Belsőégésű motor

Jellemző, hogy az üzemanyag-keveréket az üzemanyag-befecskendező rendszer betáplálásával a motor elosztócsövébe vagy nyitott hengereibe fogadják . Jelenleg ez az Otto ICE domináns változata, mivel lehetővé teszi a motor elektronikus vezérlésének drámai egyszerűsítését. A keverék kívánt homogenitásának mértékét az üzemanyag befecskendező porlasztásának nyomásának növelésével érjük el. Az egyik lehetőség a közvetlen üzemanyag-befecskendezés, amely a nagy egyenletesség mellett lehetővé teszi a motor kompressziós arányának (és ezáltal hatékonyságának) növelését. Először jelentek meg befecskendező rendszerek a repülőgép-hajtóműveken, mivel lehetővé tették a keverék adagolását a motor bármely helyzetében.

Forgódugattyú

Wankel feltaláló javasolta a 20. század elején. A motor alapja egy háromszög alakú forgórész (dugattyú), amely egy speciális 8 alakú kamrában forog, és ellátja a dugattyú, a főtengely és a gázelosztó funkcióit. . Ez a kialakítás lehetővé teszi bármely 4 ütemű Diesel , Stirling vagy Otto ciklus végrehajtását speciális gázelosztó mechanizmus használata nélkül. Egy fordulat alatt a motor három teljes munkaciklust hajt végre, ami egy hathengeres dugattyús motor működésének felel meg. A németországi NSU ( RO-80 autó ), a VAZ a Szovjetunióban (VAZ-21018 Zhiguli, VAZ-416 , VAZ-426 , VAZ-526 ), ​​a Japánban a Mazda (Mazda RX-7 , Mazda RX-8 ). Alapvető egyszerűsége ellenére számos jelentős tervezési nehézséggel rendelkezik, amelyek nagyon megnehezítik széleskörű megvalósítását. A fő nehézségek a forgórész és a kamra közötti tartós, működőképes tömítések kialakításával, valamint a kenőrendszer felépítésével, és ezáltal a környezetvédelmi követelmények teljesítésével kapcsolatosak [27] .

RCV  - belső égésű motor, amelynek gázelosztó rendszere a dugattyú mozgása miatt valósul meg, amely oda-vissza mozgásokat végez, váltakozva áthaladva a szívó- és kipufogócsöveken

A forgódugattyús belsőégésű motorok általában benzint használnak üzemanyagként , de gáz is használható. A forgódugattyús motor a Balandin motor mellett a hajtórúd nélküli belső égésű motorok kiemelkedő képviselője. [28]

Szikragyújtású gázmotorok

Ez egy hagyományos dugattyús belső égésű motor, amely Otto-cikluson működik (szikragyújtással), szénhidrogéneket használ üzemanyagként , amelyek normál körülmények között gáz halmazállapotúak. Ezeket a motorokat széles körben használják például kis és közepes teljesítményű erőművekben , amelyek üzemanyagként földgázt használnak (a nagy teljesítmény területén a gázturbinás erőművek uralkodnak). Dolgozhatnak 2 ütemű cikluson is, de a 4 ütemű változat gyakoribb.

A gázmotoros berendezés jellemzői:

• Cseppfolyósított gáz használata esetén  (akár LPG - hengerben tárolva 16 atm  -ig nyomás alatt ; vagy LNG  - kriogén berendezést igényel) az energiaellátó rendszerben elpárologtató és gázreduktor található, amely után a gázt a motor beszívja a szívócsonk levegő-gáz keverőn keresztül vagy fúvókákon keresztül befecskendezve . Egyes esetekben az elpárologtató és a gázreduktor egy házban van kombinálva.
• CNG tüzelőanyagként történő felhasználása esetén a gázt 150-250 atm nyomású hengerekben  tárolják , van reduktor, de nincs elpárologtató.
• Generátorgázon végzett munka során (a szilárd tüzelőanyag gáznemű tüzelőanyaggá alakításával nyerik, ahol szenet , kokszot , szénbrikettet , tüzelőanyag- pelletet , tűzifát , szenet , tőzeget használnak szilárd tüzelőanyagként ), a belső égésű motorok tüzelőanyagát egy speciális gázgenerátorban szintetizálják. . Az éghető keverék alacsonyabb égési hője miatt a motor teljesítménye általában csökken.

Dugattyús belső égésű motor kompressziós gyújtással

A dízelmotorban az üzemanyag gyulladása másképpen történik. Az üzemanyag egy részét befecskendezik és a fúvókán keresztül a hengerben lévő adiabatikus kompresszióból felmelegített levegőbe fecskendezik be. Az egyes elpárolgó tüzelőanyagcseppek köré permetezve égésközpontok keletkeznek, és az üzemanyag befecskendezésekor az üzemanyag egy része fáklya formájában kiég. Mivel a dízelmotorok nincsenek kitéve a kopogásnak (a sűrítési ütem TDC-je után az üzemanyag szállításának és égésének megkezdése miatt), a kompressziós arányt nem korlátozza a kopogás. 15 fölé emelése gyakorlatilag nem ad hatásfoknövekedést [29] , mivel ebben az esetben a maximális nyomást korlátozza a hosszabb égés és a befecskendezési szög csökkenése. A kisméretű, örvénykamrás dízelmotorok sűrítési aránya azonban akár 26 is lehet, a megbízható gyújtás érdekében nagy hőelvonási körülmények között és a kevésbé merev működés érdekében . A nagyméretű kompresszoros tengeri dízelmotorok sűrítési aránya 11-14 nagyságrendű, hatásfoka pedig több mint 50% [30] . Az indítás megkönnyítése érdekében a dízelmotorok izzítógyertyákkal, elektromos fáklyafúvókákkal vagy egyéb eszközökkel rendelkezhetnek.

A dízelmotorok általában kevésbé gyorsak , ezért a benzinmotorokkal azonos teljesítmény mellett nagyobb forgatónyomaték jellemzi őket a tengelyen. A nagy dízelmotorokat nehéz tüzelőanyaggal, például fűtőolajjal történő üzemeltetésre alakították ki . A nagy dízelmotorok indítása általában sűrített levegővel történik, vagy dízel generátorkészletek esetén egy csatlakoztatott elektromos generátorról , amely indítómotorként működik indításkor .

A modern motorok, az úgynevezett dízelmotorok, nem dízelcikluson , hanem Trinkler-Sabate cikluson működnek vegyes hőellátással. Hátrányuk a munkaciklus sajátosságaiból adódik - a nagyobb mechanikai feszültség, amely megnövekedett szerkezeti szilárdságot igényel, és ennek következtében a méretek, a tömeg és a költség növekedése a bonyolult tervezés és a drágább anyagok használata miatt. Ezenkívül a heterogén égés miatti dízelmotorokat elkerülhetetlen koromkibocsátás és a kipufogógázok megnövekedett nitrogén-oxid -tartalma jellemzi.

Gáz-dízel motor

A kimerült gáz-levegő töltet fő részét, mint minden gázmotornál, elkészítik, de nem elektromos gyertya , hanem a dízelmotorhoz hasonlóan a hengerbe fecskendezett dízel üzemanyag pilotadagja gyújtja meg. Általában lehetséges tisztán dízelciklussal üzemeltetni. Alkalmazás: nehéz teherautók, autóbuszok, dízelmozdonyok (gyakran tolatás). A gáz-dízel motorok a gázmotorokhoz hasonlóan kevesebb károsanyag-kibocsátást termelnek, ráadásul a földgáz olcsóbb. Egy ilyen motort gyakran soros utólagos felszereléssel kapnak, miközben a dízel üzemanyag megtakarítás (a gázzal való helyettesítés mértéke) körülbelül 60% [31] . Külföldi cégek is aktívan fejlesztenek ilyen terveket [32] .

Diesel Hammer

A dízelmotorok egy típusa, amelynek energiakimenete dugattyús ( nők ). Nincs benne forgattyús mechanizmus, hűtő- és kenőrendszer. Az üzemanyag porlasztása a régebbi kiviteleknél akkor következik be, amikor egy nő beüti a lyukat a chabotba, az újabbaknál fúvókával szórják be.

Szabaddugattyús belső égésű motor

A dízelmotorok olyan típusa, amelynek energiakibocsátása sűrített gáz energia formájában történik. A hengerben rezgő dugattyú a dugattyú alatti térben lévő gáz összenyomásával energiát ad le. Így megszűnik a külön dugattyús vagy centrifugális kompresszor, valamint a forgattyús mechanizmus igénye.

Kombinált égésű motor

A kombinált belsőégésű motor dugattyús és lapátos gépek (turbina, kompresszor) kombinációja, amelyben mindkét gép összehasonlítható mértékben vesz részt a munkafolyamat megvalósításában. Példa a kombinált belső égésű motorra a dugattyús motor gázturbinával (turbóval). A kombinált motorok elméletéhez nagy mértékben hozzájárult a szovjet mérnök, A. N. Shelest professzor .

A kombinált motorok leggyakoribb típusa a turbófeltöltős dugattyú. A turbófeltöltő vagy turbófeltöltő (TK, TN) olyan kompresszor , amelyet kipufogógázok hajtanak meg . Nevét a "turbina" szóból kapta (fr. turbina lat. turbóból - forgószél, forgás). Ez az eszköz két részből áll: egy kipufogógázokkal meghajtott turbina -rotorkerékből és egy közös tengely két végére rögzített centrifugális kompresszorból . A munkaközeg (jelen esetben a kipufogógázok) sugara a forgórész kerülete körül rögzített lapátokra hat, és azokat a tengellyel együtt mozgásba hozza, amely hőálló ötvözetből van a turbina rotorjával egybeépítve. . A tengelyen a turbina forgórészén kívül alumíniumötvözetből készült kompresszorrotor van rögzítve, amely a tengely forgásakor levegőt pumpál a belső égésű motor hengereibe. Így a kipufogógázok turbinalapátokra gyakorolt ​​hatása következtében a turbina rotorja, a tengely és a kompresszor rotorja egyszerre forog. A turbófeltöltő és az intercooler (intercooler) együttes használata lehetővé teszi a belső égésű motor hengereinek sűrűbb töltését (a modern turbófeltöltős motorokban ezt a sémát használják). Egyes sémákban a motoroknak két vagy több fokozata van, általában közhűtéssel, és a turbófeltöltők szabályozottak (a befecskendezés mennyisége korlátozott), ami elvileg lehetővé teszi, hogy különféle lehetőségeket kapjon a teljesítmény sebességtől való függésére. (javult a szállítási teljesítmény).

A feltöltött hajtóművek a sugárhajtóművek megjelenése előtt az egyedüliek voltak a nagy magassági repülésben, a levegő sűrűségének magassággal történő csökkenése miatt ; széles körben használják a dízelmotorokban (lehetővé teszik a fajlagos teljesítménymutatók növelését a szívómotoros ICE-k szintjére és magasabbra), ritkábban a benzinmotorokban . A turbófeltöltés (nyomásszabályozó), valamint a gázelosztó mechanizmus beállításaival , amelyek együttesen határozzák meg a motor hengereinek feltöltését, javíthatók a szállítási jellemzők.

Jet engine

A fúvókán keresztül kibocsátott égéstermékekből a reaktív erő révén tolóerőt fejleszt ki. A munkaközeg felgyorsítására mind az égés során felmelegedés következtében fellépő gáztágulást ( termikus sugárhajtóművek ) , mind más fizikai elveket alkalmaznak, például a töltött részecskék felgyorsítását elektrosztatikus térben (lásd ionmotor ).

A sugárhajtómű egyesíti a tényleges motort a légcsavarral , vagyis csak a munkafolyadékkal való kölcsönhatás révén hoz létre tapadást, támogatás vagy más testekkel való érintkezés nélkül. Emiatt leggyakrabban repülőgépek , rakéták és űrhajók meghajtására használják .

Gázturbinás motor

Jellemzője, hogy a kompresszorrészben a munkaközeg összenyomódik, az égés után a (hőtágulás miatt) jelentősen megnövekedett térfogatú égéstermékek áthaladnak a turbina részen. Gázturbinás motornál a turbina tengelyére adják át a teljesítményt, turbóhajtóműnél az égéstermékek mozgása hoz létre motor lendületet.

Lőfegyverek

Ez a legelső típusú dugattyús belső égésű motor a feltalálás idején [33] [34] .

A lőfegyverek, mint hőmotorok sajátossága a szilárd tüzelőanyag , amely nagy térfogatú égéshővel és égési sebességgel rendelkezik, amely többszörösen növeli az égéstermékek térfogatát, és hatékonyan gyorsítja a csőből kilökődő golyókat vagy lövedékeket. (henger) dugattyúként szolgáló .

Más motorokhoz hasonlóan a lőfegyverek is lehetnek lég- és folyadékhűtésesek; masszív fegyvertartókban minden lövés után a cső hűtésére kényszerített öblítést alkalmaznak. Az üzemanyag meggyullad az indító tüskéjének megütésével . Minden munkaciklussal egy ilyen motor felgyorsít egy golyót vagy lövedéket , amely nagy távolságra pontosan eltalálja az ellenséget a harcos fizikai erőfeszítése nélkül.

ICE rendszerek

A forró gáz energiájának nyomatékká vagy transzlációs mozgássá alakítását biztosító fő (funkcionális) részeken kívül a belső égésű motorok további rendszerekkel rendelkeznek: üzemanyag-ellátás, kenés , hűtés , indítás ; a motor kialakításától függően - gázelosztó rendszerek , üzemanyag-befecskendezés , gyújtás és mások. Ezeknek a rendszereknek a hatásfoka, különösen az üzemanyag- és levegőellátással kapcsolatos, közvetlenül befolyásolja a motor teljesítményét, hatásfokát és környezetbarát jellegét, míg a többi rendszer (indítórendszer, kenés, hűtőrendszer, légtisztító rendszer) jellemzői. főként súly- és méretmutatók és erőforrás [35] .

A belső égésű motor jellemzői

A motor fogyasztói tulajdonságai (mintaként klasszikus dugattyús vagy nyomatékot adó kombinált motort veszünk) a következő mutatókkal jellemezhetők:

1. Tömegmutatók, kg per liter munkatérfogat (általában 30-80) - fajsúly ​​és kW / kg - fajlagos teljesítmény. Fontosabbak a közlekedésben, különösen a légi közlekedésben, a hajtóművekben.
2. Fajlagos üzemanyag-fogyasztás , g/l. s. * óra (g / kW * h), vagy meghatározott típusú, eltérő sűrűségű és aggregált tüzelőanyag-típusok esetén l / kW * h, m 3 / kW * h.
3. Erőforrás órákban (órákban). A belső égésű motorok egyes alkalmazásai nem igényelnek nagy erőforrást (belső égésű motorok, ATGM -motorok , torpedók és drónok indítása), ezért előfordulhat, hogy a tervezésük nem tartalmazhat például olaj- és légszűrőket. Az ilyen specifikus belső égésű motorok, például a lőfegyverek erőforrását a csőcsere előtt leadott lövések számában számítják ki. A legtartósabb motoroknak tíz- és százezer órás erőforrással kell rendelkezniük (hajó és erős álló helyzetben), amely megfelel a hajó vagy az erőmű erőforrásának.
4. Környezeti jellemzők ( függetlenül és a jármű részeként egyaránt ), amelyek meghatározzák a működési lehetőséget.
5. A nyomatékgörbét a fordulatszám függvényében meghatározó szállítási jellemzők . Amikor a motor csavaros karakterisztikán működik , általában sebességváltó nélkül, nincs szükség a szállítási karakterisztika speciális beállítására, de autókban és traktorokban a jó szállítási jellemzők (nagy nyomatéktartalék, alacsony fordulatszám ) csökkenthetik a szállítási karakterisztikát. fogaskerekek a sebességváltóban és megkönnyítik a vezérlést.
6. A motor zaját gyakran a luxusautó-modellekben vagy tengeralattjárókban való felhasználás határozza meg . A zaj csökkentése érdekében gyakran csökkentik a motortartó merevségét, bonyolítják a kipufogórendszereket (például a külső motoroknál a kipufogógázok propellerén keresztül), valamint a motorháztetőt is.

Sebesség jellemzői

A teljesítményt a kimenő tengelyre szállító belső égésű motorokat általában a tengely fordulatszámától függő nyomaték- és teljesítménygörbék jellemzik (a minimális stabil alapjárati fordulatszámtól a lehető legnagyobbig, amelyen a belső égésű motor hosszú ideig üzemképes meghibásodás nélkül) [36] . E két görbe mellett egy fajlagos üzemanyag-fogyasztási görbe [37] is bemutatható . Az ilyen görbék elemzésének eredményei alapján meghatározzák a nyomatéktartalék tényezőt (más néven alkalmazkodóképességi tényezőt) és más, a sebességváltó kialakítását befolyásoló mutatókat [38] .

A fogyasztók számára a gyártók ISO-1585 nettó teljesítményű külső fordulatszám-karakterisztikát biztosítanak az ICE teljesítmény mérésére vonatkozó regionális szabványnak megfelelően, amely függ a hőmérséklettől, a nyomástól, a levegő páratartalmától, a felhasznált üzemanyagtól és a beépített egységek teljesítménylevételétől. 1972-ig az amerikai gyártók motorjait más szabvány (SAE Gross), később SAE Net (bruttó, illetve hasznos teljesítmény mérése) szerint tesztelték.

Ezt a karakterisztikát külsőnek nevezik, mert a teljesítmény- és nyomatékvonalak a részleges fordulatszám-karakterisztikán felül haladnak, és az üzemanyag-ellátással (abszolút fordulatszám - lásd alább) nem lehet ezt a görbét meghaladó teljesítményt elérni.

Az 1980-as és korábbi publikációk bruttó teljesítménymérések alapján adják meg a fordulatszám-karakterisztikát (a fenti grafikonon a nyomatékgörbe is látható). Ezt a teljesítményt a külső motoregységek (ventilátor, vízszivattyú, generátor) hajtásainak veszteségeinek figyelembevétele nélkül határozzák meg. A főtengely által hajtott fogyasztók közül ebben az esetben csak az olajszivattyú és a vezérműtengely (tengelyek) marad meg.

A teljes sebesség mellett a szállítási sebességváltók számításaiban aktívan használják a részleges fordulatszám-karakterisztikát  - a motor hatékony teljesítményét az üzemanyag-ellátó szabályozó (vagy benzinmotorok esetén a fojtószelep) közbenső helyzeteiben [38] . Az ilyen jellemzőkkel rendelkező légcsavarokkal rendelkező járművek esetében a légcsavar karakterisztikája az állítható dőlésszögű légcsavar dőlésszögének különböző helyzeteiben van megadva [39] .

Vannak más jellemzők, amelyeket nem tesznek közzé a fogyasztók számára, például a kijelzett teljesítmény, a tüzelőanyag-fogyasztás és a jelzett nyomaték görbéivel, és amelyeket a belső égésű motor kiszámításához használnak, valamint az abszolút fordulatszám-karakterisztikát , amely a lehetséges maximális értéket mutatja. adott motor teljesítménye, amely több üzemanyag adagolásával érhető el, mint névleges üzemmódban. A dízelmotorokhoz füstvezetéket is építenek , amely mögött nem szabad dolgozni [40] .

Az abszolút karakterisztikával kapcsolatos munkát gyakorlatilag nem végzik el (kivéve a belső égésű motor indítását), mivel ez csökkenti a motor hatékonyságát és környezetbarát jellegét, csökkenti az erőforrást (különösen a dízelmotoroknál, amelyekben a füstvonal mögötti működés csökkenti a motort forrás néhány órára) [41] .

A dízel és a szikramotor fordulatszám-karakterisztikája közötti jellegzetes különbséget (a nagy sebességek tartományában a második éles csökkenés részleges fordulatszám-karakterisztikája) a teljesítményszabályozás eltérő módja okozza: gáz- és benzinmotorokban a levegőellátás vagy az éghető keveréket fojtószelep korlátozza ( mennyiségi szabályozás ), és a fojtószelep növekedésével a henger töltése a fordulatszám növekedésével meredeken csökken, míg a dízelmotorokban a levegő mennyisége változatlan marad ( minőségszabályozás ) , és a forgatónyomaték megközelítőleg a ciklusonkénti üzemanyag-ellátás arányában csökken [42] .

Ez két következménnyel jár: először is, a benzinmotorok alkalmazkodóképességi tényezője magasabb , és ezért az ilyen motorral felszerelt autók sebességváltója kevesebb sebességfokozattal rendelkezik; másodszor, a dízelmotorok sokkal kevésbé csökkentik hatásfokukat, ha részleges fordulatszámon működnek [43] . Ebből a szempontból a hengerekbe befecskendezős (FSI) motorok későbbi modelljei részterhelésnél kevésbé fojtolnak, míg a hengerekben úgynevezett réteges keverékképződés megy végbe (a középen lévő üzemanyagsugár körüli égésközpontot levegő veszi körül) . A hatékonyság növekedésével egyidejűleg egy ilyen égési folyamat csökkenti a kibocsátást [44] . Így ezeknek a motoroknak a jellemzői az említettek között vannak.

Másrészt az elmúlt évtizedekben a dízelmotor fojtószelepét aktívan alkalmazzák, a szállítási teljesítmény javítása érdekében. A fojtás a turbófeltöltővel felszerelt dízelmotoroknál éri el a legnagyobb hatást [45] .

ICE erőforrás

Ezt nagyban meghatározza a tervezés és a kényszerítés mértéke. A közelmúltban a környezetvédelmi követelmények növekedése miatt a motor megengedett maximális élettartamát nemcsak a teljesítmény és az üzemanyag-fogyasztás csökkenése, hanem a káros kibocsátások növekedése is korlátozza.

Dugattyús és forgómotoros belsőégésű motoroknál az erőforrás nagyrészt a dugattyútömítések (dugattyúgyűrűk) vagy a forgórész (végtömítések) kopásából, a gázturbinás és sugárhajtóműveknél az anyag szilárdsági tulajdonságainak elvesztéséből és a dugattyú deformációjából adódik. pengék. Minden esetben a csapágyak és a tengelytömítések fokozatos kopása következik be, és a motor fő mechanizmusának a segédegységektől való függése miatt az erőforrást az első meghibásodása korlátozza.

A motoroknál jellemzően a szűrők, valamint az olaj, a gyújtógyertyák, a vezérműszíjak vagy a láncok öblítéséhez vagy cseréjéhez kapcsolódó szervizintervallumok vannak. Kiviteltől függően a motoroknak különféle ellenőrzési és beállítási munkákra van szükségük, hogy garantálják a következő időszakot a hibamentesen. Azonban még minden karbantartási szabály mellett is fokozatosan elhasználódik a motor. Az üzem által kialakított erőforráson túl (a kopóalkatrészek keménysége és csiszolása, valamint a termikus viszonyok miatt) minden egyéb tényező változatlansága mellett a motor sokkal tovább bírja részteljesítményű üzemmódokban [46] .

ICE meghibásodások és javítások

Pénzügyi okokból a tervezés során lefektetett erőforrást fel kell használni (a becsült tartósság növekedésével, a motor tömegének és költségének növekedésével), azonban az üzemi körülmények természetes változása miatt egyes motorok korábban meghibásodhatnak a tervezettnél. A teljes meghibásodás mellett a javításra való távozás oka lehet a környezetvédelmi követelmények megsértése, a teljesítmény csökkenése, az üzemanyag-fogyasztás növekedése, a felgyorsult kopás (kopogás, kopás) stb.

A belső égésű motorok javítását áram-, köztes- és tőkejavításra osztják. Az első azt jelenti, hogy a fő alkatrészeket változtatás nélkül kell hagyni (dugattyúknál - a dugattyúk és a főtengely eltávolítása nélkül), a második - a fő alkatrészek részleges megváltoztatását (dugattyúsoknál - a dugattyúgyűrűk, tengelybetétek cseréje csiszolás nélkül), a nagy részét a fő alkatrészek cseréje és a tengely köszörülése tartalmazza. A gázturbinás erőműveknél nem végeznek köztes javításokat.

A magas környezetvédelmi követelmények számos motorgyártó üzem politikájában olyan változást idéztek elő, amelyek korábban sok köztes méretet hagytak javításra, így a modern motorok vagy kevés javítási mérettel rendelkeznek, vagy egyáltalán nem biztosítottak a fúrásukat. Ezt ellensúlyozza a nagyjavításhoz szükséges erőforrások (vagy teljes erőforrások) növekedése. Az üzemi feltételek megsértése miatti idő előtti motormeghibásodás elkerülése érdekében az olaj, a hűtőfolyadék, a hőmérséklet, a vibráció (terhelésmérő cellák) és mások szintjét figyelő eszközökkel vannak felszerelve. Az elektronikusan vezérelt üzemanyag-adagolás és a gyújtás időzítése párosulva a modern motor egyre inkább számítógépessé válik. A meghibásodások diagnosztizálása sok esetben a jármű diagnosztikai csatlakozójához csatlakoztatott, úgynevezett motorvizsgálókkal történik. Ha azonban mechanikai, nem pedig szoftveres vagy elektronikus meghibásodás történik, a motor továbbra is részleges vagy teljes (nagy) javításra szorul .

A belső égésű motorok hatása a környezetre, a belső égésű motorok tervezésének környezetvédelmi követelményei

A belső égésű motor belsejében az üzemanyag égetése mellett nitrogén-oxidok (NOx), szén-monoxid (CO) és különféle szénhidrogének (CxHy, gyakran CH-t írnak) képződése is zajlik. A dízelmotorok elemi szenet is bocsáthatnak ki korom (C) formájában. A keletkező anyagok mennyisége végső soron a folyamatban lévő munkafolyamattól függ, különösen az égési hőmérséklettől, az égéstér falaival szomszédos területeken (lángoltó zónák) lévő tüzelőanyag mennyiségétől, az égési időtől, valamint a homológiától. és az üzemanyag elemi összetétele (például a hidrogén üzemanyag nem tud CO, CH és C kibocsátást kibocsátani, mert nem tartalmaz szenet; a magas aromás tartalmú benzinek nagy benzo-alfa-pirén kibocsátást produkálnak stb.). Ezek az anyagok károsítják a környezetet és az embert, ezeket káros kibocsátásoknak nevezik [2] . A jármű üzemanyag-fogyasztásának csökkentése a kilométerenkénti káros kibocsátást is csökkenti. Ez mutatja az üzemanyag-hatékonyság fontosságát azokban a járművekben , amelyek a világ szennyezésének több mint felét bocsátják ki.

A belső égésű motorok bevezetésének első évtizedeiben a káros kibocsátásokra nem fordítottak kellő figyelmet, mivel kevesebb volt az autó és a motor. A jövőben a gyártók kötelesek voltak betartani bizonyos emissziós előírásokat, amelyek az évek során egyre szigorodnak. A kibocsátás csökkentésének elvileg három módja van [47] :

1. Környezetbarát üzemanyag választás ( hidrogén , földgáz ) vagy a hagyományos folyékony üzemanyagok (benzin és Euro-5 dízel üzemanyag) továbbfejlesztése.
2. A motorciklus paramétereinek megváltoztatása vagy újak fejlesztése (sűrítési arány csökkentése, töltésrétegezés, hengeren belüli befecskendezés, oxigénérzékelőket használó számítógépes vezérlőrendszerek, Common rail rendszer dízelmotorokon stb.).
3. Káros kibocsátások tartalmának csökkentése termikus (korábban) és katalizátoros (jelenlegi) konverterekkel.

A fejlett országokban meglévő toxicitási szabványok általában több módszer egyidejű alkalmazását teszik szükségessé [47] . Ebben az esetben általában romlik mind az autók, mind a teljes szállítási (beleértve a finomítókat is) üzemanyag-hatékonysága, mivel a motorok hatékonyságának és környezetbarátságának optimális ciklusai általában nem esnek egybe, és a rendkívül környezetbarát üzemanyag előállítása több energiát igényel.

A káros kibocsátások legnagyobb százaléka a szárazföldi közlekedésből származik, elsősorban az autókból és a teherautókból. A rájuk szerelt dugattyús motorok a nagy hatásfok elérése érdekében magas égési hőmérséklettel rendelkeznek, amelyen nitrogén-oxidok képződnek. A szénhidrogén kibocsátást nagymértékben korlátozzák a hatékonyan működő katalizátorok, de sajnos a motor felmelegedésekor és alapjáraton a kipufogógázok alacsony hőmérséklete miatt hatásfokuk csökken.

A belső égésű motorok ugyanazon változataiban, mint a gázturbina és a sugárhajtómű, az égés folyamatosan szerveződik, és a maximális hőmérséklet alacsonyabb. Ezért általában alacsonyabb az el nem égett szénhidrogén-kibocsátásuk (a kisebb lángoltási zóna és elegendő égési idő miatt), valamint a nitrogén-oxidok kibocsátása (az alacsonyabb maximális hőmérséklet miatt). Az ilyen motorokban a hőmérsékletet a lapátok, fúvókák, vezetők hőállósága korlátozza , szállítómotoroknál pedig 800...1200 ° C [48] . A környezeti teljesítmény javítása, például a rakéták esetében, általában az üzemanyagok kiválasztásával érhető el (például folyékony oxigént és hidrogént használnak az UDMH és a nitrogén-peroxid helyett).

Korábban az autó- és repülőgépmotorok ólmozott benzint használtak, amelynek égéstermékei ólmot tartalmaztak , amely gyakorlatilag nem ürült ki az emberi szervezetből . A szennyezés leginkább a síkvidéki, dombokkal körülvett nagyvárosokat érinti: ha nincs szél, szmog képződik bennük . Jelenleg nemcsak magukat a káros kibocsátásokat szabványosítják, hanem a járművek szén-dioxid- és vízkibocsátását is (az éghajlatra gyakorolt ​​hatás miatt).

A közelmúltban komoly aggodalmak merültek fel a fosszilis tüzelésű motorok (a legtöbb belső égésű motor) további használatával kapcsolatban a globális felmelegedés problémájával kapcsolatban [49] [50] . Az új környezetvédelmi szabványok 2025-től kezdődő Európában történő bevezetése miatt az európai autógyártók azt tervezik, hogy áttérnek az elektromos járművek gyártására [51] . Ez nem csak az autók számának növekedésének köszönhető, hanem a károsanyag-kibocsátásnak a teljes ökoszisztémára gyakorolt ​​hatásának is: kiderült például, hogy a káros kibocsátások (amelyeket nagyrészt az autók okoznak) 25%-kal csökkentik a mezőgazdaság termelékenységét [52] ] .

A belső égésű motorok fejlettségi szintje, mint a műszaki haladás mércéje

A belső égésű motor fejlesztése nem triviális, hiszen sok út vezet a célhoz. A legjobb kiválasztása (egy adott területre és követelményekre vonatkoztatva) a többtényezős optimalizálás példája. Itt nem elég az intuíció, nagy kiadások szükségesek az opciók kidolgozásához, erőforrás-tesztekhez. A motorgyártás fejlődésének trendjei számos lehetőséget kínálnak a továbbfejlesztésre [53] .

A belső égésű motorok alkatrészeivel szemben támasztott magas követelmények, a technológiai sorrend összetettsége (anyagok, feldolgozás), a gyártási ciklus (áramlási sebesség, hibalehetőség), a gyártási méret (több millió darab), a magas szintű verseny és a világgazdasági integráció teszi lehetővé Az állami technológiai színvonalat a gyártott belső égésű motorok szintje alapján lehet megítélni. A nagy teljesítményű motorok nemcsak gazdaságos és környezetbarát járművek létrehozását teszik lehetővé, hanem önálló fejlesztések lefolytatását is olyan területeken, mint a hadtudomány, a rakétatudomány (különösen az űrprogramok) [54] . A high-tech iparágak a mérnöki közösségek kikristályosodásának, új ötletek születésének központjaként szolgálnak. Így a szállítószalag összeszerelést először a belső égésű motorral felszerelt járművek összeszerelésében vezették be. Számos jármű karbantartása és vezetése számos új szakmát, munkahelyet, üzleti gyakorlatot, sőt életstílust is teremtett ( utazó eladók , utazók ). Nem túlzás azt állítani, hogy a belső égésű motor megjelenése forradalmasította az egész világot [55] .

Lásd még

• Belső égésű motor indítása
• Forgómotor: tervezés és osztályozás
• Forgódugattyús motor
• Kombinált turbó motor
• Gázgenerátoros autó
• Szintetikus folyékony üzemanyag
• A jármű üzemanyag-fogyasztása
• Motor nagyjavítás

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 Belső égésű motor - Nagy orosz enciklopédiák . Nagy Orosz Enciklopédia . Letöltve: 2021. május 23. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 10. (Orosz)
2. ↑ 1 2 Matskerle Yu. Modern gazdaságos autó. - Moszkva: Mashinostroenie, 1987.
3. ↑ Környezetvédelmi osztályok a közlekedési szabályokban 2021. július 1-től https://pddmaster.ru/pdd/ekologicheskiy-klass.html A Wayback Machine 2021. december 6-i archív példánya
4. ↑ A fegyverek fejlődése a háborúkban . v-nayke.ru _ Letöltve: 2021. december 3. Az eredetiből archiválva : 2021. december 3. (határozatlan)
5. ↑ A hajó gőzgépeinek típusai, előnyei és hátrányaik. . előadások.org. Letöltve: 2019. július 22. Az eredetiből archiválva : 2019. július 22. (határozatlan)
6. ↑ Sharoglazov B.A., Farofontov M.F., Klementiev V.V. [ https://www.susu.ru/sites/default/files/book/dvigateli_vnutrennego_sgoraniya._teoriya_modelirovanie_i_raschet_processov.pdf BELSŐ ÉGÉSŰ MOTOROK: FOLYAMATOK ELMÉLETE, MODELLEZÉSE ÉS SZÁMÍTÁSA]. - Cseljabinszk: Dél-Urali Állami Egyetem, 2005. Archiválva : 2021. június 10. a Wayback Machine -nél
7. ↑ A belső égésű motorok keletkezésének története . www.dyrchik.ru _ Letöltve: 2021. május 24. Az eredetiből archiválva : 2021. május 24. (határozatlan)
8. ↑ Az első belső égésű motor: történelem, tények . autodriveli.com . Letöltve: 2021. május 24. Az eredetiből archiválva : 2021. május 24. (határozatlan)
9. ↑ Sugárhajtómű. Feltalálás és gyártás története . www.diagram.com.ua _ Letöltve: 2021. május 24. Az eredetiből archiválva : 2021. május 24. (határozatlan)
10. ↑ A belső égésű motor története . azbukadvs.ru. Letöltve: 2019. július 25. Az eredetiből archiválva : 2019. július 25. (határozatlan)
11. ↑ Belső égésű motor (ICE): készülék, működési elv és osztályozás . pro-sensys.com . Letöltve: 2021. június 6. Az eredetiből archiválva : 2021. június 6.. (Orosz)
12. ↑ JET ENGINE • Great Russian Encyclopedia – elektronikus változat . bigenc.ru . Letöltve: 2021. június 6. Az eredetiből archiválva : 2021. június 6.. (határozatlan)
13. ↑ A sugárhajtású repülés fejlődése (A. Ponomarev Mérnöki és Műszaki Szolgálat főhadnagya) ] . fegyverek-világ.ru . Letöltve: 2021. május 23. Az eredetiből archiválva : 2021. május 23. (határozatlan)
14. ↑ A belső égésű motorok típusai . carsweek.ru Letöltve: 2019. július 22. Az eredetiből archiválva : 2019. július 22. (Orosz)
15. ↑ ICE besorolás . Letöltve: 2022. március 29. Az eredetiből archiválva : 2021. március 2. (határozatlan)
16. ↑ Alekszandr Zsigadlo, Jurij Makusev, Larisa Volkova. Az üzemanyagok és olajok felhasználási technológiája . — Liter, 2022-07-21. — 144 p. - ISBN 978-5-04-454520-5 .
17. ↑ Szovjet katonai enciklopédia: Radio control-Tachanka . - Katonai Könyvkiadó, 1979. - 744 p.
18. ↑ Valerij Osztrikov, Alekszandr Petrasev, Szergej Szazonov, Alla Zabrodszkaja. Üzemanyag, kenőanyagok és műszaki folyadékok . — Liter, 2022-05-15. — 246 p. — ISBN 978-5-04-189346-0 .
19. ↑ A hivatalos biztonsági dokumentumok kifejezéseinek szószedete . — Liter, 2022-01-29. — 744 p. - ISBN 978-5-04-087018-9 .
20. ↑ S. M. Kadirov. Belső égésű motorok . — Liter, 2022-05-15. — 474 p. — ISBN 978-5-04-190251-3 .
21. ↑ Kalinina T.A. Olaj és gáz kémiája. Oktatási-módszertani komplexum . — „Prospekt Kiadó”, 2015-08-18. — 241 p. — ISBN 978-5-392-19356-1 .
22. ↑ S. M. Kadirov, S. E. Nyikityin, L. Ahmetov. Gépkocsi- és traktormotorok . — Liter, 2022-05-15. — 618 p. - ISBN 978-5-04-048989-3 .
23. ↑ Paul Eden, S. Moen. Repülőgép. Az Illusztrált Enciklopédia . — Liter, 2022-05-15. — 385 p. — ISBN 978-5-04-376437-9 .
24. ↑ Mihail Ivanovics Sheveli︠u︡k. Teoreticheskie osnovy proektirovanii︠a︡ zhidkostnykh raketnykh dvigateleĭ . — gos. tudományos-technikai. izd-vo, 1960. - 700 p.
25. ↑ 1 2 FŰTŐMOTOR | Enciklopédia a világ körül . www.krugosvet.ru _ Letöltve: 2021. június 11. Az eredetiből archiválva : 2021. június 11. (Orosz)
26. ↑ A nap figurája: hány autó van a bolygón? : . Autonews. Letöltve: 2020. június 10. Az eredetiből archiválva : 2020. június 10. (Orosz)
27. ↑ Forgódugattyús motor - A "Behind the volán" magazin enciklopédiája . wiki.zr.ru. Letöltve: 2020. április 18. Az eredetiből archiválva : 2020. február 21. (határozatlan)
28. ↑ Balandin motorja . Letöltve: 2022. március 20. Az eredetiből archiválva : 2022. március 20. (határozatlan)
29. ↑ A kompresszió folyamata a dugattyúban . vdvizhke.ru. Letöltve: 2019. július 15. Az eredetiből archiválva : 2019. július 15. (határozatlan)
30. ↑ Pavel Alekszandrovics Dorokhov, Nguyen Dinh Hiep. A sűrítési arány tengeri belső égésű motorok teljesítményére gyakorolt ​​hatásának tanulmányozása  // Az Astrakhan Állami Műszaki Egyetem közleménye. Sorozat: Tengerészeti berendezések és technológia. - 2009. - Kiadás. 1 . — ISSN 2073-1574 . Archiválva az eredetiből 2019. július 15-én.
31. ↑ Gáz-dízel metánon | Gáz a motorokban . Letöltve: 2019. július 25. Az eredetiből archiválva : 2019. július 25. (Orosz)
32. ↑ Gázdízel motorok műszaki jellemzői és a gáz-dízel eljárás kísérleti és elméleti tanulmányainak elemzése . Studref. Letöltve: 2019. július 25. (határozatlan)
33. ↑ 1 2 LŐFegyver • Nagy orosz enciklopédia - elektronikus változat . bigenc.ru . Letöltve: 2021. november 14. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 13. (határozatlan)
34. ↑ LŐFegyverek - információk az Encyclopedia World History portálon . w.histrf.ru . Letöltve: 2021. szeptember 18. Az eredetiből archiválva : 2021. szeptember 18. (határozatlan)
35. ↑ Motor. A belső égésű motorok osztályozása, mechanizmusai és rendszerei . ustroistvo-avtomobilya.ru _ Letöltve: 2021. január 23. Az eredetiből archiválva : 2021. január 30. (határozatlan)
36. ↑ A motor jellemzői - A "Behind the volán" magazin enciklopédiája . wiki.zr.ru. Letöltve: 2020. február 11. Az eredetiből archiválva : 2020. február 20. (határozatlan)
37. ↑ A motor fordulatszáma . stroy-technics.ru Letöltve: 2020. február 11. Az eredetiből archiválva : 2020. február 20. (határozatlan)
38. ↑ 1 2 A BELSŐ ÉGÉSŰ MOTOR KÜLSŐ SEBESSÉGESSÉGÉNEK SZÁMÍTÁSA - A tudomány és az oktatás modern problémái (tudományos folyóirat) . www.science-education.ru. Letöltve: 2020. február 11. Az eredetiből archiválva : 2021. április 11. (határozatlan)
39. ↑ CSAVAR JELLEMZŐI a fő motor működéséhez - Tengeri kifejezések szótára a Korabel.ru oldalon . www.korabel.ru Letöltve: 2020. február 11. Az eredetiből archiválva : 2020. február 20. (Orosz)
40. ↑ Nagysebességű külső karakterisztika - Gépészmérnöki Enciklopédia XXL . mash-xxl.info. Letöltve: 2020. február 11. Az eredetiből archiválva : 2020. február 20. (határozatlan)
41. ↑ Dízelmotorok külső fordulatszám-karakterisztikája - Mechanical Engineering Encyclopedia XXL . mash-xxl.info. Letöltve: 2020. február 11. Az eredetiből archiválva : 2020. február 20. (határozatlan)
42. ↑ A belső égésű motor szabályozása. . vdvizhke.ru . Letöltve: 2021. május 18. Az eredetiből archiválva : 2021. május 18. (határozatlan)
43. ↑ Sidorov V. N., Tsarev O. A., Golubina S. A. A belső égésű motorra jellemző külső sebesség kiszámítása  // A tudomány és az oktatás modern problémái. - 2015. - Kiadás. 1-1 . — ISSN 2070-7428 . Archiválva : 2021. május 18. (Orosz)
44. ↑ Közvetlen üzemanyag-befecskendező rendszer - berendezés, működési elv . systemauto.ru . Letöltve: 2021. május 18. Az eredetiből archiválva : 2021. december 23. (határozatlan)
45. ↑ Mozdonyok és tengeri dízelmotorok hatékonyságának növelése alacsony terhelésen és alapjáraton a töltőlevegő fojtásával . cyberleninka.ru . Letöltve: 2021. május 18. Az eredetiből archiválva : 2021. május 18. (határozatlan)
46. ↑ Milyen erőforrásokra tervezték a modern motorokat? . aif.ru (2019. május 21.). Letöltve: 2021. május 14. Az eredetiből archiválva : 2021. május 14. (határozatlan)
47. ↑ 1 2 Hillard D., Springer J. Benzinüzemű járművek üzemanyag-hatékonysága. - Moszkva: Mashinostroenie, 1988. - 504 p.
48. ↑ 3. Gázturbinás egységek ciklusai (GTU) . StudFiles. Letöltve: 2020. január 11. Az eredetiből archiválva : 2020. január 11. (Orosz)
49. ↑ A globális felmelegedés megállítása: hogyan küzd Európa az éghajlatváltozás ellen ? Europulse portál. Letöltve: 2019. december 28. Az eredetiből archiválva : 2019. december 28.. (Orosz)
50. ↑ Alexandra Fedorovna Serdyukova, Dmitrij Alekszandrovics Barabanscsikov. A járművek hatása a környezetre  // Fiatal tudós. - 2018. - Kiadás. 211 . - S. 31-33 . — ISSN 2072-0297 . Az eredetiből archiválva : 2019. december 28.
51. ↑ Mi lesz az ICE-vel: 3 forgatókönyv és Oroszország különleges útja . www.zr.ru _ Letöltve: 2021. május 14. Az eredetiből archiválva : 2021. május 14. (határozatlan)
52. ↑ Nabiullin R.i., Koshkina A.o., Khokhlov A.v., Gusarov I.v. A motor-üzemanyagok minőségének hatása a belső égésű motorok kipufogógázainak toxicitására  (rus.)  // Modern berendezések és technológiák. - 2015. - Kiadás. 1 . — ISSN 2225-644X . Archiválva : 2021. május 14.
53. ↑ A belső égésű motorok fejlesztésének kilátásai (hajógyártás / technológia) - Barque.ru . www.barque.ru Letöltve: 2019. július 18. Az eredetiből archiválva : 2019. július 18. (határozatlan)
54. ↑ Találkozó a repülőgép-hajtóművek fejlesztéséről . Oroszország elnöke . Letöltve: 2021. május 23. Az eredetiből archiválva : 2021. május 23. (Orosz)
55. ↑ Archivált másolat . Letöltve: 2019. július 18. Az eredetiből archiválva : 2019. július 12. (határozatlan)

Irodalom

• Kushul V. M. Meet: egy új típusú motor. - L .: Hajógyártás, 1966. - 120 p.
• Tengeri belső égésű motorok: tankönyv. / Yu. Ya. Fomin, A. I. Gorban, V. V. Dobrovolsky, A. I. Lukin és mások - L .: Hajógyártás, 1989. - 344 p.
• Belső égésű motorok. Dugattyús és kombinált motorok munkafolyamatainak elmélete / szerk. A. S. Orlina, D. N. Vyrubova. - M .: Mashinostroenie, 1971. - 400 p.
• Demidov V.P. Változtatható sűrítési arányú motorok. - M .: Mashinostroenie, 1978. - 136 p.
• Makhaldiani VV, Edjibiya IF Belső égésű motorok a kompressziós arány automatikus szabályozásával. - Tbiliszi, 1973. - 272 p.

Linkek

• A belső égésű motor animációja archiválva 2020. február 24-én a Wayback Machine -nél
• Ben Knight "Increasing Mileage" Archivált : 2011. november 25. a Wayback Machine -nél //Cikk az autóipari belső égésű motorok üzemanyag-fogyasztását csökkentő technológiákról

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Britannica (online) Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	BNF : 11932534n GND : 4062661-1 J9U : 987007555508805171 LCCN : sh85067314 NKC : ph116225