mi a belső égésű motor és hogyan működik?

mi a belső égésű motor?

a belső égésű motor (ICE) olyan hőmotor, amelyben az üzemanyag oxidálószerrel (általában levegővel) történő égése olyan égéstérben történik, amely a munkafolyadék áramlási áramkörének szerves része.

belső égésű motorban az égés során keletkező magas hőmérsékletű és nagynyomású gázok tágulása közvetlen erőt fejt ki a motor egyes alkatrészeire. Az erőt általában dugattyúkra, turbinalapátokra, rotorra vagy fúvókára alkalmazzák.

ez az erő mozgatja az alkatrészt egy távolságon, átalakítja a kémiai energiát felhasználható mozgási energiává, és arra használják, hogy meghajtsa, mozgassa vagy meghajtsa a motort, amelyhez csatlakozik. Ez helyettesíti a külső égésű motort olyan alkalmazásoknál, ahol a motor súlya vagy mérete fontos.

a belső égésű motor kifejezés általában olyan motorra utal, amelyben az égés szakaszos, mint például a népszerűbb négyütemű és kétütemű dugattyús motorok, valamint olyan változatok, mint a hatütemű dugattyús motor és a forgó Wankel motor.

a belső égésű motorok második osztálya folyamatos égést használ: gázturbinák, sugárhajtóművek és a legtöbb rakétamotor, amelyek mindegyike belső égésű motor, ugyanazon az elven, mint korábban leírtuk. A lőfegyverek szintén a belső égésű motor egyik formája, bár annyira specializáltak, hogy általában külön kategóriaként kezelik őket.

ezzel szemben a külső égésű motorokban, például a gőz-vagy Stirling-motorokban az energiát olyan munkaközeg adja le, amely nem égéstermékekből áll, keveredik velük, vagy szennyezett. A külső égésű motorok munkafolyadékai közé tartozik a levegő, a forró víz, a nyomás alatt álló víz vagy akár a kazánban melegített folyékony nátrium.

Bővebben: mi az a külső égésű motor?

az ICEs-t általában energiasűrű tüzelőanyagok, például benzin vagy dízel üzemanyag, fosszilis tüzelőanyagokból készült folyadékok hajtják. Bár számos helyhez kötött alkalmazás létezik, a legtöbb ICEs-t mobil alkalmazásokban használják, és a járművek, például autók, repülőgépek és hajók domináns áramellátása.

ki találta fel a belső égésű motort?

1823-ban Samuel Brown szabadalmaztatta az első belső égésű motort, amelyet iparilag alkalmaztak az Egyesült Államokban; egyik motorja vizet pumpált a Croydon-csatorna 1830-tól 1836-ig.

az első kereskedelmileg sikeres belső égésű motort az 1860 körül, az első modern belső égésű motort pedig Nicolaus Otto készítette 1876-ban. 1872-ben az amerikai George Brayton feltalálta az első kereskedelmi folyadéküzemű belső égésű motort.

Distienne Lenoir 1822-ben született Mussy-la-Ville-ben, amely akkor Luxemburgban volt, de ma Belgium része. Az 1850-es évek elején Párizsba emigrált, ahol mérnökként dolgozott és elektromossággal kísérletezett.

1860-ban szabadalmaztatott egy gáztüzelésű egyhengeres belső égésű motort, amelyet háromkerekű kocsira szerelt. Bár meglehetősen jól működött, nem volt üzemanyag-hatékony, sok zajt adott, és gyakran túlmelegedett. A motor teljesen leállna, ha nem szállítanának vizet a hűtéshez, és egy tartályra lenne szükség a gáznemű üzemanyag tárolására.

1863-ban épített egy háromkerekű kocsit, amely benzinnel futott. A párizsi demonstráció során az autó 11 km távolságot tett meg körülbelül 3 óra alatt, ami 3 km / h átlagos sebességnek felel meg.

egyáltalán nem túl gyors! Mi volt olyan lenyűgöző egy kocsiban, mint ilyen lassan mozogni? Nos, az a tény, hogy motor hajtotta, nem pedig ló vagy öszvér, valódi újítássá tette. Motorjai viszonylag sikeresek voltak, összesen mintegy 500 motort építettek, de tiszta teret hagytak a sok fejlesztésre.

Lenoir 1870-ben lett francia állampolgár, mert segített a franciáknak a francia-porosz háború alatt. 1881-ben megkapta a L Alterngion d ‘ honneur, Kiválósági Díj, a távirat terén elért eredményeiért. Bár Lenoir gyakorlatilag feltalálta az autót, Lenoir későbbi éveiben szegény volt. 1900-ban halt meg Franciaországban.

hogyan működik a belső égésű motor?

belső égésű motorban (ICE) az üzemanyag meggyulladása és elégetése magában a motorban történik. Az égés, más néven égés, az üzemanyag-levegő keverékből származó energia felszabadításának alapvető kémiai folyamata. Ezután a motor az égésből származó energia egy részét munkává alakítja.

a motor rögzített hengerből és mozgó dugattyúból áll. A táguló égési gázok megnyomják a dugattyút, amely viszont forgatja a főtengelyt. Miután a dugattyú összenyomja az üzemanyag-levegő keveréket, a szikra meggyullad, égést okozva. Az égési gázok tágulása a dugattyút a teljesítmény lökete alatt tolja.

végül a hajtáslánc fogaskerekeinek rendszerén keresztül ez a mozgás hajtja a jármű kerekeit.

jelenleg kétféle belső égésű motor készül: a szikragyújtású benzinmotor és a kompressziós gyújtású dízelmotor. Legtöbbjük négyütemű, ami azt jelenti, hogy négy dugattyús löketre van szükség a ciklus befejezéséhez. A ciklus négy különböző folyamatból áll: beszívás, kompresszió, égés és teljesítmény löket, valamint kipufogó.

a szikragyújtású benzinmotorok és a kompressziós gyújtású dízelmotorok különböznek abban, ahogyan üzemanyagot szállítanak és meggyújtanak. Szikragyújtású motorban az üzemanyagot összekeverik a levegővel, majd a szívási folyamat során beszívják a hengerbe. Miután a dugattyú összenyomja az üzemanyag-levegő keveréket, a szikra meggyullad, és égést okoz.

az égési gázok tágulása a dugattyút a teljesítménylöket alatt tolja. Dízelmotorban a levegőt csak a motorba szívják, majd összenyomják. A dízelmotorok ezután megfelelő, mért mennyiségben permetezik az üzemanyagot a forró sűrített levegőbe, amely meggyújtja.

a belső égésű motorok alkalmazása

a belső égésű motorok a jelenleg létező legszélesebb körben alkalmazott és széles körben használt energiatermelő eszközök. Ilyenek például a benzinmotorok, a dízelmotorok, a gázturbinás motorok és a rakéta-meghajtó rendszerek.

IC Motor számos alkalmazás, mint,

• benzinmotorok: autóipari, tengeri, repülőgép
• gázmotorok: ipari teljesítmény
• dízelmotorok: autóipar, vasút, teljesítmény, tengeri
• gázturbinák: teljesítmény, repülőgép, ipari, tengeri

osztályozása belső égésű motorok

kétféle belső égésű motorok jelenleg a termelés: a szikragyújtású benzinmotor és a kompressziós gyújtású dízel motor. Ezek többsége négyütemű ciklusú motor, vagyis négy dugattyús löketre van szükség a ciklus befejezéséhez.

az IC motorokat a felhasznált üzemanyag, a termodinamikai ciklus, a gyújtás típusa, a hűtőrendszer típusa, a henger elrendezése, a töltés módja stb. Most részletesen tanulmányozzuk.

1) A működési ciklus szerint:

tudjuk, hogy az IC motorok ciklikus működés közben a kémiai energiát mechanikai energiává alakítják. Számos termodinamikai ciklus létezik, például Carnot-ciklus, Otto-ciklus, Dízel-ciklus, Rankine-ciklus stb. Az IC motorok három cikluson működnek Otto ciklus, Dízel ciklus és a kettős ciklus. Tehát eszerint az IC motorok a következő típusokba sorolhatók.

1. Otto ciklusú motor:

szikragyújtású motornak vagy állandó térfogatú hőnövelő motornak, benzinmotornak stb. Ebben a ciklusban a hő hozzáadása (üzemanyag elégetése) és az elutasítás (kipufogógáz) állandó térfogaton történik, a tágulás és a kompresszió pedig izentropikus. Ezek a motorok nagy sebességgel alacsony teljesítményt nyújtanak.

2. Dízel ciklusú motor

ezt kompressziós gyújtású motornak, dízelmotornak, állandó nyomású motornak stb. Ebben a ciklusban a hő hozzáadása (üzemanyag elégetése) állandó nyomáson, a hő elutasítása pedig állandó térfogaton történik. Ez a motor nagy teljesítményt nyújt alacsony fordulatszámon.

3. Duel Cycle Motor:

a kettős ciklus az Otto ciklus és a dízel ciklus kombinációja. Ebben a motorban a hő hozzáadása mind állandó térfogaton, mind állandó nyomáson történik bizonyos arányban.

egyes motorok a Stirling és az Ericsson cikluson működnek, de ezeket nem használják kereskedelmi forgalomban.

2) A felhasznált üzemanyag típusa szerint:

legtöbben tudunk ezekről a motorokról. Ezek benzinmotorok és dízelmotorok. Manapság gáznemű tüzelőanyagok, például LPG, CNG, hidrogén stb. IC motorokban is használják. Ezeket a motorokat nem hagyományos motoroknak nevezik.

3) A töltési módszer szerint:

a töltés azt jelenti, hogy az üzemanyag-levegő keverék bejutása hogyan történik. Ezt a következőképpen lehet besorolni.

1. természetes szívómotor:

ebben a motorban a levegő-üzemanyag keverék (SI motor) vagy a levegő önmagában (CI motor) bejutása a hengeren belüli nyomáskülönbség és a légköri nyomás miatt történik.

2. Kompresszoros motorok:

ebben a motorban külön kompresszort használnak a henger belsejében lévő töltés befogadására. Ez a kompresszor a motor teljesítményével működik (a főtengelyhez szíjhajtással van csatlakoztatva).

3. Turbófeltöltős motor:

ez a motor olyan turbinát használ, amely levegőt szív be a hengerbe, és kipufogógáz-teljesítmény felhasználásával jár. Ez is olyan, mint a túltöltés, de a kompresszort egy turbina működteti, amelyet kipufogógázok forgatnak.

4) szerint gyújtás:

IC Motor gyújtás töltés történhet két módon. Az elsőben külön gyújtógyertyát vagy bármilyen más eszközt használnak az üzemanyag meggyújtására (szikragyújtású motor), a másik pedig az üzemanyag meggyullad a kompresszió vagy az üzemanyag (kompressziós gyújtású motor) során keletkező hő miatt.

tehát e módszerek szerint két motor áll rendelkezésre szikragyújtású motor vagy SI motor (benzinmotor) és kompressziós gyújtású motor vagy CI motor (dízelmotor).

5) a gyújtásrendszer típusa szerint:

benzinmotorokban gyújtógyertyát használtunk az üzemanyag meggyújtására. Ez a szikra a gyújtógyertyán, gyújtásrendszer által termelt. A gyújtásrendszer szerint kétféle motor létezik. Az első az akkumulátor gyújtómotorja (használjon akkumulátort szikra előállításához), a másik pedig egy magneto gyújtómotor (használjon egy kis generátort szikra előállításához).

6) a motor tervezése szerint:

1. dugattyús motor:

az ilyen típusú motorban dugattyút használnak, amely az üzemanyag elégetése által generált nyomáserő felhasználásával mozog. A főtengely ezt a mozgó mozgást forgó mozgássá alakítja. A legtöbb autómotor dugattyús típusú.

Bővebben: mi a dugattyús motor?

2. Forgómotor:

forgómotorban rotort használnak. Az üzemanyag elégetése által generált nyomóerő erre a forgórészre hat, amely tovább forgatja a kereket. A Wankel motor egyfajta forgó motor. Ezeket a motorokat jelenleg nem használják az autómotorokban.

7) hűtés szerint:

kétféle hűtést használnak az IC motorokban, a léghűtésben és a vízhűtésben. Tehát a motorok léghűtéses motorok vagy vízhűtéses motorok. Mindkét hűtőrendszernek megvannak a maga előnyei, amelyeket később tárgyalunk. A motorolaj hűtőközegként is szolgál.

8) a motor lökete szerint:

tudjuk, hogy a löket a dugattyú maximális távolsága a henger belsejében vagy a TDC és a BDC között. Ha egy motor TDC-ről BDC-re mozog, akkor azt együtemnek nevezzük. Ha visszatér a BDC-hez, akkor két ütésnek hívják. A főtengely egy forgatást hajt végre két ütéssel. Eszerint három típusú motort találtak fel.

1. Kétütemű motor:

ebben a motorban a főtengely egy forgást hajt végre egy löketben. Ez a motor nagyobb teljesítményt nyújt másokhoz képest. Lövőkben, hajókban, generátorokban stb.

További információ: Mi a kétütemű motor? mi az a négyütemű motor?

2. Négyütemű motorok:

ez a motor két forgattyústengely-forgatást ad egy teljesítményütemben. Alacsony teljesítményt, de nagy hatékonyságot biztosítanak. Autókban, teherautókban, kerékpárokban stb.

3. Hatütemű motorok:

ezek a motorok fejlesztési folyamatban vannak. Ahogy a neve is mutatja, három főtengelyt forgat egy teljesítményütemben.

9) a motor elrendezése szerint:

ezeket a motorokat jobban meg lehet érteni diagramokkal a szavakhoz képest.

GYIK.