ICE – čo to je? Spaľovací motor: charakteristika, schéma

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Nebolo by prehnané povedať, že väčšina samohybných zariadení je dnes vybavená spaľovacími motormi rôznych konštrukcií, ktoré využívajú rôzne princípy fungovania. V každom prípade, ak hovoríme o cestnej doprave. V tomto článku sa bližšie pozrieme na ICE. Čo to je, ako táto jednotka funguje, aké sú jej výhody a nevýhody, sa dozviete pri jej prečítaní.

Princíp činnosti spaľovacích motorov

Hlavný princíp činnosti spaľovacieho motora je založený na skutočnosti, že palivo (tuhé, kvapalné alebo plynné) spaľuje v špeciálne pridelenom pracovnom objeme vnútri samotnej jednotky a premieňa tepelnú energiu na mechanickú energiu.

Pracovná zmes vstupujúca do valcov takéhoto motora je stlačená. Po jeho zapálení pomocou špeciálnych zariadení vzniká pretlak plynov, ktorý núti piesty valcov vrátiť sa do pôvodnej polohy. Takto vznikákonštantný pracovný cyklus, ktorý premieňa kinetickú energiu na krútiaci moment pomocou špeciálnych mechanizmov.

V súčasnosti môže mať zariadenie spaľovacieho motora tri hlavné typy:

• dvojtaktný motor, často označovaný ako ľahký;
• 4-taktná pohonná jednotka pre vyšší výkon a účinnosť;
• jednotky s plynovou turbínou so zvýšenými výkonovými charakteristikami.

Okrem toho existujú ďalšie úpravy hlavných obvodov, ktoré zlepšujú určité vlastnosti elektrární tohto typu.

Výhody spaľovacích motorov

Na rozdiel od pohonných jednotiek, ktoré vyžadujú externé komory, majú spaľovacie motory značné výhody. Hlavné sú:

• oveľa kompaktnejšia veľkosť;
• vyššie hodnotenie výkonu;
• optimálne hodnoty účinnosti.

Treba podotknúť, keď už hovoríme o spaľovacom motore, že ide o zariadenie, ktoré vo väčšine prípadov umožňuje použitie rôznych druhov paliva. Môže to byť benzín, nafta, zemný alebo skvapalnený plyn, petrolej a dokonca aj obyčajné drevo.

Táto všestrannosť dodala tomuto konceptu motora zaslúženú popularitu, všadeprítomnosť a skutočne globálne prvenstvo.

Historický stručný

Všeobecne sa uznáva, že história spaľovacieho motora siaha od chvíle, keď Francúz de Rivas v roku 1807 vytvoril piestový motorjednotka, ktorá využívala ako palivo vodík v plynnom stave agregácie. A hoci zariadenie ICE odvtedy prešlo významnými zmenami a úpravami, hlavné myšlienky tohto vynálezu sa používajú dodnes.

Prvý štvortaktný spaľovací motor uzrel svetlo sveta v roku 1876 v Nemecku. V polovici 80. rokov 19. storočia bol v Rusku vyvinutý karburátor, ktorý umožnil dávkovať benzín do valcov motora.

A na samom konci predminulého storočia slávny nemecký inžinier Rudolf Diesel navrhol myšlienku zapálenia horľavej zmesi pod tlakom, čo výrazne zvýšilo výkonové charakteristiky spaľovacích motorov a ukazovatele účinnosti jednotky tohto typu, ktoré predtým zanechávali veľa želaní. Odvtedy sa vývoj spaľovacích motorov uberal najmä cestou zdokonaľovania, modernizácie a zavádzania rôznych vylepšení.

Hlavné typy a typy spaľovacích motorov

Napriek tomu viac ako 100-ročná história tohto typu blokov umožnila vývoj niekoľkých základných typov elektrární s vnútorným spaľovaním paliva. Líšia sa od seba nielen zložením použitej pracovnej zmesi, ale aj dizajnovými vlastnosťami.

Benzínové motory

Ako už názov napovedá, jednotky tejto skupiny používajú ako palivo rôzne druhy benzínu.

Na druhej strane sa takéto elektrárne zvyčajne delia do dvoch veľkých skupín:

• Karburátor. V takýchto zariadeniach je palivozmes pred vstupom do valcov je obohatená o vzduchové hmoty v špeciálnom zariadení (karburátor). Potom sa zapáli elektrickou iskrou. Medzi najvýznamnejších predstaviteľov tohto typu patria modely VAZ, ktorých spaľovací motor bol veľmi dlho výlučne karburátorového typu.
• Injektor. Ide o zložitejší systém, v ktorom sa palivo vstrekuje do valcov cez špeciálne potrubie a vstrekovače. Môže sa vyskytnúť mechanicky aj prostredníctvom špeciálneho elektronického zariadenia. Systémy priameho vstrekovania Common Rail sa považujú za najproduktívnejšie. Inštalované na takmer všetkých moderných autách.

Vstrekované benzínové motory sa považujú za hospodárnejšie a poskytujú vyššiu účinnosť. Náklady na takéto jednotky sú však oveľa vyššie a údržba a prevádzka sú výrazne náročnejšie.

Dieselové motory

Na úsvite existencie agregátov tohto druhu bolo často počuť vtip o spaľovacom motore, že ide o zariadenie, ktoré žerie benzín ako kôň, no pohybuje sa oveľa pomalšie. S vynálezom naftového motora tento vtip čiastočne stratil na aktuálnosti. Hlavne preto, že nafta je schopná jazdiť na palivo oveľa nižšej kvality. A to znamená oveľa lacnejšie ako benzín.

Hlavným zásadným rozdielom medzi dieselovým spaľovacím motorom je absencia núteného vznietenia palivovej zmesi. Motorová nafta sa vstrekuje do valcov pomocou špeciálnehotrysky a jednotlivé kvapky paliva sa vznietia vplyvom tlakovej sily piestu. Spolu s výhodami má dieselový motor množstvo nevýhod. Medzi nimi sú tieto:

• oveľa menší výkon v porovnaní s benzínovými pohonnými jednotkami;
• veľké rozmery a hmotnostné charakteristiky;
• ťažkosti so štartovaním v extrémnych poveternostných a klimatických podmienkach;
• nedostatočná trakcia a tendencia k neodôvodneným stratám výkonu, najmä pri relatívne vysokých rýchlostiach.

Oprava dieselového spaľovacieho motora je navyše zvyčajne oveľa komplikovanejšia a nákladnejšia ako úprava alebo obnovenie výkonu benzínovej jednotky.

Plynové motory

Napriek lacnosti zemného plynu používaného ako palivo je konštrukcia spaľovacích motorov na plyn nepomerne komplikovanejšia, čo vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na agregát ako celok, jeho montáž a prevádzku v r. konkrétne.

V elektrárňach tohto typu sa skvapalnený alebo zemný plyn dostáva do tlakových fliaš cez systém špeciálnych prevodoviek, potrubí a trysiek. Palivová zmes sa zapaľuje rovnakým spôsobom ako v karburátorových benzínových jednotkách - pomocou elektrickej iskry vychádzajúcej zo zapaľovacej sviečky.

Kombinované typy spaľovacích motorov

Málokto vie o kombinovaných systémoch ICE. Čo je to a kde sa používa?

Toto, samozrejme, nie je o modernom hybridevozidlá schopné poháňať palivo aj elektromotor. Kombinované spaľovacie motory sa zvyčajne nazývajú také jednotky, ktoré kombinujú prvky rôznych princípov palivových systémov. Najvýznamnejším predstaviteľom rodiny takýchto motorov sú závody na naftu a plyn. V nich palivová zmes vstupuje do bloku spaľovacieho motora takmer rovnakým spôsobom ako v plynových jednotkách. Palivo sa však nezapáli pomocou elektrického výboja zo sviečky, ale pomocou zapaľovacej časti motorovej nafty, ako sa to deje v bežnom dieselovom motore.

Servis a opravy spaľovacích motorov

Napriek pomerne širokej škále úprav majú všetky spaľovacie motory podobné základné konštrukcie a schémy. Napriek tomu pre kvalitnú údržbu a opravu spaľovacích motorov je potrebné dôkladne poznať jeho štruktúru, pochopiť princípy fungovania a vedieť identifikovať problémy. K tomu je samozrejme potrebné starostlivo preštudovať konštrukciu spaľovacích motorov rôznych typov, aby ste sami pochopili účel určitých častí, zostáv, mechanizmov a systémov. Nie je to ľahké, ale veľmi vzrušujúce! A čo je najdôležitejšie, správna vec.

Najmä pre zvedavé mysle, ktoré chcú nezávisle pochopiť všetky záhady a tajomstvá takmer každého vozidla, je na fotografii vyššie zobrazená približná schéma spaľovacieho motora.

Takže sme zistili, čo je táto pohonná jednotka.