Bensiinimootor: tööpõhimõte, seade ja foto

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:58

Bensiinimootorid on kõigi teiste autodele paigaldatavate seas ühed levinumad. Hoolimata asjaolust, et kaasaegne jõuallikas koosneb paljudest osadest, on bensiinimootori tööpõhimõte väga lihtne. Artikli raames tutvume seadme ja sisepõlemismootori tööpõhimõttega.

Seade

Bensiinimootorid liigitatakse sisepõlemismootoriteks. Põlemiskambrite sees süüdatakse eelsurutud kütuse-õhu segu sädeme abil. Drosselit kasutatakse mootori võimsuse juhtimiseks. See võimaldab teil reguleerida põlemiskambrisse siseneva õhu hulka.

Vaatame lähem alt mis tahes sisepõlemismootori kõigi põhikomponentide struktuuri. Iga jõuallikas koosneb silindriplokist, väntmehhanismist, silinder-kolbrühma osadest, gaasijaotusmehhanismist, määrimis- ja jahutussüsteemist ning toitesüsteemist. Samuti ei saa mootor ilma elektriseadmeteta töötada. Kõik need süsteemid ja komponendid suhtlevad üksteisega mootori töötamise ajal.

Mootori silindriplokk

Silindriplokk on iga mootori põhiosa. See on ühes tükis valatud malmist või alumiiniumist. Plokis on silindrid ja mass erinevaid keermestatud auke lisaseadmete ja muude seadmete paigaldamiseks. Elemendil on töödeldud tasapinnad silindripea ja muude osade paigaldamiseks.

Ploki konstruktsioon sõltub suuresti silindrite arvust, põlemiskambrite asukohast ja jahutusmeetodist. Ühes plokis saab kombineerida 1 kuni 16 silindrit. Samas on vähem levinud plokid, kus silindrite arv on paaritu. Nendest mudelitest, mida praegu toodetakse, leiate 3-silindrilised sisepõlemismootorid. Enamikul plokkidel on 2, 4, 8, 12 ja mõnikord isegi 16 silindrit.

1–4 silindrite arvuga mootorid erinevad põlemiskambrite järjestikuse paigutuse poolest. Neid nimetatakse reamootoriteks. Kui silindreid on rohkem, siis asuvad need plokis kahes reas teatud nurga all. See võimaldas vähendada üldmõõtmeid, kuid selliste plokkide valmistamise tehnoloogia on keerulisem.

Võib eristada veel üht tüüpi plokke. Nendes paiknevad põlemiskambrid kahes reas 180 kraadise nurga all. Need on nn boksermootorid. Seda tüüpi bensiinimootori tööpõhimõte ei erine traditsioonilistest sisepõlemismootoritest. Neid leidub sagedamini mootorratastel, kuid on ka nendega varustatud autosid.

Jahutuse osas saate seda tehaeristada kahte tüüpi süsteeme. See on vedelik- ja õhkjahutus. Silindriploki disainiomadused sõltuvad sellest, milline jahutussüsteem on valitud. Õhkjahutusega seade on palju lihtsam kui vesijahutusega seade. Sel juhul põlemiskambrid ei kuulu plokki.

Vedelikjahutusega seade on palju keerulisem. Disain sisaldab juba põlemiskambreid. Silindrite metallploki kohale asetatakse jahutuskate, mille sees sunnitakse ringlema jahutusvedelikku, mis eemaldab osadelt soojust. Sisepõlemismootori plokk ja jahutuskate on üks.

Silindriploki ülaosa on kaetud peaga. See moodustab suletud ruumi, kus toimub kütuse põlemisprotsess. Silindripea võib olla lihtsa või keerukama konstruktsiooniga.

Vendmehhanism

See koost, mis on ka mootori lahutamatu osa, on vajalik selleks, et muuta kolbide edasi-tagasi liikumised väntvõlli pöörlevateks liikumisteks. Peamine osa on siin väntvõll. See on liikuv alt ühendatud mootoriplokiga. Tänu sellele liikuvusele saab võll ümber oma telje pöörata.

Väntvõlli ühe otsa külge on kinnitatud hooratas. See on vajalik pöördemomendi edastamiseks väntvõllilt käigukastile. Neljataktilise bensiinimootori tööpõhimõte näeb ette väntvõlli kaks pööret ühe poole pöörde jaoks kasulikutööd. Ülejäänud tsüklid nõuavad vastupidist tegevust – seda hooratas pakub. Kuna sellel on üsna suur kaal, pöörab see kineetilise energia tõttu pööramisel väntvõlli ettevalmistavate tsüklite ajal.

Hooratta ümbermõõdul on spetsiaalne rõngasratas. Selle sõlme abil saate käivitada mootori starteriga. Väntvõlli teisel küljel on õlipumba hammasratas ja ajastuskäik. Ka tagaküljel on äärik, millele on kinnitatud rihmaratas.

Komplekt sisaldab ka kepsu. Need võimaldavad teil jõudu kolbidelt väntvõllile üle kanda ja vastupidi. Ühendusvardad on samuti liikuv alt kinnitatud väntvõlli külge. Silindriploki, väntvõlli ja ühendusvarraste pindade vahel puudub otsene kontakt – need osad töötavad läbi liugelaagrite.

Silindri-kolvi osa

See osa on silindrid või vooderdised, kolvid, kolvirõngad ja tihvtid. Nendel detailidel põhineb bensiinimootori tööpõhimõte. Siin tehakse kogu töö. Kütus põletatakse silindrites ja vabanev energia muundatakse väntvõlli pöörlemiseks. Põlemine toimub silindrite sees, mis on ühelt poolt suletud silindripeaga ja teiselt poolt kolbidega. Kolb liigub silindri sees vab alt.

Bensiinimootori tööpõhimõte ei põhine ainult kütuse põlemisel, vaid ka õhu-kütuse segu kokkusurumisel. Selle tagamiseks on vaja tihedust. Seda pakuvad kolvirõngad. Viimased takistavad kütusesegu ja põlemisproduktide sattumist kolvi jasilinder.

GRM (gaasijaotusmehhanism)

Selle mehhanismi põhiülesanne on kütusesegu või kütuse õigeaegne tarnimine silindritesse. Ajastamine on vajalik ka heitgaaside eemaldamiseks.

Kahetaktiline hammasrihm

Kui arvestada kahetaktilise bensiinimootori tööpõhimõtet, siis ajastusmehhanismi kui sellist selles pole. Siin toimub kütusesegu sissepritse ja heitgaaside vabastamine silindri tehnoloogiliste akende kaudu. Seal on kolm akent – sisselaskeava, väljalaskeava, möödaviik.

Kui kolb liigub, siis see avab või sulgeb selle või teise akna. Silinder täidetakse kütusega, ka gaasid lastakse välja. Sellise gaasijaotusmehhanismi puhul pole täiendavaid osi vaja. Seetõttu on kahetaktiliste mootorite silindripea lihtne. Selle funktsioonid on ainult maksimaalse tiheduse tagamiseks.

4-taktiline hammasrihm

4-taktiline mootor on varustatud täieliku ajastusmehhanismiga. Sel juhul süstitakse kütust klappidega seotud silindripea aukude kaudu. Kui on vaja heitgaase lisada või eemaldada, avanevad ja sulguvad vastavad ventiilid. Viimast saab avada ja sulgeda nukkvõlli abil. Sellel on spetsiaalsed kaamerad.

Toitesüsteem

Selle süsteemi põhiülesanne on valmistada ette kütusesegu ja tagada selle edasine tarnimine põlemiskambritesse. Disain sõltub suuresti auto bensiinimootori tööpõhimõttest.

Bensiinimootoritel võib olla kahte tüüpi kütusesüsteeme – karburaator ja pihusti. Esimesel juhul kasutatakse segu valmistamiseks karburaatorit. See segab, doseerib ja toimetab põlemiskambritesse kütuse ja õhu segu. Pihusti süstib kütust rõhu all kütusetorusse, kust bensiin siseneb düüside kaudu silindritesse.

Sissepritsega autodel on bensiinimootori toitesüsteemi tööpõhimõte erinev, tänu millele on doseerimine täpsem. Lisaks segatakse pihusti õhk sisselaskekollektoris oleva bensiiniga. Düüs pihustab erinev alt karburaatorist kütust paremini.

Diiselmootorite kütusesüsteem on erinev. Siin tehakse sissepritse iga silindri jaoks eraldi. Hammasrihm varustab õhku ainult põlemiskambritesse. Süsteem sisaldab paaki, filtreid, kütusepumpasid, torusid.

Määrdesüsteem

Bensiini sisepõlemismootori tööpõhimõte hõlmab osade hõõrdumist. Tänu määrimissüsteemile vähenevad okkad hõõrduvate pindade vahel. Osadele tekib õlikile, mis kaitseb pindu otsese kokkupuute eest. Süsteem koosneb pumbast, karterist õli hoidmiseks, filtrist ja ka mootoriploki määrdekanalitest.

Turboülelaadimine

Kaasaegsed autod on varustatud väikeste väikesemahuliste mootoritega, kuid paljudel neist on piisav alt võimsust. See saadakse turbiinide kasutamisega. Bensiinimootori turbiini tööpõhimõte põhineb heitgaaside kasutamisel. Gaasid pöörlevadturbiini tiivik, mis surub õhu põlemiskambritesse. Mida rohkem õhku, seda rohkem kütust tarnitakse, seega ka võimsus.

Jahutussüsteem

Mootori töötamise ajal kuumeneb see oluliselt. Silindrites võib temperatuur ulatuda 800 kraadini. Optimaalse töötemperatuuri säilitamiseks on vaja jahutussüsteemi. Peamine ülesanne on eemaldada silindritest, kolbidest ja muudest osadest liigne kuumus.

Õhusüsteem koosneb plokil olevatest spetsiaalsetest pindadest, mida jahutatakse nende peale õhku puhudes. Vedelikusüsteem pakub jahutussärgi, milles antifriis ringleb. See on otseses kontaktis silindrite välispinnaga. Süsteem koosneb pumbast, termostaadist, torudest liinide ühendamiseks, paisupaagist ja termostaadist.

Elektriseadmed

Selle varustuse tõttu tarnitakse elektrit sõiduki pardavõrku. Elekter on vajalik süütesüsteemi, starteri ja muude seadmete tööks. Elektriseadmeteks on aku, generaator, starter, andurid. Kuigi bensiini- ja diiselmootori tööpõhimõtted on erinevad, on elektriseadmed saadaval ka diiselmootoril.

Süütesüsteem

See süsteem on saadaval ainult bensiinimootoritel. Diiselmootoril süüdatakse kütusesegu kokkusurumise teel. Bensiinimootoris süüdatakse kütus ja õhksäde, mis hüppab õigel ajal küünla elektroodide vahele. Süsteem sisaldab süütepooli, jaoturit, kõrgepinge juhtmeid, süüteküünlaid, elektroonikaseadmeid.

Järeldus

See on kõik seadme ja bensiinimootori tööpõhimõtte kohta. Nagu näete, on kõik väga lihtne, peate lihts alt füüsikaseadusi veidi mõistma.