Araba motoru konulu sunum. İçten yanmalı motorlar. Bir içten yanmalı motorun çalıştırılması

Araştırma"Motorların gelişim tarihi içten yanma»

Bir öğrenci tarafından hazırlanmıştır

11. sınıf

Popov Pavel

Proje hedefleri:

• içten yanmalı motorların yaratılış ve gelişim tarihini incelemek;
• farklı içten yanmalı motor türlerini düşünün;
• çeşitli içten yanmalı motorların kapsamını keşfetmek

BUZ

İçten yanmalı motor (ICE), çalışma boşluğunda yanan yakıtın kimyasal enerjisinin mekanik işe dönüştürüldüğü bir ısı motorudur.

Tüm bedenlerin iç enerjisi vardır - toprak, taşlar, bulutlar. Bununla birlikte, iç enerjilerini çıkarmak oldukça zordur ve bazen imkansızdır.

İnsan ihtiyaçları için en kolay kullanılan, mecazi anlamda "yanıcı" ve "sıcak" cisimlerin yalnızca bazılarının iç enerjisidir.

Bunlara şunlar dahildir: petrol, kömür, yanardağların yakınındaki kaplıcalar, ılık deniz akıntıları vb. İçten yanmalı motorların kullanımı son derece çeşitlidir:

uçaklar, gemiler, arabalar, traktörler, dizel lokomotifler. Güçlü motorlar nehir ve deniz gemilerine içten yanmalı sistem kurulur.

Yakıt türüne göre içten yanmalı motorlar sıvı yakıtlı motorlar ve gaz motorları olarak ikiye ayrılır.

Silindiri yeni bir şarjla doldurma yöntemine göre - 4 zamanlı ve 2 zamanlı.

Yakıt ve havadan yanıcı bir karışım hazırlama yöntemine göre - harici ve dahili karışım oluşumuna sahip motorlar için.

Motorların gücü, ekonomisi ve diğer özellikleri sürekli gelişiyor, ancak temel çalışma prensibi aynı kalıyor.

Bir içten yanmalı motorda, yakıt silindirlerin içinde yanar ve bu işlem sırasında açığa çıkan termal enerji mekanik işe dönüştürülür.

İlk motor 1860 yılında Fransız tamirci Etienne Lenoir (1822-1900) tarafından icat edildi. Motorunda çalışan yakıt, aydınlatma gazı (başta metan ve hidrojen olmak üzere yanıcı gazlar) ve havanın bir karışımıydı. Tasarım, geleceğin otomobil motorlarının tüm temel özelliklerine sahipti: iki buji, çift etkili pistonlu bir silindir, iki zamanlı görev döngüsü. O katsayı faydalı eylem Sadece oldu 4 % onlar. yanmış gazın ısısının sadece% 4'ü faydalı işlere harcandı ve geri kalan% 96'sı egzoz gazlarıyla kaldı.

lenoir motoru

Jean Joseph Etienne Lenoir

2 zamanlı motor

Bu motorda, strok iki kat daha sık gerçekleşir.

1 zamanlı giriş ve sıkıştırma

2 zamanlı vuruş ve bırakma

Bu tip motorlar skuterlerde, motorlu teknelerde, motosikletlerde kullanılır.

4 zamanlı Otto motor

Nikolaus Ağustos Otto

4 zamanlı motor

Dört zamanlı motor şeması, Otto çevrimi 1. emme 2. sıkıştırma 3. strok 4. egzoz

Bu tip motorlar makine mühendisliğinde kullanılır.

karbüratörlü motor

Bu motor, içten yanmalı motor çeşitlerinden biridir. Yakıtın yanması motorun içinde gerçekleşir ve temel kısmı karbüratördür - benzini doğru oranlarda havayla karıştırmak için bir cihaz. Bu motorun yaratıcısı Gottlieb Daimler.

Birkaç yıl boyunca Daimler motoru geliştirmek zorunda kaldı. Otomobil yakıtı Gottlieb Daimler, aydınlatma gazından daha verimli arayışı içinde 1881'de Rusya'nın güneyine bir gezi yaptı ve burada petrol arıtma süreçleriyle tanıştı. Ürünlerinden biri olan hafif benzin, mucidin aradığı bir enerji kaynağı olduğu ortaya çıktı: benzin iyi buharlaşır, hızlı ve tamamen yanar ve nakliye için uygundur.

1886'da Daimler, hem gaz hem de benzinle çalışabilen bir motor tasarımı önerdi; sonraki tüm araba motorları Daimler sadece sıvı yakıt için tasarlandı.

karbüratörlü motor

Gottlieb Wilhelm Daimler

Enjeksiyon motorunun ilk versiyonu 1970'lerin sonunda ortaya çıktı.

Bu sistemde egzoz manifoldundaki oksijen sensörü yanmanın tamlığını belirler ve elektronik devre optimum yakıt/hava oranını ayarlar. Kapalı çevrim bir yakıt sisteminde, hava-yakıt karışımının bileşimi saniyede birkaç kez kontrol edilir ve ayarlanır. Bu sistem karbüratörlü bir motora çok benzer.

Modern enjeksiyon motoru

İlk enjeksiyon motoru

Ana motor türleri

pistonlu motor

Bu tip motorlar, çeşitli sınıflardaki araçlara, deniz ve nehir gemilerine kurulur.

Ana motor türleri

döner içten yanmalı motor

Bu tip motorlar, çeşitli tipteki araçlara kurulur.

Ana motor türleri

Gaz türbini içten yanmalı motor

Bu tip motorlar helikopterlere, uçaklara ve diğer askeri teçhizata kurulur.

dizel motor

Bir tür içten yanmalı motor dizel motordur.

Benzinli içten yanmalı motorlardan farklı olarak, içindeki yakıt yanması, güçlü sıkıştırma nedeniyle oluşur.

Sıkıştırma anında, yüksek basınç nedeniyle yanan yakıt enjekte edilir.

1890'da Rudolf Diesel, silindirlerdeki güçlü sıkıştırma nedeniyle verimliliğini büyük ölçüde artıran "ekonomik termal motor" teorisini geliştirdi. Motorunun patentini aldı

Dizel motor

Diesel, böyle bir sıkıştırma ateşlemeli motorun patentini alan ilk kişi olmasına rağmen, Ackroyd Stewart adlı bir mühendis daha önce benzer fikirler ortaya atmıştı. Ancak en büyük yararı, yakıt verimliliğini gözden kaçırdı.

1920'lerde Alman mühendis Robert Bosch, ankastreyi geliştirdi. benzin pompası yüksek basınç, zamanımızda yaygın olarak kullanılan bir cihaz.

Bu formda talep edilen yüksek hızlı dizel, giderek daha popüler hale geldi. güç ünitesi yardımcı ve toplu taşıma için

50'li ve 60'lı yıllarda, dizel büyük miktarlarda kuruldu. kamyonlar ve kamyonetler ve 70'lerde, akaryakıt fiyatlarındaki keskin bir artışın ardından, dünya çapındaki düşük maliyetli küçük binek otomobil üreticileri tarafından ciddi bir ilgi görüyor.

Deniz gemilerine kurulu dünyanın en güçlü dizel motoru.

Bir benzinli motor oldukça verimsizdir ve yakıt enerjisinin sadece %20-30'unu faydalı işe dönüştürebilir. Bununla birlikte, standart bir dizel motor tipik olarak %30-40'lık bir verimliliğe sahiptir.

%50'ye kadar ara soğutmalı turboşarjlı dizel motorlar.

Dizel motorların avantajları

Dizel motor, yüksek basınçlı enjeksiyon kullanımı nedeniyle, içinde düşük dereceli ağır yağların kullanılmasına izin veren yakıtın uçuculuğuna ilişkin gereklilikler getirmez.

Güvenlikle ilgili bir diğer önemli husus ise, dizel yakıt uçucu değildir (yani kolayca buharlaşmaz) ve bu nedenle dizel motorların, özellikle bir ateşleme sistemi kullanmadıkları için tutuşma olasılığı çok daha düşüktür.

İçten yanmalı motorların geliştirilmesindeki ana aşamalar

• 1860 E. Lenoir ilk ICE;
• 1878 N. Otto ilk 4 zamanlı motor;
• 1886 W. Daimler ilk karbüratörlü motor;
• 1890 R. Diesel bir dizel motor yarattı;
• 20. yüzyılın 70'leri, bir enjeksiyon motorunun yaratılması.

İçten yanmalı motorların ana türleri

• 2 ve 4 zamanlı içten yanmalı motorlar;
• benzinli ve dizel içten yanmalı motorlar;
• pistonlu, döner ve gaz türbinli içten yanmalı motorlar.

İçten yanmalı motorların uygulama alanları

• Otomotiv endüstrisi;
• makine Mühendisliği;
• gemi yapımı;
• havacılık teknolojisi;
• askeri teçhizat.

İlk içten yanmalı motorun yaratılış tarihi İlk gerçekten
uygulanabilir İçten Yanmalı Motor (ICE)
1878'de Almanya'da ortaya çıktı. Ama yaratılış tarihi
ICE'nin kökleri Fransa'dadır.
1860 yılında Fransız mucit Ethven Lenoir
icat edilmiş
ilk içten yanmalı motor. Ama bu birim
kusurluydu, düşük verimliydi ve uygulanamadı
pratikte. Bir Fransız daha kurtarmaya geldi
mucit Beau de Rochas, 1862'de
bu motorda dört vuruş kullanın:
1. Giriş
2. Sıkıştırma
3. Çalışma stroku
4. Serbest bırakma vuruşu
İlk dört zamanlı ICE arabası
1885'te inşa edilen Karl Benz'in üç tekerlekli arabası
yıl.
Bir yıl sonra (1886) Gottlieb Daimer'in versiyonu çıktı.
Her iki mucit de birbirinden bağımsız çalıştı.
1926'da Deimler-Benz'i oluşturmak için birleştiler.
AG.

İçten yanmalı motorun çalışma prensibi

İlk vuruş - giriş vuruşu

İkinci vuruş sıkıştırma vuruşudur

Üçüncü döngü - çalışma stroku

Dördüncü önlem, serbest bırakma ölçüsüdür.

İçten yanmalı motor çeşitleri

Dizel içten yanmalı motor

Enjeksiyon motorunun çalışma prensibi

slayt 1

8. sınıfta fizik dersi

slayt 2

Soru 1:
1 kg yakıt yakıldığında ne kadar enerji açığa çıktığını hangi fiziksel miktar gösterir? Hangi harf? Yakıtın özgül yanma ısısı. g

slayt 3

Soru 2:
200 g benzinin yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarını belirleyin. g=4.6*10 7J/kg Q=9.2*10 6J

slayt 4

Soru 3:
Kömürün özgül yanma ısısı, turbanın özgül yanma ısısından yaklaşık 2 kat daha fazladır. Bu ne anlama geliyor. Bu, kömürün yanması için 2 kat daha fazla ısı gerektireceği anlamına gelir.

slayt 5

İçten yanmalı motor
Tüm bedenlerin iç enerjisi vardır - toprak, tuğlalar, bulutlar vb. Bununla birlikte, çoğu zaman onu çıkarmak zordur ve bazen imkansızdır. İnsan ihtiyaçları için en kolay kullanılan, mecazi anlamda "yanıcı" ve "sıcak" cisimlerin yalnızca bazılarının iç enerjisidir. Bunlara şunlar dahildir: petrol, kömür, yanardağların yakınındaki ılık su kaynakları vb. Bu tür cisimlerin iç enerjisini kullanma örneklerinden birini düşünün.

slayt 6

Slayt 7

Karbüratör motoru.
karbüratör - benzini hava ile doğru oranlarda karıştırmak için bir cihaz.

Slayt 8

İçten yanmalı motorun ana parçaları Bir içten yanmalı motorun parçaları
1 - emme havası filtresi, 2 - karbüratör, 3 - gaz deposu, 4 - yakıt hattı, 5 - püskürtme benzin, 6 - emme valfi, 7 - kızdırma bujisi, 8 - yanma odası, 9 - egzoz valfi, 10 - silindir, 11 - piston.
:
İçten yanmalı motorun ana parçaları:

Slayt 9

Bu motorun çalışması, birbiri ardına tekrarlanan birkaç aşamadan veya dedikleri gibi döngülerden oluşur. Toplamda dört tane var. Strok sayımı, pistonun en yüksek noktasında olduğu ve her iki valfin de kapalı olduğu andan itibaren başlar.

Slayt 10

İlk vuruşa giriş denir (Şekil "a"). Giriş valfi açılır ve aşağı inen piston benzin-hava karışımını yanma odasına çeker. Giriş valfi daha sonra kapanır.

slayt 11

İkinci adım sıkıştırmadır (Şekil "b"). Yükselen piston, benzin-hava karışımını sıkıştırır.

slayt 12

Üçüncü vuruş, pistonun çalışma vuruşudur (Şekil "c"). Mumun ucunda bir elektrik kıvılcımı yanıp söner. Benzin-hava karışımı neredeyse anında yanar ve sıcaklık. Bu, basınçta güçlü bir artışa yol açar ve sıcak gaz faydalı iş yapar - pistonu aşağı doğru iter.

slayt 13

Dördüncü ölçü serbest bırakmadır (pirinç "d"). Egzoz valfi açılır ve piston yukarı doğru hareket ederek gazları yanma odasından içeri doğru iter. egzoz borusu. Ardından valf kapanır.

Slayt 14

beden eğitimi dakikası

slayt 15

Dizel motor.
1892'de Alman mühendis R. Diesel, daha sonra kendi adını taşıyan bir motor için bir patent (buluşu onaylayan bir belge) aldı.

slayt 16

Çalışma prensibi:
Dizel motorun silindirlerine yalnızca hava girer. Bu havayı sıkıştıran piston, üzerinde çalışır ve havanın iç enerjisi o kadar artar ki, oraya püskürtülen yakıt anında kendiliğinden tutuşur. Ortaya çıkan gazlar, çalışma strokunu gerçekleştirerek pistonu geri iter.

Slayt 17

Çalışma döngüleri:
hava girişi; hava sıkıştırması; yakıt enjeksiyonu ve yanma - piston stroku; egzoz gazlarının salınımı. Önemli bir fark: kızdırma bujisi gereksiz hale gelir ve yerini bir meme alır - yakıt enjekte etmek için bir cihaz; genellikle bunlar düşük kaliteli benzin kaliteleridir.

Slayt 18

Motorlar hakkında bazı bilgiler Motor tipi Motor tipi
Motorlar hakkında bazı bilgiler Karbüratör Dizel
Yaratılış tarihi İlk olarak 1860 yılında Fransız Lenoir tarafından patenti alınmıştır; 1878 yılında Almanlar tarafından yaptırılmıştır. mucit Otto ve mühendis Langen 1893'te Alman mühendis Diesel tarafından icat edildi
Çalışma sıvısı Hava, doy. benzin buharı Hava
Yakıt Benzin Fuel oil, yağ
Maks. hazne basıncı 6 × 105 Pa 1.5 × 106 - 3.5 × 106 Pa
T çalışma sıvısının sıkıştırılmasında 360-400 ºС 500-700 ºС
T yakıt yanma ürünleri 1800 ºС 1900 ºС
Verimlilik: seri makineler için en iyi örnekler için %20-25 %35 %30-38 %45
Uygulama Nispeten küçük güçlü araçlarda Yüksek güçlü ağır makinelerde (traktörler, yük traktörleri, dizel lokomotifler).

Slayt 19

Slayt 20

Motorun ana parçalarını adlandırın:

slayt 21

1. İçten yanmalı motorun ana çevrimleri nelerdir. 2. Vanalar hangi döngülerde kapatılır? 3. Valf 1 hangi döngülerde açıktır? 4. Valf 2 hangi döngülerde açıktır? 5. İçten yanmalı motor ile dizel motor arasındaki fark nedir?

slayt 22

Ölü noktalar - pistonun silindirdeki aşırı konumları
Piston stroku - pistonun bir ölü noktadan diğerine kat ettiği mesafe
Dört zamanlı motor - dört piston strokunda (4 döngü) bir çalışma döngüsü gerçekleşir.

slayt 23

Tabloda doldurunuz
Çubuk adı Piston hareketi 1 valf 2 valf Ne olur
Giriş
Sıkıştırma
çalışma vuruşu
serbest bırakmak
aşağı
yukarı
aşağı
yukarı
açık
açık
kapalı
kapalı
kapalı
kapalı
kapalı
kapalı
Yanıcı karışım emme
Yanıcı karışımın sıkıştırılması ve tutuşma
Gazlar pistonu iter
Egzoz gazı emisyonu

slayt 24

1. Bir piston, biyel ve krank mili yardımı olmadan buharın motor şaftını döndürdüğü bir tür ısı motoru. 2. Özgül füzyon ısısının belirlenmesi. 3. İçten yanmalı motorun parçalarından biri. 4. Bir içten yanmalı motorun çevrim çevrimi. 5. Bir maddenin sıvı halden katı hale geçişi. 6. Sıvının yüzeyinden meydana gelen buharlaşma.

Bir öğrenci tarafından tamamlandı

8 "B" sınıfı MBOU orta okulu No. 1

Ralko Irina

Fizik öğretmeni

Neçaeva Elena Vladimirovna

slavyanka 2016 .

• Şu anda, içten yanmalı motor, otomobil motorunun ana türüdür.

• İçten yanmalı motor (ICE) Yakıtın yanması sırasında açığa çıkan termal enerjiyi mekanik enerjiye çeviren ısı motoruna ısı motoru denir.

• Aşağıdakiler var ana türler içten yanmalı motorlar: piston, döner piston ve gaz türbini.

Otomotiv içten yanmalı motorlar şunları ayırt eder: yanıcı bir karışım hazırlama yöntemine göre - harici karışım oluşumu (karbüratör ve enjeksiyon) ve dahili (dizel) ile

Karbüratör ve enjektör

Dizel

Kullanılan yakıt türünde farklılık gösterirler: benzin, gaz ve dizel

• krank mekanizması;

• gaz dağıtım mekanizması;

• güç kaynağı sistemi (yakıt);

• egzoz sistemi

• ateşleme sistemi;

• soğutma sistemi

• Yağlama sistemi.

Bu sistemlerin ortak çalışması bir yakıt-hava karışımının oluşmasını sağlar.

Emme sistemi motora hava sağlamak için tasarlanmıştır.

Yakıt sistemi besleniyor

motor yakıtı

İçten yanmalı motorun çalışma prensibi, yakıt-hava karışımının yanması sırasında oluşan gazların termal genleşmesinin etkisine dayanır ve pistonun silindir içindeki hareketini sağlar.

• Üzerinde giriş vuruşu giriş ve yakıt sistemleri yakıt-hava karışımının oluşmasını sağlar. Gaz dağıtım mekanizmasının emme valfleri açıldığında, piston aşağı hareket ettiğinde oluşan vakum nedeniyle yanma odasına hava veya yakıt-hava karışımı verilir.

• Üzerinde sıkıştırma stroku Emme valfleri kapanır ve hava-yakıt karışımı motor silindirlerinde sıkıştırılır.

• vuruş vuruşu yakıt-hava karışımının tutuşması ile birlikte.

Ateşlemenin bir sonucu olarak, pistona baskı uygulayan ve onu aşağı doğru hareket etmeye zorlayan büyük miktarda gaz oluşur. Pistonun krank mekanizması boyunca hareketi, krank milinin dönme hareketine dönüştürülür ve bu daha sonra arabayı hareket ettirmek için kullanılır.

• saat dokunma serbestliği gaz dağıtım mekanizmasının egzoz valfleri açılır ve egzoz gazları silindirlerden egzoz sistemine çıkarılır, burada temizlenir, soğutulur ve gürültü azalır. Gazlar daha sonra atmosfere salınır.

• Bir pistonlu içten yanmalı motorun avantajları şunlardır: özerklik, çok yönlülük, düşük maliyet, kompaktlık, düşük ağırlık, hızlı çalıştırma yeteneği, çoklu yakıt.

• Dezavantajları yüksek gürültü seviyesi, yüksek krank mili hızı, egzoz gazı toksisitesi, düşük kaynak, düşük verimlilik.

• Gerçekten işe yarayan ilk içten yanmalı motor 1878'de Almanya'da ortaya çıktı.

• Ancak içten yanmalı motorun yaratılış tarihinin kökleri Fransa'dadır. 1860 yılında Fransız mucit Ethwen Lenoir ilk içten yanmalı motoru icat etti. Ancak bu birim kusurluydu, düşük verimliydi ve uygulamaya konulamadı. Başka bir Fransız mucit kurtarmaya geldi Beau de Rocha 1862'de bu motorda dört zamanlı bir çevrim kullanılmasını öneren.

• 1878'de ilk dört zamanlı içten yanmalı motoru inşa eden Alman mucit Nikolaus Otto tarafından, önceki tüm motor türlerinin motorları kullanılarak elde edilen değerleri önemli ölçüde aşan% 22 verimlilikle kullanılan bu şemaydı.

• Dört zamanlı içten yanmalı motora sahip ilk araba, Karl Benz tarafından 1885 yılında inşa edilen üç tekerlekli bir arabaydı. Bir yıl sonra (1886) Gottlieb Daimer'in versiyonu çıktı. Her iki mucit, Deimler-Benz AG'yi oluşturmak üzere birleştikleri 1926 yılına kadar bağımsız olarak çalıştı.

• elektronik sitelerden aldığım sunum için:
• euro-auto-history.ru
• http://systemsauto.ru