Jak działają silniki samochodowe

  • Jacob Hoover
  • 0
  • 3605
  • 402
Ostateczna wersja silnika Mercedes-AMG G65 2018 rozwija moc 621 KM i 738 lb-ft. momentu obrotowego. Mercedes AMG

Czy zdarzyło Ci się otworzyć maskę samochodu i zastanawiałeś się, co się tam dzieje? Silnik samochodu może dla niewtajemniczonych wyglądać jak wielka, zagmatwana mieszanina metalu, rur i przewodów.

Możesz chcieć wiedzieć, co się dzieje, po prostu z ciekawości. A może kupujesz nowy samochód i słyszysz takie rzeczy, jak „2,5-litrowy pochylony cztery”, „turbodoładowany” i „technologia start / stop”. Co to wszystko znaczy?

W tym artykule omówimy podstawową koncepcję silnika, a następnie szczegółowo omówimy, jak wszystkie elementy pasują do siebie, co może pójść nie tak i jak zwiększyć wydajność..

Zadaniem silnika samochodu benzynowego jest przekształcenie benzyny w ruch, aby samochód mógł się poruszać. Obecnie najłatwiejszym sposobem na wywołanie ruchu z benzyny jest spalanie benzyny w silniku. Dlatego silnik samochodowy to silnik spalinowy - spalanie odbywa się wewnętrznie.

Dwie rzeczy, na które należy zwrócić uwagę:

  • Istnieją różne rodzaje silników spalinowych. Jednego typu są silniki wysokoprężne, a drugim silniki turbinowe. Każdy ma swoje zalety i wady.
  • Jest też silnik spalinowy zewnętrznego. Silnik parowy w staromodnych pociągach i statkach parowych jest najlepszym przykładem silnika spalinowego. Paliwo (węgiel, drewno, olej) w silniku parowym spala się na zewnątrz silnika, aby wytworzyć parę, a para tworzy ruch wewnątrz silnika. Spalanie wewnętrzne jest dużo bardziej wydajne niż spalanie zewnętrzne, a silnik spalinowy jest dużo mniejszy.

Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo procesowi spalania wewnętrznego w następnej sekcji.

Zawartość
  1. Wewnętrzne spalanie
  2. Podstawowe części silnika
  3. Problemy z silnikiem
  4. Mechanizm zaworowy silnika i układy zapłonowe
  5. Układ chłodzenia silnika, wlotu powietrza i rozruchu
  6. Smarowanie silnika, układ paliwowy, wydechowy i elektryczny
  7. Większa moc silnika
  8. Pytania i odpowiedzi dotyczące silnika
  9. Czym różnią się silniki 4-cylindrowe i V6?

Zasada działania każdego tłokowego silnika spalinowego: jeśli umieścisz niewielką ilość paliwa o wysokiej gęstości energii (takiej jak benzyna) w małej, zamkniętej przestrzeni i ją zapalisz, niesamowita ilość energii zostanie uwolniona w postaci rozprężającego się gazu.

Możesz wykorzystać tę energię do ciekawych celów. Na przykład, jeśli potrafisz stworzyć cykl, który pozwoli ci wywoływać takie eksplozje setki razy na minutę i jeśli potrafisz wykorzystać tę energię w użyteczny sposób, to masz rdzeń silnika samochodowego.

Prawie każdy samochód z silnikiem benzynowym używa czterosuwowy cykl spalania aby przekształcić benzynę w ruch. Podejście czterosuwowe jest również znane jako Cykl Otto, ku czci Nikolausa Otto, który wynalazł go w 1867 roku. Cztery pociągnięcia są zilustrowane w Ryc.1. Oni są:

  • Skok wlotu
  • Skok kompresyjny
  • Udar spalania
  • Skok wydechu

Ta treść nie jest kompatybilna na tym urządzeniu.

Ryc.1

Tłok jest podłączony do wał korbowy przez a korbowód. Obracający się wał korbowy powoduje „resetowanie armaty”. Oto, co się dzieje, gdy silnik przechodzi przez swój cykl:

  1. Tłok zaczyna się od góry, zawór dolotowy otwiera się, a tłok przesuwa się w dół, aby umożliwić silnikowi wciągnięcie cylindra pełnego powietrza i benzyny. To jest skok ssania. Aby to zadziałało, wystarczy zmieszać z powietrzem najmniejszą kroplę benzyny. (Część 1 rysunku)
  2. Następnie tłok cofa się, aby sprężać tę mieszankę paliwowo-powietrzną. Kompresja sprawia, że ​​eksplozja jest potężniejsza. (Część 2 rysunku)
  3. Kiedy tłok osiąga szczyt swojego skoku, świeca zapłonowa emituje iskrę, aby zapalić benzynę. Ładunek benzyny w cylindrze wybucha, opuszczanie tłoka. (Część 3 rysunku)
  4. Gdy tłok dotknie dolnej części skoku, zawór wydechowy otwiera się i wydechowy opuszcza cylinder, aby wyjść z rury wydechowej. (Część 4 rysunku)

Teraz silnik jest gotowy do następnego cyklu, więc pobiera kolejny ładunek powietrza i gazu.

W silniku ruch liniowy tłoków jest zamieniany przez wał korbowy na ruch obrotowy. Ruch obrotowy jest fajny, ponieważ i tak planujemy obracać (obracać) koła samochodu.

Teraz spójrzmy na wszystkie części, które współpracują ze sobą, aby to się stało, zaczynając od cylindrów.

Rysunek 2. W linii: Butle są ułożone w jednej linii w jednym rzędzie.

Rdzeniem silnika jest cylinder, z tłokiem poruszającym się w górę iw dół wewnątrz cylindra. Silniki jednocylindrowe są typowe dla większości kosiarek do trawy, ale zazwyczaj samochody mają więcej niż jeden cylinder (powszechne są cztery, sześć i osiem cylindrów). W silniku wielocylindrowym cylindry są zwykle rozmieszczone na jeden z trzech sposobów: inline, V lub mieszkanie (znany również jako przeciwstawny poziomy lub bokser), jak pokazano na rysunkach po lewej stronie.

Tak więc ten rzędowy czwarty, o którym wspomnieliśmy na początku, to silnik z czterema cylindrami ułożonymi w jednej linii. Różne konfiguracje mają różne zalety i wady pod względem gładkości, kosztów produkcji i charakterystyki kształtu. Te zalety i wady sprawiają, że są one bardziej odpowiednie dla niektórych pojazdów.

Rysunek 3. V: Cylindry są ułożone w dwóch rzędach ustawionych pod kątem do siebie. Rysunek 4. Płaski: Cylindry są rozmieszczone w dwóch rzędach po przeciwnych stronach silnika.

Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo niektórym kluczowym częściom silnika.

Świeca

Świeca zapłonowa zasila iskrę, która zapala mieszankę paliwowo-powietrzną, co powoduje spalanie. Iskra musi się wydarzyć w odpowiednim momencie, aby wszystko działało prawidłowo.

Zawory

Zawory dolotowe i wydechowe otwierają się we właściwym czasie, aby wpuścić powietrze i paliwo oraz wypuścić spaliny. Należy pamiętać, że oba zawory są zamknięte podczas sprężania i spalania, dzięki czemu komora spalania jest uszczelniona.

Tłok

Tłok to cylindryczny kawałek metalu, który porusza się w górę iw dół wewnątrz cylindra.

Pierścienie tłokowe

Pierścienie tłokowe zapewniają ślizgowe uszczelnienie między zewnętrzną krawędzią tłoka a wewnętrzną krawędzią cylindra. Pierścienie służą dwóm celom:

  • Zapobiegają przedostawaniu się mieszanki paliwowo-powietrznej i spalin z komory spalania do miski olejowej podczas sprężania i spalania.
  • Uniemożliwiają wyciek oleju z miski olejowej do obszaru spalania, gdzie zostałby spalony i utracony.

Większość samochodów, które „spalają olej” i trzeba dodawać jedną czwartą co 1000 mil, spala go, ponieważ silnik jest stary, a pierścienie nie uszczelniają już prawidłowo. Wiele nowoczesnych pojazdów wykorzystuje bardziej zaawansowane materiały do ​​produkcji pierścieni tłokowych. To jeden z powodów, dla których silniki działają dłużej i mogą pracować dłużej między wymianami oleju.

Korbowód

Korbowód łączy tłok z wałem korbowym. Może obracać się na obu końcach, dzięki czemu jego kąt może się zmieniać, gdy tłok się porusza, a wał korbowy obraca się.

Wał korbowy

Wał korbowy obraca ruch tłoka w górę iw dół w ruch kołowy, tak jak robi to korba na podnośniku w pudełku.

Miska olejowa

Miska otacza wał korbowy. Zawiera pewną ilość oleju, który zbiera się na dnie miski olejowej (miska olejowa).

Następnie dowiemy się, co może się nie udać w silnikach.

Silniki samochodowe mogą mieć różnego rodzaju problemy, związane z paliwem lub akumulatorem. Zero Creatives / Getty Images

Więc pewnego ranka wychodzisz, a silnik się obraca, ale się nie uruchamia. Co się stało? Teraz, gdy wiesz, jak działa silnik, możesz zrozumieć podstawowe rzeczy, które mogą uniemożliwić pracę silnika.

Mogą się zdarzyć trzy podstawowe rzeczy: zła mieszanka paliwowa, brak kompresji lub brak iskry. Poza tym tysiące drobnych rzeczy mogą powodować problemy, ale to jest „wielka trójka”. Na podstawie prostego silnika, o którym rozmawialiśmy, oto krótkie podsumowanie wpływu tych problemów na silnik:

Zła mieszanka paliwowa może wystąpić na kilka sposobów:

  • Brakuje Ci gazu, więc silnik dostaje powietrze, ale nie ma paliwa.
  • Wlot powietrza może być zatkany, więc jest paliwo, ale za mało powietrza.
  • Układ paliwowy może dostarczać za dużo lub za mało paliwa do mieszanki, co oznacza, że ​​spalanie nie przebiega prawidłowo.
  • W paliwie mogą znajdować się zanieczyszczenia (np. Woda w zbiorniku gazu), które uniemożliwiają spalanie się paliwa.

Brak kompresji: Jeśli powietrza i paliwa nie można odpowiednio skompresować, proces spalania nie będzie przebiegał tak, jak powinien. Brak kompresji może wystąpić z następujących powodów:

  • Twoje pierścienie tłokowe są zużyte (pozwala mieszance powietrza / paliwa wyciekać przez tłok podczas kompresji).
  • Zawory dolotowe lub wydechowe nie są prawidłowo uszczelnione, co ponownie powoduje wyciek podczas sprężania.
  • W cylindrze jest otwór.

Najczęstszy „otwór” w cylindrze występuje w górnej części cylindra (trzyma zawory i świecę zapłonową, znany również jako głowicę cylindrów) mocuje się do samego cylindra. Generalnie cylinder i głowica cylindra są połączone śrubą cienką uszczelka wciśnięty między nimi, aby zapewnić dobre uszczelnienie. Jeśli uszczelka ulegnie uszkodzeniu, między cylindrem a głowicą cylindra powstają małe otwory, które powodują nieszczelności.

Brak iskry: Iskra może nie istnieć lub być słaba z kilku powodów:

  • Jeśli twoja świeca zapłonowa lub prowadzący do niej drut są zużyte, iskra będzie słaba.
  • Jeśli drut jest przecięty lub go brakuje, lub jeśli układ wysyłający iskrę w dół nie działa prawidłowo, nie będzie iskry.
  • Jeśli iskra pojawi się za wcześnie lub za późno w cyklu (tj czas zapłonu jest zgaszony), paliwo nie zapali się we właściwym czasie.

Wiele innych rzeczy może się nie udać. Na przykład:

  • Jeśli akumulator jest rozładowany, nie można obrócić silnika, aby go uruchomić.
  • Jeśli łożyska, które umożliwiają swobodny obrót wału korbowego, są zużyte, wał korbowy nie może się obracać i silnik nie może pracować.
  • Jeśli zawory nie otwierają się i nie zamykają we właściwym czasie lub w ogóle, powietrze nie może dostać się, a spaliny nie mogą się wydostać, więc silnik nie może pracować.
  • Jeśli zabraknie oleju, tłok nie będzie mógł swobodnie poruszać się w górę iw dół w cylindrze i silnik się zatrze.

W prawidłowo pracującym silniku wszystkie te czynniki działają prawidłowo. Perfekcja nie jest wymagana, aby silnik działał, ale prawdopodobnie zauważysz, że sytuacja nie jest idealna.

Jak widać, silnik ma wiele systemów, które pomagają mu w przetwarzaniu paliwa w ruch. W następnych kilku sekcjach przyjrzymy się różnym podsystemom używanym w silnikach.

Rysunek 5. Wałek rozrządu

Większość podsystemów silnika można zaimplementować przy użyciu różnych technologii, a lepsze technologie mogą poprawić wydajność silnika. Przyjrzyjmy się wszystkim podsystemom stosowanym w nowoczesnych silnikach, zaczynając od mechanizmu rozrządu.

Mechanizm zaworowy składa się z zaworów i mechanizmu, który je otwiera i zamyka. System otwierania i zamykania nazywa się a wał rozrządczy. Wałek rozrządu ma na sobie występy, które poruszają zaworami w górę iw dół, jak pokazano na Rycina 5.

Większość nowoczesnych silników ma to, co się nazywa kamery napowietrzne. Oznacza to, że wałek rozrządu znajduje się nad zaworami, jak pokazano na rysunku 5. Krzywki na wale uruchamiają zawory bezpośrednio lub przez bardzo krótki łącznik. Starsze silniki wykorzystywały wałek rozrządu znajdujący się w misce olejowej w pobliżu wału korbowego.

ZA pasek rozrządu lub łańcuch rozrządu łączy wał korbowy z wałkiem rozrządu tak, że zawory są zsynchronizowane z tłokami. Wałek rozrządu obraca się o połowę w stosunku do wału korbowego. Wiele wysokowydajnych silników ma cztery zawory na cylinder (dwa do dolotu, dwa do wydechu), a taki układ wymaga dwóch wałków rozrządu na zespół cylindrów, stąd określenie „podwójne górne krzywki”.

Ta treść nie jest kompatybilna na tym urządzeniu.

Rysunek 6. Układ zapłonowy

Plik sytem zapłonu (Rysunek 6) wytwarza ładunek elektryczny o wysokim napięciu i przekazuje go do świec zapłonowych za pośrednictwem przewody zapłonowe. Ładunek najpierw przepływa do dystrybutor, które można łatwo znaleźć pod maską większości samochodów. Dystrybutor ma jeden przewód biegnący pośrodku i cztery, sześć lub osiem drutów (w zależności od ilości cylindrów) wychodzących z niego. Te przewody zapłonowe wyślij ładunek do każdej świecy zapłonowej. Silnik jest tak wyregulowany, że tylko jeden cylinder w danym momencie otrzymuje iskrę z dystrybutora. Takie podejście zapewnia maksymalną płynność.

W następnej sekcji przyjrzymy się, jak silnik Twojego samochodu uruchamia się, chłodzi i cyrkuluje powietrze.

Ten schemat przedstawia szczegóły sposobu podłączenia systemu chłodzenia i instalacji wodociągowej.

Plik system chłodzenia w większości samochodów składa się z chłodnicy i pompy wody. Woda krąży w kanałach wokół cylindrów, a następnie przepływa przez chłodnicę, aby ją ochłodzić. W kilku samochodach (przede wszystkim Volkswagen Beetles sprzed 1999 r.), A także w większości motocykli i kosiarek do trawy, silnik jest zamiast tego chłodzony powietrzem (silnik chłodzony powietrzem można rozpoznać po żebrach zdobiących zewnętrzną stronę każdego cylindra, aby pomóc rozpraszają ciepło.). Chłodzenie powietrzem sprawia, że ​​silnik jest lżejszy, ale cieplejszy, ogólnie zmniejszając żywotność silnika i ogólną wydajność.

Teraz już wiesz, jak i dlaczego Twój silnik pozostaje chłodny. Ale dlaczego cyrkulacja powietrza jest tak ważna? Większość samochodów jest wolnossący, co oznacza, że ​​powietrze przepływa przez filtr powietrza i bezpośrednio do cylindrów. Są to również wydajne i nowoczesne silniki paliwooszczędne turbodoładowany lub doładowany, co oznacza, że ​​powietrze wchodzące do silnika jest najpierw sprężane (dzięki czemu do każdego cylindra można wcisnąć więcej mieszanki paliwowo-powietrznej), aby zwiększyć wydajność. Nazywa się wielkość ciśnienia podnieść. Turbosprężarka wykorzystuje małą turbinę przymocowaną do rury wydechowej do obracania turbiny sprężającej w strumieniu powietrza. Doładowanie jest podłączone bezpośrednio do silnika, aby uruchomić sprężarkę.

Ponieważ turbosprężarka ponownie wykorzystuje gorące spaliny do obracania turbiny i sprężania powietrza, zwiększa moc mniejszych silników. Tak więc czterocylindrowy silnik pobierający paliwo może osiągnąć moc, jakiej można by się spodziewać po sześciocylindrowym silniku, jednocześnie oszczędzając o 10 do 30 procent.

Zwiększenie wydajności silnika jest świetne, ale co dokładnie dzieje się, gdy przekręcasz kluczyk, aby go uruchomić? Plik system startowy składa się z rozrusznika elektrycznego i elektromagnes rozrusznika. Po przekręceniu kluczyka w stacyjce rozrusznik kręci silnikiem o kilka obrotów, aby rozpocząć proces spalania. Do obracania zimnego silnika potrzebny jest mocny silnik. Rozrusznik musi pokonać:

  • Całe tarcie wewnętrzne spowodowane przez pierścienie tłokowe
  • Ciśnienie sprężania dowolnego cylindra (ów), który znajduje się w suwie sprężania
  • Energia potrzebna do otwierania i zamykania zaworów za pomocą wałka rozrządu
  • Wszystkie inne rzeczy bezpośrednio przymocowane do silnika, takie jak pompa wody, pompa oleju, alternator itp.

Ponieważ potrzebna jest tak duża ilość energii i ponieważ samochód wykorzystuje 12-woltowy układ elektryczny, do rozrusznika muszą przepłynąć setki amperów prądu. Elektrozawór rozrusznika to zasadniczo duży przełącznik elektroniczny, który może obsługiwać tak duży prąd. Po przekręceniu kluczyka w stacyjce aktywuje on elektrozawór, aby zasilić silnik.

Następnie przyjrzymy się podsystemom silnika, które utrzymują to, co wchodzi (olej i paliwo), a co się wydostaje (spaliny i emisje).

Układ wydechowy Twojego samochodu obejmuje rurę wydechową i tłumik. Marin Tomas / Getty Images

Jeśli chodzi o codzienną konserwację samochodu, Twoim pierwszym zmartwieniem jest prawdopodobnie ilość paliwa w samochodzie. W jaki sposób gaz, który dodajesz do zasilania butli? Silnik system paliwowy wypompowuje gaz ze zbiornika gazu i miesza go z powietrzem, dzięki czemu do cylindrów może wpływać odpowiednia mieszanka paliwowo-powietrzna. W nowoczesnych pojazdach paliwo dostarczane jest na dwa popularne sposoby: wtrysk do portu i wtrysk bezpośredni.

W silniku z wtryskiem paliwa odpowiednia ilość paliwa jest wtryskiwana indywidualnie do każdego cylindra bezpośrednio nad zaworem dolotowym (wtrysk dolny) lub bezpośrednio do cylindra (wtrysk bezpośredni). Starsze pojazdy były wyposażone w gaźnik, w którym gaz i powietrze były mieszane przez gaźnik, gdy powietrze napływało do silnika.

Olejek również odgrywa ważną rolę. Plik smarowanie system dba o to, aby każda ruchoma część silnika dostała olej, dzięki czemu może się swobodnie poruszać. Dwie główne części wymagające oleju to tłoki (dzięki czemu mogą łatwo przesuwać się w cylindrach) i wszelkie łożyska, które umożliwiają swobodne obracanie się wału korbowego i wałków rozrządu. W większości samochodów olej jest zasysany z miski olejowej przez pompę olejową, przepuszczany przez filtr oleju w celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń, a następnie wtryskiwany pod wysokim ciśnieniem na łożyska i ścianki cylindra. Następnie olej spływa do miski olejowej, gdzie jest ponownie gromadzony i cykl się powtarza.

Teraz, gdy wiesz o niektórych rzeczach, które umieściłeś w Twój samochód, spójrzmy na niektóre rzeczy, które z niego wynikają. Plik system wydechowy zawiera rurę wydechową i tłumik. Bez tłumika usłyszałbyś dźwięk tysięcy małych eksplozji wydobywających się z rury wydechowej. Tłumik tłumi dźwięk.

Plik system kontroli emisji w nowoczesnych samochodach składa się z katalizator, zbiór czujników i elementów wykonawczych oraz komputer do monitorowania i regulacji wszystkiego. Na przykład katalizator wykorzystuje katalizator i tlen do spalenia niewykorzystanego paliwa i niektórych innych chemikaliów w spalinach. Czujnik tlenu w strumieniu spalin zapewnia wystarczającą ilość tlenu do działania katalizatora i dostosowuje ustawienia, jeśli to konieczne.

Co oprócz benzyny zasila Twój samochód? Układ elektryczny składa się z bateria i alternator. Alternator jest połączony z silnikiem paskiem i wytwarza energię elektryczną do ładowania akumulatora. Akumulator zapewnia 12-woltową moc dostępną wszystkim w samochodzie wymagającym energii elektrycznej (układowi zapłonowemu, radiu, reflektorom, wycieraczkom przedniej szyby, elektrycznie sterowanym szybom i siedzeniom, komputerom itp.) Poprzez okablowanie pojazdu..

Teraz, gdy wiesz już wszystko o głównych podsystemach silnika, przyjrzyjmy się sposobom zwiększenia wydajności silnika.

Dodanie turbosprężarki do silnika samochodu może pomóc zwiększyć ogólną moc i osiągi. Monty Rakusen / Getty Images

Korzystając ze wszystkich tych informacji, możesz zacząć dostrzegać, że istnieje wiele różnych sposobów na zwiększenie wydajności silnika. Producenci samochodów nieustannie bawią się wszystkimi poniższymi zmiennymi, aby silnik był mocniejszy i / lub oszczędniejszy pod względem zużycia paliwa.

Zwiększyć przemieszczenie: Większa pojemność oznacza większą moc, ponieważ można spalić więcej gazu podczas każdego obrotu silnika. Możesz zwiększyć przemieszczenie, zwiększając cylindry lub dodając więcej cylindrów. Dwanaście cylindrów wydaje się być praktycznym ograniczeniem.

Zwiększ współczynnik kompresji: Wyższe współczynniki kompresji dają więcej mocy, do pewnego momentu. Jednak im mocniej kompresujesz mieszankę paliwowo-powietrzną, tym bardziej prawdopodobne jest jej samoistne zapalenie się płomienia (zanim świeca zapłonowa ją zapali). Benzyny o wyższej liczbie oktanowej zapobiegają takiemu wczesnemu spalaniu. Dlatego samochody o wysokich osiągach na ogół potrzebują benzyny wysokooktanowej - ich silniki wykorzystują wyższy stopień sprężania, aby uzyskać większą moc..

Dodaj więcej do każdego cylindra: Jeśli możesz wcisnąć więcej powietrza (a tym samym paliwa) do cylindra o danej wielkości, możesz uzyskać większą moc z cylindra (tak samo, jak w przypadku zwiększenia rozmiaru cylindra) bez zwiększania paliwa potrzebnego do spalania . Turbosprężarki i sprężarki doładowujące zwiększają ciśnienie wchodzącego powietrza, aby skutecznie upchnąć więcej powietrza do cylindra.

Schłodzić dopływające powietrze: Sprężanie powietrza podnosi jego temperaturę. Jednak chciałbyś, aby w cylindrze znajdowało się możliwie najchłodniejsze powietrze, ponieważ im cieplejsze jest powietrze, tym mniej rozszerzy się podczas spalania. Dlatego wiele samochodów z turbodoładowaniem i doładowaniem ma intercooler. Intercooler to specjalna chłodnica, przez którą przepływa sprężone powietrze, aby schłodzić je przed wejściem do cylindra.

Niech powietrze napływa łatwiej: Gdy tłok przesuwa się w dół w suwie ssania, opór powietrza może odebrać moc silnika. Opór powietrza można radykalnie zmniejszyć, umieszczając dwa zawory dolotowe w każdym cylindrze. Niektóre nowsze samochody używają również polerowanych kolektorów dolotowych, aby wyeliminować tam opór powietrza. Większe filtry powietrza mogą również poprawić przepływ powietrza.

Pozwól, aby wydech był łatwiejszy: Jeśli opór powietrza utrudnia wydostawanie się spalin z cylindra, pozbawia silnik mocy. Opór powietrza można zmniejszyć, dodając drugi zawór wydechowy do każdego cylindra. Samochód z dwoma zaworami dolotowymi i dwoma zaworami wydechowymi ma cztery zawory na cylinder, co poprawia osiągi. Kiedy słyszysz reklamę samochodu, która mówi, że samochód ma cztery cylindry i 16 zaworów, reklama mówi, że silnik ma cztery zawory na cylinder.

Jeśli rura wydechowa jest za mała lub tłumik ma duży opór powietrza, może to powodować przeciwciśnienie, które ma ten sam skutek. Wysokowydajne układy wydechowe wykorzystują kolektory, duże rury wydechowe i swobodnie płynące tłumiki, aby wyeliminować przeciwciśnienie w układzie wydechowym. Kiedy słyszysz, że samochód ma „podwójny wydech”, celem jest poprawienie przepływu spalin poprzez zastosowanie dwóch rur wydechowych zamiast jednej.

Uczyń wszystko lżejszym: Lekkie części pomagają silnikowi działać lepiej. Za każdym razem, gdy tłok zmienia kierunek, zużywa energię, aby zatrzymać ruch w jednym kierunku i rozpocząć go w innym. Im lżejszy tłok, tym mniej energii. Skutkuje to lepszą oszczędnością paliwa, a także lepszymi osiągami.

Wtrysk paliwa: Wtrysk paliwa umożliwia bardzo precyzyjne dozowanie paliwa do każdego cylindra. Poprawia to osiągi i oszczędność paliwa.

W następnych sekcjach odpowiemy na kilka często zadawanych przez czytelników pytań dotyczących silnika.

Oto zestaw pytań dotyczących silnika od czytelników i ich odpowiedzi:

  • Jaka jest różnica między silnikiem benzynowym a silnikiem wysokoprężnym? W silniku wysokoprężnym nie ma świecy zapłonowej. Zamiast tego do cylindra wtryskiwany jest olej napędowy, a ciepło i ciśnienie suwu sprężania powodują zapłon paliwa. Olej napędowy ma wyższą gęstość energii niż benzyna, więc silnik wysokoprężny ma lepszy przebieg. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Jak działają silniki wysokoprężne.
  • Jaka jest różnica między silnikiem dwusuwowym a czterosuwowym? Większość pił łańcuchowych i silników łodzi wykorzystuje silniki dwusuwowe. Silnik dwusuwowy nie ma ruchomych zaworów, a świeca zapłonowa zapala się za każdym razem, gdy tłok osiąga szczyt swojego cyklu. Otwór w dolnej części ściany butli przepuszcza gaz i powietrze. Gdy tłok porusza się do góry, jest on ściskany, świeca zapłonowa zapala spalanie, a spaliny wydostają się przez kolejny otwór w cylindrze. W silniku dwusuwowym trzeba zmieszać olej z gazem, ponieważ otwory w ściance cylindra uniemożliwiają użycie pierścieni do uszczelnienia komory spalania. Generalnie silnik dwusuwowy wytwarza dużo mocy jak na swój rozmiar, ponieważ na jeden obrót występuje dwukrotnie więcej cykli spalania. Jednak silnik dwusuwowy zużywa więcej benzyny i spala dużo oleju, więc jest znacznie bardziej zanieczyszczający. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Jak działają silniki dwusuwowe.
  • Wspomniałeś w tym artykule o silnikach parowych - czy są jakieś zalety silników parowych i innych silników spalinowych? Główną zaletą silnika parowego jest to, że jako paliwa można użyć wszystkiego, co się pali. Na przykład silnik parowy może wykorzystywać jako paliwo węgiel, gazetę lub drewno, podczas gdy silnik spalinowy wymaga czystego, wysokiej jakości paliwa ciekłego lub gazowego. Zobacz Jak działają silniki parowe, aby uzyskać więcej informacji.
  • Dlaczego silnik ma osiem cylindrów? Dlaczego nie miałby zamiast tego jednego dużego cylindra o takiej samej pojemności skokowej ośmiu cylindrów? Istnieje kilka powodów, dla których duży 4-litrowy silnik ma osiem półlitrowych cylindrów zamiast jednego dużego 4-litrowego cylindra. Głównym powodem jest płynność. Silnik V-8 jest znacznie płynniejszy, ponieważ zamiast jednej dużej eksplozji ma osiem równomiernie rozmieszczonych eksplozji. Innym powodem jest moment rozruchowy. Kiedy uruchamiasz silnik V-8, napędzasz tylko dwa cylindry (1 litr) przez ich suw sprężania, ale jednym dużym cylindrem musiałbyś zamiast tego skompresować 4 litry.
Fusion V6 Sport 2017 jest standardowo wyposażony w 2,7-litrowy silnik EcoBoost o wydajności 380 funtów na stopę. moment obrotowy i 325 KM. Bród

Liczba cylindrów, które zawiera silnik, jest ważnym czynnikiem wpływającym na ogólną wydajność silnika. Każdy cylinder zawiera tłok, który w nim pompuje, a te tłoki łączą się z wałem korbowym i obracają go. Im więcej tłoków pompuje, tym bardziej wybuchowe są zdarzenia w danym momencie. Oznacza to, że więcej mocy można wygenerować w krótszym czasie.

Silniki czterocylindrowe zwykle występują w konfiguracjach „prostych” lub „rzędowych”, podczas gdy silniki 6-cylindrowe są zwykle konfigurowane w bardziej zwartym kształcie litery „V”, a zatem nazywane są silnikami V6. Silniki V6 były preferowanym silnikiem amerykańskich producentów samochodów, ponieważ są mocne i ciche, ale technologie turbodoładowania sprawiły, że silniki czterocylindrowe stały się mocniejsze i bardziej atrakcyjne dla kupujących.

Historycznie rzecz biorąc, amerykańscy konsumenci samochodów zwracali uwagę na czterocylindrowe silniki, uważając je za wolne, słabe, niezrównoważone i krótkie przy przyspieszaniu. Jednak kiedy japońscy producenci samochodów, tacy jak Honda i Toyota, zaczęli instalować w swoich samochodach wysoce wydajne czterocylindrowe silniki w latach 80. i 90., Amerykanie na nowo docenili kompaktowy silnik. Japońskie modele, takie jak Toyota Camry, szybko zaczęły wyprzedawać porównywalne modele amerykańskie

Nowoczesne czterocylindrowe silniki wykorzystują lżejsze materiały i technologię turbodoładowania, taką jak silnik Ford EcoBoost, w celu uzyskania lepszych osiągów V-6 z bardziej wydajnych czterocylindrowych silników. Zaawansowana aerodynamika i technologie, takie jak te stosowane przez Mazdę w projektach SKYACTIV, powodują mniejszy nacisk na te mniejsze silniki z turbodoładowaniem, dodatkowo zwiększając ich wydajność i osiągi.

Jeśli chodzi o przyszłość V6, w ostatnich latach dysproporcje między czterocylindrowymi a V6 znacznie się zmniejszyły. Ale silniki V-6 nadal mają swoje zastosowanie i to nie tylko w samochodach wyczynowych. Ciężarówki, które są używane do holowania przyczep lub przewożenia ładunków, potrzebują mocy V-6, aby wykonać te zadania. W takich przypadkach moc jest ważniejsza niż wydajność.

Ostatnia aktualizacja redakcyjna: 16 sierpnia 2018 16:15:43.

Powiązane artykuły

  • Jak działają silniki wysokoprężne
  • Jak działają dwusuwowe silniki wysokoprężne
  • Jak działają manualne skrzynie biegów
  • Jak działają turbosprężarki
  • Jak działają systemy wtrysku paliwa

Więcej świetnych linków

  • Widoczne zestawy modeli silników
  • Animowane silniki
  • Erbman's Engine Emporium

Źródła

  • Associated Press. „Konsumenci przechodzący na silniki 4-cylindrowe w obliczu wysokich cen gazu”. 10 lipca 2007 r. Http://www.foxnews.com/story/0,2933,288644,00.html
  • Collins, Dan. „Jak działają silniki samochodów?” http://www.carbibles.com/fuel_engine_bible.html
  • Ofria, Charles. „Krótki kurs na temat silników samochodowych”. http://www.familycar.com/engine.htm



Jeszcze bez komentarzy

Najciekawsze artykuły o tajemnicach i odkryciach. Wiele przydatnych informacji o wszystkim
Artykuły o nauce, kosmosie, technologii, zdrowiu, środowisku, kulturze i historii. Wyjaśniasz tysiące tematów, abyś wiedział, jak wszystko działa