Jump to content

Двигатель внутреннего сгорания

(Перенаправлен из ICEV )

Диаграмма цилиндра, обнаруженная в 4-ступенчатом бензиновом двигателе с верхним кулачком:

Двигатель внутреннего сгорания ( ICE или IC Engine ) представляет собой тепловой двигатель , в котором происходит сгорание топлива окислителем с , (обычно воздухом) в камере сгорания которая является неотъемлемой частью цепи потока рабочей жидкости . В двигателе внутреннего сгорания расширение высоких температурных и высоких газов с высоким давлением , полученными при сгорании, применяет прямую силу к некоторому компоненту двигателя. Сила обычно применяется к поршням ( поршневым двигателям ), лопастям турбины ( газовой турбины ), ротору (двигатель Wankel) или сопло ( реактивный двигатель ). Эта сила перемещает компонент на расстояние. Этот процесс превращает химическую энергию в кинетическую энергию , которая используется для продвижения, перемещения или питания, к которому прикреплен двигатель.

Первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания был создан Этиенной Ленуаром около 1860 года, [ 1 ] и первый современный двигатель внутреннего сгорания, известный как двигатель Otto , был создан в 1876 году Николаусом Отто . Термин «двигатель внутреннего сгорания» обычно относится к двигателю, в котором сжигание является прерывистым , таким как более знакомые двухтактные и четырехтактные поршневые двигатели, а также варианты, такие как шестипрофильный поршневой двигатель и вращающийся двигатель Wankel . Второй класс двигателей внутреннего сгорания использует непрерывное сгорание: газовые турбины , реактивные двигатели и большинство ракетных двигателей , каждый из которых представляют собой двигатели внутреннего сгорания по тому же принципу, что и ранее описанное. [ 1 ] [ 2 ] ( Огнестрельное оружие также является формой внутреннего двигателя сгорания, [ 2 ] Хотя такого специализированного типа, что они обычно рассматриваются как отдельная категория, наряду с оружием, такими как растворы и зенитные пушки.) Напротив, в двигателях внешнего сгорания , таких как паров или двигатели Stirling , энергия доставляется на работу Жидкость не состоит из, смешанной или загрязненной продуктами сгорания. Рабочие жидкости для двигателей внешнего сгорания включают воздух, горячую воду, воду под давлением даже жидкостью или жидкостью .

Несмотря на то, что существует много стационарных приложений, большинство ICE используются в мобильных приложениях и являются основным источником питания для транспортных средств, таких как автомобили , самолеты и лодки . Пятницы, как правило, работают на углеводородных топливах, таких как природный газ , бензин , дизельное топливо или этанол . Возобновляемое топливо, такое как биодизель, используются в двигателях сжатия зажигания (CI), а также биоэтанола или ETBE (этил Терт-бутил-эфир), полученных из двигателей биоэтанола в двигателях зажигания Spark (SI). Еще в 1900 году изобретатель дизельного двигателя Рудольф Дизель использовал арахисовое масло для запуска своих двигателей. [ 3 ] Возобновляемое топливо обычно смешивается с ископаемым топливом. Водород , который редко используется, может быть получен из ископаемого топлива или возобновляемой энергии.

Винтажное механическое устройство, известное как двигатель Brayton Walking Beam с 1872 года.
Двигатель Brayton Walking Beam с 1872 года

Различные ученые и инженеры внесли свой вклад в разработку двигателей внутреннего сгорания. В 1791 году Джон Барбер разработал газовую турбину . В 1794 году Томас Мид запатентовал газовый двигатель . Также в 1794 году Роберт -стрит запатентовал внутренний двигатель сгорания, который также был первым, кто использовал жидкое топливо , и построила двигатель в это время. В 1798 году Джон Стивенс построил первый американский двигатель внутреннего сгорания. В 1807 году французские инженеры Nicéphore Niépce (который продолжил изобретать фотографию ) и Клод Нипсе управлял прототипом внутреннего двигателя сгорания, используя контролируемые взрывы пыли, пиреолофор , который получил патент Наполеона Бонапарта . Этот двигатель включил лодку на реке Сон во Франции. [ 4 ] [ 5 ] В том же году швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз изобрел двигатель внутреннего сгорания на основе водорода и проработал двигатель с помощью электрической искры. В 1808 году де Риваз установил свое изобретение в примитивном рабочем автомобиле - «первый в мире автомобильный автомобиль, работающий в мире». [ 6 ] В 1823 году Сэмюэль Браун запатентовал первый двигатель внутреннего сгорания, который будет применен в промышленности.

В 1854 году в Великобритании итальянские изобретатели Евгенио Барсанти и Феличе Маттеуччи получили сертификацию: «Получение мотивной энергии при взрыве газов». В 1857 году Патентное управление Великой Печать признало их патент № 1655 для изобретения «улучшенного аппарата для получения мотивной энергии от газов». [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Барсанти и Маттеуччи получили другие патенты на то же изобретение во Франции, Бельгии и Пьемонте между 1857 и 1859 годами. [ 11 ] [ 12 ] В 1860 году бельгийский инженер Жан Джозеф Этьен Ленуар произвел газовый двигатель внутреннего сгорания. [ 13 ] В 1864 году Николаус Отто запатентовал первый атмосферный газовый двигатель. В 1872 году американский Джордж Брайтон изобрел первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания с жидкостью. В 1876 году Николаус Отто начал работать с Готлибом Даймлером и Вильгельмом Мэйбахом , запатентованным сжатым зарядом, двигателем с четырьмя циклами. В 1879 году Карл Бенц запатентовал надежный двухтактный бензиновый двигатель. Позже, в 1886 году, Benz начал первое коммерческое производство автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, в котором трехколесный двигатель с четырьмя циклами и шасси сформировал единый блок. [ 14 ] В 1892 году Рудольф Дизель разработал первый сжатый заряд, двигатель сжатия зажигания. В 1926 году Роберт Годдард запустил первую ракету, закрепленную в жидкости. В 1939 году Heinkel He 178 стал первым в мире самолетом .

Этимология

[ редактировать ]

В свое время слово «Двигатель» (через старый французский , от латинского ингениума , «способность») означало любую часть машин - смысл, который сохраняется в таких выражениях, как осадный двигатель . «Мотор» (от латинского двигателя , «Mover») - это любая машина, которая производит механическую мощность . Традиционно электродвигатели не называются «двигателями»; Тем не менее, двигатели сгорания часто называют «двигателями». ( Электрический двигатель относится к локомотиву, управляемому электричеством.)

В лодке двигатель внутреннего сгорания, установленное в корпусе, называется двигателем, но двигатели, которые находятся на транце, называются двигателями. [ 15 ]

Приложения

[ редактировать ]
По возврату двигателя автомобиля
Дизельный генератор для резервной мощности

Поправочные поршневые двигатели являются наиболее распространенным источником питания для земельных и водных транспортных средств , включая автомобили , мотоциклы , суда и в меньшей степени, локомотивы (некоторые из них электрические, но большинство используют дизельные двигатели [ 16 ] [ 17 ] ) Роторные двигатели конструкции Wankel используются в некоторых автомобилях, самолетах и ​​мотоциклах. Они коллективно известны как транспортные средства с внутренними комбинизацией (ICEV). [ 18 ]

Там, где требуются высокие соотношения мощности к весу, двигатели внутреннего сгорания появляются в форме турбин сгорания , или иногда двигателях ванкеля. Мощные самолеты обычно используют лед, который может быть поршневым двигателем. Вместо этого самолеты могут использовать реактивные двигатели , а вертолеты могут вместо этого использовать турбоссафты ; Оба из которых являются типами турбин. В дополнение к обеспечению движения, самолеты могут использовать отдельный лед в качестве вспомогательного энергетического блока . Двигатели Wankel приспособлены для многих беспилотных летательных аппаратов .

Пятницы управляют большими электрическими генераторами, которые питают электрические сетки. Они обнаруживаются в форме турбин сгорания с типичной электрической мощностью в диапазоне около 100 МВт. Электростанции комбинированного цикла используют высокую температуру выхлопку для кипения и перегреть пару воды для запуска паровой турбины . Таким образом, эффективность выше, потому что из топлива извлекается больше энергии, чем то, что может быть извлечено только двигателем сгорания. Электростанции комбинированного цикла достигают эффективности в диапазоне 50–60%. В меньшем масштабе стационарные двигатели , такие как газовые двигатели или дизельные генераторы, используются для резервного копирования или для обеспечения электрической мощности для областей, не подключенных к электрической сетке .

Небольшие двигатели (обычно 2 -ступенчатые бензиновые/бензиновые двигатели) являются общим источником питания для газонокожих , струнных триммеров , цепных пил , листовых блоков , шайб под давлением , снегоходов , водных лыж , подвесных двигателей , мопедов и мотоциклов .

Классификация

[ редактировать ]

Есть несколько возможных способов классификации двигателей внутреннего сгорания.

Возвращается

[ редактировать ]

По количеству ударов:

Типом зажигания:

Механическим/термодинамическим циклом (эти циклы редко используются, но обычно встречаются в гибридных транспортных средствах , а также другие транспортные средства, изготовленные для эффективности использования топлива [ 20 ] ):

Непрерывное сжигание

[ редактировать ]
  • Газовый турбинный двигатель
    • Турбоев , через двигательную форсунку
    • Турбовант , через протокол
    • Турбовинтовой , через установленное винт, обычно с переменным шагом
    • Turboshaft , газовая турбина, оптимизированная для производства механического крутящего момента вместо тяги
  • Рамджат , [ 21 ] Аналогично турбоевскому, но использует скорость транспортного средства для сжатия (ОЗУ) воздуха вместо компрессора.
  • Scramjet , вариант Ramjet, который использует сверхзвуковое сгорание.
  • Ракетный двигатель

Поправляющие двигатели

[ редактировать ]

Структура

[ редактировать ]
Голый цилиндровый блок двигателя V8
Поршень, поршневое кольцо, штифт улита и шатуна

Основой регуляторного двигателя внутреннего сгорания является блок двигателя , который обычно изготовлен из чугуна (из -за его хорошей износостойкости и низкой стоимости) [ 22 ] или алюминий . В последнем случае цилиндрические вкладыши изготовлены из чугуна или стали, [ 23 ] или покрытие, такое как Никасил или Алусил . Блок двигателя содержит цилиндры . В двигателях с более чем одним цилиндром они обычно расположены либо в 1 строке ( прямой двигатель ), либо в 2 рядах ( боксер -двигатель или V Engine ); 3 или 4 ряда иногда используются ( W Engine ) в современных двигателях, и возможны другие конфигурации двигателя и использовались. Одноцилиндровые двигатели (или шахтер ) являются обычными для мотоциклов и других небольших двигателей, найденных в легком механизме. На внешней стороне цилиндра пассажи, содержащие охлаждающую жидкость, отлиты в блок двигателя, тогда как в некоторых тяжелых двигателях пассажи являются типами съемных рукавов цилиндров, которые можно заменить. [ 22 ] Двигатели с водяным охлаждением содержат проходы в блоке двигателя, где циркулирует охлаждающая жидкость ( водяная куртка ). Некоторые небольшие двигатели находятся на воздушном охлаждении, и вместо того, чтобы иметь водяную куртку, блок цилиндра имеет плавники, выступающие от него, чтобы охладить двигатель, непосредственно перенося тепло в воздух. Стены цилиндра обычно отталкиваются от оттачивания, чтобы получить поперечный люк , который способен сохранить больше масла. Слишком шероховатая поверхность быстро нанесет вред двигателю из -за чрезмерного износа на поршне.

Поршни представляют собой короткие цилиндрические детали, которые закрывают один конец цилиндра от высокого давления сжатого воздуха и продуктов сгорания и непрерывно скользят внутри него , пока двигатель работает. В небольших двигателях поршни изготовлены из алюминия; Находясь в более крупных приложениях, они обычно изготавливаются из чугуна. [ 22 ] В приложениях производительности поршни также могут быть титановой или кованой сталью для большей прочности. Верхняя поверхность поршня называется его короной и обычно плоская или вогнутая. Некоторые двухтактные двигатели используют поршни с головкой дефлектора . Поршни открыты внизу и впадины, за исключением интегральной структуры армирования (поршневая сеть). Когда работает двигатель, давление газа в камере сгорания оказывает силу на поршневой короне, которая передается через его сеть в штифт . Каждый поршень имеет кольца, установленные вокруг его окружности, которые в основном предотвращают проникновение газов в картер или нефть в камеру сгорания. [ 24 ] Система вентиляции выводит небольшое количество газа, которое выходит мимо поршней во время нормальной работы (продувочные газы) из картера, так что она не накапливает загрязнение нефти и создавая коррозию. [ 22 ] В двухтактных бензиновых двигателях картер является частью пути воздушного воздуха, и из-за непрерывного потока двухтактных двигателей не нуждается в отдельной системе вентиляции картера.

Клапанский поезд над головкой цилиндра дизельного двигателя. Этот двигатель использует рокеры, но нет толкателей.

прикреплена Всадка цилиндра к блоку двигателя многочисленными болтами или шпильками . Он имеет несколько функций. Головка цилиндра герметизирует цилиндры на стороне, противоположной поршням; Он содержит короткие воздуховоды ( порты ) для впуска и выхлопных газов и связанные с ними впускные клапаны , которые открываются, чтобы позволить цилиндру быть заполненным свежим воздушным и выхлопным клапанами, которые открываются, чтобы позволить газам сгорания сбежать. Клапаны часто попетки [ 25 ] [ 26 ] Но они также могут быть вращающимися клапанами [ 27 ] или рукавные клапаны . [ 28 ] Тем не менее, двигатели с поглощением 2-ступенчатого картера соединяют газовые порты непосредственно к стене цилиндра без клапанов спетки; Поршень контролирует их открытие и окклюзию вместо этого. На головке цилиндра также удерживает свечу зажигания в случае двигателей зажигания зажигания и инжектора для двигателей, которые используют прямую инъекцию. Все двигатели CI (сжатие зажигания) используют впрыск топлива, обычно прямой впрыск, но некоторые двигатели вместо этого используют косвенную инъекцию . Двигатели Si (Spark aggegsing) могут использовать карбюратор или впрыск топлива в качестве впрыска порта или прямого впрыска . Большинство двигателей SI имеют одну свечу зажигания на цилиндр, но у некоторых есть 2 . Прокладка головки предотвращает протекание газа между головкой цилиндра и блоком двигателя. Открытие и закрытие клапанов контролируется одним или несколькими распределительными валами и пружинами - или в некоторых двигателях - десммодромическим механизмом , который не использует пружины. Распределительный вал может напрямую нажимать на стебель клапана или может действовать на руке , опять же, либо непосредственно, либо через толкатель .

Блок двигателя виден ниже. Цилиндры, нефтяное сопло и половина основных подшипников хорошо видны.

Картер запечатана внизу поддоном , который собирает падающее масло во время нормальной работы, чтобы снова ездить на велосипеде. В полости, созданной между блоком цилиндров и отстойником, находится коленчатый вал , который преобразует поршневое движение поршней в вращательное движение. Коленчатый вал удерживается на месте относительно блока двигателя основными подшипниками , которые позволяют ему вращаться. Переборки в картере образуют половину каждого основного подшипника; Другая половина - съемная шапка. один основной подшипник, В некоторых случаях используется подключен а не несколько меньших крышек. Связующий стержень к смещенным участкам коленчатого вала ( коленчатые шахты ) на одном конце и с поршнем на другом конце через штифт смажки и, таким образом, переносит силу и переводит взаимное движение поршни к круговому движению коленчатого вала Полем Конец соединительного стержня, прикрепленного к штифту складки, называется его маленьким концом, а другой конец, где он подключен к коленчатому валу, большому концу. Большой конец имеет съемную половину, позволяющую сборке вокруг коленчатого вала. Он хранится вместе с шатуном с помощью съемных болтов.

Головка цилиндра имеет впускной коллектор и выхлопной коллектор, прикрепленный к соответствующим портам. Впускной коллектор подключается к воздушному фильтру напрямую или с карбюратором, когда он присутствует, который затем подключается к воздушному фильтру . Он распределяет воздух, входящий от этих устройств в отдельные цилиндры. Выпускной коллектор является первым компонентом в выхлопной системе . Он собирает выхлопные газы из цилиндров и приводит его к следующему компоненту на пути. Выхлопная система льда может также включать каталитический преобразователь и глушитель . Последний раздел на пути выхлопных газов - это выхлопная труба .

Четырехтактные двигатели

[ редактировать ]
Диаграмма, показывающая работу 4-ударового двигателя SI. Ярлыки:
1 - индукция
2 - сжатие
3 - власть
4 - выхлоп

Верхний мертвый центр (TDC) поршня - это положение, где он ближе к клапанам; Нижний мертвый центр (BDC) - это противоположное положение, в котором оно является самой далекой от них. Инсульт - это движение поршня от TDC к BDC или наоборот, вместе с соответствующим процессом. В то время как двигатель работает, коленчатый вал непрерывно вращается с почти постоянной скоростью . В 4-ступенчатом льду каждый поршень испытывает 2 удара на революцию коленчатого вала в следующем порядке. Запуск описания в TDC, это: [ 29 ] [ 30 ]

  1. Потребление, индукция или всасывание: впускные клапаны открыты в результате того, что доля кулачковой доли нажимает на шток клапана. Поршень движется вниз, увеличивая объем камеры сгорания и позволяя воздуху входить в случай двигателя CI или смеси с воздушным топливом в случае двигателей SI, которые не используют прямое впрыск . Смесь воздуха или воздуха в любом случае называется зарядкой .
  2. Сжатие: на этом ударе оба клапана закрыты, а поршень движется вверх, уменьшая объем камеры сгорания, который достигает своего минимума, когда поршень находится в TDC. Поршень выполняет работу над зарядкой, когда он сжимается; В результате его давление, температура и плотность увеличиваются; Приближение к этому поведению обеспечивается законодательством об идеальном газе . Незадолго до того, как поршень достигает TDC, начинается зажигание. В случае двигателя SI, заглушка зажигания получает импульс высокого напряжения, который генерирует искру, который дает ему имя и зажигает заряд. В случае двигателя CI топливный форсунок быстро впрыскивает топливо в камеру сгорания в качестве спрея; Топливо зажигает из -за высокой температуры.
  3. Мощность или рабочий ход: давление газов сгорания толкает поршень вниз, генерируя больше кинетической энергии , чем требуется для сжатия заряда. В дополнение к ходу сжатия газы сгорания расширяются, и в результате их температура, давление и плотность уменьшаются. Когда поршень находится рядом с BDC, откроется выхлопная клапан. При продуве газы сгорания необратимо расширяются из -за оставшего давления - при избытке обратного давления давление датчика на выхлопном отверстии.
  4. Выхлоп: выхлопной клапан остается открытым, в то время как поршень движется вверх, вытесняя газы сгорания. Для естественных аспирированных двигателей небольшая часть газов сгорания может оставаться в цилиндре во время нормальной работы, поскольку поршень не полностью закрывает камеру сгорания; Эти газы растворяются в следующем заряде. В конце этого хода выпускной клапан закрывается, открывается впускной клапан, а последовательность повторяется в следующем цикле. Впускной клапан может открываться до закрытия выхлопного клапана, чтобы обеспечить лучшую массу.

Двухтактные двигатели

[ редактировать ]

Определяющая характеристика такого рода двигателя заключается в том, что каждый поршень завершает цикл каждой революции коленчатого вала. 4 процесса потребления, сжатия, мощности и выхлопных газов происходят только в 2 ударах, так что невозможно посвятить удар исключительно для каждого из них. Начиная с TDC, цикл состоит из:

  1. Сила: в то время как поршень спускает газы сгорания, выполняют работу над ним, как в 4-XLOKE ENGINE. Применяется та же термодинамика для расширения.
  2. Уборка: около 75 ° вращения коленчатого вала перед BDC откроется выпускного клапана или порта, и происходит взрыв. Вскоре после этого открывается впускной клапан или порт переноса. Входящий заряд вытесняет оставшиеся газы сгорания в выхлопную систему, и часть заряда может также войти в выхлопную систему. Поршень достигает BDC и меняет направление. После того, как поршень прошел короткое расстояние вверх в цилиндр, выпускной клапан или порт закрываются; Вскоре закрывается впускной клапан или порт переноса.
  3. Сжатие: с закрытием впуска и выхлопа, поршень продолжает двигаться вверх, сжав заряд и выполняя работу над ним. Как и в случае с 4-XLOKE ENGINE, зажигание начинается незадолго до того, как поршень достигнет TDC, и такого же рассмотрения термодинамики сжатия на зарядке применяется.

В то время как 4 -тактный двигатель использует поршень в качестве насоса с положительным смещением для выполнения ускорения, взяв 2 из 4 ударов, 2-XLOKE ENGIN Полем Работа, необходимая для вытеснения заряда и выхлопных газов, поступает либо с картера, либо от отдельной воздуходувки. Для утилизации, изгнания сгоревшего газа и проникновения свежей смеси описаны два основных подхода: поглощение петли и уборка Uniflow. SAE News опубликовано в 2010 -х годах, что «поглощение петли» лучше при каких -либо обстоятельствах, чем уборка Uniflow. [ 19 ]

Украснял картер

[ редактировать ]
Диаграмма 2-ударового двигателя с поглощением картера.

Некоторые двигатели SI смазывают картер и не используют клапаны спетки. Вместо этого картер и часть цилиндра под поршнем используются в качестве насоса. Впускной порт подключен к картеру через тростник или вращающийся дисковый клапан, приводимый в движение двигателем. Для каждого цилиндра переносное порт соединяется на одном конце к картеру, а в другом конце - стену цилиндра. Выхлопный порт подключен непосредственно к стенке цилиндра. Перенос и выхлопный порт открываются и закрываются поршнем. Клапан тростника открывается, когда давление картера немного ниже давления впускного приема, чтобы он был заполнен новым зарядом; Это происходит, когда поршень движется вверх. Когда поршень движется вниз, давление в картере увеличивается, и тростник закрывается быстро, тогда заряд в картере сжимается. Когда поршень движется вниз, он также раскрывает выпускной порт, а порт переноса и более высокое давление заряда в картере заставляет его проникать в цилиндр через порт переноса, выдув выхлопные газы. Смазка достигается путем добавления Двухтактное масло до топлива в небольших соотношениях. Петруил относится к смеси бензина с вышеупомянутой нефтью. Этот вид двухтактного двигателя имеет более низкую эффективность, чем сопоставимые двигатели с 4 ударами, и выпускает более загрязняющие выхлопные газы для следующих условий:

  • Они используют систему смазания полного потери : все смазочное масло в конечном итоге сжигается вместе с топливом.
  • Существуют противоречивые требования к очистке: с одной стороны, в каждом цикле необходимо ввести достаточно свежего заряда, чтобы вытеснить практически все газы сгорания, но введение слишком много его означает, что часть его попадает в выхлоп.
  • Они должны использовать переносное порт (ы) в качестве тщательно разработанного и размещенного сопла, чтобы газовый ток создавался таким образом, чтобы он подметал весь цилиндр, прежде чем добраться заряжать истощенные. Двигатели с 4 ударами имеют преимущество насильственного изгнания практически всех газов сгорания, потому что во время выхлопа камера сгорания уменьшается до минимального объема. В двухтактных двигателях с массовой точки зрения выхлоп и потребление выполняются в основном одновременно и с камерой сгорания на максимальном объеме.

Основным преимуществом двухтактных двигателей этого типа является механическая простота и более высокое соотношение мощности к весу, чем их 4-XXINGE CONTERS. Несмотря на вдвое больше силовых ударов за цикл, на практике достигается менее чем в два раза больше мощности сопоставимого 4 -такрового двигателя.

В США 2-XLOKE двигатели были запрещены на дорожные транспортные средства из-за загрязнения. Внедорожники только мотоциклы по-прежнему часто бывают 2-ступенчатыми, но редко бывают дороги. Тем не менее, используются многие тысячи 2-ударовых газонных двигателей. [ Цитация необходима ]

Вентилятор поглотил

[ редактировать ]
Диаграмма поглощения Uniflow

Использование отдельного воздуходувки позволяет избежать многих недостатков уборки картера, за счет увеличения сложности, что означает более высокую стоимость и увеличение требований к техническому обслуживанию. Двигатель этого типа использует порты или клапаны для впуска и клапанов для выхлопных газов, за исключением противоположных поршневых двигателей , которые также могут использовать порты для выхлопных газов. Вентилятор обычно из типа корней , но другие типы также использовались. Этот дизайн является обычным явлением в двигателях CI и иногда используется в двигателях SI.

Двигатели CI, которые используют вентилятор, обычно используют UniFlow Assuging . В этой конструкции стена цилиндра содержит несколько впускных портов, расположенных равномерно расположенных вдоль окружности чуть выше положения, которое поршня достигает в BDC. Используется выпускной клапан или несколько, подобные 4-ударовым двигателям. Последняя часть впускного коллектора - это воздушный рукав, который питает впускные порты. Впускные порты расположены под горизонтальным углом к ​​стенке цилиндра (то есть они находятся в плоскости поршней короны), чтобы дать вихрь к входящему заряду для улучшения сжигания. Самый большой поршневой IC - это низкоскоростные двигатели CI такого типа; Они используются для морского движения (см. Морский дизельный двигатель ) или электроэнергии и достигают самой высокой тепловой эффективности среди двигателей внутреннего сгорания любого рода. Некоторые дизельные двигатели локомотива работают на двухтактном цикле. Самые могущественные из них обладают тормозной мощностью около 4,5 МВт или л.с. 6000 Класс локомотивов EMD SD90MAC является примером такого. Сопоставимый класс GE AC6000CW , чей первопроходца имеет почти такую ​​же мощность тормоза, использует 4-XLOKE ENGINE.

Примером этого типа двигателя является 2-ступенчатое дизель с турбонаддувом Wärtsilä-Sulzer RTA96-C , используемое на больших контейнерных кораблях. Это самый эффективный и мощный поршневой двигатель внутреннего сгорания в мире с термической эффективностью более 50%. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] Для сравнения, наиболее эффективные небольшие четырехтактные двигатели составляют около 43% термически эффективны (SAE 900648); [ Цитация необходима ] Размер является преимуществом для эффективности из -за увеличения соотношения объема к площади поверхности.

См. Внешние ссылки для видео сжигания в цилиндрах в двухтактном, оптически доступном мотоциклетном двигателе.

Исторический дизайн

[ редактировать ]

Клерк Dugald разработал первый двухциклянный двигатель в 1879 году. Он использовал отдельный цилиндр, который функционировал как насос, чтобы перенести топливную смесь в цилиндр. [ 19 ]

В 1899 году Джон Дэй упростил конструкцию клерка в тип двух циклов двигателя, который очень широко используется сегодня. [ 34 ] Дневные велосипедные двигатели смазывают картер и по времени порта. Картер и часть цилиндра под выпускным портом используется в качестве насоса. Работа двигателя дневного цикла начинается, когда коленчатый вал поворачивается так, что поршень движется от BDC вверх (к голове), создавая вакуум в зоне картера/цилиндра. Затем карбюратор питает топливную смесь в картер через тростник или вращающийся дисковый клапан (приводимый в движение двигателем). Есть лист в воздуховодах от картера до порта в цилиндре, чтобы обеспечить потребление, а другой от выхлопного порта до выхлопной трубы. Высота порта по отношению к длине цилиндра называется «Время порта».

На первом ударе двигателя не было бы топлива, введенного в цилиндр, поскольку картер был пуст. На нижнем ударе поршень теперь сжимает топливную смесь, которая смазала поршень в цилиндре и подшипниках из -за добавления масла, добавляемого масла. Когда поршень движется вниз, он сначала раскрывает выхлоп, но на первом ударе нет выхлопного топлива. Когда поршень движется вниз дальше, он раскрывает впускной порт, который имеет проток, который проходит к картеру. Поскольку топливная смесь в картере находится под давлением, смесь перемещается через воздуховод и в цилиндр.

Поскольку в цилиндре топлива нет препятствий для выхода непосредственно из выхлопного отверстия до того, как поршень поднимается достаточно далеко, чтобы закрыть порт, ранние двигатели использовали высокий купольный поршень, чтобы замедлить поток топлива. Позже топливо было «резонировано» обратно в цилиндр, используя конструкцию расширения камеры. Когда поршень поднялся рядом с TDC, искра зажгла топливо. Поскольку поршень движется вниз с мощностью, он сначала раскрывает выпускной порт, где сжигаемое топливо вытесняется под высоким давлением, а затем впускной порт, где процесс был завершен, и будет продолжать повторяться.

Более поздние двигатели использовали тип порта, разработанный Deutz Company для повышения производительности. Это называлось системой обратного потока Schnurle . DKW лицензировал этот дизайн для всех их мотоциклов. Их DKW RT 125 был одним из первых автомобилей, достигших более 100 миль на галлон в результате. [ 35 ]

Зажигание

[ редактировать ]

Двигатели внутреннего сгорания требуют зажигания смеси, либо зажиганием зажигания искры (SI) , либо сжатием зажигания (CI) . Перед изобретением надежных методов электричества использовались методы горячей трубки и пламени. Экспериментальные двигатели с лазерным зажиганием были построены. [ 36 ]

Процесс зажигания зажигания

[ редактировать ]
Bosch Magneto
Очки и зажигание катушки

Двигатель зажигания была уточнением ранних двигателей, которые использовали горячую трубку. Когда Bosch разработал Magneto, он стал основной системой для производства электричества для энергии зажигания зажигания. [ 37 ] Многие небольшие двигатели по -прежнему используют магнито зажигание. Небольшие двигатели начинаются с ручной пропускной помощи, используя отдачу или ручную рукоятку. До Чарльза Ф. Кеттеринг из разработки Delco автомобильного стартера все автомобили с бензиновым двигателем использовали ручную кривошип. [ 38 ]

Большие двигатели обычно питают свои стартовые двигатели и системы зажигания, используя электрическую энергию, хранящуюся в батареи с свинцовой и кислотой . Заряженное состояние батареи поддерживается автомобильным генератором или (ранее) генератором, который использует питание двигателя для создания хранения электрической энергии.

Аккумулятор обеспечивает электрическую питание для запуска, когда двигатель имеет стартовую двигательную систему и обеспечивает электроэнергию, когда двигатель выключен. Аккумулятор также обеспечивает электрическую мощность в условиях редких путей, где генератор не может поддерживать более 13,8 вольт (для общей автомобильной электропроизводительной системы 12 В). По мере того, как напряжение генератора падает ниже 13,8 вольт, батарея хранения свинцовой кислоты все чаще поднимает электрическую нагрузку. Практически во всех условиях выполнения, включая нормальные условия холостого хода, генератор обеспечивает первичную электрическую мощность.

Некоторые системы отключают мощность поля генератора (ротор) во время широкоокрытых условий дроссельной заслонки. Отключение поля уменьшает механическую нагрузку шкива генератора почти до нуля, максимизируя мощность коленчатого вала. В этом случае батарея обеспечивает всю первичную электрическую мощность.

Бензиновые двигатели принимают смесь воздуха и бензина и сжимают его путем перемещения поршня от нижнего мертвого центра до верхнего мертвого центра, когда топливо находится в максимальном сжатии. Уменьшение размера зоны сочетания цилиндра и с учетом объема камеры сгорания описывается соотношением. Ранние двигатели имели коэффициенты сжатия от 6 до 1. При увеличении коэффициентов сжатия эффективность двигателя также увеличивалась.

При ранней индукции и системах зажигания коэффициенты сжатия должны были быть низкими. Благодаря достижениям в области топливных технологий и управления сжиганием, высокопроизводительные двигатели могут надежно работать при соотношении 12: 1. При низком октановом топливе возникнет проблема, поскольку коэффициент сжатия увеличивается по мере увеличения топлива из -за повышения температуры, которая возникла. Чарльз Кеттеринг разработал свинцовую добавку , которая позволяла более высоким коэффициентам сжатия, которые постепенно бросали для автомобильного использования с 1970 -х годов, отчасти из -за проблем отравления свинцом .

Топливная смесь воспламеняется при разных прогрессиях поршня в цилиндре. При низком обороне, искра, предназначенная для того, чтобы происходить близко к поршне, достигающему верхнего мертвого центра. Чтобы производить больше власти, по мере роста RPM искра развивается раньше во время движения поршня. Искра возникает, в то время как топливо все еще сжимается постепенно, когда RPM поднимается. [ 39 ]

Необходимое высокое напряжение, как правило, 10000 вольт, поставляется индукционной катушкой или трансформатором. Индукционная катушка представляет собой систему мухи с использованием прерывания электрического первичного тока системы через некоторый тип синхронизированного прерывателя. Прерыватель может быть либо точками контакта, либо транзистором питания. Проблема с этим типом зажигания заключается в том, что по мере увеличения RPM можно уменьшить доступность электрической энергии. Это особенно проблема, поскольку количество энергии, необходимой для разжигания более плотной топливной смеси, выше. Результатом часто стал высокий RPM Missire.

Зажигание разгрузки конденсатора было разработано. Он производит повышение напряжения, которое отправляется на свечу зажигания. Напряжения системы CD могут достигать 60 000 вольт. [ 40 ] CD-зажигания используют шаг-вверх трансформеры . Универсательный трансформатор использует энергию, хранящуюся в емкости для генерации электрической искры . С любой системой механическая или электрическая система управления обеспечивает тщательно временное высокое напряжение для соответствующего цилиндра. Эта искра через свечу зажигания зажигает смесь воздушного топлива в цилиндрах двигателя.

В то время как бензиновые двигатели внутреннего сгорания гораздо легче начать в холодную погоду, чем дизельные двигатели, у них все еще могут возникнуть проблемы с началом холодной погоды в экстремальных условиях. В течение многих лет решение заключалось в том, чтобы припарковать машину в подогреваемых районах. В некоторых частях света масло фактически сливалось и нагревалось в течение ночи и возвращалось в двигатель для холода. В начале 1950 -х годов был разработан бензиновый газификатор, где в начале холодной погоды был перемещен необработанный бензин в устройство, где была сожжена часть топлива, в результате чего другая часть стала горячим паром, отправленным непосредственно в многообразие впускного клапана. Этот блок был довольно популярным до тех пор, пока нагреватели блоков электрического двигателя не стали стандартными на бензиновых двигателях, продаваемых в холодном климате. [ 41 ]

Процесс сжатия зажигания

[ редактировать ]

Для зажигания двигатели дизельного топлива, PPC и HCCI полагаются исключительно на высокую температуру и давление, создаваемое двигателем в процессе сжатия. Уровень сжатия, который происходит, обычно в два раза или более, чем бензиновый двигатель. Дизельные двигатели берут только в воздух, и незадолго до пикового сжатия распылите небольшое количество дизельного топлива в цилиндр через топливный форсунок, который позволяет мгновенно разжигать топливо. Двигатели типа HCCI принимают как воздух, так и топливо, но продолжают полагаться на процесс автоматического схватки без посторонней помощи из-за более высоких давлений и температуры. Именно поэтому двигатели дизельного топлива и HCCI более восприимчивы к проблемам холода, хотя когда-то начались в холодную погоду. Световые дизельные двигатели с косвенной инъекцией в автомобилях и легкими грузовиками используют свеки (или другие предварительные нагреть: см. Cummins ISB#6BT ), которые предварительно настраивают камеру сгорания непосредственно перед тем, как начать уменьшать условия без начала в холодную погоду. Большинство дизелей также имеют систему батареи и зарядки; Тем не менее, эта система является вторичной и добавляется производителями в качестве роскоши для простоты запуска, включения и выключения топлива (что также можно выполнять с помощью переключателя или механического аппарата), а также для выполнения вспомогательных электрических компонентов и аксессуаров. Большинство новых двигателей полагаются на электрические и электронные Единицы управления двигателем (ECU), которые также регулируют процесс сгорания, чтобы повысить эффективность и сократить выбросы.

Диаграмма двигателя с использованием смазки под давлением

Поверхности в контакте и относительном движении на другие поверхности требуют смазки, чтобы уменьшить износ, шум и повысить эффективность за счет уменьшения потери мощности при преодолении трения или для того, чтобы механизм вообще работал. Кроме того, используемая смазка может уменьшить избыточное тепло и обеспечить дополнительное охлаждение компонентам. По крайней мере, двигатель требует смазки в следующих частях:

  • Между поршнями и цилиндрами
  • Маленькие подшипники
  • Подшипники большого конца
  • Основные подшипники
  • Передача клапана (следующие элементы могут не присутствовать):
    • Закуски
    • Рокерские руки
    • Толкатели
    • ГРМЕ ЧАГА ИЛИ ШЕСТВА. Зубные ремни не требуют смазки.

следовательно, коленчатый вал, соединяющий шах В двухпрочных двигателях с наборенным набором, внутренняя часть картера, и , Полем Клапанский поезд может содержаться в отсеке, затопленном смазкой, чтобы не масляный насос требуется .

В системе смазки брызг не используется масляный насос. Вместо этого коленчатый вал падает в масло в поддоне и из -за его высокой скорости он брызгает коленчатый вал, соединяющие шатуны и нижнюю часть поршней. Углубные шахты с большим концом могут иметь прикрепленный совок, чтобы усилить этот эффект. Клапанский поезд также может быть запечатан в затопленном отсеке или открыт для коленчатого вала таким образом, чтобы он получает брызгнутое масло и позволяет ему сливаться обратно к отстойнику. Смазочная смазка является обычной для небольших 4-ударовых двигателей.

В принудительной (также называемой подчеркиваемой ) системе смазки смазка выполняется в замкнутой петле, которая переносит моторное масло на поверхности, обслуживаемые системой, а затем возвращает масло в резервуар. Вспомогательное оборудование двигателя, как правило, не обслуживается этой петлей; Например, генератор может использовать шариковые подшипники , запечатанные с помощью собственной смазки. Резервуар для масла обычно является поддоном, и когда это так, он называется мокрой системой отстойника . Когда есть другой нефтяной резервуар, картер все еще ловит его, но он постоянно истощен специальным насосом; Это называется системой сухого отстойника .

На дне поддон содержит потребление масла, покрытое сетчатым фильтром, который подключен к масляному насосу, а затем к масляному фильтру за пределами картера. Оттуда он перемещается на основные подшипники коленчатого вала и поезда клапана. Картер содержит по крайней мере одну нефтяную галерею (канал внутри стенки картера), в которую вводится нефть из масляного фильтра. Основные подшипники содержат канавку через все или половину его окружности; Масло входит в эти канавки из каналов, подключенных к нефтяной галерее. Коленчатый вал имеет сверли, которые берут нефть из этих канавков, и доставляют его в подшипники Большого Энд. Все подшипники большого конца смазываются таким образом. Один основной подшипник может обеспечить нефть для подшипников большого конца. Аналогичная система может быть использована для смазки поршня, его штифта и небольшого конца его шатуна; В этой системе большой конец шатуна имеет канавку вокруг коленчатого вала и бурение, соединенное с канавкой, которая распределяет масло оттуда до дна поршня и с тех пор к цилиндру.

Другие системы также используются для смазки цилиндра и поршня. У шатуна может быть сопло, чтобы бросить масляную струю в цилиндр и дно поршня. Эта форсунка находится в движении относительно цилиндра, который он смазывает, но всегда указывает на него или соответствующий поршень.

Как правило, системы принудительной смазки имеют смазочный поток выше, чем требуется для удовлетворительной смазывания, чтобы помочь с охлаждением. В частности, смазочная система помогает перемещать тепло от частей горячего двигателя в охлаждающую жидкость (в двигателях с водяным охлаждением) или плавники (в двигателях с воздушным охлаждением), которые затем передают ее в окружающую среду. Смазка должна быть разработана, чтобы быть химически стабильными и поддерживать подходящую вязкость в пределах температурного диапазона, с которой он встречается в двигателе.

Конфигурация цилиндра

[ редактировать ]

Общие конфигурации цилиндра включают прямую или встроенную конфигурацию , более компактную конфигурацию V и более широкую, но более плавную плоскую или боксерскую конфигурацию . Авиационные двигатели также могут принять радиальную конфигурацию , которая обеспечивает более эффективное охлаждение. более необычные конфигурации, такие как H , U , X и W. Также использовались

Некоторые популярные конфигурации цилиндра:
A - Прямо
b – V
C - против
D - W.

Многочисленные цилиндрические двигатели имеют свой клапанный поезд и коленчатый вал, настроенные, чтобы поршни были в разных частях их цикла. Желательно иметь равномерные циклы поршней (это называется даже стрельбой ), особенно в принудительных индукционных двигателях; Это уменьшает пульсации крутящего момента [ 42 ] и делает встроенные двигатели с более чем 3 цилиндрами статически сбалансированными в своих основных силах. Тем не менее, некоторые конфигурации двигателя требуют нечетной стрельбы, чтобы достичь лучшего баланса, чем то, что возможно, при даже стрельбе. Например, двигатель с 4 ударом I2 имеет лучший баланс, когда угол между кривошинами составляет 180 °, потому что поршни движутся в противоположных направлениях, а инерционные силы частично отменяются, но это дает нечетную картину стрельбы, когда один цилиндр стреляет 180 ° вращения коленчатого вала. После другого, тогда нет цилиндров в течение 540 °. С ровной схемой стрельбы поршни будут двигаться в унисон, и связанные силы добавят.

Несколько конфигураций коленчатого вала не обязательно нуждаются в головке цилиндра , потому что вместо этого они могут иметь поршень на каждом конце цилиндра, называемого противоположным дизайном поршня . Поскольку топливные впускные отверстия и розетки расположены на противоположных концах цилиндра, можно достичь Uniflow, что, как и в четырехтактном двигателе, эффективен в широком диапазоне скоростей двигателя. Тепловая эффективность улучшается из -за отсутствия головок цилиндров. Этот дизайн использовался в дизельном самолете Junkers Junkers Jumo 205 , используя два коленчатых вала на обоих концах одного берега цилиндров и наиболее удивительно в дизельных двигателях Napier Deltic . Они использовали три коленчатых вала для обслуживания трех банков с двойными цилиндрами, расположенными в равностороннем треугольнике с коленчатыми валами по углам. Он также использовался в однополосных локомотивных двигателях и до сих пор используется в двигателях морских двигателей и морских вспомогательных генераторах.

Дизельный цикл

[ редактировать ]
Диаграмма P - V для идеального дизельного цикла. Цикл следует за числами 1–4 в направлении по часовой стрелке.

Большинство грузовых и автомобильных дизельных двигателей используют цикл, напоминающий четырехтактный цикл, но с повышением температуры за счет сжатия, вызывающей зажигание, а не для необходимости отдельной системы зажигания. Этот вариант называется дизельным циклом. В дизельном цикле дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, так что сжигание происходит при постоянном давлении, по мере движения поршня.

Отто цикл

[ редактировать ]

Цикл OTTO является наиболее распространенным циклом для двигателей внутреннего сгорания большинства автомобилей, которые используют бензин в качестве топлива. Он состоит из тех же основных шагов, что и для четырехтактного двигателя: впуск, сжатие, зажигание, расширение и выхлоп.

Пятитактный двигатель

[ редактировать ]

В 1879 году Николаус Отто изготовил и продал двигатель с двойным расширением (принципы двойного и тройного расширения имели достаточное использование в паровых двигателях), с двумя небольшими цилиндрами на обеих сторонах более крупного цилиндра с низким давлением, где второе расширение газа выхлопного удара газ выхлопа состоялось; Владелец вернул его, утверждая плохую работу. В 1906 году эта концепция была включена в автомобиль, построенный EHV ( Eisenhuth Horse Can Artan Company ); [ 43 ] А в 21-м веке ILMOR разработал и успешно протестировал 5-XXING Double расширение двигателя внутреннего сгорания с высокой мощностью и низким SFC (удельный расход топлива). [ 44 ]

Шестипрочный двигатель

[ редактировать ]

был Шестипрочный двигатель изобретен в 1883 году. В четырех видах шестипрочных двигателей используется обычный поршень в обычном цилиндре (шестипрочный шестипрочный, шестипрочный, шестипрочный, шестипрочный и мощный шестипрочный), стреляя каждые три Революции коленчатого вала. Эти системы захватывают тепло отходов четырехтактного цикла Отто с впрыском воздуха или воды.

Глава Beare и двигатели «поршневого зарядного устройства» работают, как и двигатели против поршневых поршней , два поршня в одном цилиндре, стреляя каждые два революции, а не каждые четыре, как четырехтактный двигатель.

Другие циклы

[ редактировать ]

Первые двигатели внутреннего сгорания не сжимали смесь. Первая часть поршня вниз поставлена ​​в смеси топливного воздуха, затем впускной клапан закрылся, и в оставшейся части удара вниз смеси с воздушной смесей стреляли. Выпускной клапан открылся для поршня вверх. Эти попытки имитировать принцип парового двигателя были очень неэффективными. Существует ряд вариаций этих циклов, особенно циклы Аткинсона и Миллера .

Двигатели сплит-цикла разделяют четыре удара впуска, сжатия, сжигания и выхлопных газов на два отдельных, но парных цилиндров. Первый цилиндр используется для впуска и сжатия. Сжатый воздух затем переносится через кроссовер из цилиндра сжатия во второй цилиндр, где происходит сжигание и выхлоп. Двигатель с раздельным циклом действительно является воздушным компрессором с одной стороны с камерой сгорания с другой.

Предыдущие двигатели сплит-цикла имели две основные проблемы-плотное дыхание (объемная эффективность) и низкая тепловая эффективность. Тем не менее, вводятся новые проекты, которые стремятся решить эти проблемы. Двигатель Scuderi решает проблему дыхания, уменьшая зазор между поршнем и головой цилиндра через различные методы турбонаддува. Конструкция Scuderi требует использования внешних открывающих клапанов, которые позволяют поршню двигаться очень близко к головке цилиндра без помех клапанов. Scuderi обращается к низкой тепловой эффективности с помощью стрельбы после верхнего мертвого центра (ATDC).

Застревание ATDC может быть достигнуто с помощью воздуха высокого давления в трансферном проходе для создания звукового потока и высокой турбулентности в цилиндре мощности.

Турбины сжигания

[ редактировать ]

Реактивный двигатель

[ редактировать ]
Турбовенский реактивный двигатель

Самолетные двигатели используют ряд рядов лезвий вентилятора для сжатия воздуха, который затем входит в сгорание, где он смешивается с топливом (обычно топливом JP), а затем зажжен. Сжигание топлива повышает температуру воздуха, которая затем истощается из двигателя, создавая тягу. Современный турбовентивный двигатель может работать до 48% эффективности. [ 45 ]

Есть шесть разделов турбовентируемого двигателя:

  • Вентилятор
  • Компрессор
  • Сгорание
  • Турбина
  • Микшер
  • Сопло [ 46 ]

Газовые турбины

[ редактировать ]
Турбинная электростанция

Газовая турбина сжимает воздух и использует его, чтобы повернуть турбину . По сути, это реактивный двигатель, который направляет свой выход на вал. В турбине есть три этапа: 1) воздух протягивается через компрессор, где в комбинере добавляется топливо, 2) топливо добавляется топливо , а 3) горячий воздух истощается через лопасти турбины, которые вращаются с валом, подключенным к компрессор.

Газовая турбина представляет собой вращающуюся машину, аналогичную принципиальному принципу, с паровой турбиной , и она состоит из трех основных компонентов: компрессора, камеры сгорания и турбины. Температура воздуха после сжатия в компрессоре увеличивается путем сжигания топлива в нем. Нагретый воздух и продукты сгорания расширяются в турбине, производя работу рабочей работы. О 2 3 работы управляет компрессором: остальное (о 1 3 ) доступен в качестве полезного рабочего вывода. [ 47 ]

Газовые турбины являются одними из наиболее эффективных двигателей внутреннего сгорания. Electric 7HA и 9HA -комбинированные Объединенные электрические электроэнергии электротехники имеют более 61% эффективности. [ 48 ]

Брэйтон цикл

[ редактировать ]
Брэйтон цикл

Газовая турбина - это вращающаяся машина, несколько похожая на парово -турбину. Он состоит из трех основных компонентов: компрессор, камера сгорания и турбина. Воздух сжимается компрессором, где происходит повышение температуры. Температура сжатого воздуха дополнительно увеличивается за счет сжигания введенного топлива в камере сгорания, которая расширяет воздух. Эта энергия вращает турбину, которая питает компрессор через механическую связь. Затем горячие газы исчерпаны, чтобы обеспечить тягу.

Двигатели газового турбинного цикла используют систему непрерывного сгорания, где сжатие, сжигание и расширение происходят одновременно в разных местах двигателя - обеспечивая непрерывную мощность. Примечательно, что сжигание происходит при постоянном давлении, а не в цикле Отто, постоянный объем.

Двигатели Wankel

[ редактировать ]
Цикл ротации Ванкеля. Вал поворачивается три раза для каждого вращения ротора вокруг доли и один раз для каждой орбитальной революции вокруг эксцентричного вала.

Двигатель Wankel (вращающийся двигатель) не имеет поршневых ударов. Он работает с тем же разделением фаз, что и четырехтактный двигатель с фазами, которые проходят в отдельных местах двигателя. В термодинамических терминах он следует за циклом двигателя OTTO , поэтому его можно рассматривать как «четырехфазный» двигатель. Хотя это правда, что три мазки мощности обычно происходят на революцию ротора, из -за соотношения революции 3: 1 ротора к эксцентричному валу, фактически происходит только один мощный ход на революцию вала. Привод (эксцентричный) вал вращается один раз во время каждого удара питания вместо дважды (коленчатый вал), как в цикле Отто, что придает ему большее соотношение мощности к весу, чем поршневые двигатели. Этот тип двигателя наиболее заметно использовался в Mazda RX-8 , более ранних моделях RX-7 и других транспортных средствах. Двигатель также используется в беспилотных летательных аппаратах, где небольшой размер и вес и высокое соотношение мощности к весу выгодны.

Принудительная индукция

[ редактировать ]

Принудительная индукция - это процесс доставки сжатого воздуха для приема двигателя внутреннего сгорания. Принудительный индукционный двигатель использует газовый компрессор для повышения давления, температуры и плотности воздуха . Двигатель без принудительной индукции считается естественным аспирированным двигателем .

Принудительная индукция используется в автомобильной и авиационной отрасли для повышения мощности и эффективности двигателя. Это особенно помогает авиационным двигателям, так как им необходимо работать на большой высоте.

Принудительная индукция достигается нагнетателем , где компрессор напрямую питается от вала двигателя или, в турбокомпрессоре , от турбины, питаемой выхлопом двигателя.

Топливо и окислители

[ редактировать ]

Все двигатели внутреннего сжигания зависят от сжигания химического топлива , обычно с кислородом из воздуха (хотя можно вводить оксид азота , чтобы сделать больше того же самого и получить мощность). Процесс сжигания обычно приводит к производству большого количества тепловой энергии, а также производства парового и углерода и других химических веществ при очень высокой температуре; определяется Достигнутая температура химическим составом топлива и окислителей (см. Стоихиометрию ), а также с помощью сжатия и других факторов.

Наиболее распространенные современные топливы состоят из углеводородов и получены в основном из ископаемого топлива ( нефть ). Ископаемое топливо включает в себя дизельное топливо , бензин и нефтяной газ , а также более редкое использование пропана . За исключением компонентов доставки топлива, большинство двигателей внутреннего сгорания, которые предназначены для использования бензина, могут работать на природном газе или сжиженных нефтяных газах без серьезных модификаций. Большие дизели могут работать с воздухом, смешанным с газами, и пилотным инъекцией зажигания дизельного топлива. Также можно использовать жидкие и газообразные биотопливы , такие как этанол и биодизель (форма дизельного топлива, которая производится из культур, которые дают триглицериды , такие как соевое масло). Двигатели с соответствующими модификациями также могут работать на водорода газе , деревянном газе или древесном газе , а также от так называемого газа производителя, изготовленного из другой удобной биомассы. Эксперименты также проводились с использованием порошкообразного твердого топлива, такого как цикл инъекции магния .

В настоящее время используемые топливы включают в себя:

Даже псевдоожиженные металлические порошки и взрывчатые вещества наблюдали некоторое использование. Двигатели, которые используют газы для топлива, называются газовыми двигателями, а те, которые используют жидкие углеводороды, называются нефтяными двигателями; Тем не менее, бензиновые двигатели также часто называют «газовыми двигателями» (« бензиновые двигатели » за пределами Северной Америки).

Основные ограничения на топливо заключаются в том, что его следует легко переносить через топливную систему в камеру сгорания , и что топливо выделяет достаточную энергию в виде тепла при сгорании, чтобы практически использовать двигатель.

Дизельные двигатели, как правило, более тяжелые, шумные и мощные на более низких скоростях, чем бензиновые двигатели . Они также более экономичные в большинстве случаев и используются в тяжелых автомобилях, некоторые автомобили (все чаще для их повышенной топливной эффективности по сравнению с бензиновыми двигателями), кораблей, железнодорожных локомотивов и легких самолетов . Бензиновые двигатели используются в большинстве других дорожных транспортных средств, включая большинство автомобилей, мотоциклов и мопедов . В Европе из 1990-х годов у сложных дизельных двигателей автомобили переработали около 45% рынка. Существуют также двигатели, которые работают на водороде , метаноле , этаноле , сжиженном нефтяном газе (СПГ), биодизеле , парафине и испаривающем нефти (TVO).

Водород может в конечном итоге заменить обычное ископаемое топливо в традиционных двигателях внутреннего сгорания. Альтернативно технология топливных элементов может прийти, чтобы выполнить свои перспективы, и использование двигателей внутреннего сгорания может быть даже снято.

Хотя существует множество способов производства свободного водорода, эти методы требуют преобразования горючей молекул в водород или потребление электрической энергии. Если это электричество не производится из возобновляемого источника - и не требуется для других целей - гидроген не решает какого -либо энергетического кризиса . Во многих ситуациях недостатком водорода относительно углеродного топлива является его хранение . Жидкий водород имеет чрезвычайно низкую плотность (в 14 раз ниже, чем вода) и требует обширной изоляции, а газообразной водород требуется тяжелый резервуар. Даже при сжижении водород имеет более высокую удельную энергию , но объемное энергетическое хранение все еще примерно в пять раз ниже, чем бензин. Однако плотность энергии водорода значительно выше, чем у электрических батарей, что делает его серьезным претендентом в качестве энергетического носителя для замены ископаемого топлива. Процесс «водорода по спросу» (см. Прямой борогидрид топливного элемента ) создает водород по мере необходимости, но у него есть другие проблемы, такие как высокая цена натрий борогидрид, который является сырью.

Окислители

[ редактировать ]
Одноцилиндровый бензиновый двигатель, c. 1910

Поскольку воздух обильно на поверхности Земли, окислитель обычно представляет собой атмосферный кислород, что имеет преимущество в том, что он не хранится внутри автомобиля. Это увеличивает соотношение мощности к весу и мощности к объему. Другие материалы используются для особых целей, часто для увеличения выходной мощности или для обеспечения работы под водой или в пространстве.

  • Сжатый воздух обычно используется в торпедах . [ 49 ]
  • Сжатый кислород , а также некоторый сжатый воздух использовался в японской торпеде типа 93 . Некоторые подводные лодки несут чистый кислород. Ракеты очень часто используют жидкий кислород . [ 50 ]
  • Нитрометан добавляется к некоторым гонкам и модельным топливам, чтобы увеличить мощность и сжигание управления.
  • Оксид азота использовался - с дополнительным бензином - в тактических самолетах и ​​в специально оборудованных автомобилях, чтобы обеспечить короткие всплески дополнительной мощности из двигателей, которые иначе работают на бензине и воздухе. Он также используется в космическом корабле Burt Rutan Rocket.
  • Мощность перекиси водорода находилась в стадии разработки на подводных лодках Второй мировой войны Германии. Возможно, он использовался на некоторых неядерных подводных лодках и использовался на некоторых ракетных двигателях (в частности, черная стрела и ракетный боец ​​Messerschmitt Me 163 ).
  • Другие химические вещества, такие как хлор или фтор, использовались экспериментально, но не были найдены практичными.

Охлаждение

[ редактировать ]

Охлаждение требуется для удаления чрезмерного тепла-высокая температура может привести к разрушению двигателя, обычно из-за износа (из-за высокой температурной сбоя смазки), растрескивания или деформации. Две наиболее распространенные формы охлаждения двигателя находятся на воздушном охлаждении и охлаждаются водой . Большинство современных автомобильных двигателей имеют как воду, так и воздушные охлаждения, так как вода/жидко-охлаждение переносятся в плавники и/или вентиляторы с воздушным охлаждением, тогда как более крупные двигатели могут быть необычайно охлаждены, так как они стационарны и имеют постоянную поставку Вода через водопроводные ножки или свежая вода, в то время как большинство двигателей электроинструмента и других небольших двигателей находятся в воздухе. Некоторые двигатели (воздух или охлаждение водяного охлаждения) также имеют масляный охладитель . В некоторых двигателях, особенно для охлаждения лезвия турбинного двигателя и охлаждения жидкого ракетного двигателя , топливо используется в качестве охлаждающей жидкости, так как оно одновременно предварительно нагревается, прежде чем вводить его в камеру сгорания.

Начинающий

[ редактировать ]
Duration: 34 seconds.
Ручная раздача дизельного двигателя на лодке на озере Инле ( Мьянма )
Электрический стартер, используемый в автомобилях

Двигатели внутреннего сгорания должны начать свои циклы. В регуляционных двигателях это достигается путем поворота коленчатого вала (вал ротора ванкеля), который вызывает циклы впуска, сжатия, сжигания и выхлопных газов. Первые двигатели были начаты с поворота их маховиков , в то время как первый автомобиль (Daimler Reitwagen) был запущен с ручной рукоятки. Все ледяные автомобили были запущены с ручными рукоятками, пока Чарльз Кеттеринг не разработал электрический стартер для автомобилей. [ 51 ] Этот метод в настоящее время наиболее широко используется, даже среди неавтомобилов.

По мере того, как дизельные двигатели стали больше, а их механизмы тяжелее, воздушные стартеры пришли в использование. [ 52 ] Это связано с отсутствием крутящего момента в электрических стартерах. Воздушные стартеры работают, закачивая сжатый воздух в цилиндры двигателя, чтобы запустить его поворот.

Двухколесные транспортные средства, возможно, начались в одном из четырех способов:

  • Педалировав, как на велосипеде
  • Проталкивая транспортное средство, а затем задействовав сцепление, известное как «запуск бега и пустяка»
  • Пройдя вниз по одной педали, известной как «стартовать удара»
  • Электрическим стартером, как в автомобилях

Есть также стартеры, где пружина сжимается движением кривошипа, а затем используется для запуска двигателя.

Некоторые небольшие двигатели используют механизм тяги под названием «Отдача запуска», так как веревка перемешивается после того, как ее вытащили, чтобы запустить двигатель. Этот метод обычно используется в толканных газонокосилках и других настройках, где необходимо только небольшое количество крутящего момента для переворачивания двигателя.

Турбинные двигатели часто запускаются электродвигателем или сжатым воздухом.

Меры производительности двигателя

[ редактировать ]

Типы двигателей сильно различаются разными способами:

Энергоэффективность

[ редактировать ]

После зажигания и сжигания продукты сгорания -жаркие газы-имеют больше доступной тепловой энергии , чем оригинальная сжатая сжатая смеси с воздушной смесей (которая имела более высокую химическую энергию ). Эта доступная энергия проявляется как более высокая температура и давление , которые могут быть преобразованы в кинетическую энергию двигателем. В поршневом двигателе газы высокого давления внутри цилиндров проводят поршня двигателя.

Как только доступная энергия была удалена, оставшиеся горячие газы вентилируются ( часто открывая клапан или выявляя выпускной выпуск), и это позволяет поршню вернуться в свою предыдущую позицию (верхний мертвый центр или TDC). Затем поршень может перейти к следующему этапу своего цикла, который варьируется между двигателями. Любая тепловая энергия, которая не переводится на работу, обычно считается отходом и удаляется из двигателя либо системой воздуха или жидкого охлаждения.

Двигатели внутреннего сгорания считаются тепловыми двигателями (поскольку высвобождение химической энергии в сжигании оказывает тот же эффект, что и теплопередача в двигатель), и поэтому их теоретическая эффективность может быть аппроксимирована идеализированными термодинамическими циклами . Тепловая эффективность теоретического цикла не может превышать эффективность цикла Карно , эффективность которого определяется разницей между нижними и верхними рабочими температурами двигателя. Верхняя рабочая температура двигателя ограничена двумя основными факторами; Термические рабочие пределы материалов и сопротивление авто-загривания топлива. Все металлы и сплавы имеют термическую эксплуатацию, и существует значительное исследование керамических материалов, которые могут быть сделаны с большей тепловой стабильностью и желаемыми структурными свойствами. Более высокая тепловая стабильность обеспечивает большую разницу температуры между нижней (окружающей средой) и верхними рабочими температурами, следовательно, более высокой термодинамической эффективности. Кроме того, по мере повышения температуры цилиндра топливо становится более склонным к авто-загнуту. Это вызвано, когда температура цилиндра приближается к точке вспышки заряда. На этом этапе зажигание может спонтанно возникнуть перед огнем зажигания зажигания, вызывая чрезмерное давление цилиндра. Автофлясное зарегистрирование может быть смягчено с использованием топлива с высокой сопротивлением автогнации ( Оценка октана ), однако он по -прежнему ставит верхнюю границу на допустимую температуру пикового цилиндра.

Термодинамические ограничения предполагают, что двигатель работает в идеальных условиях: мир без трения, идеальные газы, идеальные изоляторы и работа в течение бесконечного времени. Приложения в реальном мире вводят сложности, которые снижают эффективность. Например, настоящий двигатель работает лучше всего при определенной нагрузке, называется его полосой питания . Двигатель в автомобильном круизе на шоссе обычно работает значительно ниже его идеальной нагрузки, поскольку он предназначен для более высоких нагрузок, необходимых для быстрого ускорения. [ Цитация необходима ] Кроме того, такие факторы, как сопротивление ветра , снижают общую эффективность системы. транспортных средств Экономия топлива измеряется в милях на галлон или в литрах на 100 километров. Объем углеводородов предполагает стандартное содержание энергии.

Даже когда он помогал турбокомпрессорам и средств эффективности запаса, большинство двигателей сохраняют среднюю эффективность около 18–20%. [ 53 ] Тем не менее, последние технологии в двигателях Формулы -1 показали повышение тепловой эффективности на 50%. [ 54 ] Есть много изобретений, направленных на повышение эффективности IC двигателей. В целом, практические двигатели всегда скомпрометируются компромиссами между различными свойствами, такими как эффективность, вес, мощность, тепло, ответ, выбросы выхлопных газов или шум. Иногда экономика также играет роль не только в стоимости производства самого двигателя, но и производства и распространения топлива. Повышение эффективности двигателя обеспечивает лучшую экономию топлива, но только если стоимость топлива на содержание энергии одинакова.

Меры топливной эффективности и эффективности топлива

[ редактировать ]

Для стационарных и шахтных двигателей, включая двигатели для винта, расход топлива измеряется путем расчета расхода топлива, специфичного для тормоза , который измеряет массовый расход расхода топлива, разделенный на производимую мощность.

Для двигателей внутреннего сгорания в форме реактивных двигателей выходная мощность резко варьируется в зависимости от воздушной скорости, и используется менее переменная мера: удельное потребление топлива (TSFC), которое является массой топлива, необходимой для генерации импульсов , которые измеряются в любом фунте Силовая часа или граммы топлива должны были генерировать импульс, который измеряет одну килонвтон-секунду.

Для ракет можно использовать TSFC, но обычно используются другие эквивалентные меры, такие как конкретный импульс и эффективная скорость выхлопа .

Загрязнение воздуха и шума

[ редактировать ]

Загрязнение воздуха

[ редактировать ]

Двигатели внутреннего сгорания, такие как возвратный внутренний сжигание, производят выбросы загрязнения воздуха из -за неполного сжигания углеродного топлива. Основными производными процесса являются COROADYD CO
2
, вода и некоторая сажа - также называемая частицами (PM). [ 55 ] Эффекты вдыхания частиц были изучены у людей и животных и включают астму, рак легких, сердечно -сосудистые проблемы и преждевременную смерть. [ 56 ] Однако существуют некоторые дополнительные продукты процесса сгорания, которые включают оксиды азота и серу , а также некоторые расстроенные углеводороды, в зависимости от условий эксплуатации и соотношения топливного воздуха.

Выбросы углекислого газа от двигателей внутреннего сгорания (особенно использующие ископаемое топливо, такие как бензин и дизельное топливо), способствуют изменению климата , вызванного человеком . двигателя Увеличение топливной эффективности может снизить, но не исключить, количество CO
2
выброса в качестве сжигания топлива на основе углерода производит CO
2
​С тех пор, как удаление co
2
Из выхлопа двигателя нецелесообразно, растет интерес к альтернативам. Устойчивые топлива, такие как биотоплива , синфуэль и электродвигатели, приведенные при батареях, являются примерами.

Не все топлива полностью потребляется процессом сгорания. Небольшое количество топлива присутствует после сжигания, и некоторые из них реагируют с образованием кислородатов, таких как формальдегид или ацетальдегид , или углеводороды, первоначально не присутствующие в входной топливной смеси. Неполное сжигание обычно происходит из -за недостаточного кислорода для достижения идеального стехиометрического соотношения. Пламя «гасит» относительно прохладными стенами цилиндра, оставляя послереагированное топливо, которое вытесняется выхлопом. При запуске на более низких скоростях гашение обычно наблюдается в двигателях дизельного топлива (сжатие зажигания), которые работают на природном газе. Гашение снижает эффективность и увеличивает стук, иногда заставляя двигатель задержать. Неполное сжигание также приводит к производству монооксида углерода (CO). Дальнейшие химические вещества- бензол и 1,3-бутадиен , которые также являются опасными загрязнителями воздуха .

Увеличение количества воздуха в двигателе снижает выбросы неполных продуктов сгорания, но также способствует реакции между кислородом и азотом в воздухе для получения оксидов азота ( Нет x ). Нет X опасно для здоровья растений и животных и приводит к производству озона ( O
3
). Озон не излучается напрямую; скорее это вторичный загрязнитель воздуха, производимый в атмосфере реакцией Нет X и летучие органические соединения в присутствии солнечного света. Озон на уровне земли вреден для здоровья человека и окружающей среды. Несмотря на то же химическое вещество, озон на уровне земли не следует путать со стратосферным озоном или озоновым слоем , который защищает Землю от вредных ультрафиолетовых лучей.

Углеродное топливо, содержащее серу, продуцируют моноксида серы (SO) и диоксид серы ( SO
2
) Вклад в кислотный дождь .

В Соединенных Штатах оксиды азота, PM , угарный газ, диоксид серы и озон, регулируются в качестве критериев загрязнителей воздуха в соответствии с Законом о чистом воздухе до уровней, где здоровье человека и благосостояние защищены. Другие загрязняющие вещества, такие как бензол и 1,3-бутадиен, регулируются как опасные загрязнители воздуха , выбросы которых должны быть как можно больше в зависимости от технологических и практических соображений.

Нет X , окись углерода и другие загрязнители часто контролируются с помощью рециркуляции выхлопных газов , что возвращает часть выхлопных газов обратно в впуск двигателя. Каталитические преобразователи используются для преобразования химикатов выхлопных газов в CO
2
( парниковой газ ), h
2
O
(водяной пары, также парниковой газ) и N
2
(азот).

Не дорожные двигатели

[ редактировать ]

Стандарты выбросов, используемые многими странами, имеют особые требования для неходных двигателей , которые используются оборудованием и транспортными средствами, которые не работают на общественных дорогах. Стандарты отделены от дорожных транспортных средств. [ 57 ]

Шумовое загрязнение

[ редактировать ]

Значительный вклад в шумовое загрязнение вносится двигателями внутреннего сгорания. Автомобильный и грузовой трафик, работающий на автомагистралях, и уличных системах производит шум, как и полеты самолетов из-за реактивного шума, особенно самолетов, способствующих сверхзвуковым способностям. Ракетные двигатели создают самый интенсивный шум.

На холостом ходу

[ редактировать ]

Двигатели внутреннего сгорания продолжают потреблять топливо и испускают загрязняющие вещества во время холостого хода. Живопидно-холостое время уменьшается с помощью систем Stop-Start .

Формирование углекислого газа

[ редактировать ]

Хороший способ оценить массу углекислого газа, которая выпускается, когда один литр дизельного топлива (или бензина) можно найти следующим образом: [ 58 ]

В качестве хорошего приближения химическая формула дизельного топлива
n
h
2n
. На самом деле дизель представляет собой смесь различных молекул. Поскольку углерод имеет молярную массу 12 г/моль, а водород (атомный) имеет молярную массу около 1 г/моль, фракция по весу углерода в дизеле примерно - это примерно 12 14 .

Реакция сгорания дизельного топлива дается:

2 c
n
h
2n
+ 3n o
2
⇌ 2n Co
2
+ 2n h
2
o

Углекислый газ имеет молярную массу 44 г/моль, поскольку он состоит из 2 атомов кислорода (16 г/моль) и 1 атом углерода (12 г/моль). Таким образом, 12 г углеродного выхода 44 г углекислого газа.

Дизель имеет плотность 0,838 кг на литр.

Соберите все вместе масса углекислого газа, который производится путем сжигания 1 литра дизельного топлива, можно рассчитать как:

Рисунок, полученный с этой оценкой, близок к значениям, найденным в литературе.

Для бензина, с плотностью 0,75 кг/л и соотношением углерода к атомам водорода от 6 до 14

Паразитическая потеря

[ редактировать ]

Термин паразитарных потерь часто применяется к устройствам, которые берут энергию от двигателя, чтобы повысить способность двигателя создавать большую энергию или преобразовать энергию в движение. В двигателе внутреннего сгорания почти каждый механический компонент, включая трансмиссию , вызывает паразитические потери и, таким образом, может быть охарактеризован как паразитная нагрузка.

Подшипники , масляные насосы, поршневые кольца , клапанные пружины, маховики , трансмиссии , экипировки и дифференциалы действуют как паразитические нагрузки, которые лишают системы мощности. Эти паразитические нагрузки можно разделить на две категории: те, которые присуща работой двигателя, и те потери трансмиссии, понесенные в системах, которые передают мощность от двигателя на дорогу (такие как трансмиссия, вал, дифференциалы и оси).

Например, первая категория (паразитные нагрузки двигателя) включает масляный насос, используемый для смазки двигателя, который является необходимым паразитом, который потребляет питание от двигателя (его хост). Другим примером паразитной нагрузки двигателя является нагнетатель , который получает свою мощность от двигателя и создает больше мощности для двигателя. Сила, которую потребляет нагнетатель, является паразитной потерей и обычно выражается в киловатт или мощности . Хотя мощность, которую потребляет нагнетатель по сравнению с тем, что он генерирует, невелика, она все еще измерима или вычисляется. Одной из желательных особенностей турбокомпрессора над нагнетателем является более низкая паразитическая потеря первого. [ 59 ]

Праверные потери трансмиссии включают как устойчивое состояние, так и динамические нагрузки. Устойчивые нагрузки встречаются на постоянных скоростях и могут возникать в дискретных компонентах, таких как преобразователь крутящего момента , насос с трансмиссионным маслом и/или сопротивление сцепления , а также при перетаскивании уплотнения/подшипника, взрывающихся смазки и трения смазок и трения передач, обнаруженных по всей системе. Динамические нагрузки возникают при ускорении и вызваны инерцией вращающихся компонентов и/или увеличением трения. [ 60 ]

Измерение

[ редактировать ]

В то время как правила большого пальца, такие как потери мощности в 15% от трансмиссии паразитных нагрузок, обычно повторяются, фактическая потеря энергии из -за паразитных нагрузок варьируется между системами. На него могут влиять дизайн трансмиссии, тип смазки и температуру и многие другие факторы. [ 60 ] [ 61 ] В автомобилях потери трансмиссии могут быть количественно определены путем измерения разницы между мощностью, измеренной динамометром двигателя и динамометром шасси . Тем не менее, этот метод в первую очередь полезен для измерения нагрузок устойчивого состояния и не может точно отражать потери из -за динамических нагрузок. [ 60 ] В лабораторных условиях могут использоваться более продвинутые методы, такие как измерение измерений давления в цилиндре, скорость потока и температура в определенных точках, а также тестирование отдельных деталей или суб-ассортиментов для определения трения и потерь накачки. [ 62 ]

Например, в тесте динамометра с помощью Hot Rod журнала , Ford Mustang, оснащенный модифицированным двигателем Ford V8 с небольшим блоком 357CI и автоматической коробкой передач имел измеренный потерей мощности трансмиссии, набирающий в среднем 33%. В том же тесте был измерен Buick , оснащенный модифицированным двигателем 455CI V8 и 4-ступенчатой ​​механической коробкой передач, имела среднюю потерю мощности трансмиссии 21%. [ 63 ]

Лабораторные испытания дизельного двигателя с тяжелым дизельным током определили, что 1,3% входа энергии топлива было потеряно для паразитных нагрузок аксессуаров двигателя, таких как вода и масляные насосы. [ 62 ]

Снижение

[ редактировать ]

Автомобильные инженеры и тюнеры обычно делают выбор дизайна, который уменьшает паразитные нагрузки, чтобы повысить эффективность и выходную мощность. Они могут включать выбор основных компонентов или систем двигателя, таких как использование системы смазки сухого поддона над системой влажного отстойника . Альтернативно, это может быть осуществлено за счет замены незначительных компонентов, доступных в качестве модификаций вторичного рынка, таких как обмен вентилятором, управляемым непосредственно двигателем, на один, оснащенный сцеплением вентилятора или электрическим вентилятором. [ 63 ] Еще одна модификация снижения паразитических потерь, обычно наблюдаемых в автомобилях только для дорожных веществ,-это замена водяного насоса, управляемого двигателем, для электрического водяного насоса. [ 64 ] Снижение паразитических потерь от этих изменений может быть связано с уменьшением трения или многими другими переменными, которые вызывают более эффективную конструкцию. [ Цитация необходима ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а беременный «История технологий: двигатели внутреннего сгорания» . Encyclopædia Britannica . Britannica.com . Получено 20 марта 2012 года .
  2. ^ Jump up to: а беременный Пулкрабек, Уиллард В. (1997). Инженерные основы двигателя внутреннего сгорания . Прентис Холл. п. 2 ISBN  978-0-13-570854-5 .
  3. ^ Шей, Э. Гриффин (январь 1993 г.). «Дизельное топливо из растительных масел: статус и возможности». Биомасса и биоэнергетика . 4 (4): 227–242. Bibcode : 1993bmbe .... 4..227s . doi : 10.1016/0961-9534 (93) 90080-N .
  4. ^ «Пиреолофор: новый принцип двигателя» . Домашний музей Никеной Нипсе . 17 февраля 2021 года . Получено 3 апреля 2021 года .
  5. ^ «Пыреолофорный двигатель» . Палеоэнергия . 9 сентября 2019 года . Получено 3 апреля 2021 года .
  6. ^ Экерманн, Эрик (2001). Всемирная история автомобиля . Германия: Общество автомобильных инженеров. п. 371. ISBN  978-0-7680-0800-5 Полем Получено 21 сентября 2020 года .
  7. ^ День, Лэнс; McNeil, Ian (2002). Биографический словарь истории технологий . Routledge. ISBN  978-1-134-65020-0 .
  8. ^ Альфред Юинг, Дж. (2013). Паро-двигатель и другие тепловые двигатели . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1-107-61563-2 .
  9. ^ Джаффе, Роберт Л.; Тейлор, Вашингтон (2018). Физика энергии . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1-107-01665-1 .
  10. ^ GB 185401072 , Barsanti, Eugenio & Matteucci, Felice, «Получение мотивной энергии при взрыве газов»  
  11. ^ «Изобретение двигателя внутреннего сгорания. Искра творчества итальянского творчества» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 20 июня 2019 года . Получено 20 июня 2019 года .
  12. ^ «Патенты» . Архивировано из оригинала 14 июня 2020 года . Получено 20 июня 2019 года .
  13. ^ «Этиен Ленуар» . Энциклопедия Британская . Получено 3 апреля 2021 года .
  14. ^ "Кто изобрел автомобиль?" Полем Библиотека Конгресса . Архивировано из оригинала 1 февраля 2021 года . Получено 3 апреля 2021 года .
  15. ^ «Всемирные слова: двигатель и мотор» . Всемирные слова . 27 декабря 1998 года . Получено 31 августа 2016 года .
  16. ^ Джеймс, Фалс. Технология сегодня и завтра . п. 344.
  17. ^ Armentrout, Патриция. Экстремальные машины на суше . п. 8
  18. ^ Ма Делучи (1991). Выбросы парниковых газов от использования транспортного топлива и электричества: основной текст . Центр транспортных исследований, Аргоннская национальная лаборатория. С. 100–.
  19. ^ Jump up to: а беременный в «Двухмочный дизельный двигатель цикла» . Информация об из первых рук . Архивировано из оригинала 23 августа 2016 года . Получено 1 сентября 2016 года .
  20. ^ Хасели, Юсеф (2020). Анализ энтропии в теплоинженерных системах . doi : 10.1016/c2018-0-04777-5 . ISBN  978-0-12-819168-2 . [ страница необходима ]
  21. ^ Холл, Нэнси. "Редактор" . НАСА . Получено 26 июня 2020 года .
  22. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Heywood 2018 , с. 11
  23. ^ Дентон 2011 , с. 109
  24. ^ Ямагата 2005 , с. 6
  25. ^ Стоун, Ричард (16 сентября 2017 г.). Введение в двигатели внутреннего сгорания . Блумсбери. ISBN  978-1-137-02829-7 .
  26. ^ Киркпатрик, Аллан Т. (23 ноября 2020 г.). Двигатели внутреннего сгорания: прикладные термонауки . Джон Уайли и сыновья. ISBN  978-1-119-45450-2 .
  27. ^ «Странные вещи! Конезд сферического вращающегося клапана двигателя: нет клапанов, просто серия сфер на стержне: своего рода кабопод» . 27 октября 2009 г.
  28. ^ Стоун, Ричард (16 сентября 2017 г.). Введение в двигатели внутреннего сгорания . Блумсбери. ISBN  978-1-137-02829-7 .
  29. ^ Стоун 1992 , с. 1–2.
  30. ^ Nunney 2007 , p. 5
  31. ^ «CFX SIDS -дизайн самой эффективной паровой турбины в мире» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 ноября 2010 года . Получено 28 августа 2010 года .
  32. ^ «Новые тесты для эффективности паровой турбины - энергетическая инженерия» . Pepei.pennnet.com. 24 августа 2010 года. Архивировано из оригинала 18 сентября 2009 года . Получено 28 августа 2010 года .
  33. ^ Такаиши, Тацуо; Numata, Akira; Накано, Рёджи; Сакагучи, Кацухико (март 2008 г.). «Подход к высокоэффективным дизельным и газовым двигателям» (PDF) . Mitsubishi Heavy Industries Технический обзор . 45 (1) . Получено 4 февраля 2011 года .
  34. ^ «Двухмочный двигатель зажигания Spark (SI)» . Информация об из первых рук . Архивировано с оригинала 9 августа 2016 года . Получено 1 сентября 2016 года .
  35. ^ «DKW RT 125/2H, 1954> Модели> История> Audi AG» . Audi . Получено 1 сентября 2016 года .
  36. ^ «Революция лазерных искры в двигателях внутреннего сгорания» . Physorgg.com . 20 апреля 2011 года . Получено 26 декабря 2013 года .
  37. ^ «Ранняя история компании Bosch Magneto в Америке» . Старый мотор . 19 декабря 2014 года . Получено 1 сентября 2016 года .
  38. ^ "Ручная ручная затяжка двигателя" . Автомобиль в американской жизни и обществе . Мичиганский университет . Получено 1 сентября 2016 года .
  39. ^ «Развернутые мифы о времени искры - объяснены мифы о времени искры: примечания» . Инновации автоспорта . Получено 1 сентября 2006 года .
  40. ^ «Обзор электронного зажигания» . Jetav8r . Получено 2 сентября 2016 года .
  41. ^ «Газификатор способствует двигателю, начинающийся в арктических условиях» . Популярная механика . Журналы Херста . Январь 1953 г. с. 149
  42. ^ Nunney 2007 , p. 15
  43. ^ Suzuki, Takashi (1997). Романтика двигателей . Sae. С. 87–94.
  44. ^ «5-XLOKE CONCEPT DESIGHT и DEVELOMENT» . Ilmor Engineering. Архивировано с оригинала 13 марта 2017 года . Получено 18 декабря 2015 года .
  45. ^ «Авиация и глобальная атмосфера» . Межправительственная панель об изменении климата . Получено 14 июля 2016 года .
  46. ^ "Двигатели" . США: НАСА Гленн Исследовательский центр. 12 июня 2014 года . Получено 31 августа 2016 года .
  47. ^ «Как работает газовая турбина» . General Electric Power General . Архивировано с оригинала 13 августа 2016 года . Получено 14 июля 2016 года .
  48. ^ «Проекты с воздушным охлаждением 7HA и 9HA оценены с более чем 61% эффективностью CC» . Мир газовой турбины . Архивировано с оригинала 20 июля 2016 года . Получено 14 июля 2016 года .
  49. ^ Торпеда Уайтхед, примечания об обращении и т. Д. США: Бюро боеприпасов. 1890 . Получено 15 мая 2017 года - через Сан -Франциско Ассоциацию морских национальных парков. После сборки воздушная шкавка должна быть заряжена до 450 фунтов. давление
  50. ^ «Воссоздание истории» . НАСА. Архивировано из оригинала 1 декабря 2007 года.
  51. ^ «Электрический самостоятельный стартер Cadillac исполняется 100» (пресс -релиз). США: General Motors . Получено 2 сентября 2016 года .
  52. ^ «Запуск двигателя Ingersoll Rand - турбины, лопатки и газовых воздушных стартеров» . Ингерсолл Рэнд. Архивировано с оригинала 13 сентября 2016 года . Получено 5 сентября 2016 года .
  53. ^ «Повышение эффективности двигателя IC» . Courses.washington.edu . Получено 28 августа 2010 года .
  54. ^ Симковский, Шон (1 октября 2017 г.). «Mercedes AMG F1 Engine достигает 50 -процентной тепловой эффективности» . Авторитет . НАС . Получено 23 августа 2020 года .
  55. ^ Дизель и бензиновый двигатель вымирает . Рабочая группа IARC по оценке канцерогенных рисков для людей: дизельные и бензиновые выхлопы двигателя и некоторые нитроарены (технический отчет). Тол. 46. ​​Международное агентство по исследованиям рака. 1989. С. 41–185. PMC   7681285 . PMID   2483418 . Получено 30 июля 2024 года .
  56. ^ Ломникки, Славо; Гуллетт, Брайан; Стёгер, Тобиас; Кеннеди, Ян; Диас, Джим; Дугас, Тэмми Р.; Варнер, Курт; Карлин, Даниэль; Dellinger, Barry; Кормье, Стефания А. (январь 2014 г.). «Побочные продукты сжигания и их последствия для здоровья - инженерия сжигания и глобальное здоровье в 21 -м веке: проблемы и проблемы» . Международный журнал токсикологии . 33 (1): 3–13. doi : 10.1177/1091581813519686 . ISSN   1091-5818 . PMC   3944372 . PMID   24434722 .
  57. ^ «Руководство по глобальному источнику 2013 года» (PDF) . Публикации дизельных и газовых турбин. Архивировано из оригинала (PDF) 25 сентября 2013 года . Получено 26 декабря 2013 года .
  58. ^ Хилгерс, Майкл (2020). Дизельный двигатель, серии: технология коммерческих транспортных средств . Берлин/Гейдельберг/Нью -Йорк: Спрингер. ISBN  978-3-662-60856-2 .
  59. ^ Витценбург, Гэри (12 декабря 2018 г.). "Турбокомпрессоры против нагнетателей: что лучше?" Полем Машина и водитель . Получено 21 апреля 2020 года .
  60. ^ Jump up to: а беременный в Пратте, Дэвид (9 марта 2020 г.). «Потеря власти трансмиссии - правило 15% » . Superstreetonline . Получено 21 апреля 2020 года .
  61. ^ Ко, Йошиюки; Хосой, Кензо (1 февраля 1984 г.). «Измерения потери мощности в автомобильном приводе» . SAE Технические бумаги серии . Тол. 1. с. 840054. DOI : 10.4271/840054 .
  62. ^ Jump up to: а беременный Тирувенгадам, Арвинд; Прадхан, Сародж; Тирувенгадам, Прагалат; Бесч, Марк; Кардер, Даниэль (октябрь 2014). «Оценка эффективности эффективности дизельного двигателя с тяжелым транспортным средством и энергетический аудит» (PDF) . Центр альтернативных видов топлива, двигателей и выбросов - через Университет Западной Вирджинии.
  63. ^ Jump up to: а беременный Смит, Джефф (1 ноября 2003 г.). «Потеря власти трансмиссии» . Журнал автомобильного ремесла . Получено 21 апреля 2020 года .
  64. ^ Холдер, Ричард (1 ноября 2006 г.). «Уменьшите паразитическое сопротивление - накачивайте власть - доктор Дина» . Мустанг 360 .

Библиография

[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Певец Чарльз Джозеф; Raper, Richard (1978). Чарльз, певец; и др. (ред.). История технологии: двигатель внутреннего сгорания . Кларендон Пресс. С. 157–176. ISBN  978-0-19-858155-0 .
  • Setright, LJK (1975). Некоторые необычные двигатели . Лондон: институт инженеров -механиков. ISBN  978-0-85298-208-2 .
  • Suzuki, Takashi (1997). Романтика двигателей . США: Общество автомобильных инженеров. ISBN  978-1-56091-911-7 .
  • Харденберг, Хорст О. (1999). Средние века двигателя внутреннего сгорания . США: Общество автомобильных инженеров.
  • Ганстон, Билл (1999). Разработка поршневых аэро двигателей . Пса ISBN  978-1-85260-619-0 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: eba83336981eae102788d8ee6ee78112__1726516860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/eb/12/eba83336981eae102788d8ee6ee78112.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Internal combustion engine - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)