0 0 гласа

Съвременни двигатели

 

 Първите бутални двигатели нямаха компресия, а работеха със смес от въздух и гориво, засмукана или вдухана през първата част от такта на всмукване. Най-съществената разлика между съвременните двигатели с вътрешно горене и ранните конструкции е използването на компресия на горивния заряд преди изгаряне.

 Проблемът със запалването на горивото бе решен в ранните двигатели с открит пламък и плъзгаща се врата. За да постигне по-висока скорост на двигателя, Даимлер използва запалване с гореща тръба, което позволява веднага 600 оборота в минута в неговия хоризонтален цилиндров двигател от 1883 г. и много скоро след това над 900 оборота в минута. Повечето от двигателите от онова време не можеха да надвишават 200 оборота в минута поради техните системи за запалване и индукция.

 Първият практичен двигател, този на Леноар, работеше с осветителен газ (въглищен газ). Едва през 1883 г. Даймлер създава двигател, който работи с течен петрол, гориво, наречено лигроин, което има химически състав на хексан-Н. Горивото е известно още като петролна нафта.

 Ето принципа на работа на двигателя с вътрешно горене (тук се говори за несъществуващ вече карбуратор, тъй като схемата с инжектора е малко по-сложна за онагледяване) и неговата горивна камера - четиритактов двигател: 

 

 

  Тук не само ще опиша 4-те такта, но и какво се случва стъпка по стъпка:
1Въздухът и бензинът се смесват в карбуратора и се превръщат в пара. (впръскване на гориво в съвременните двигатели)

  • 2Буталото в един цилиндър се движи надолу и сместа от пари се изтегля в цилиндъра през клапан.
  • 3Вентилът се затваря и буталото се движи нагоре. Той изстисква парата в малко пространство в горната част на цилиндъра.
  • 4Когато буталото почти достигне горната част на цилиндъра, запалителната свещ изпуска електрическа искра и кара парата да експлодира.
  • 5Експлозията принуждава буталото надолу към дъното на цилиндъра.
  • 6Буталото се движи обратно нагоре по цилиндъра, изтласквайки остатъчните газове от изпускателния клапан.
  • 7Движението нагоре и надолу на буталата се променя във въртеливо движение.
  • 8Диференциалът и оста предават механичната енергия на въртеливото движение към колелата.
  • 9Превозното средство се движи!

 Карбураторите бавно се премахват, защото причиняват повече замърсяване в сравнение със системата за впръскване на гориво, а системата за впръскване на гориво се среща все по-често в по-новите автомобили. Със системите за впръскване на гориво ЕCU (engine control unit) непрекъснато се правят сложни изчисления, за да осигури най-доброто съотношение въздух-гориво. Карбураторите често не могат да отговорят на непрекъснато променящите се нужди на нивата на производителност. Системите за впръскване на гориво осигуряват по-точно измерване на горивото и въздуха, което води до по-висока производителност, водеща до по-добро управление на горивото и икономия. По отношение на поддръжката, карбураторът е по-добър, защото може лесно да бъде ремонтиран или заменен, докато системите за впръскване на гориво изискват помощта на квалифицирани техници, което води до по-високи разходи.
   
Няколко параметъра се вземат предвид от ECU, включително позицията на дросела, скоростта на двигателя, температурата на двигателя, натоварването на двигателя и т.н. Дюзата за впръскване на гориво се намира директно в горивната камера на цилиндъра.

ECU контролира точното количество гориво, което се впръсква в горивната камера. 

 Горивната помпа в системата за впръскване на гориво изтегля гориво от резервоара за гориво и го подава към горивните инжектори. Помпата може да бъде механична или електронна, като в този случай тя може да бъде разположена до или дори вътре в резервоара за гориво.

   1) Механичната горивна помпа се задвижва от разпределителен вал, който се върти под силата на коляновия вал на двигателя. Всмукателната сила се осигурява от диафрагмата в помпата, която изтегля гориво от резервоара към горивните инжектори. Той съдържа възвратни клапани, които предотвратяват изтичането на горивото обратно в резервоара.

    2) Електрическата помпа не използва разпределителен вал, вместо това използва соленоид (електромагнитен превключвател), за да осигури налягане на горивото. Налягането, осигурено от електронната помпа, е доста високо в сравнение с механичната горивна помпа. Подаването на гориво и параметри като налягане могат да бъдат по-внимателно наблюдавани от
ECU.

 Електронните горивни помпи са по-надеждни от механичните горивни помпи. Те осигуряват подобрена система за подаване на гориво. Тези видове помпи също са по-безопасни за използване и осигуряват по-висок дебит, който се изисква от горивните инжектори.

  В дизеловия двигател горивните инжектори разпръскват гориво при много високо налягане. Дроселът управлява количеството дизелово гориво, което се разпръсква в горивната камера. Натискането на дросела ще увеличи количеството изпръскано гориво, което ще доведе до повишено ускорение. За разлика от бензиновия двигател, дизеловият двигател не използва запалителна свещ за запалване на въздушно-горивната смес. Въздушно-горивната смес се запалва, когато налягането се увеличи по време на такта на компресия на дизеловия двигател. Температурата също се повишава налягането по време на този удар.