ICE - какво е това? Двигател с вътрешно горене: характеристики, схема

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Не би било преувеличено да се каже, че повечето самоходни устройства днес са оборудвани с двигатели с вътрешно горене с различни конструкции, използващи различни принципи на работа. Във всеки случай, ако говорим за автомобилен транспорт. В тази статия ще разгледаме по-отблизо ICE. Какво представлява, как работи това устройство, какви са неговите плюсове и минуси, ще научите, като го прочетете.

Принципът на работа на двигателите с вътрешно горене

Основният принцип на работа на двигателя с вътрешно горене се основава на факта, че горивото (твърдо, течно или газообразно) изгаря в специално разпределен работен обем вътре в самия агрегат, преобразувайки топлинната енергия в механична енергия.

Работната смес, постъпваща в цилиндрите на такъв двигател, се компресира. След запалването му с помощта на специални устройства възниква свръхналягане на газове, което принуждава буталата на цилиндрите да се върнат в първоначалното си положение. Така се създавапостоянен работен цикъл, който преобразува кинетичната енергия в въртящ момент с помощта на специални механизми.

Днес устройството с двигател с вътрешно горене може да има три основни типа:

• двутактов двигател, често наричан лек;
• 4-тактов захранващ агрегат за по-висока мощност и ефективност;
• газотурбинни агрегати с повишени мощностни характеристики.

Освен това има и други модификации на главните вериги, които подобряват определени свойства на електроцентрали от този тип.

Предимства на двигателите с вътрешно горене

За разлика от силовите агрегати, които изискват външни камери, двигателите с вътрешно горене имат значителни предимства. Основните са:

• много по-компактен размер;
• по-висока мощност;
• оптимални стойности за ефективност.

Трябва да се отбележи, като говорим за двигателя с вътрешно горене, че това е устройство, което в повечето случаи позволява използването на различни видове гориво. Може да бъде бензин, дизелово гориво, природен или втечнен газ, керосин и дори обикновени дърва.

Такава гъвкавост придаде на тази концепция на двигателя заслужена популярност, повсеместност и наистина глобално лидерство.

Историческа справка

Общоприето е, че двигателят с вътрешно горене датира от историята си от момента, в който французинът де Ривас създава буталния двигател през 1807 г.единица, която използва водород в газообразно агрегатно състояние като гориво. И въпреки че ICE устройството е претърпяло значителни промени и модификации оттогава, основните идеи на това изобретение продължават да се използват и днес.

Първият четиритактов двигател с вътрешно горене видя бял свят през 1876 г. в Германия. В средата на 80-те години на XIX век в Русия е разработен карбуратор, който позволява да се дозира подаването на бензин към цилиндрите на двигателя.

И в самия край на предиминалия век известният немски инженер Рудолф Дизел предложи идеята за запалване на горима смес под налягане, което значително увеличи мощностните характеристики на двигателите с вътрешно горене и показателите за ефективност на единици от този тип, които преди това оставяха много да се желае. Оттогава развитието на двигателите с вътрешно горене е основно по пътя на усъвършенстване, модернизация и въвеждане на различни подобрения.

Основни видове и типове двигатели с вътрешно горене

Въпреки това, повече от 100-годишна история на този тип агрегати позволи разработването на няколко основни типа електроцентрали с вътрешно горене на гориво. Те се различават един от друг не само по състава на използваната работна смес, но и по конструктивните характеристики.

Бензинови двигатели

Както подсказва името, единиците от тази група използват различни видове бензин като гориво.

От своя страна такива електроцентрали обикновено се разделят на две големи групи:

• Карбуратор. В такива устройства горивотосместа преди да влезе в цилиндрите се обогатява с въздушни маси в специално устройство (карбуратор). След това се запалва с електрическа искра. Сред най-изявените представители на този тип са моделите VAZ, чийто двигател с вътрешно горене дълго време е бил изключително от карбураторен тип.
• Инжектор. Това е по-сложна система, при която горивото се впръсква в цилиндрите през специален колектор и инжектори. Може да се случи както механично, така и чрез специално електронно устройство. Системите за директно впръскване Common Rail се считат за най-продуктивни. Инсталиран на почти всички съвременни автомобили.

Бензиновите двигатели с впръскване се считат за по-икономични и осигуряват по-висока ефективност. Въпреки това, цената на такива устройства е много по-висока, а поддръжката и експлоатацията са значително по-трудни.

Дизелови двигатели

В зората на съществуването на агрегати от този вид често можеше да се чуе виц за двигателя с вътрешно горене, че това е устройство, което яде бензин като кон, но се движи много по-бавно. С изобретяването на дизеловия двигател тази шега частично загуби своята актуалност. Основно защото дизелът може да работи с гориво с много по-ниско качество. А това означава много по-евтино от бензина.

Основната фундаментална разлика между дизелов двигател с вътрешно горене е липсата на принудително запалване на горивната смес. Дизеловото гориво се впръсква в цилиндрите със специалнидюзи, а отделни капки гориво се запалват поради силата на натиск на буталото. Наред с предимствата, дизеловият двигател има и редица недостатъци. Сред тях са следните:

• много по-малко мощност в сравнение с бензиновите електроцентрали;
• големи размери и характеристики на теглото;
• затруднено стартиране при екстремни метеорологични и климатични условия;
• недостатъчно сцепление и тенденция към неоправдани загуби на мощност, особено при относително високи скорости.

В допълнение, ремонтът на дизелов тип двигател с вътрешно горене обикновено е много по-сложен и скъп от регулирането или възстановяването на работата на бензинов агрегат.

Газови двигатели

Въпреки евтиността на природния газ, използван като гориво, конструкцията на двигатели с вътрешно горене, работещи на газ, е непропорционално по-сложна, което води до значително увеличение на цената на агрегата като цяло, неговото инсталиране и експлоатация в конкретно.

В електроцентрали от този тип, втечненият или природен газ влиза в цилиндрите чрез система от специални скоростни кутии, колектори и дюзи. Горивната смес се запалва по същия начин, както при карбураторните бензинови агрегати - с помощта на електрическа искра, идваща от свещ.

Комбинирани типове двигатели с вътрешно горене

Малко хора знаят за комбинираните ICE системи. Какво представлява и къде се използва?

Това, разбира се, не е за модерен хибридпревозни средства, които могат да работят както на гориво, така и на електрически двигател. Комбинираните двигатели с вътрешно горене обикновено се наричат такива агрегати, които комбинират елементи от различни принципи на горивните системи. Най-яркият представител на семейството на такива двигатели са газодизелови заводи. При тях горивната смес влиза в блока на двигателя с вътрешно горене по почти същия начин, както в газовите агрегати. Но горивото се запалва не с помощта на електрически разряд от свещ, а със запалителна част от дизелово гориво, както се случва в конвенционален дизелов двигател.

Сервиз и ремонт на двигатели с вътрешно горене

Въпреки доста голямото разнообразие от модификации, всички двигатели с вътрешно горене имат сходни основни дизайни и диаграми. Независимо от това, за да се извършва висококачествена поддръжка и ремонт на двигатели с вътрешно горене, е необходимо задълбочено да се познава неговата структура, да се разбират принципите на работа и да могат да се идентифицират проблемите. За да направите това, разбира се, е необходимо внимателно да проучите дизайна на различни видове двигатели с вътрешно горене, за да разберете за себе си предназначението на определени части, възли, механизми и системи. Това не е лесно, но много вълнуващо! И най-важното, правилното нещо.

Специално за любознателни умове, които искат самостоятелно да разберат всички мистерии и тайни на почти всяко превозно средство, на снимката по-горе е показана приблизителна схематична диаграма на двигателя с вътрешно горене.

И така, разбрахме какъв е този захранващ блок.