ประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายใน: เครื่องยนต์สันดาปภายในคืออะไร

เครื่องยนต์ลูกสูบ (เครื่องยนต์สันดาปภายใน) เป็นเครื่องยนต์ความร้อนและทำงานบนหลักการเผาส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศในห้องเผาไหม้ งานหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการเปลี่ยนพลังงานการเผาไหม้ของค่าเชื้อเพลิงเป็นงานที่มีประโยชน์เชิงกล

แม้จะมีหลักการทั่วไปของการดำเนินงานในปัจจุบันมีจำนวนมากของหน่วยที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากแต่ละอื่น ๆ เนื่องจากจำนวนของคุณสมบัติการออกแบบของแต่ละบุคคล ในบทความนี้เราจะพูดถึงประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายในและสิ่งที่เป็นคุณสมบัติหลักและความแตกต่าง

 ชนิดของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เพื่อเริ่มต้นกับเครื่องยนต์สามารถเป็นสองจังหวะและสี่จังหวะ เกี่ยวกับเครื่องยนต์ยานยนต์หน่วยสี่จังหวะเหล่านี้ รอบการทำงานของเครื่องยนต์คือ:

  • ทางเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงอากาศ / อากาศหรืออากาศ (ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องยนต์สันดาปภายใน);
  • การบีบอัดส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ
  • การเผาไหม้ของค่าเชื้อเพลิงและจังหวะการทำงาน
  • ไอเสียจากห้องเผาไหม้ของก๊าซไอเสีย

ในหลักการนี้ทั้งเครื่องยนต์เบนซินและดีเซลดีเซลใช้งานได้ซึ่งพบว่ามีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในรถยนต์และอุปกรณ์อื่น ๆนอกจากนี้ยังมีมูลค่าการกล่าวขวัญและหน่วยในก๊าซซึ่งในน้ำมันเชื้อเพลิงก๊าซจะถูกเผาไหม้ในลักษณะเดียวกับน้ำมันดีเซลหรือน้ำมันเบนซิน

เครื่องยนต์เบนซิน

สำหรับเครื่องยนต์ลูกสูบเบนซินเครื่องยนต์ดังกล่าวมีระบบจุดระเบิดเพื่อจุดประกายส่วนผสมที่ใช้งานจากประกายไฟ ระบบไฟฟ้าในหน่วยดังกล่าวอาจเป็นคาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีด (หัวฉีด)

การเตรียมส่วนผสมในการทำงานในคาร์บูเรเตอร์ไอซีอีจะเกิดขึ้นในคาร์บูเรเตอร์แล้วผสมน้ำมันและอากาศเข้ากับท่อร่วมไอดี วันนี้ระบบดังกล่าวถือว่าล้าสมัยเนื่องจากไม่สามารถจัดหาเครื่องยนต์ที่มีสภาพแวดล้อมและเศรษฐกิจที่เหมาะสม

ICE ฉีดโดยประเภทของการออกแบบระบบไฟฟ้าเป็น monoinjection (mono-injection) หรือระบบที่มีการฉีดแบบกระจาย ในกรณีแรกโครงการนี้จะสมมติว่ามีเพียงหัวฉีดเดียวเท่านั้นซึ่งจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในท่อร่วมไอดี โซลูชันการฉีดแบบกระจายมีหัวฉีดแยกจากแต่ละกระบอกซึ่งติดตั้งอยู่ติดกับวาล์วไอดี

ระบบเชื้อเพลิงชนิดนี้มีการกระจายตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งทำให้สามารถเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ได้ในขณะที่ประหยัดน้ำมันและลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียนี่เป็นไปได้โดยการวัดแสงที่แม่นยำของเชื้อเพลิงที่จัดหามาภายใต้ระบบควบคุม ECM (ระบบการจัดการเครื่องยนต์แบบอิเล็กทรอนิกส์)

การพัฒนาระบบจ่ายเชื้อเพลิงทำให้เกิดการเกิดขึ้นของเครื่องยนต์ฉีดโดยตรง แตกต่างหลักจากรุ่นก่อนของพวกเขาคืออากาศและเชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าไปในห้องเผาไหม้แยกต่างหาก ในคำอื่น ๆ หัวฉีดไม่ได้ติดตั้งเหนือวาล์วไอดี แต่ติดตั้งโดยตรงลงในถัง

โซลูชันนี้ช่วยให้คุณสามารถจัดหาเชื้อเพลิงได้โดยตรงและการจัดหาตัวเองแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน (การฉีดย่อย) เป็นผลให้สามารถเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและสมบูรณ์ของค่าเชื้อเพลิงเครื่องยนต์สามารถทำงานกับส่วนผสมแบบไม่ติดลบ (ตัวอย่างเช่นมอเตอร์ GDI family) การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลงความเป็นพิษของการปล่อยไอเสีย ฯลฯ

เครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซลทำงานกับน้ำมันดีเซลและแตกต่างจากน้ำมันเบนซิน ข้อแตกต่างหลัก ๆ ก็คือไม่มีระบบจุดประกายไฟ การเผาไหม้ของส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศในดีเซลเป็นเพราะการบีบอัด

ถ้าเป็นเรื่องง่ายแรกอากาศในถังถูกบีบอัดซึ่งร้อนขึ้นมากในช่วงเวลาสุดท้ายที่เกิดขึ้นในการฉีดดีเซลโดยตรงในห้องเผาไหม้และจากนั้นผสมน้ำอุ่นและบีบอัดอย่างรุนแรงจะติดไฟได้อย่างอิสระ

ถ้าเราเปรียบเทียบดีเซลและเบนซินเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์ดีเซลมีประสิทธิภาพสูงที่มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุดและแรงบิดสูงสุดที่มีอยู่ในเครื่องยนต์ต่ำ ได้รับความจริงที่ว่าเครื่องยนต์ดีเซลพัฒนาพลังมากขึ้นในการปฏิวัติการลดลงของเพลาข้อเหวี่ยงในทางปฏิบัติเครื่องยนต์รุ่นนี้ไม่จำเป็นต้อง "บิด" ที่เริ่มต้นและคุณสามารถนับบนมั่นคงกระบะจากมาก "ด้านล่าง"

อย่างไรก็ตามรายชื่อของข้อเสียของหน่วยดังกล่าวสามารถระบุระบบที่มีความสำคัญน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำหนักมากขึ้นและมีขนาดเล็กความเร็วในโหมดความเร็วสูงสุด ความจริงที่ว่าเครื่องยนต์ดีเซลเป็นครั้งแรก "ความเร็วต่ำ" และมีอัตราที่ต่ำกว่าของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เบนซิน

เครื่องยนต์ดีเซลยังมีมวลมากขึ้นเป็นลักษณะการบีบอัดการเผาไหม้แนะนำให้โหลดอย่างจริงจังในทุกองค์ประกอบของหน่วย ในคำอื่น ๆ รายละเอียดของเครื่องยนต์ดีเซลที่มีความแข็งแรงและหนัก นอกจากนี้ยังมีเสียงดังมากขึ้นเครื่องยนต์ดีเซลเนื่องจากการเผาไหม้และการเผาไหม้กระบวนการของเชื้อเพลิงดีเซล

เครื่องยนต์โรตารี่

เครื่องยนต์ Wankel (เครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่) เป็นชุดขับเคลื่อนที่แตกต่างกัน ในเครื่องยนต์นี้ลูกสูบปกติซึ่งทำหน้าที่เคลื่อนไหวลูกสูบในกระบอกสูบจะขาดหายไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้น องค์ประกอบหลักของโรตารี่คือใบพัด

โรเตอร์หมุนไปตามเส้นทางที่กำหนด เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบโรตารี่เป็นน้ำมันเบนซินเนื่องจากการออกแบบดังกล่าวไม่สามารถให้อัตราส่วนการอัดสูงของส่วนผสมในการทำงานได้

แถมยังรวมถึงความเป็นปึกแผ่นพลังงานสูงที่มีปริมาตรการทำงานเพียงเล็กน้อยและความสามารถในการผ่อนคลายได้อย่างรวดเร็วด้วยความเร็วสูง เป็นผลให้รถที่มีเครื่องยนต์นี้มีลักษณะการโอเวอร์คล๊อกโดดเด่น

ถ้าจะพูดเกี่ยวกับ minuses มีความจำเป็นต้องจัดสรรทรัพยากรที่ลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับหน่วยลูกสูบและยังสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงสูง นอกจากนี้เครื่องยนต์โรตารี่ยังมีความเป็นพิษสูงนั่นคือไม่เหมาะกับมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่ทันสมัย

เครื่องยนต์ไฮบริด

หน่วยไฮบริดเป็นหน่วยผสมระหว่างเครื่องยนต์เบนซินหรือดีเซลและมอเตอร์ไฟฟ้านอกจากนี้ในการออกแบบมีแบตเตอรี่แรงดึงที่ขับเคลื่อนมอเตอร์

ไฮบริดทำงานโดยใช้หลักการประหยัดน้ำมันสูงสุดนั่นคือเครื่องยนต์สันดาปภายในใช้เฉพาะในบางโหมดเท่านั้น เมื่อขับล้อเงียบหมุนมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายในมีการเชื่อมต่อเมื่อแบตเตอรี่หมด, การเร่งความเร็วของยานพาหนะที่จำเป็นเข้มข้นโหลดสูงพอ ฯลฯ

นอกจากนี้ในระหว่างการดำเนินงานของโรงงานไฮบริดยังมีการใช้แผนการใช้พลังงานอย่างจริงจัง ตัวอย่างเช่นในระหว่างการเบรคโดยเครื่องยนต์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ชาร์จประจุการลากจูงทำงาน การรวมกันของทั้งสองประเภทของโรงไฟฟ้านี้จะช่วยให้คุณสามารถปรับปรุงการเปลี่ยนแปลงเร่ง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปิดใช้งานพร้อมกันเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์ไฟฟ้า) มีความประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างมีนัยสำคัญและการปล่อยไอเสียต่ำของสารพิษ

รูปแบบและลักษณะทางเทคนิคของ ICE

ก็คือการเพิ่มที่มีรูปแบบต่างๆของเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งแตกต่างจากกันในการจัดเรียงและถังจัด

ความจริงก็คือพื้นที่ในห้องเครื่องยนต์มี จำกัด ,ในขณะที่ในรถที่แตกต่างกันมีความจำเป็นที่จะต้องพอดีกับหน่วยพื้นที่ดังกล่าวมีจำนวนกระบอกสูบโดยเฉพาะ

ตามกฎแล้วในรูปแบบบนเครื่องส่วนใหญ่คุณมักจะพบ:

  • เครื่องยนต์แบบอินไลน์
  • มอเตอร์ V รูป;
  • เครื่องยนต์ตรงกันข้าม

เครื่องยนต์แถวเดียวหมายความว่ากระบอกสูบทั้งหมดจะอยู่ในระนาบเดียวกัน แถว "สี่" (เครื่องยนต์ 4 สูบ) เป็นชนิดที่พบได้บ่อยที่สุดของ ICE อันดับหกและยังเป็นที่นิยมมากพวกเขามีการสั่นสะเทือนน้อยมีอำนาจที่ยอมรับได้ แต่เครื่องยนต์ดังกล่าวจะค่อนข้างยาว

อีกทางเลือกหนึ่งคือเครื่องยนต์รูปตัววี กระบอกสูบในมอเตอร์ดังกล่าวตั้งอยู่ในสองระนาบคล้ายกับตัวอักษร "V" เครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวมี 6 หรือ 8 สูบ (V6 หรือ V8) ในขณะที่ความยาวของเครื่องยนต์เทียบกับมอเตอร์ในสายมีค่าน้อยกว่าแม้ว่าความกว้างจะเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติ เรายังเพิ่มมุมระหว่างเครื่องบินที่เรียกว่ามุมของการล่มสลาย

นอกจากนี้เครื่องยนต์ตรงกันข้ามสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เป็นที่น่าสังเกตว่าการจัดเรียงดังกล่าวถือว่ามุมของการล่มสลายของ 180 องศา ในความเป็นจริงกระบอกสูบและลูกสูบอยู่ตรงกันข้ามกันและตัวของมันเองเรียกว่า "นักมวย"ข้อตกลงนี้อนุญาตให้ลดความสูงของฝ่ายตรงข้ามเพื่อลดระดับการสั่นสะเทือนเพื่อปรับปรุงน้ำหนัก ฯลฯ

เราเพิ่มว่ามีสิ่งที่เรียกว่าเครื่องยนต์ประเภท VR คุณลักษณะของพวกเขาคือมุมเล็ก ๆ ของ camber ช่วยลดขนาดของ ICE ในความยาวและความกว้าง นอกจากนี้ยังมีมูลค่าการกล่าวขวัญเป็นเครื่องยนต์ W ที่มีประสิทธิภาพ หน่วยกำลังไฟหลายสูบ (ตัวอย่างเช่น W12) สำหรับรูปแบบการออกแบบสามารถรวมสามแถวของกระบอกสูบพร้อมกันซึ่งตั้งอยู่ที่มุม camber ขนาดใหญ่

นอกจากนี้เรายังแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับเครื่องยนต์แบบนับถอยหลัง จากบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติการออกแบบตลอดจนข้อดีและข้อเสียหลักของมอเตอร์ประเภทนี้

อีกทางเลือกหนึ่งคือการค้นหาถังทรงกระบอกสามแถวเดียวกันโดยมีมุมที่ลดลงอย่างมากที่สุด (เช่นเดียวกับในกรณีของรูปแบบ VR) ตามกฎแล้วนี่เป็นทางเลือกหลังที่ติดอยู่กับรถยนต์ที่ทรงพลังของ "พรีเมี่ยม" ชั้นรถสปอร์ตและรถ SUV ที่เป็นของแข็ง ความจริงก็คือแม้จะมีจำนวนของกระบอกสูบเครื่องยนต์ยังคงมีขนาดกะทัดรัดมาก

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของ ICE

เครื่องยนต์สันดาปภายในยังมีหลายลักษณะและพารามิเตอร์ที่วางไว้อย่างสร้างสรรค์ ถ้ามันง่ายก็เกี่ยวกับปริมาณการทำงานอัตราส่วนการบีบอัดไฟและแรงบิด ฯลฯ

แน่นอนความสนใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับคนธรรมดาในท้องถนนเป็นลักษณะของแรงบิดและแรงบิด แรงบิดที่สร้างขึ้นบนเพลาข้อเหวี่ยงนั้นบ่งบอกถึงประเภทของแรงดึงที่จะส่งไปยังล้อ

ธรรมชาติมากขึ้นดัชนีแรงบิดแรงมากขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่งพลวัตเร่งขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้ สำหรับพลังของเครื่องยนต์นี่คือค่าที่แสดงผลงานต่อหน่วยเวลา

แรงบิดและกำลังเพิ่มขึ้นเป็นไปได้ในสองวิธี:

  • ปริมาณการทำงานที่ใหญ่ขึ้น
  • การเผาไหม้เชื้อเพลิงผสมอากาศมากขึ้น;

ถ้าเป็นเรื่องง่ายในกรณีแรกก็คือเรื่องของการเพิ่มความสามารถในการเผาผลาญของร่างกายและปริมาตรของกระบอกสูบ ในช่วงที่สองอากาศที่ถูกบังคับจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบภายใต้แรงกดเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงมากขึ้น

ตามกฎแล้วเครื่องยนต์ทรงพลังที่มีปริมาตรในบรรยากาศมากนั่นคือ "ดูด" อากาศภายนอกเข้าไปในกระบอกสูบเนื่องจากเกิดการหลุดออกมาจากการเคลื่อนไหวของลูกสูบ หน่วยที่มีประสิทธิภาพในขณะที่มีกำลังการผลิตน้อยกว่าจะติดตั้งคอมเพรสเซอร์แบบกลหรือเทอร์โบชาร์จเจอร์ ใน ICE ดังกล่าวอากาศจะถูกบังคับโดยการบังคับซึ่งจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ภายใต้ความกดดัน

อะไรในที่สุด 

ดังที่คุณจะเห็นได้เนื้อหาข้างต้นจะให้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในกรณีนี้แม้โดยคำนึงถึงหลักการทั่วไปของการดำเนินการหน่วยพลังงานอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในรูปแบบเช่นรูปแบบพลังงานแรงบิดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเป็นต้น

เราขอแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับเครื่องมือ GDI จากบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของการออกแบบหลักการปฏิบัติงานตลอดจนข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์ประเภทนี้

นอกจากนี้แม้เครื่องยนต์ที่มีลักษณะคล้ายกันในการก่อสร้าง (เช่นเครื่องยนต์สี่สูบ) อาจมีจำนวนไอดีและวาล์วไอเสียที่แตกต่างกันในแต่ละถัง (เช่นมอเตอร์ขนาด 8 และ 16 วาล์ว)

ในบาง ICE เพื่อให้ได้พลังงานที่จำเป็นระบบจะใช้ในการเปลี่ยนขั้นตอนของการกระจายก๊าซร่วมกับเทอร์โบ,ในขณะที่คนอื่น ๆ มีปริมาณงานและการจัดวางเหมือนกัน แต่โซลูชันดังกล่าวไม่สามารถใช้ได้

ด้วยเหตุนี้ในการประเมินสมรรถนะของเครื่องยนต์เฉพาะที่ความเร็วแตกต่างกันไม่ใช่เพลาข้อเหวี่ยง แต่ต้องใช้ล้อเลื่อนในการวัดที่ซับซ้อนเป็นพิเศษในเครื่องวัดแรงโน้มถ่วง