Forbrenningsmotoren, eller ICE, er et alvorlig imponerende stykke engineering. Det genererer motivkraft ved brenning av drivstoff og luft inne i motoren for å presse stempler. Tanken er at når en liten mengde drivstoff (som diesel, bensin eller fornybar / alternativ drivstoff, inkludert naturgass eller biodiesel) antennes i et lite lukket rom, blir det laget en stor energiutløsning som kan utnyttes for fremdrift. De kan også brukes med hybrid elektriske komponenter for å øke drivstofføkonomi eller hybrid plug-in elektriske systemer for å utvide rekkevidden av disse kjøretøyene. Hovedtyper av ICE er 4-takts, funnet i biler og andre moderne transportkjøretøy, og 2-takts, funnet i knallere og gressklippere. Tydeligvis med mer enn 1 slag, er timingen viktig for at den kan løpe effektivt og til og med i det hele tatt. Så hvordan fungerer disse motorene egentlig?
4-taktsmotoren
En 4-taktsmotor er en flercylindret motor, hvor sylinderene vanligvis er ordnet på tre måter; inline, V eller flat. Sylinderen er motorkjernen, med stempelet beveget opp og ned inne i sylinderen for å komprimere en blanding av drivstoff og luft som trekkes inn når den beveger seg ned. Da jeg begynte som mekaniker, ble jeg alltid fortalt at for å forstå hvordan en motor virker alt du trenger å vite, er "suge, klemme, knall, blåse", men hva betyr det?
SugeStempelet (en metallstang utstyrt med en ring for en perfekt forsegling) inne i en sylinder starter øverst da inntaksventilen åpner stemplet beveger seg ned for å fylle sylinderen full av luft og bensin. Blandingen trenger bare å inneholde en liten mengde bensin i forhold til luft. Under alle bevegelser av en motor leverer sumpen olje og sikrer riktig smøring.
Klemme Deretter beveger stempelet seg opp sylinderen for å komprimere drivstoff / luftblandingen. Komprimering gjør blandingen mye mer brannfarlig og eksplosjonen kraftigere.
BangNår stempelet når toppen av strøket, tenner en tennplugg, en enhet som gnister når en elektrisk ladning passerer gjennom den, gnister for å tenne bensinen. Bensinladningen i sylinderen eksploderer, produserer varm gass som skyver stempelet ned igjen.
Blåse Når stempelet har rammet bunnen av sitt slag, åpner ventilen eller utløpet ventilen og vevaksen (en enhet som endrer stemplene lineær bevegelse i rotasjon for å sikre at alle stemplene løper synkroniseres) skyver stempelet opp igjen ved hjelp av en koblingsstang, tvinge eksosgassene opp i sylinderen, ut av eksosventilen og ned i avløpsslangen.
2-taktsmotoren
En to-takts motor i sin verste form er veldig enkel både å konstruere og betjene, da den bare har tre store bevegelige deler, er alle også involvert i 4-taktsalternativet ovenfor; stempelet, koblingsstangen og veivaksel, er det imidlertid noen som er annerledes som en reedventil. To-taktsyklusen er litt vanskeligere å forstå, i motsetning til 4-taktsmotoren, forekommer visse faser av syklusen samtidig, noe som gjør det vanskelig å se når en ender og den neste starter. Den totaktsmotoren benytter både vevhuset og sylinderen for å oppnå alle elementene i Otto-syklusen i bare to streker av stemplet. Denne typen motor er mye lettere, enklere og potensielt har en større kraftforsterkning, da den brenner hver revolusjon, i motsetning til 4 slag som brenner hverandre.
Suge - Drivstoff / luftblandingen trekkes inn i vevhuset ved vakuum som oppstår under stempelets oppadgående slag.
Vevhuskomprimering - Under det nedadgående slaget blir ventilen tvunget til å lukkes ved hjelp av vevhusets trykk. Drivstoffblandingen komprimeres i veivhuset under streken.
Eksos - Mot strekkens ende avslører stempel inntaksporten, slik at den komprimerte blandingen i veivhuset kan strømme rundt stempelet i hovedsylinderen. Dette skyver avgassene ut av eksosporten, som finnes på den andre siden av sylinderen, men dette kan bety at noe av drivstoffblandingen er bortkastet.
kompresjon - Stempelet går tilbake og komprimerer drivstoffblandingen. Mens dette skjer, utføres en annen inntaksslag under den.
Makt - Når strøket når toppen, tenner tennpluggen blandingen som ekspanderer, kjører stempelet nedover for å fullføre syklusen.
Så der har vi det, du burde nå kunne forklare forbrenningsmotoren, nærmere bestemt 2 og 4-taktsvariasjonene, til alle med letthet. ICE revolusjonerte transportverdenen, i motsetning til sine eksterne kolleger, dampstoget for eksempel, skyver det ikke drastisk mengde damp eller biprodukt. Problemet er at med den stadig voksende grønne bevegelsen som skjer i dag og elektriske biler spesielt er i forkant av bilindustrien, vil ICE etter hvert bli en ting fra fortiden. Tesla er for eksempel de viktigste produsentene av high-end elektriske biler med flere gisjer enn du kan forestille deg, og med selv hver dag merker som Nissan og Renault slippe ut denne typen kjøretøy, ser det ut til at den endelige klokken ikke er langt unna å bli tolled For dette enorme stykket av teknologi, vil jeg for en savne det. Men i hvert fall i det minste forstår du hvordan bilens motor fungerer og vet hva som skjer med den tanken av drivstoff du ser ut til å sette inn hver uke.