ICE - nó là gì? Động cơ đốt trong: đặc điểm, sơ đồ

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Sẽ không ngoa khi nói rằng hầu hết các thiết bị tự hành ngày nay đều được trang bị động cơ đốt trong với nhiều kiểu dáng khác nhau, sử dụng nhiều nguyên lý hoạt động khác nhau. Trong mọi trường hợp, nếu chúng ta nói về vận tải đường bộ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn về ICE. Nó là gì, đơn vị này hoạt động như thế nào, ưu và nhược điểm của nó là gì, bạn sẽ tìm hiểu bằng cách đọc nó.

Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Nguyên tắc hoạt động chính của động cơ đốt trong dựa trên thực tế là nhiên liệu (rắn, lỏng hoặc khí) cháy trong một thể tích làm việc được phân bổ đặc biệt bên trong chính bộ máy, chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng.

Hỗn hợp làm việc đi vào xi lanh của động cơ như vậy được nén lại. Sau khi đánh lửa, với sự trợ giúp của các thiết bị đặc biệt, một áp suất dư thừa của các chất khí phát sinh, buộc các piston của xi lanh phải trở lại vị trí ban đầu của chúng. Đây là cách nó được tạo ramột chu kỳ làm việc không đổi chuyển đổi động năng thành mô-men xoắn với sự trợ giúp của các cơ chế đặc biệt.

Ngày nay, thiết bị động cơ đốt trong có thể có ba loại chính:

• động cơ hai thì, thường được gọi là động cơ nhẹ;
• Bộ nguồn 4 thì cho xếp hạng công suất và hiệu suất cao hơn;
• tổ máy tuabin khí với đặc tính công suất tăng lên.

Bên cạnh đó, còn có những sửa đổi khác của mạch chính để cải thiện một số đặc tính của các nhà máy điện loại này.

Ưu điểm của động cơ đốt trong

Không giống như các đơn vị điện yêu cầu buồng bên ngoài, động cơ đốt trong có những lợi thế đáng kể. Những cái chính là:

• kích thước nhỏ gọn hơn nhiều;
• xếp hạng công suất cao hơn;
• giá trị hiệu quả tối ưu.

Cần lưu ý, nói về động cơ đốt trong, đây là thiết bị mà trong hầu hết các trường hợp cho phép sử dụng nhiều loại nhiên liệu khác nhau. Nó có thể là xăng, nhiên liệu diesel, khí đốt tự nhiên hoặc hóa lỏng, dầu hỏa và thậm chí cả gỗ thông thường.

Tính linh hoạt như vậy đã mang lại cho khái niệm động cơ này một sự phổ biến rất xứng đáng, có mặt khắp nơi và thực sự dẫn đầu toàn cầu.

Tóm tắt lịch sử

Người ta thường chấp nhận rằng động cơ đốt trong có lịch sử ra đời từ thời điểm người Pháp de Rivas tạo ra động cơ piston vào năm 1807một đơn vị đã sử dụng hydro ở trạng thái khí tập hợp làm nhiên liệu. Và mặc dù thiết bị ICE đã trải qua những thay đổi và sửa đổi đáng kể kể từ đó, những ý tưởng chính của phát minh này vẫn tiếp tục được sử dụng cho đến ngày nay.

Động cơ đốt trong 4 kỳ đầu tiên xuất hiện vào năm 1876 tại Đức. Vào giữa những năm 80 của thế kỷ XIX, một bộ chế hòa khí đã được phát triển ở Nga, giúp bạn có thể cung cấp xăng cho các xi-lanh động cơ.

Và vào cuối thế kỷ trước, kỹ sư nổi tiếng người Đức Rudolf Diesel đã đề xuất ý tưởng đốt cháy một hỗn hợp dễ cháy dưới áp suất, điều này làm tăng đáng kể các đặc tính công suất của động cơ đốt trong và các chỉ số hiệu suất của đơn vị của loại này, mà trước đây đã để lại nhiều mong muốn. Kể từ đó, sự phát triển của động cơ đốt trong chủ yếu theo con đường cải tiến, hiện đại hóa và đưa ra nhiều cải tiến khác nhau.

Kiểu và kiểu động cơ đốt trong chính

Tuy nhiên, hơn 100 năm lịch sử của loại tổ máy này đã cho phép phát triển một số loại nhà máy điện cơ bản sử dụng nhiên liệu đốt trong. Chúng khác nhau không chỉ về thành phần của hỗn hợp làm việc được sử dụng, mà còn về các tính năng thiết kế.

Máy xăng

Đúng như tên gọi, các đơn vị thuộc nhóm này sử dụng nhiều loại xăng khác nhau để làm nhiên liệu.

Đổi lại, các nhà máy điện như vậy thường được chia thành hai nhóm lớn:

• Bộ chế hoà khí. Trong các thiết bị như vậy, nhiên liệuhỗn hợp trước khi vào xi lanh được làm giàu bằng các khối khí trong một thiết bị đặc biệt (bộ chế hòa khí). Sau đó, nó được đánh lửa bằng tia lửa điện. Trong số những đại diện nổi bật nhất của loại này là kiểu VAZ, động cơ đốt trong trong một thời gian rất dài chỉ dành riêng cho loại chế hòa khí.
• Vòi phun. Đây là một hệ thống phức tạp hơn, trong đó nhiên liệu được phun vào xi lanh thông qua một ống góp và kim phun đặc biệt. Nó có thể xảy ra bằng cả cơ học và thông qua một thiết bị điện tử đặc biệt. Hệ thống phun trực tiếp Common Rail được coi là hiệu quả nhất. Được lắp đặt trên hầu hết các xe ô tô hiện đại.

Động cơ xăng phun được đánh giá là tiết kiệm hơn và mang lại hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên, chi phí của những thiết bị như vậy cao hơn nhiều và việc bảo trì và vận hành khó khăn hơn đáng kể.

Động cơ diesel

Vào buổi bình minh của sự tồn tại của các đơn vị kiểu này, người ta thường có thể nghe thấy một trò đùa về động cơ đốt trong, rằng đây là một thiết bị ăn xăng như một con ngựa, nhưng di chuyển chậm hơn nhiều. Với việc phát minh ra động cơ diesel, trò đùa này đã phần nào mất đi tính liên quan. Chủ yếu là do dầu diesel có thể chạy bằng nhiên liệu có chất lượng thấp hơn nhiều. Và điều đó có nghĩa là rẻ hơn nhiều so với xăng.

Sự khác biệt cơ bản chính giữa động cơ đốt trong diesel là không có hỗn hợp nhiên liệu đánh lửa cưỡng bức. Nhiên liệu diesel được phun vào các xi lanh đặc biệtcác vòi phun, và từng giọt nhiên liệu được đốt cháy do lực ép của pít-tông. Cùng với những ưu điểm, động cơ diesel cũng có một số nhược điểm. Trong số đó là những thứ sau:

• ít điện hơn nhiều so với bình điện chạy xăng;
• kích thước lớn và đặc điểm trọng lượng;
• khó khởi động trong điều kiện thời tiết và khí hậu khắc nghiệt;
• không đủ lực kéo và có xu hướng mất điện vô cớ, đặc biệt là ở tốc độ tương đối cao.

Ngoài ra, việc sửa chữa động cơ đốt trong kiểu diesel thường phức tạp và tốn kém hơn nhiều so với việc điều chỉnh hoặc khôi phục hiệu suất của động cơ xăng.

Động cơ xăng

Mặc dù khí tự nhiên được sử dụng làm nhiên liệu rẻ, việc chế tạo các động cơ đốt trong chạy bằng khí đốt phức tạp hơn một cách tương xứng, dẫn đến chi phí của toàn bộ thiết bị nói chung tăng lên đáng kể, việc lắp đặt và vận hành đặc biệt.

Trong các nhà máy điện kiểu này, khí đốt tự nhiên hoặc hóa lỏng đi vào xi lanh thông qua một hệ thống hộp số, ống góp và vòi phun đặc biệt. Hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy theo cách tương tự như trong các đơn vị xăng sử dụng bộ chế hòa khí - với sự trợ giúp của tia lửa điện từ bugi.

Các loại động cơ đốt trong kết hợp

Ít người biết về hệ thống ICE kết hợp. Nó là gì và nó được sử dụng ở đâu?

Đây tất nhiên không phải về sự lai tạo hiện đạixe có khả năng chạy bằng nhiên liệu và động cơ điện. Động cơ đốt trong kết hợp thường được gọi là đơn vị kết hợp các yếu tố của các nguyên tắc khác nhau của hệ thống nhiên liệu. Đại diện nổi bật nhất của họ động cơ như vậy là các nhà máy khí-diesel. Trong đó, hỗn hợp nhiên liệu đi vào khối động cơ đốt trong theo cách gần giống như trong các đơn vị khí. Nhưng nhiên liệu được đốt cháy không phải nhờ sự phóng điện từ ngọn nến, mà bằng một phần đánh lửa của nhiên liệu diesel, như xảy ra trong động cơ diesel thông thường.

Dịch vụ sửa chữa động cơ đốt trong

Mặc dù có khá nhiều sửa đổi, nhưng tất cả các động cơ đốt trong đều có thiết kế và sơ đồ cơ bản giống nhau. Tuy nhiên, để tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa động cơ đốt trong đạt chất lượng cao, cần phải nắm rõ cấu tạo của nó, hiểu nguyên lý hoạt động và có thể xác định được các sự cố. Để làm được điều này, tất nhiên cần phải nghiên cứu kỹ thiết kế của các loại động cơ đốt trong, tự mình tìm hiểu mục đích của các bộ phận, cụm, cơ cấu và hệ thống nhất định. Điều này không dễ dàng, nhưng rất thú vị! Và quan trọng nhất là điều đúng đắn.

Đặc biệt đối với những người ham học hỏi muốn hiểu một cách độc lập tất cả những bí ẩn và bí mật của hầu hết mọi phương tiện, một sơ đồ gần đúng của động cơ đốt trong được hiển thị trong bức ảnh trên.

Vì vậy, chúng tôi đã tìm ra đơn vị năng lượng này là gì.