موتور بنزینی: اصل کار، دستگاه و عکس

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 15:14

موتورهای بنزینی یکی از رایج ترین موتورهایی هستند که روی خودروها نصب می شوند. با وجود این واقعیت که یک واحد قدرت مدرن از بخش های زیادی تشکیل شده است، اصل کار یک موتور بنزینی بسیار ساده است. در بخشی از مقاله با دستگاه و اصل کارکرد موتور احتراق داخلی آشنا می شویم.

دستگاه

موتورهای بنزینی به عنوان موتورهای احتراق داخلی طبقه بندی می شوند. در داخل محفظه های احتراق، مخلوط سوخت و هوا از پیش فشرده شده توسط جرقه مشتعل می شود. دریچه گاز برای کنترل قدرت موتور استفاده می شود. این به شما امکان می دهد مقدار هوای ورودی به محفظه احتراق را تنظیم کنید.

بیایید نگاهی دقیق تر به ساختار تمام اجزای اصلی هر موتور احتراق داخلی بیندازیم. هر واحد نیرو شامل یک بلوک سیلندر، یک مکانیسم میل لنگ، بخش هایی از یک گروه سیلندر-پیستون، یک مکانیسم توزیع گاز، یک سیستم روانکاری و خنک کننده و یک سیستم قدرت است.همچنین موتور بدون تجهیزات الکتریکی قادر به کار نخواهد بود. همه این سیستم ها و اجزا در طول کار موتور با یکدیگر تعامل دارند.

بلوک سیلندر موتور

بلوک سیلندر بخش اصلی هر موتور است. این یک تکه چدن یا آلومینیوم است. بلوک دارای استوانه ها و توده ای از سوراخ های رزوه ای مختلف برای نصب اتصالات و سایر تجهیزات است. این عنصر دارای صفحات ماشینکاری شده برای نصب سرسیلندر و سایر قطعات است.

طراحی بلوک بسیار به تعداد سیلندرها، محل قرارگیری محفظه های احتراق و روش خنک کننده بستگی دارد. در یک بلوک، از 1 تا 16 سیلندر می توان ترکیب کرد. در عین حال، بلوک هایی که تعداد سیلندرهای آن فرد است کمتر رایج است. از بین مدل هایی که اکنون تولید می شوند، می توانید موتورهای احتراق داخلی 3 سیلندر را پیدا کنید. اکثر بلوک ها دارای 2، 4، 8، 12 و گاهی اوقات حتی 16 سیلندر هستند.

موتورهای با تعدادی سیلندر از 1 تا 4 در ترتیب قرارگیری محفظه های احتراق در یک ردیف متفاوت هستند. به آنها موتورهای خطی می گویند. اگر استوانه های بیشتری وجود داشته باشد، آنها در یک بلوک در دو ردیف در یک زاویه خاص قرار دارند. این امکان کاهش ابعاد کلی را فراهم کرد، اما فناوری ساخت چنین بلوک‌هایی پیچیده‌تر است.

یک نوع بلوک دیگر قابل تشخیص است. در آنها محفظه های احتراق در دو ردیف با زاویه 180 درجه قرار گرفته اند. اینها به اصطلاح موتورهای باکسر هستند. اصل عملکرد یک موتور بنزینی از این نوع با موتورهای احتراق داخلی سنتی تفاوتی ندارد. آنها بیشتر در موتورسیکلت یافت می شوند، اما ماشین هایی نیز به آنها مجهز شده اند.

در مورد خنک کننده، شما می توانیدتشخیص دو نوع سیستم این خنک کننده مایع و هوا است. ویژگی های طراحی بلوک سیلندر بستگی به سیستم خنک کننده انتخاب شده دارد. یک دستگاه هوا خنک بسیار ساده تر از یک دستگاه خنک کننده با آب است. محفظه های احتراق در این مورد به بلوک تعلق ندارند.

یک واحد خنک کننده مایع بسیار پیچیده تر است. این طرح قبلاً شامل محفظه های احتراق است. یک ژاکت خنک کننده روی بلوک فلزی سیلندرها قرار می گیرد که در داخل آن مایع خنک کننده مجبور به گردش می شود که برای حذف گرما از قطعات کار می کند. بلوک و ژاکت خنک کننده در موتور احتراق داخلی یکی است.

بالای بلوک سیلندر با یک سر پوشیده شده است. این یک فضای بسته را تشکیل می دهد که در آن فرآیند احتراق سوخت انجام می شود. سرسیلندر ممکن است طراحی ساده یا پیچیده‌تری داشته باشد.

مکانیسم میل لنگ

این مجموعه که جزء لاینفک موتور نیز می باشد، برای تبدیل حرکات رفت و برگشتی پیستون ها به حرکات چرخشی میل لنگ ضروری است. بخش اصلی در اینجا میل لنگ است. به صورت متحرک به بلوک موتور متصل می شود. به دلیل این تحرک، شفت می تواند حول محور خود بچرخد.

یک چرخ طیار به یک انتهای میل لنگ متصل شده است. برای انتقال گشتاور از میل لنگ به گیربکس ضروری است. اصل عملکرد یک موتور بنزینی چهار زمانه دو دور چرخش میل لنگ را برای یک نیم دور با مفید فراهم می کند.کار چرخه های باقی مانده نیاز به عمل معکوس دارند - این چیزی است که چرخ فلایویل ارائه می دهد. از آنجایی که وزن نسبتاً زیادی دارد، هنگام چرخش به دلیل انرژی جنبشی، میل لنگ را در طی مراحل چرخه های آماده سازی می چرخاند.

یک چرخ دنده مخصوص حلقه در اطراف دور چرخ فلایویل وجود دارد. با کمک این گره می توانید موتور را با استارت روشن کنید. در طرف دیگر میل لنگ یک چرخ دنده پمپ روغن و یک چرخ دنده زمان وجود دارد. همچنین در سمت عقب فلنجی وجود دارد که قرقره روی آن وصل شده است.

مجموعه همچنین شامل میله های اتصال است. آنها به شما اجازه می دهند نیرو را از پیستون به میل لنگ و بالعکس منتقل کنید. میله های اتصال نیز به صورت متحرک به میل لنگ ثابت می شوند. هیچ تماس مستقیمی بین سطوح بلوک سیلندر، میل لنگ و میله‌های اتصال وجود ندارد - این قطعات از طریق یاتاقان‌های ساده کار می‌کنند.

قطع سیلندر-پیستون

این قسمت سیلندر یا آستر، پیستون، رینگ پیستون و پین است. بر اساس این جزئیات است که اصل عملکرد یک موتور بنزینی است. اینجاست که تمام کارها انجام می شود. سوخت در سیلندرها می سوزد و انرژی آزاد شده به چرخش میل لنگ تبدیل می شود. احتراق در داخل سیلندرها اتفاق می افتد که از یک طرف توسط سر سیلندر و از طرف دیگر توسط پیستون بسته می شوند. پیستون آزادانه در داخل سیلندر حرکت می کند.

اصل عملکرد یک موتور بنزینی نه تنها بر اساس احتراق سوخت، بلکه بر روی تراکم مخلوط هوا و سوخت استوار است. برای اطمینان از این امر، سفتی مورد نیاز است. توسط رینگ های پیستون ارائه می شود. دومی از قرار گرفتن مخلوط سوخت و محصولات احتراق بین پیستون وسیلندر.

GRM (مکانیسم توزیع گاز)

عملکرد اصلی این مکانیسم تامین به موقع مخلوط سوخت یا سوخت به سیلندرها است. زمان‌بندی نیز برای حذف گازهای خروجی لازم است.

تسمه تایم دو زمانه

اگر اصل عملکرد یک موتور بنزینی دو زمانه را در نظر بگیریم، هیچ مکانیسم زمان بندی در آن وجود ندارد. در اینجا، تزریق مخلوط سوخت و انتشار گازهای خروجی از طریق پنجره های تکنولوژیکی در سیلندر انجام می شود. سه پنجره وجود دارد - ورودی، خروجی، بای پس.

هنگامی که پیستون حرکت می کند، این یا آن پنجره را باز یا بسته می کند. سیلندر با سوخت پر شده است، گازها نیز تخلیه می شوند. با چنین مکانیزم توزیع گاز، نیازی به قطعات اضافی نیست. بنابراین سرسیلندر در موتورهای دو زمانه ساده است. عملکرد آن فقط برای اطمینان از حداکثر سفتی است.

تسمه تایم ۴ زمانه

موتور 4 زمانهمجهز به مکانیزم زمان بندی کامل است. سوخت در این حالت از طریق سوراخ های سرسیلندر مرتبط با سوپاپ ها تزریق می شود. در صورت نیاز به تامین یا حذف گازهای خروجی، دریچه های مربوطه باز و بسته می شوند. دومی را می توان با استفاده از میل بادامک باز و بسته کرد. دوربین های ویژه دارد.

سیستم برق

وظیفه اصلی این سیستم تهیه مخلوط سوخت و اطمینان از تامین بیشتر آن به محفظه های احتراق است. طراحی بسیار وابسته به اصل عملکرد موتور بنزینی خودرو است.

موتورهای بنزینی می توانند دو نوع سیستم سوخت داشته باشند - کاربراتوری و انژکتوری. در حالت اول از کاربراتور برای تهیه مخلوط استفاده می شود. مخلوط می کند، دوز می کند و مخلوطی از سوخت و هوا را به محفظه های احتراق می رساند. انژکتور سوخت را تحت فشار به داخل ریل سوخت تزریق می کند، از جایی که بنزین از طریق نازل ها وارد سیلندرها می شود.

در خودروهای انژکتوری، اصل عملکرد سیستم قدرت موتور بنزینی متفاوت است، به همین دلیل دوز دقیق تر است. علاوه بر این، هوای داخل انژکتور با بنزین در منیفولد ورودی مخلوط می شود. نازل برخلاف کاربراتور، سوخت را بهتر پاشش می کند.

سیستم سوخت موتورهای دیزلی متفاوت است. در اینجا تزریق برای هر سیلندر به طور جداگانه انجام می شود. تسمه تایم تنها هوا را به محفظه های احتراق می رساند. این سیستم شامل مخزن، فیلترها، پمپ های سوخت، خطوط است.

سیستم روغن کاری

اصل عملکرد یک موتور احتراق داخلی بنزینی شامل اصطکاک قطعات است. به لطف سیستم روانکاری، خارهای بین سطوح مالشی کاهش می یابد. یک لایه روغن روی قطعات ایجاد می شود که از سطوح در برابر تماس مستقیم محافظت می کند. این سیستم متشکل از یک پمپ، یک محفظه میل لنگ برای ذخیره روغن، یک فیلتر و همچنین کانال های روانکاری در بلوک موتور است.

توربوشارژ

خودروهای مدرن به موتورهای کوچک و کم حجم مجهز هستند، اما بسیاری از آنها قدرت کافی دارند. از طریق استفاده از توربین ها به دست می آید. اصل عملکرد توربین بر روی موتور بنزینی مبتنی بر استفاده از گازهای خروجی است. گازها می چرخندپروانه توربین، که هوا را به داخل محفظه های احتراق تحت فشار قرار می دهد. هرچه هوای بیشتری داشته باشد، سوخت بیشتری تامین می‌شود، بنابراین قدرت.

سیستم خنک کننده

در حین کار موتور به میزان قابل توجهی گرم می شود. در سیلندرها، دما می تواند به 800 درجه برسد. یک سیستم خنک کننده برای حفظ دمای عملیاتی بهینه مورد نیاز است. وظیفه اصلی حذف گرمای اضافی از سیلندرها، پیستون ها و سایر قطعات است.

سیستم هوا از سطوح خاصی روی بلوک تشکیل شده است که با دمیدن هوا روی آنها خنک می شوند. سیستم مایع یک ژاکت خنک کننده را فراهم می کند که ضد یخ در آن گردش می کند. در تماس مستقیم با سطح بیرونی سیلندرها است. این سیستم از یک پمپ، یک ترموستات، لوله‌های خطوط اتصال، یک مخزن انبساط و یک ترموستات تشکیل شده است.

تجهیزات الکتریکی

با توجه به این تجهیزات، برق به شبکه سواری خودرو تامین می شود. برق برای عملکرد سیستم جرقه زنی، استارت و سایر دستگاه ها ضروری است. تجهیزات الکتریکی باتری، ژنراتور، استارت، سنسورها هستند. اگرچه اصول عملکرد موتورهای بنزینی و دیزلی متفاوت است، تجهیزات الکتریکی نیز در موتورهای دیزلی موجود است.

سیستم جرقه زنی

این سیستم فقط برای موتورهای بنزینی موجود است. در واحد قدرت دیزل، مخلوط سوخت با فشرده سازی مشتعل می شود. در موتور بنزینی، سوخت و هوا مشتعل می شوندجرقه ای که در زمان مناسب بین الکترودهای شمع می پرد. این سیستم شامل سیم پیچ احتراق، توزیع کننده، سیم های ولتاژ بالا، شمع ها، دستگاه های الکترونیکی است.

نتیجه گیری

این همه چیز در مورد دستگاه و اصل عملکرد یک موتور بنزینی است. همانطور که می بینید، همه چیز بسیار ساده است، فقط باید کمی قوانین فیزیک را درک کنید.