Automobilski motor je inženjersko čudo, simfonija pokretnih dijelova koji rade u harmoniji kako bi, između ostalog, pretvorili gorivo u pokret. Ali jeste li se ikada zapitali o Zanimljivosti skrivene u ovim automobilskim motorima? U ovom ćemo članku pokazati i objasniti neke kojih možda niste bili potpuno svjesni.
Nadam se da će vas jako zanimati, iznenaditi i pomoći da naučite nešto novo...
Klip nije odgovoran za usisavanje i potiskivanje plinova
klip
Iako neki misle da klip Odgovoran je za izbacivanje ispušnih plinova ili usisavanje zraka ili goriva, nije baš tako:
- Pobjeći: Iako se može činiti da klip gura ispušne plinove kroz ispušni ventil, to nije baš točno. Motori doživljavaju ono što je poznato kao "gubici pumpanja". Kada smjesa goriva i zraka izgori, brzo se širi, gurajući klip prema dolje. Prije nego što klip dosegne kraj svog hoda, ispušni ventil se otvara, omogućujući izbacivanje smjese koja se širi. Zapravo je ekspanzija smjese ono što je gura iz komore.
- ulaz: Slično prethodnoj točki, klip zapravo ne uvlači ulazne plinove kroz ulazni ventil. Dok se ispušni plinovi izbacuju, klip se počinje pomicati prema gore. Prije nego što dosegne vrh, ulazni ventil se otvara dok ispušni ventil ostaje otvoren, u procesu poznatom kao "preklapanje". Tijekom tog vremena, ispušni plinovi koji izlaze iz cilindra stvaraju učinak usisavanja koji uvlači usisnu smjesu u motor, proces poznat kao "pročišćavanje". Međutim, to također može rezultirati ispuštanjem male količine neizgorene smjese kroz ispuh, pridonoseći emisiji neizgorenih ugljikovodika. Tipično je, ali nemojte ga brkati s tipičnim kapanjem iz ispušnih cijevi koje se javlja u nekim slučajevima. Ta tekućina je obično voda, a to se događa kada se ohladi i kondenzira, i zato kaplje...
Nema eksplozije?
cilindri
La mješavina goriva i zraka u motoru ne eksplodira, ali se spaljuje u procesu poznatom kao sagorijevanje. Mnogi misle da dolazi do eksplozije, ali nije baš tako. Razlika između eksplozije i izgaranja leži u tome kako i kada se energija oslobađa.
U jednoj eksplozija, reaktivni sastojci eksplodiraju svi odjednom. Ovo oslobađa veliku količinu energije u vrlo kratkom vremenskom razdoblju, što rezultira ogromnom destruktivnom moći. Ova vrsta oslobađanja energije idealna je kada je cilj nešto uništiti.
S druge strane izgaranje To je mnogo lakši i kontroliraniji proces. U motoru, mješavina goriva i zraka izgara na kontroliran način, postupno oslobađajući energiju. Ta se energija koristi za pomicanje klipova motora, što zauzvrat pokreće vozilo. Kontrolirano izgaranje omogućuje učinkovito izvlačenje rada iz motora bez nanošenja mehaničkih oštećenja.
Nadalje, važno je napomenuti da izgaranje u motoru slijedi određeni ciklus poznat kao Otto ciklus u benzinskim motorima i dizelski ciklus kod dizelskih motora. Ovi ciklusi opisuju faze usisa, kompresije, izgaranja (također poznate kao paljenje) i ispuha koji se javljaju u svakom okretaju motora.
Mit o vrhunskim gorivima
gorivo
The “premium” goriva Visoki oktani često se povezuju s idejom davanja više energije. Međutim, ovo je mit. Oktanski broj zapravo se odnosi na otpornost goriva na "detonaciju" ili preuranjenu detonaciju. Ovaj fenomen se događa kada je kompresija u motoru previsoka za gorivo, uzrokujući njegovo sagorijevanje prije nego što se proizvede iskra. Ovo lupanje je destruktivno i kontraproduktivno za rad motora.
Motori visokih performansi, koji obično imaju veći kompresijski omjeri, zahtijevaju visokooktanska goriva kako bi se spriječila detonacija. Kompresija je ono što obavlja rad u motoru, dok gorivo olakšava izgaranje. Stoga korištenje visokooktanskog goriva u motoru dizajniranom za niskooktansko gorivo ne daje značajne prednosti i može biti bacanje novca.
S druge strane, korištenjem goriva od niži oktanski nego što je navedeno za motor može biti štetno. To može uzrokovati preuranjenu detonaciju, koja može oštetiti motor. Stoga je važno koristiti gorivo s odgovarajućim oktanskim brojem za motor vašeg vozila.
Nadalje, važno je spomenuti da oktanski broj nema veze s količinom energije koje gorivo može pružiti. Energija koja se oslobađa tijekom izgaranja ovisi o količini topline koju gorivo može osloboditi tijekom izgaranja, a koja je određena kemijskim sastavom goriva, a ne njegovim oktanskim brojem. Stoga visokooktansko gorivo ne daje nužno više energije od niskooktanskog goriva.
Metal, najveće ograničenje
La performanse motora i učinkovitost goriva Uvelike je ograničena metalurgijom, odnosno svojstvima i ponašanjem metala koji se koriste u konstrukciji motora. Zato se na natjecanjima visokih performansi, kao što je F1, uvijek traže egzotični materijali koji to mogu poboljšati.
Izgaranje je učinkovitije na višim temperaturama. To je zato što se pri višim temperaturama iz svakog grama izgorjelog goriva može dobiti više rada (mjereno u Newton-metrima). To znači veći okretni moment ili mogućnost obavljanja više posla s manje goriva.
Međutim, ne možemo jednostavno dopustiti da se motor zagrije kako bismo povećali učinkovitost. To je zato što metali korišteni u konstrukciji motora imaju temperaturne granice koje ne mogu savladati a da ne pretrpe štetu. Ako se motor previše zagrije, metali se mogu iskriviti ili čak rastopiti, što može dovesti do kvara motora.
Kako bi se spriječilo pregrijavanje motora, motori su opremljeni sa sustavi hlađenja, kao što već znate. Ovi sustavi rade na prijenosu topline s motora na vodu, koja se potom hladi u hladnjaku. Ako rashladni sustav zakaže, motor se može pregrijati, što može biti štetno za integritet motora.
Osim toga, za održavanje radnih temperatura ispod razine taljenja, često u motore se ubrizgava veća količina goriva od potrebne za učinkovito sagorijevanje. Ovo dodatno gorivo značit će i veću potrošnju, naravno.
Unatoč napredak u tehnologiji materijala, pokušaji da se naprave motori koji mogu izdržati više temperature korištenjem materijala otpornih na toplinu imali su ograničen uspjeh. Prema riječima stručnjaka, u bliskoj budućnosti ne očekuju se značajniji pomaci na ovom polju. Stoga metalurgija ostaje glavno ograničenje performansi motora i učinkovitosti goriva...