า

รอบสี่จังหวะ

เครื่องยนต์เกือบทั้งหมดทำงานในวงจร 4 จังหวะ:

1. ช่องเติมน้ำมันเชื้อเพลิง
2. การอัดน้ำมันเชื้อเพลิง
3. การเผาไหม้
4. การปล่อยก๊าซไอเสียออกนอกห้องเผาไหม้

โครงการ

รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมทั่วไปของเครื่องยนต์รถยนต์ (หนึ่งสูบ)

แผนภาพนี้แสดงองค์ประกอบหลักอย่างชัดเจน:

เอ - เพลาลูกเบี้ยว

B - ฝาครอบวาล์ว

C - วาล์วไอเสียซึ่งก๊าซจะถูกกำจัดออกจากห้องเผาไหม้

D - พอร์ตไอเสีย

E - หัวกระบอกสูบ

F - ห้องหล่อเย็น ส่วนใหญ่มักจะมีสารป้องกันการแข็งตัวซึ่งทำให้ตัวเรือนมอเตอร์ทำความร้อนเย็นลง

G - มอเตอร์บล็อก

H - บ่อน้ำมัน.

I - Pan ที่น้ำมันทั้งหมดไหล

J - หัวเทียนที่สร้างประกายไฟเพื่อจุดประกายส่วนผสมของเชื้อเพลิง

K - วาล์วไอดีที่ส่วนผสมของเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้

L - ทางเข้า

M - ลูกสูบที่เคลื่อนที่ขึ้นและลง

N - ก้านสูบที่เชื่อมต่อกับลูกสูบ นี่คือองค์ประกอบหลักที่ส่งแรงไปยังเพลาข้อเหวี่ยงและเปลี่ยนการเคลื่อนที่เชิงเส้น (ขึ้นและลง) เป็นการหมุน

O - ตลับลูกปืนก้านสูบ

P - เพลาข้อเหวี่ยง. มันหมุนเนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบ

นอกจากนี้ยังควรเน้นองค์ประกอบเช่นแหวนลูกสูบ (เรียกอีกอย่างว่าแหวนมีดโกนน้ำมัน) ไม่ได้แสดงในรูปภาพ แต่เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบเครื่องยนต์ของรถยนต์ วงแหวนเหล่านี้พันรอบลูกสูบและสร้างการผนึกสูงสุดระหว่างผนังของกระบอกสูบกับลูกสูบ ป้องกันไม่ให้เชื้อเพลิงเข้าสู่กระทะน้ำมันและน้ำมันเข้าสู่ห้องเผาไหม้ เครื่องยนต์ของรถยนต์ VAZ รุ่นเก่าๆ ส่วนใหญ่และแม้แต่เครื่องยนต์จากผู้ผลิตในยุโรปต่างก็สวมแหวนที่ไม่ก่อให้เกิดการผนึกที่มีประสิทธิภาพระหว่างลูกสูบและกระบอกสูบ ซึ่งอาจทำให้น้ำมันเข้าไปในห้องเผาไหม้ได้ ในสถานการณ์เช่นนี้ ปริมาณการใช้น้ำมันเบนซินและน้ำมัน "zhor" จะเพิ่มขึ้น

สิ่งเหล่านี้คือองค์ประกอบการออกแบบพื้นฐานที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมด อันที่จริงยังมีองค์ประกอบอีกมากมาย แต่เราจะไม่แตะต้องรายละเอียดปลีกย่อย

เครื่องยนต์ทำงานอย่างไร?

เริ่มจากตำแหน่งเริ่มต้นของลูกสูบ - อยู่ที่ด้านบน เมื่อมาถึงจุดนี้ วาล์วเปิดพอร์ตเข้า ลูกสูบเริ่มเคลื่อนลงและดูดส่วนผสมเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบ ในกรณีนี้ น้ำมันเบนซินเพียงเล็กน้อยจะเข้าสู่ความจุกระบอกสูบ นี่เป็นรอบแรกของการทำงาน

ในช่วงจังหวะที่สอง ลูกสูบจะถึงจุดต่ำสุด ขณะที่ทางเข้าปิด ลูกสูบเริ่มเคลื่อนขึ้นด้านบน อันเป็นผลมาจากการที่ส่วนผสมของเชื้อเพลิงถูกบีบอัด เนื่องจากไม่มีที่ไปในห้องปิด เมื่อลูกสูบถึงจุดบนสูงสุด ส่วนผสมของเชื้อเพลิงจะถูกบีบอัดจนถึงระดับสูงสุด

ขั้นตอนที่สามคือการจุดไฟของส่วนผสมเชื้อเพลิงอัดโดยใช้หัวเทียนที่ปล่อยประกายไฟ ส่งผลให้องค์ประกอบที่ติดไฟได้ระเบิดและดันลูกสูบลงด้วยแรงมหาศาล

ในขั้นตอนสุดท้าย ชิ้นส่วนไปถึงขอบล่างและกลับสู่จุดสูงสุดด้วยความเฉื่อย ในเวลานี้วาล์วไอเสียเปิดออกส่วนผสมไอเสียในรูปของก๊าซจะออกจากห้องเผาไหม้และเข้าสู่ถนนผ่านระบบไอเสีย หลังจากนั้น วงจรที่เริ่มจากขั้นตอนแรกจะวนซ้ำอีกครั้งและดำเนินต่อไปตลอดเวลาจนกว่าคนขับจะดับเครื่องยนต์

อันเป็นผลมาจากการระเบิดของน้ำมันเบนซิน ลูกสูบเคลื่อนลงและผลักเพลาข้อเหวี่ยง มันหมุนและส่งน้ำหนักไปที่ล้อรถ นี่คือลักษณะของเครื่องยนต์ของรถยนต์

ความแตกต่างของเครื่องยนต์เบนซิน

วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นแบบสากล ด้วยหลักการนี้ การทำงานของเครื่องยนต์เบนซินเกือบทั้งหมดจึงถูกสร้างขึ้น เครื่องยนต์ดีเซลมีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าไม่มีเทียนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่จุดไฟเชื้อเพลิง การระเบิดของน้ำมันดีเซลเกิดขึ้นเนื่องจากการอัดแน่นของส่วนผสมเชื้อเพลิง นั่นคือ ในรอบที่สาม ลูกสูบจะลอยขึ้น อัดส่วนผสมเชื้อเพลิงอย่างแรง และระเบิดตามธรรมชาติภายใต้แรงดัน

ทางเลือก ICE

ควรสังเกตว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้รถยนต์ไฟฟ้าได้ปรากฏตัวในตลาด - รถยนต์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้า หลักการทำงานของมอเตอร์นั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากแหล่งพลังงานไม่ใช่น้ำมันเบนซิน แต่เป็นไฟฟ้าในแบตเตอรี่ แต่จนถึงตอนนี้ ตลาดยานยนต์เป็นของรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน และมอเตอร์ไฟฟ้าไม่สามารถอวดประสิทธิภาพสูงได้

สรุปได้ไม่กี่คำ

อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวเกือบจะสมบูรณ์แบบ แต่ทุกปีมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่เพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และปรับปรุงคุณสมบัติของน้ำมันเบนซิน ด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เครื่องยนต์ของรถยนต์สามารถอยู่ได้นานหลายสิบปี เครื่องยนต์ที่ประสบความสำเร็จของญี่ปุ่นและเยอรมันบางส่วนเกี่ยวข้องกับ "การวิ่ง" หนึ่งล้านกิโลเมตรและไม่สามารถใช้งานได้เพียงเพราะความล้าสมัยทางกลไกของชิ้นส่วนและคู่แรงเสียดทาน แต่เครื่องยนต์จำนวนมาก แม้หลังจากวิ่งไปแล้วหนึ่งล้านเครื่อง ก็ยังผ่านการยกเครื่องและดำเนินการตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ต่อไปได้สำเร็จ

บ้าน » เกียร์ คลัช » อุปกรณ์และหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน DVS - มันคืออะไร? เครื่องยนต์สันดาปภายใน: ลักษณะโครงร่าง วิธีในการพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในต่อไป