Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Из чего состоит бензиновый двигатель


Бензиновые двигатели и их устройство

Принцип работы бензинового силового агрегата состоит в следующем: небольшой объем топливной смеси поступает в камеру сгорания, там происходит ее воспламенение и взрыв, в результате которого высвобождается определенная энергия. В двигателе внутреннего сгорания таких взрывов происходит несколько сотен за минуту.

Расширяющийся в камере сгорания газ давит на поршень (М), который при помощи шатуна (N) вращает коленвал (P).

Цикл работы бензинового двигателя состоит из следующих этапов:

• Впускной такт. В этот момент начинается движение поршня вниз, происходит открытие впускного клапана. В цилиндр поступает топливовоздушная смесь.

• Сжатие. Поршень начинает двигаться вверх, тем самым сжимает смесь в цилиндрах, что необходимо для выделения большей энергии при последующем взрыве.

• Рабочий такт. Когда поршень поднимается до верхней мертвой точки в цилиндре, в работу включается свеча зажигания и поджигает топливную смесь. После взрыва поршень движется уже вниз.

• Выпускной такт. После достижения поршнем крайней нижней точки, происходит открытие выпускного клапана, через который продукты сгорания и уходят из камеры.

После выхода продуктов сгорания начинается новый цикл работы ДВС.

Результат работы силового агрегата – получение вращательного движения, которое оптимально подходит для проворота колес машины. Достигается это за счет использования коленчатого вала, который и преобразует линейную энергию во вращение. 

 

Устройство и основные детали бензиновых ДВС  

Цилиндр – важнейшая часть бензинового мотора, в котором происходит движение поршня, вызванное взрывом топливной смеси. В описанном выше примере речь идет об одном цилиндре. Такое устройство может иметь двигатель моторной лодки или сенокосилки. В моторах же автомобилей цилиндров больше – три, четыре, пять, шесть, восемь, двенадцать и более.

Расположение цилиндров в ДВС может быть следующим:

- рядным:

- V-образным:

- оппозитным (цилиндры горизонтально располагаются друг напротив друга):

Каждое расположение цилиндров имеет свои плюсы и минусы, из которых складывается характеристики тех или иных двигателей и затраты на их производство.

Поршень (М). Эта деталь выполнена в виде металлического цилиндра, двигается вверх-вниз внутри цилиндра уже двигателя.

Клапаны. Могут быть впускными (A) и выпускными (J). Открываются они в различные такты работы двигателя. Через впускные подается топливовоздушная смесь, через выпускные выходят выхлопные газы. В моменты сжатия и сгорания топлива все клапаны закрыты.

Свечи зажигания (К). С их помощью подается искра, которая необходима для воспламенения топлива. Правильная работа двигателя подразумевает точный момент подачи искры (раннее или позднее зажигание – неисправности). На каждый цилиндр двигателя приходится минимум одна свеча.

Поршневые кольца (М). Являются скользящим уплотнением между поршнем и стенкой цилиндра.

С их помощью выполняются следующие функции:

• топливовоздушная смесь не проникает из камеры сгорания в картер во время работы ДВС;

• препятствуют проникновению моторного масла из картера в камеры сгорания.

В автомобилях, страдающих повышенным расходом масла, его угар в 90% случаев происходит из-за износа поршневых колец. Понять, что кольца изношены можно замеряв компрессию двигателя на СТО. Но, стоит понимать, что в случае закоксовки маслосъемных колец компрессионные кольца могут быть в порядке, а значит - и компрессия будет в норме, хотя кольца уже пора менять.

Коленчатый вал (Р). С его помощью поступательные движения поршней преобразуются во вращательное движение. К коленвалу крепится маховик, который необходим для запуска двигателя - бендикс стартера своими зубьями вращает именно его венец. К маховику крепится и корзина сцепления. На другом конце коленчатого вала находится шкив. Шкив вращает посредством ременной или цепной передачи привод ГРМ. Некоторые конструкции двигателей имеют дополнительные шкивы, которые используются для вращения навесного оборудования.

Картер (G). В нем находится коленвал и некоторое количество моторного масла.

Шатун (N). Служит для соединения между собой коленвала и поршня.

Распределительный вал (I). Его задача заключается в своевременном открытии и закрытии выпускных и впускных клапанов.

Гидравлические компенсаторы (на схеме не обозначены). Применяются не на всех моторах, служат для автоматической регулировки зазора между распределительным валом и клапанами. В случае же их отсутствия, зазор регулируется при помощи специальных шайб, и проводить эту процедуру необходимо на СТО на определенном пробеге двигателя.

Блок цилиндров (F). Самая большая часть двигателя, его основа. Может быть как чугунным, так и алюминиевым. Верхняя часть блока содержит головку (D) и клапанную крышку (B). Рабочие отверстия блока это и есть цилиндры двигателя. 

 

Навесное оборудование. 

На вышеуказанной схеме оно не обозначено, но стоит чуть подробнее описать его. Все навесное оборудование состоит из отдельных самостоятельных устройств или элементов различных систем. Это, прежде всего:

Генератор. Служит для превращения механической энергии в электрическую, необходимую для питания бортовой сети автомобиля и зарядки АКБ. Заведенный автомобиль питает свою электронику от генератора.

Стартер. Пуск автомобиль осуществляется с его помощью.

Инжектор или карбюратор. Эти устройства служат для приготовления топливовоздушной смеси. Карбюратор уже не используется на относительно новых автомобилях. Теперь производители используют топливную рампу с форсунками и инжектор.

ТНВД. Топливный насос высокого давления используется и на некоторых бензиновых двигателях. Его задача – нагнетать под давлением определенное количество топлива и регулировать момент и количество его подачи.

Турбокомпрессор (турбина). Осуществляет принудительную подачу воздуха в цилиндры, чем увеличивает его мощность.

Водяной насос (помпа) системы охлаждения. Отвечает за циркуляцию антифриза по системе. Стоит отметить и термостат системы охлаждения, который пускает антифриз по малому или большому кругу (в зависимости от степени нагрева ОЖ).

Компрессор кондиционера. Отвечает за циркуляцию хладагента в системе кондиционирования.

Насос ГУР (гидроусилителя руля). Перемещает жидкость ГУР по системе рулевого управления.

Различные датчики, регуляторы и устройства. Датчики давления масла, массового расхода воздуха (ДМРВ), РХХ (регулятор холостого хода), положения дроссельной заслонки, сама дроссельная заслонка, ДПКВ (датчик положения коленвала), ДПРВ (датчик положения распредвала) и т.д. Вышеуказанные устройства контролируют работу силового агрегата, корректируют подачу воздуха, передают информацию на различные ЭБУ и приборную панель.

  

Классификация бензиновых ДВС 

Кроме вышеуказанной классификации бензиновых автомобильных двигателей по расположению цилиндров они могут различаться и по:

• Способу смесеобразования (инжекторные и карбюраторные).

• По количеству цилиндров (четырех, восьми и т.д.).

• По степени сжатия (высокой или низкой степени).

• С турбонаддувом и без наддува.

• Роторные двигатели. Не получили распространения, употребляются на единичных моделях авто (например, автомобили Mazda серии RX).

Про разновидности компоновок двигателей можно узнать ЗДЕСЬ.

 

Срок службы и капитальный ремонт бензиновых моторов 

Чаще всего эти вопросом задаются автомобилисты, приобретающие машину на вторичном рынке. Никто не хочет «попасть» на скорый капремонт или вовсе на замену мотора в ближайшем будущем. Так какой же ресурс современного бензинового ДВС?

До сих пор на слуху многих автолюбителей информация о старых сверхнадежных импортных двигателях («миллионниках»), которые могут легко отходить до капитального ремонта 300-500 тысяч км, а после него – еще столько же.

Теперь же ситуация в корне поменялась. Современные производители (особенно бюджетных авто) не ставят своей целью максимального увеличения ресурса двигателя выпускаемых моделей. Да и цена автомобилей с такими силовыми агрегатами вышла бы из категории «бюджетной».

К тому же, многие недорогие ДВС не имеют ремонтных запчастей, а значит капитальный из ремонт с расточкой цилиндров, шлифовкой головы и т.д. провести не представляется возможным.

Ресурс современных бензиновых двигателей это 150-300 тысяч, после чего некоторые из них можно «капиталить», а некоторые придется и вовсе - менять.

На продолжительность работы ДВС не последнее влияние оказывает качество технического обслуживания и стиль вождения того или иного водителя (кто-то любит крутить холодный мотор до отсечки, кто-то подолгу греет двигатель на холостых оборотах, что также вредно и т.д.).

Современная тенденция увеличения мощности двигателя без изменения его объема привела к использованию турбонаддува. Небольшой легкий двигатель с турбонагнетателем работает постоянно с повышенной нагрузкой, что способствует его быстрому износу. Стоит понимать, что при прочих равных ресурс атмосферного ДВС выше, чем у такого же, но с турбиной. Роторные двигатели и вовсе служат всего 80-120 тысяч км. Одно можно сказать точно – чем меньше «лошадей» снято с кубического см мотора, тем больше его ресурс.

 

Устройство двигателя внутреннего сгорания в видео:

Газовый двигатель - Википедия

Газовый двигатель для производства электроэнергии Модель газового двигателя Hartop S-типа

Газовый двигатель - это двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе, таком как угольный газ, генераторный газ, биогаз, свалочный газ или природный газ. В Соединенном Королевстве термин однозначный. В Соединенных Штатах из-за широкого использования «газа» в качестве аббревиатуры для бензина (бензин) такой двигатель можно также назвать газообразным двигателем, двигателем на природном газе или искровым зажиганием.

Обычно термин «газовый двигатель » относится к тяжелому промышленному двигателю, способному непрерывно работать при полной нагрузке в течение периодов, приближающихся к высокой доле в 8760 часов в год, в отличие от бензинового автомобильного двигателя, который имеет небольшой вес и высокую скорость вращения. и обычно работает не более 4000 часов за всю свою жизнь. Типичная мощность варьируется от 10 кВт (13 л.с.) до 4 МВт (5 364 л.с.). [1]

История [править]

Атмосферный двигатель Crossley мощностью 3 л.с. работает в Музее двигателей Anson.

Ленуар [править]

Было много экспериментов с газовыми двигателями в 19 веке, но первый практический двигатель внутреннего сгорания на газе был построен бельгийским инженером Этьеном Ленуаром в 1860 году. [2] Однако двигатель Ленуара страдал от низкой выходной мощности и высокий расход топлива.

Отто и Ланген [править]

Работа Ленуара была дополнительно исследована и улучшена немецким инженером Николаем Августом Отто, который позже изобрел первый четырехтактный двигатель для эффективного сжигания топлива непосредственно в поршневой камере.В августе 1864 года Отто познакомился с Евгением Лангеном, который, будучи технически подготовленным, увидел потенциал развития Отто, и через месяц после встречи основал первый в мире завод по производству двигателей, NA Otto & Cie, в Кельне. В 1867 году Отто запатентовал свой улучшенный дизайн, и он был удостоен Гран-при на Всемирной выставке в Париже 1867 года. Этот атмосферный двигатель работал, втягивая смесь газа и воздуха в вертикальный цилиндр. Когда поршень поднялся примерно на восемь дюймов, газовая и воздушная смесь воспламеняются небольшим пилотным пламенем, горящим снаружи, который выталкивает поршень (который связан с зубчатой ​​рейкой) вверх, создавая частичный вакуум под ним.На восходящем ходу работа не производится. Работа выполняется, когда поршень и зубчатая рейка опускаются под действием атмосферного давления и собственного веса, поворачивая главный вал и маховики при их падении. Его преимущество перед существующим паровым двигателем заключалось в его способности запускаться и останавливаться по требованию, что делает его идеальным для прерывистой работы, такой как загрузка или разгрузка баржи. [3]

Четырехтактный двигатель [править]

Атмосферный газовый двигатель был в свою очередь заменен четырехтактным двигателем Отто.Переход на четырехтактные двигатели был удивительно быстрым, последние атмосферные двигатели были изготовлены в 1877 году. Вскоре за этим последовали двигатели на жидком топливе, использующие дизельное топливо (около 1898 года) или бензин (около 1900 года).

Кроссли [править]

Самым известным производителем газовых двигателей в Соединенном Королевстве был Кроссли из Манчестера, который в 1869 году приобрел Соединенное Королевство и мировые (за исключением Германии) права на патенты Отто и Лэнгдена на новый газовый атмосферный двигатель. В 1876 году они приобрели права на более эффективный четырехтактный двигатель Otto.

Tangye [редактировать]

В Манчестере также было несколько других фирм. Tangye Ltd. из Сметвика, недалеко от Бирмингема, продала свой первый газовый двигатель двухтактного типа с номинальной мощностью 1 лошадиная сила в 1881 году, а в 1890 году фирма начала производство четырехтактного газового двигателя. [4]

Сохранение [править]

Музей двигателей Anson в Пойнтоне, недалеко от Стокпорта, Англия, имеет коллекцию двигателей, которая включает в себя несколько работающих газовых двигателей, в том числе самый большой из когда-либо выпущенных атмосферных двигателей Crossley.

Текущие производители [править]

Производители газовых двигателей включают Hyundai Heavy Industries, Rolls-Royce с Bergen-Engines AS, Kawasaki Heavy Industries, Liebherr, MTU Friedrichshafen, GE Jenbacher, Caterpillar Inc., Perkins Engines, MWM, Cummins, Wärtsilä, GE Energy Waukesor, Guascor Power, Deutz, MTU, MAN, Фэрбенкс-Морс, Доосан и Янмар. Выходная мощность варьируется от 10 кВт (13 л.с.) микро-комбинированной выработки тепла и мощности (ТЭЦ) до 18 МВт (24 000 л.с.). [5] Вообще говоря, современный высокоскоростной газовый двигатель очень конкурентоспособен с газовыми турбинами мощностью до 50 МВт (67 000 л.с.) в зависимости от обстоятельств, и лучшие из них намного более экономичны, чем газовые турбины.Rolls-Royce с двигателями Bergen, Caterpillar и многими другими производителями основывают свою продукцию на блоке дизельного двигателя и коленчатого вала. GE Jenbacher и Waukesha - единственные две компании, чьи двигатели предназначены только для газа.

Типичные области применения [править]

Стационарный [править]

Типичными областями применения являются схемы базовой нагрузки или генерации в течение часа, включая комбинированную выработку тепла и электроэнергии (типичные показатели приведены в [6] ), свалочный газ, шахтный газ, газ из устья скважины и биогаз, где отходы нагреваются от двигатель может быть использован для обогрева варочных котлов.Типичные параметры установки биогазового двигателя см. [7] Параметры системы ТЭЦ с большим газовым двигателем, установленной на заводе, см. [8] Газовые двигатели редко используются в режиме ожидания, которые в основном остаются в области дизельных двигателей. Единственным исключением является небольшой (<150 кВт) аварийный генератор, который часто устанавливают фермы, музеи, малые предприятия и жилые дома. Эти генераторы, подключенные к природному газу из коммунального предприятия или пропану из резервуаров для хранения на месте, могут быть оборудованы для автоматического запуска при сбое питания.

Транспорт [редактировать]

Двигатели

, работающие на сжиженном природном газе (СПГ), выходят на морской рынок, так как двигатель, работающий на обедненном газе, может соответствовать новым требованиям по выбросам без дополнительной обработки топлива или очистки выхлопных систем. Использование двигателей, работающих на сжатом природном газе (СПГ), также растет в автобусном секторе. Пользователи в Соединенном Королевстве включают Чтение Автобусов. Использование газовых автобусов поддерживается Gas Bus Alliance [9] , и производители включают Scania AB. [10]

Использование газообразного метана или пропана [править]

Поскольку природный газ, главным образом метан, долгое время был чистым, экономичным и легкодоступным топливом, многие промышленные двигатели либо разработаны, либо модифицированы для использования газа, в отличие от бензина.Их эксплуатация производит меньше сложных углеводородных загрязнений, и у двигателей меньше внутренних проблем. Одним из примеров является сжиженный нефтяной газ, главным образом пропан. Двигатель используется в огромном количестве погрузчиков. Распространенное в Соединенных Штатах использование «газа» для обозначения «бензина» требует четкой идентификации двигателя на природном газе. Существует также такая вещь, как «природный бензин», [11] , но этот термин, который относится к подмножеству жидкостей природного газа, очень редко встречается за пределами нефтеперерабатывающей промышленности.

Технические детали [править]

Смешивание топлива и воздуха [править]

Газовый двигатель отличается от бензинового двигателя тем, как смешиваются топливо и воздух. В бензиновом двигателе используется карбюратор или впрыск топлива. но газовый двигатель часто использует простую систему Вентури для введения газа в воздушный поток. Ранние газовые двигатели использовали систему с тремя клапанами, с отдельными входными клапанами для воздуха и газа.

Выпускные клапаны [править]

Слабым местом газового двигателя по сравнению с дизельным двигателем являются выпускные клапаны, поскольку выхлопные газы газового двигателя намного более горячие для данной мощности, что ограничивает выходную мощность.Таким образом, дизельный двигатель от данного производителя обычно будет иметь более высокую максимальную мощность, чем тот же самый размер блока двигателя в версии газового двигателя. Дизельный двигатель, как правило, будет иметь три различных рейтинга - режим ожидания, первичный и непрерывный, то есть 1-часовой, 12-часовой и непрерывный в Великобритании, в то время как газовый двигатель, как правило, будет иметь только непрерывный рейтинг, который будет меньше, чем у дизельного двигателя.

Зажигание

[править]

Были использованы различные системы зажигания, в том числе горячие трубки зажигания и искрового зажигания.Большинство современных газовых двигателей по сути являются двухтопливными двигателями. Основным источником энергии является газовоздушная смесь, но она воспламеняется при впрыске небольшого объема дизельного топлива.

Энергетический баланс [править]

Тепловая эффективность [править]

Газовые двигатели, работающие на природном газе, обычно имеют термический КПД между 35-45% (на основе LHV)., [12] Начиная с 2018 года, лучшие двигатели могут достигать теплового КПД до 50% (на основе LHV) , [13] Эти газовые двигатели, как правило, среднеоборотные двигатели. Двигатели Бергена Топливная энергия возникает на выходном валу, а остальная часть появляется в виде отработанного тепла. [8] Большие двигатели более эффективны, чем маленькие двигатели. Газовые двигатели, работающие на биогазе, обычно имеют немного меньшую эффективность (~ 1-2%), а синтез-газ еще больше снижает эффективность. Недавний двигатель GE Jenbacher J624 является первым в мире высокоэффективным бензиновым 24-цилиндровым газовым двигателем. [14]

При рассмотрении эффективности двигателя следует учитывать, основано ли это на более низкой теплотворной способности (LHV) или более высокой теплотворной способности (HHV) газа. Производители двигателей обычно указывают эффективность на основе более низкой теплотворной способности газа, т.е.е. эффективность после энергии была использована для испарения собственной влаги внутри самого газа. Газораспределительные сети, как правило, будут заряжаться на основе более высокой теплотворной способности газа. , то есть , общее содержание энергии. Заявленный КПД двигателя на основе LHV может быть, скажем, 44%, тогда как тот же двигатель может иметь КПД 39,6% на основе HHV на природном газе. Также важно обеспечить, чтобы сравнение эффективности проводилось на равноправной основе. Например, некоторые производители используют насосы с механическим приводом, тогда как другие используют насосы с электрическим приводом для привода охлаждающей воды двигателя, и использование электричества иногда можно игнорировать, что дает ложно высокую кажущуюся эффективность по сравнению с двигателями с прямым приводом.

Комбинированные тепло и мощность [править]

Отходящее тепло двигателя можно использовать для отопления здания или обогрева процесса. В двигателе примерно половина отработанного тепла возникает (из кожуха двигателя, контуров масляного и дополнительного охлаждения) в виде горячей воды, температура которой может достигать 110 ° C. Остальная часть возникает как высокотемпературное тепло, которое может генерировать горячую воду или пар под давлением с помощью теплообменника выхлопных газов.

Охлаждение двигателя [править]

Два наиболее распространенных типа двигателей - это двигатели с воздушным или водяным охлаждением.Водяное охлаждение в настоящее время использует антифриз в двигателе внутреннего сгорания.

Некоторые двигатели (воздушные или водяные) имеют масляный радиатор.

Охлаждение необходимо для отвода избыточного тепла, так как перегрев может привести к выходу двигателя из строя, как правило, из-за износа, трещин или деформации.

Расчет расхода газа [править]

Формула показывает требования к расходу газа газового двигателя в нормальных условиях при полной нагрузке.

Q = Pη⋅1LHVgas {\ displaystyle Q = {\ frac {P} {\ eta}} \ cdot {\ frac {1} {LHV_ {gas}}}}

где:

  • Q {\ displaystyle Q} - поток газа в нормальных условиях
  • P {\ displaystyle {P}} - мощность двигателя
  • η {\ displaystyle {\ eta}} - это механическая эффективность
  • LHV - низкая теплотворная способность газа

Галерея исторических газовых двигателей [править]

  • Исторические газовые двигатели
  • 1905 г. Обычный газовый двигатель Национальной компании 36 л.с.

  • Backus вертикальный газовый двигатель

  • Отто горизонтальный газовый двигатель

  • Crossley газовый двигатель и динамо

  • Электростанция с двойным газовым двигателем Premier

  • 125 л.с. газовый двигатель и динамо

  • Crossley Brothers Ltd., 1886 № 1 Двигатель, 4,5 л.с. одноцилиндровый, 4-х тактный газовый двигатель, 160 об / мин.

  • Кроссли Газовый двигатель 1915 года (тип GE130 №75590), 150 л.с.

  • Premier тандемный продувка мощного газового двигателя

  • Доменный газовый двигатель с продувочным цилиндром

  • Stockport газовый двигатель и динамо с ременным приводом

См. Также [править]

Список литературы [править]

Внешние ссылки [редактировать]

,

Двигатели

Что такое аэронавтика? | динамика полета | Самолеты | Двигатели | История полета | какой такое UEET?
Словарь | Весело и игры | Образовательные ссылки | Урок Ланс | Индекс сайта | Дом

Двигатели

Как работает реактивный двигатель?


NEW!
Видео "Как работает реактивный двигатель".

Мы считаем само собой разумеющимся, насколько легко самолет весом более половины миллион фунтов поднимается с земли с такой легкостью. Как это случилось? Ответ прост. Это двигатели.

Пусть Тереза ​​Беньо из Исследовательского центра Гленна НАСА объяснит больше ...

Как показано на НАСА Направление завтра.


Реактивные двигатели с огромной силой двигают самолет вперед, создаваемый огромная тяга и заставляет самолет лететь очень быстро.

Все реактивные двигатели, которые также называются газовые турбины, работать по тому же принципу. Двигатель всасывает воздух спереди с помощью вентилятора. Компрессор поднимает давление воздуха. Компрессор сделан со многими лезвиями, прикрепленными к валу. Лопасти вращаются с высокой скоростью и сжимают или сжимают воздух. Сжатый воздух тогда распыляется с топливом, и электрическая искра зажигает смесь. горючие газы расширяются и выдуваются через сопло в задней части двигателя.Когда струи газа стреляют назад, двигатель и самолет смещаются вперед. Когда горячий воздух идет к соплу, он проходит через другую группу лопастей. называется турбиной. Турбина прикреплена к тому же валу, что и компрессор. Вращение турбины приводит к вращению компрессора.

На рисунке ниже показано, как воздух проходит через двигатель. Воздух проходит через ядро двигателя, а также вокруг ядра.Это вызывает некоторое количество воздуха быть очень горячим, а некоторые - круче. Кулер воздух затем смешивается с горячим воздух на выходе из двигателя.

Это картина того, как воздух проходит через двигатель

Что такое тяга?

Тяга это передняя сила, которая толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. сэр Исаак Ньютон обнаружил, что для «каждого действия существует равное и противоположная реакция. "Двигатель использует этот принцип. Двигатель принимает в большом объеме воздуха. Воздух нагревается, сжимается и замедляется. Воздух проходит через множество вращающихся лопастей. Смешивая этот воздух со струей топливо, температура воздуха может достигать трех тысяч градусов. Мощность воздуха используется для вращения турбины. Наконец, когда воздух уходит, это выталкивает назад из двигателя.Это заставляет самолет двигаться вперед.

Части реактивного двигателя

Поклонник - Вентилятор является первым компонентом в ТРДД. Большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха. Большинство лезвий вентилятора сделаны из титана. Затем он ускоряет этот воздух и разбивает его на две части. Одна часть проходит через «ядро» или центр двигателя, где на него воздействуют другие компоненты двигателя.

Вторая часть «обходит» сердечник двигателя. Проходит через воздуховод который окружает ядро ​​в задней части двигателя, где он производит большую часть сила, которая продвигает самолет вперед. Этот более прохладный воздух помогает успокоить двигатель, а также добавление тяги к двигателю.

Компрессор - Компрессор первый компонент в ядре двигателя. Компрессор состоит из вентиляторов с множеством лопастей. и прикреплен к валу.Компрессор сжимает воздух, который поступает в него Постепенно меньшие площади, что приводит к увеличению давления воздуха. это приводит к увеличению энергетического потенциала воздуха. Раздавленный воздух нагнетается в камеру сгорания.

Combustor - В камере сгорания воздух смешан с топливом, а затем загорелся. Есть 20 форсунок для распыления топлива в воздушный поток. Смесь воздуха и топлива загорается.Это обеспечивает высокую температура, высокоэнергетический воздушный поток. Горючее с кислородом в сжатом топливе воздух, производящий горячие расширяющиеся газы. Внутренняя часть камеры сгорания часто производится из керамических материалов для обеспечения термостойкой камеры. Жара может достигать 2700 °.

Турбина - Высокоэнергетический поток воздуха из камеры сгорания уходит в турбину, вызывая вращение лопастей турбины. Турбины связаны валом, чтобы вращать лопасти в компрессоре и раскрутить впускной вентилятор спереди.Это вращение отнимает энергию у поток высокой энергии, который используется для привода вентилятора и компрессора. Газы Произведенные в камере сгорания движутся через турбину и вращают ее лопасти. Турбины реактивного двигателя вращаются вокруг тысячи раз. Они закреплены на валах которые имеют несколько наборов шарикоподшипников между ними.

Насадка - Сопло является вытяжным каналом двигатель. Это часть двигателя, которая на самом деле производит тягу для самолет.Истощенный энергией воздушный поток, который прошел турбину, в дополнение к более холодный воздух, который обошел ядро ​​двигателя, создает силу при выходе из форсунка, которая движет вперед двигатель и, следовательно, самолет. Сочетание горячего воздуха и холодного воздуха выталкивается и производит выхлоп, который вызывает прямую тягу. Соплу может предшествовать смеситель , который сочетает в себе высокотемпературный воздух, поступающий из активной зоны двигателя с воздух с более низкой температурой, который был обойден в поклоннике.Смеситель помогает сделать двигатель тише.

Первый реактивный двигатель - А Краткая история ранних двигателей

Сэр Исаак Ньютон в 18 веке был сначала предположить, что взрыв, направленный назад, может привести в движение машину вперед с большой скоростью. Эта теория была основана на его третьем законе движение. Когда горячий воздух проходит через сопло в обратном направлении, самолет движется вперед.

Анри Жиффар построил дирижабль, который был приведен в действие первым двигателем самолета - паровой двигатель с тремя лошадьми. Это было очень тяжелый, слишком тяжелый, чтобы летать.

В 1874 году Феликс де Храм года построил моноплан который пролетел короткий прыжок вниз по склону с помощью угольного парового двигателя.

Отто Даймлер , в конце 1800-х изобрел первый бензиновый двигатель.

В 1894 году американец Хирам Максим пытался привести в действие свой трехместный биплан с двумя угольными паровыми двигателями.Это только пролетели на несколько секунд.

Ранние паровые двигатели работали на подогреве угля и, как правило, слишком тяжелый для полета.

американец Сэмюэль Лэнгли сделал модель самолета которые были приведены в действие паровыми двигателями. В 1896 году он успешно управлял Беспилотный самолет с паровым двигателем, названный Aerodrome . Он пролетел около 1 мили, прежде чем испарился. Затем он попытался построить полный размер самолета, Aerodrome A, с бензиновым двигателем.В 1903 году это разбился сразу же после спуска с домашнего катера.

В 1903 году братьев Райт полетел, Flyer , с 12-сильным газом двигатель.

С 1903 года, года первого полета братьев Райт, до конца 1930-х годов бензиновый поршневой двигатель внутреннего сгорания с пропеллером единственное средство, используемое для приведения в движение самолета.

Это был Фрэнк Уиттл , британский пилот, который разработал и запатентовал первый турбореактивный двигатель в 1930 году.Двигатель Уиттл впервые полетел успешно в мае 1941 года. Этот двигатель имел многоступенчатый компрессор и систему сгорания. камера, одноступенчатая турбина и сопло.

В то же время, когда Уиттл работал в Англии, Ганс фон Охайн работал над аналогичным дизайном в Германии. Первый самолет успешно Использовать газотурбинный двигатель был немецкий Heinkel He 178, август 1939 года. Это был первый в мире турбореактивный двигатель рейс.

General Electric построила первый американский реактивный двигатель для ВВС США Реактивный самолет . Это был экспериментальный самолет XP-59A, который впервые полетел в октябре 1942 года.

Типы реактивных двигателей

Турбореактивные двигатели

Основная идея турбореактивный двигатель просто.Воздух забирается из отверстия в передней части двигателя сжимается в 3-12 раз от исходного давления в компрессоре. Топливо добавляется в воздух и сжигается в камере сгорания для поднять температуру жидкой смеси примерно до 1100 ° F до 1300 ° F. Полученный горячий воздух проходит через турбину, которая приводит в движение компрессор. Если турбина и компрессор работают, давление на выходе турбины будет почти вдвое больше атмосферного давления, и это избыточное давление отправляется к соплу, чтобы произвести высокоскоростной поток газа, который создает тягу.Значительное увеличение тяги может быть достигнуто с помощью форсаже. Это вторая камера сгорания, расположенная после турбины и перед сопло. Дожигатель повышает температуру газа перед соплом. Результатом этого повышения температуры является увеличение примерно на 40 процентов в тяге при взлете и гораздо больший процент на высоких скоростях, как только самолет в воздухе.

Турбореактивный двигатель - реактивный двигатель.В реакторе, расширяющемся газе давить сильно на переднюю часть двигателя. Турбореактивный двигатель всасывает воздух и сжимает или сжимает это. Газы протекают через турбину и заставляют ее вращаться. Эти газы отскочить назад и выстрелить из задней части выхлопа, толкая самолет вперед.

Изображение турбореактивного двигателя

Турбропропы

А турбовинтовой двигатель реактивный двигатель, прикрепленный к винтуТурбина в задняя часть поворачивается горячими газами, и это поворачивает вал, который приводит в движение пропеллер. Некоторые небольшие авиалайнеры и транспортные самолеты приводятся в действие турбовинтовыми двигателями.

Как турбореактивный, турбовинтовой двигатель состоит из компрессора, сгорания камеры и турбины, давление воздуха и газа используется для запуска турбины, которая затем создает мощность для привода компрессора. По сравнению с турбореактивным двигателем, турбовинтовой двигатель обладает большей эффективностью при скорости полета ниже примерно 500 миль в час.Современные турбовинтовые двигатели оснащены винтами, которые имеют меньший диаметр, но большее количество лопастей для эффективной работы на гораздо более высоких скоростях полета. Чтобы приспособить более высокие скорости полета, лопасти имеют форму ятагана с опущенными передними кромками на концах лезвия. Двигатели с такими винтами называются пропфанов .

Изображение турбовинтового двигателя

Турбовентиляторы

А турбовентиляторный двигатель имеет большой вентилятор спереди, который всасывает воздух.Большая часть воздуха проходит вокруг двигателя, что делает его тише и дает больше тяги на низких скоростях. Большинство современных авиалайнеров имеют питание турбовентиляторы. В турбореактивном двигателе весь воздух, поступающий на впуск, проходит через газогенератор, который состоит из компрессора, камеры сгорания и турбины. В турбовентиляторном двигателе только часть поступающего воздуха поступает в камера сгорания. Остальная часть проходит через вентилятор или компрессор низкого давления, и выбрасывается непосредственно как «холодная» струя или смешивается с выхлопом газогенератора производить "горячую" струю.Целью этого типа обходной системы является увеличение тяга без увеличения расхода топлива. Это достигается путем увеличения общий воздушно-массовый поток и снижение скорости в пределах того же общего источника энергии.

Изображение турбовентиляторный двигатель

Турбовальные валы

Это еще одна форма газотурбинного двигателя, которая работает во многом как турбовинтовой двигатель система.Это не водить винт. Вместо этого он обеспечивает мощность для вертолета ротор. Турбовальный двигатель сконструирован таким образом, чтобы скорость вращения вертолета ротор не зависит от скорости вращения газогенератора. Это разрешает частота вращения ротора должна быть постоянной, даже если скорость генератора варьируется, чтобы модулировать количество производимой энергии.

Изображение турбовального двигателя

Ramjets

ПВРД является Самый простой реактивный двигатель и не имеет движущихся частей.Скорость струи "баранов" или нагнетает воздух в двигатель. По сути это турбореактивный двигатель, в котором вращается машины были опущены. Его применение ограничено тем, что его Степень сжатия полностью зависит от скорости движения. ПВРД не развивает статичность тяга и очень малая тяга вообще ниже скорости звука. Как следствие, Для ПВРД необходим некоторый вспомогательный взлет, такой как другой самолет. Он был использован в основном в ракетно-управляемых системах.Космические аппараты используют это тип струи.

Изображение Ramjet Engine

Вернуться к началу

Что такое аэронавтика? | Динамика полета | самолеты | Двигатели | история полета | Что такое UEET?
Словарь | Весело и игры | Образовательные ссылки | Урок Планы Индекс сайта | Дом

,
Основы двигателя внутреннего сгорания | Департамент энергетики

Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают исключительную управляемость и долговечность, поскольку на них полагается более 250 миллионов транспортных средств в США. Наряду с бензином или дизельным топливом они также могут использовать возобновляемое или альтернативное топливо (например, природный газ, пропан, биодизельное топливо или этанол). Их также можно комбинировать с гибридными электрическими трансмиссиями для увеличения экономии топлива или с подключаемыми гибридными электрическими системами для расширения ассортимента гибридных электромобилей.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Горение, также известное как сжигание, является основным химическим процессом выделения энергии из смеси топлива и воздуха. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) воспламенение и сгорание топлива происходит внутри самого двигателя. Затем двигатель частично преобразует энергию от сгорания для работы. Двигатель состоит из неподвижного цилиндра и движущегося поршня. Расширяющиеся газы сгорания толкают поршень, который в свою очередь вращает коленчатый вал.В конечном счете, благодаря системе передач в трансмиссии это движение приводит в движение колеса автомобиля.

В настоящее время производится два вида двигателей внутреннего сгорания: бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. Большинство из них - четырехтактные двигатели, что означает, что для завершения цикла необходимы четыре поршневых хода. Цикл включает в себя четыре различных процесса: впуск, сжатие, сгорание и рабочий ход, а также выхлоп.

Бензиновые и дизельные двигатели с искровым зажиганием отличаются тем, как они подают и поджигают топливо.В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом и затем вводится в цилиндр во время процесса впуска. После того, как поршень сжимает топливовоздушную смесь, искра зажигает ее, вызывая сгорание. Расширение газов сгорания толкает поршень во время рабочего хода. В дизельном двигателе только воздух вводится в двигатель и затем сжимается. Дизельные двигатели затем распыляют топливо в горячий сжатый воздух с подходящей, измеренной скоростью, вызывая его воспламенение.

Улучшение двигателей внутреннего сгорания

За последние 30 лет научные исследования и разработки помогли производителям сократить выбросы ДВС от загрязняющих веществ, таких как оксиды азота (NOx) и твердые частицы (ТЧ), более чем на 99% в соответствии с нормами выбросов EPA. ,Исследования также привели к улучшению характеристик ДВС (лошадиных сил и времени разгона 0-60 миль в час) и эффективности, помогая производителям поддерживать или увеличивать экономию топлива.

Узнайте больше о наших передовых исследованиях и разработках двигателей внутреннего сгорания, направленных на то, чтобы сделать двигатели внутреннего сгорания более энергоэффективными с минимальными выбросами.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020