Gasoline engine: prinsipyo ng pagpapatakbo, device at larawan

2024 May -akda: Erin Ralphs | [email protected]. Huling binago: 2024-02-19 19:37

Ang mga makina ng gasolina ay isa sa pinakakaraniwan sa lahat ng iba pa na naka-install sa mga sasakyan. Sa kabila ng katotohanan na ang isang modernong yunit ng kuryente ay binubuo ng maraming bahagi, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang makina ng gasolina ay napaka-simple. Bilang bahagi ng artikulo, makikilala natin ang device at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng internal combustion engine.

Device

Ang mga makina ng gasolina ay inuri bilang mga panloob na makina ng pagkasunog. Sa loob ng mga combustion chamber, ang pre-compressed fuel-air mixture ay nag-aapoy sa pamamagitan ng isang spark. Ang throttle ay ginagamit upang kontrolin ang kapangyarihan ng motor. Nagbibigay-daan ito sa iyong ayusin ang dami ng hangin na pumapasok sa combustion chamber.

Suriin natin ang istraktura ng lahat ng pangunahing bahagi ng anumang internal combustion engine. Ang bawat power unit ay binubuo ng isang cylinder block, isang crank mechanism, mga bahagi ng isang cylinder-piston group, isang gas distribution mechanism, isang lubrication at cooling system, at isang power system. Gayundin, ang makina ay hindi gagana nang walang mga de-koryenteng kagamitan. Ang lahat ng system at bahaging ito ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa panahon ng pagpapatakbo ng engine.

Blok ng silindro ng makina

Ang cylinder block ay ang pangunahing bahagi ng anumang motor. Ito ay isang cast iron o aluminum cast one piece. Ang bloke ay may mga cylinder at isang masa ng iba't ibang sinulid na butas para sa mga mounting attachment at iba pang kagamitan. Ang elemento ay may machined planes para sa pag-mount ng cylinder head at iba pang bahagi.

Ang disenyo ng block ay lubos na nakadepende sa bilang ng mga cylinder, ang lokasyon ng mga combustion chamber, at ang paraan ng paglamig. Sa isang bloke, mula 1 hanggang 16 na mga cylinder ay maaaring pagsamahin. Kasabay nito, ang mga bloke kung saan kakaiba ang bilang ng mga cylinder ay hindi gaanong karaniwan. Sa mga modelong iyon na ginagawa ngayon, makakahanap ka ng 3-silindro na internal combustion engine. Karamihan sa mga bloke ay may 2, 4, 8, 12 at kung minsan ay 16 na cylinder.

Ang mga makina na may bilang ng mga cylinder mula 1 hanggang 4 ay naiiba sa pagkakaayos ng mga combustion chamber nang sunud-sunod. Ang mga ito ay tinatawag na mga in-line na makina. Kung mayroong higit pang mga cylinder, pagkatapos ay matatagpuan sila sa bloke sa dalawang hilera sa isang tiyak na anggulo. Naging posible nitong bawasan ang pangkalahatang mga sukat, ngunit ang teknolohiya para sa paggawa ng mga naturang bloke ay mas kumplikado.

Maaaring makilala ang isa pang uri ng mga bloke. Sa kanila, ang mga silid ng pagkasunog ay matatagpuan sa dalawang hanay sa isang anggulo ng 180 degrees. Ito ang mga tinatawag na boxer motors. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang gasoline engine ng ganitong uri ay hindi naiiba mula sa tradisyonal na panloob na combustion engine. Mas madalas na makikita ang mga ito sa mga motorsiklo, ngunit mayroon ding mga kotseng nilagyan ng mga ito.

Kung tungkol sa paglamig, maaari momakilala ang dalawang uri ng mga sistema. Ito ay likido at paglamig ng hangin. Ang mga tampok ng disenyo ng cylinder block ay nakasalalay sa kung aling sistema ng paglamig ang napili. Ang isang air-cooled unit ay mas simple kaysa sa isang water-cooled unit. Ang mga combustion chamber sa kasong ito ay hindi kabilang sa block.

Ang isang liquid-cooled na unit ay mas kumplikado. Kasama na sa disenyo ang mga combustion chamber. Ang isang cooling jacket ay inilalagay sa ibabaw ng metal block ng mga cylinder, sa loob kung saan ang coolant ay pinipilit na magpalipat-lipat, na nagsisilbing alisin ang init mula sa mga bahagi. Ang block at ang cooling jacket sa internal combustion engine ay iisa.

Ang tuktok ng cylinder block ay natatakpan ng isang ulo. Ito ay bumubuo ng isang saradong espasyo kung saan nagaganap ang proseso ng pagkasunog ng gasolina. Maaaring may simpleng disenyo o mas kumplikado ang cylinder head.

Crank mechanism

Ang pagpupulong na ito, na isa ring mahalagang bahagi ng makina, ay kinakailangan upang i-convert ang mga reciprocating na paggalaw ng mga piston sa mga rotational na paggalaw ng crankshaft. Ang pangunahing bahagi dito ay ang crankshaft. Ito ay palipat-lipat na konektado sa bloke ng engine. Dahil sa mobility na ito, maaaring umikot ang shaft sa paligid ng axis nito.

Ang isang flywheel ay nakakabit sa isang dulo ng crankshaft. Ito ay kinakailangan upang maipadala ang metalikang kuwintas mula sa crankshaft hanggang sa paghahatid. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang four-stroke na makina ng gasolina ay nagbibigay para sa dalawang rebolusyon ng crankshaft para sa isang kalahating rebolusyon na may kapaki-pakinabangtrabaho. Ang natitirang mga cycle ay nangangailangan ng reverse action - ito ang ibinibigay ng flywheel. Dahil medyo malaki ang bigat nito, kapag pinaikot dahil sa kinetic energy, pinaikot nito ang crankshaft sa mga yugto ng mga preparatory cycle.

May espesyal na ring gear sa paligid ng circumference ng flywheel. Sa tulong ng node na ito, maaari mong simulan ang makina gamit ang isang starter. Sa kabilang panig ng crankshaft mayroong isang oil pump gear at isang timing gear. Gayundin sa reverse side ay mayroong flange kung saan nakakabit ang pulley.

Kasama rin sa assembly ang mga connecting rod. Pinapayagan ka nitong ilipat ang puwersa mula sa mga piston patungo sa crankshaft at kabaliktaran. Ang mga connecting rod ay naayos din sa crankshaft. Walang direktang kontak sa pagitan ng mga ibabaw ng cylinder block, crankshaft at connecting rods - gumagana ang mga bahaging ito sa pamamagitan ng mga plain bearings.

Bahagi ng cylinder-piston

Ang bahaging ito ay mga cylinder o liner, piston, piston ring at pin. Nasa mga detalyeng ito na nakabatay ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang makina ng gasolina. Dito natatapos ang lahat ng gawain. Ang gasolina ay sinusunog sa mga cylinder, at ang inilabas na enerhiya ay na-convert sa pag-ikot ng crankshaft. Ang pagkasunog ay nangyayari sa loob ng mga cylinder, na sarado sa isang banda ng ulo ng silindro, at sa kabilang banda - ng mga piston. Ang piston ay malayang gumagalaw sa loob ng silindro.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang gasoline engine ay nakabatay hindi lamang sa pagkasunog ng gasolina, kundi pati na rin sa compression ng air-fuel mixture. Upang matiyak ito, kailangan ang higpit. Ito ay ibinibigay ng mga piston ring. Pinipigilan ng huli ang pinaghalong gasolina at mga produkto ng pagkasunog mula sa pagkuha sa pagitan ng piston atsilindro.

GRM (gas distribution mechanism)

Ang pangunahing tungkulin ng mekanismong ito ay ang napapanahong supply ng pinaghalong gasolina o gasolina sa mga cylinder. Kailangan din ng timing para maalis ang mga maubos na gas.

Two-stroke timing belt

Kung isasaalang-alang natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang two-stroke na makina ng gasolina, kung gayon walang mekanismo ng tiyempo dito. Dito, ang iniksyon ng pinaghalong gasolina at ang paglabas ng mga maubos na gas ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga teknolohikal na bintana sa silindro. May tatlong bintana - inlet, outlet, bypass.

Kapag gumagalaw ang piston, sa gayon ay magbubukas o magsasara ito o ang window na iyon. Ang silindro ay puno ng gasolina, ang mga gas ay pinalabas din. Sa gayong mekanismo ng pamamahagi ng gas, walang karagdagang mga bahagi ang kailangan. Samakatuwid, ang cylinder head sa two-stroke engine ay simple. Ang mga function nito ay para lamang matiyak ang maximum na higpit.

4-stroke timing belt

Ang 4-stroke na motor ay nilagyan ng kumpletong mekanismo ng timing. Ang gasolina sa kasong ito ay iniksyon sa pamamagitan ng mga butas sa ulo ng silindro na nauugnay sa mga balbula. Kapag kinakailangan na mag-supply o mag-alis ng mga maubos na gas, ang kaukulang mga balbula ay bubukas at sumasara. Ang huli ay maaaring buksan at sarado sa pamamagitan ng camshaft. Mayroon itong mga espesyal na cam.

Power system

Ang pangunahing gawain ng sistemang ito ay ihanda ang pinaghalong gasolina at tiyakin ang karagdagang supply nito sa mga combustion chamber. Ang disenyo ay lubos na nakadepende sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng makina ng gasolina ng kotse.

Ang mga makina ng gasolina ay maaaring magkaroon ng dalawang uri ng mga sistema ng gasolina - carburetor at injector. Sa unang kaso, ang isang karburetor ay ginagamit upang ihanda ang pinaghalong. Ito ay naghahalo, nagdo-dose at naghahatid ng pinaghalong gasolina at hangin sa mga combustion chamber. Ang injector ay nag-iinject ng gasolina sa ilalim ng pressure sa fuel rail, kung saan pumapasok ang gasolina sa mga cylinder sa pamamagitan ng mga nozzle.

Sa mga sasakyang iniksyon, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng sistema ng kapangyarihan ng gasoline engine ay iba, dahil sa kung saan ang dosis ay mas tumpak. Bilang karagdagan, ang hangin sa injector ay may halong gasolina sa intake manifold. Ang nozzle, hindi tulad ng carburetor, ay nagsa-spray ng gasolina nang mas mahusay.

Iba ang fuel system ng mga diesel engine. Narito ang iniksyon ay isinasagawa nang hiwalay para sa bawat silindro. Ang timing belt ay nagsu-supply lamang ng hangin sa mga combustion chamber. Kasama sa system ang isang tangke, mga filter, mga fuel pump, mga linya.

Lubrication system

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang gasoline internal combustion engine ay kinabibilangan ng friction ng mga bahagi. Salamat sa sistema ng pagpapadulas, ang mga tinik sa pagitan ng mga gasgas na ibabaw ay nabawasan. Ang isang oil film ay nilikha sa mga bahagi, na nagpoprotekta sa mga ibabaw mula sa direktang kontak. Binubuo ang system ng pump, crankcase para sa pag-iimbak ng langis, filter, pati na rin mga lubrication channel sa engine block.

Turbocharging

Ang mga modernong sasakyan ay nilagyan ng maliliit at mababang volume na makina, ngunit marami sa mga ito ay may sapat na lakas. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng mga turbine. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng turbine sa isang gasolina engine ay batay sa paggamit ng mga maubos na gas. Ang mga gas ay umiikotturbine impeller, na nag-pressurize ng hangin sa mga combustion chamber. Kung mas maraming hangin, mas maraming gasolina ang ibibigay, kaya ang lakas.

Cooling system

Sa pag-andar ng motor, umiinit ito nang husto. Sa mga cylinder, ang temperatura ay maaaring umabot sa 800 degrees. Ang isang sistema ng paglamig ay kinakailangan upang mapanatili ang pinakamabuting kalagayan na temperatura ng pagpapatakbo. Ang pangunahing gawain ay alisin ang sobrang init mula sa mga cylinder, piston at iba pang bahagi.

Ang air system ay binubuo ng mga espesyal na surface sa block, na pinapalamig sa pamamagitan ng pag-ihip ng hangin sa ibabaw ng mga ito. Ang sistema ng likido ay nagbibigay ng isang cooling jacket kung saan umiikot ang antifreeze. Ito ay nasa direktang pakikipag-ugnay sa panlabas na ibabaw ng mga cylinder. Ang system ay binubuo ng pump, thermostat, pipe para sa connecting lines, expansion tank at thermostat.

Mga kagamitang elektrikal

Dahil sa kagamitang ito, ibinibigay ang kuryente sa on-board network ng sasakyan. Ang kuryente ay kinakailangan para sa pagpapatakbo ng sistema ng pag-aapoy, starter at iba pang mga aparato. Ang mga kagamitang elektrikal ay isang baterya, generator, starter, mga sensor. Bagama't magkaiba ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng gasolina at diesel engine, available din ang mga de-koryenteng kagamitan sa diesel engine.

Ignition system

Ang sistemang ito ay magagamit lamang sa mga makina ng gasolina. Sa isang yunit ng kapangyarihan ng diesel, ang pinaghalong gasolina ay sinindihan ng compression. Sa isang makina ng gasolina, ang gasolina at hangin ay nag-aapoyisang spark na tumatalon sa tamang oras sa pagitan ng mga electrodes ng kandila. Kasama sa system ang ignition coil, distributor, high voltage wires, spark plugs, electronic device.

Konklusyon

Iyon lang ang tungkol sa device at sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng gasoline engine. Tulad ng nakikita mo, ang lahat ay napaka-simple, kailangan mo lamang na maunawaan ang mga batas ng pisika nang kaunti.