Карбюраторный двигатель внутреннего сгорания: Страница не найдена — Автомобильные двигатели

Карбюраторный двигатель

                                     

ⓘ Карбюраторный двигатель

Карбюраторный двигатель — один из многих типов двигателей внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием и автономным зажиганием.

В карбюраторном двигателе в цилиндры двигателя поступает готовая топливовоздушная смесь, приготавливаемая чаще всего в карбюраторе, давшем название типу двигателя, либо в газовоздушном смесителе, либо образующаяся при впрыске топлива, распыленного специальной форсункой, в поток всасывающегося воздуха — такие двигатели называются впрысковыми или инжекторными.

Независимо от способа смесеобразования и количества тактов в рабочем цикле карбюраторные двигатели имеют одинаковый принцип работы, а именно: сжатая в камере сгорания горючая смесь в определенный момент поджигается системой зажигания, чаще всего электроискровой. Может также использоваться зажигание смеси от калильной трубки, в настоящее время в основном в дешевых малогабаритных двигателях, например, на авиамоделях; плазменное, лазерное зажигание — в настоящее время в состоянии, скорее, экспериментальных разработок.

Карбюраторные двигатели по количеству тактов в рабочем цикле делятся на четырехтактные, или двигатели Отто, у которых рабочий цикл состоит из четырех тактов и включает четыре полуоборота коленвала, и двухтактные, рабочий цикл которых включает два полуоборота коленвала с одновременным протеканием разных тактов. Последние, благодаря относительной простоте конструкции, получили широкое распространение как двигатели для мотоциклов и разнообразных агрегатов, требующих простоты и дешевизны конструкции — бензопилах, мотокультиваторах, как пусковые двигатели для более мощных дизелей и т. д.

Карбюраторные двигатели разделяются на атмосферные, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется только за счет разрежения в цилиндре при всасывающем ходе поршня и двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в цилиндр происходит под давлением, создаваемым специальным компрессором, с целью увеличения рабочего заряда в том же рабочем объеме и получения повышенной мощности двигателя.

В качестве топлива для карбюраторного двигателя в разное время применялись спирты, светильный газ, пропан-бутановая смесь, керосин, лигроин, бензин и их смеси. Наибольшее распространение получили бензиновые и газовые карбюраторные двигатели.

Чем отличается дизельный двигатель внутреннего сгорания от карбюраторного?

Помогите пожалуста срочно!!!! Умаляю…

Реферат на тему «Гальма автомобіля, як гідравлічна машина»

На ділянці кола, що складається з нікелінового дроту довжиною 20 м, напруга дорівнює 40 В. Визнач площу поперечного перерізу провідника, якщо сила стр … уму в ньому 5 А.Срочно!!!​

!!!!ДАМ ВСЕ БАЛІ ПОМОЖІТЬ!!!!! 1. Які опори можна дістати, маючи три резистори по 6 Ом. (Пропонуєте різні ввімкнення опорів, намалювавши схеми ввімкне … ння) 2. Провідники, що мають опори 2 Ом, 3 Ом і 6 Ом ввімкнуті у коло паралельно. Визначити силу струму у провіднику опором 2 Ом, якщо в розгалуженій частині кола сила струму 5,5А. 3. Обчислити опір ділянки кола, якщо опір R1=10 Ом ввімкнений послідовно до паралельно з’єднаних R2=20 Ом і R3=30 Ом. Намалювати схему і обчислити напругу в колі, якщо сила струму в колі 2А.

упражнение 25 физика 1 железнодорожный вагон массой 30 Т движущийся со скоростью 2м с столкнулся с неподвижным настоящим вагоном после чего оба вагона … начали двигаться со скоростью 1 мс Найдите масса второго вагона. второе мальчик масса которого равна 50 кг лежавшие со скоростью 6 МС догнал тележку массой 30 кг которая двигалась со скоростью 2 МС и запрыгнул на неё Чему равна скорость тележки с мальчиков. Если можно,то с четким объяснением​

Який опір має мідний провідник довжиною 120 см та діаметром 1 мм

две человека тянут верёвку в противоположных направлениях, каждый силой 50Н.Выдержит ли веревка, если ее прочность состовляет 80Н?​

Помогите, нужно срочно!!!!

Сколько электронов поступает каждую секунду на поверхность анода,если ток анода равен 8 МА?РЕШИТЕ ПЖ​

Определите на основании представленных данных:а) архимедову силу, действующую на тело в воде и других жидкостях;b) плотность воды и других жидкостей ( … в).На какой из трех стальных шариков, погруженных в воду, действует наибольшаяархимедова сила (г)?Как изменяется архимедова сила, действующая на металлический брусок в воде,если перевести его из вертикального положения в горизонтальное (д)?​

Карбюраторные и дизельные двигатели

Карбюраторные и дизельные двигатели

В данном разделе речь пойдет о карбюраторных и дизельных двигателях, работающих на жидком топливе.

Для работы карбюраторных двигателей необходим бензин, для работы дизельных – дизельное топливо. КПД этих двигателей составляет 20%.

Рассмотрим подробнее устройство каждого из двигателей.

Карбюраторные поршневые двигатели.

К составляющим карбюраторного поршневого двигателя относятся:

• кривошипно-шатунный механизм,
• газораспределительный механизм,
• система питания,
• система выпуска отработавших газов,
• система зажигания,
• система охлаждения,
• система смазки.

А теперь рассмотрим принцип работы на примере одноцилиндрового карбюраторного двигателя. Его устройство представлено на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания:а) «стакан» в «стакане»; б) поперечный разрез1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневые кольца; 5 — поршневой палец; 6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — маховик; 9 — кривошип; 10 — распределительный вал; 11 — кулачок распределительного вала; 12 — рычаг; 13 — клапан; 14 — свеча зажигания

В цилиндре (2) со съемной головкой (1) находится поршень (3), в специальные канавки справа и слева помещены поршневые кольца (4). Кольца скользят по поверхности цилиндра, не давая образующимся газам вырваться вниз и препятствуя попаданию наверх масла.

Поршневой палец (5) и шатун (6) соединяют поршень с кривошипом коленчатого вала (9). Он вращается в подшипниках, которые расположены в картере двигателя. На конце коленчатого вала (7) укреплен маховик (8).

Когда кулачки распределительного вала (11) находят на рычаги (12), клапаны (13) открываются. При этом, через впускной клапан проходит горючая смесь (бензин и воздух), а через выпускной выходят отработанные газы. Закрываются клапаны под воздействием пружин, когда кулачки сбегают с рычагов. В движении коленчатый вал и кулачки приводятся с помощью коленчатого вала.

Свеча зажигания (14) расположена в резьбовом отверстии головки цилиндра (1). Между ее электродами проскакивает искра и воспламеняет горючую смесь (см. выше).

Вот основные принципы работы одноцилиндрового карбюраторного двигателя.Также существуют показатели, которые используются для оценки двигателей (рисунок 1.2).

Рис. 1.2 Ход поршня и объемы цилиндра двигателяа) поршень в нижней мертвой точкеб) поршень в верхней мертвой точке

ВМТ и НМТ – верхняя и нижняя «мертвая» точка, соответственно. Эти показатели характеризуют положение поршня, при котором он удален от оси коленчатого вала.S – ход поршня. Путь от одной «мертвой» точки до другой.Vс — объемом камеры сгорания. Это объем над поршнем, когда он находится в ВМТ.Vр — рабочий объем цилиндра. Тот объем, который освобождает поршень, перемещаясь от верхней «мертвой» точке к нижней.Vп – полный объем цилиндра. Показатель, который исчисляется суммированием объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.При сложении рабочих объемов всех цилиндров мы получаем рабочий объем двигателя. Мы рассмотрели работу двигателя с одним цилиндром, но современные машиностроительные заводы выпускают двигатели с количеством цилиндров 4, 6, 8, 12.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Чтобы заставить вращаться ведущие колеса автомобиля двигатель должен пройти так называемый рабочий цикл. Двигатель автомобиля совершает этот цикл за четыре такта (схема представлена на рисунке 1.3):

• впуск горючей смеси,
• сжатие рабочей смеси,
• рабочий ход,
• выпуск отработавших газов.

Рис. 1.3 Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя а) впуск; б) сжатие; в) рабочий ход; г) выпуск

Первый такт – впуск горючей смеси (рис. 1.3а). Клапан открывается, горючая смесь заполняет цилиндр, смешивается с остатками газов и превращается в рабочую смесь.

Второй такт — сжатие рабочей смеси (рис. 1.3б). Клапаны закрыты, следовательно, рабочая смесь сжимается, температура газов повышается. Если оценить это в цифрах, то мы получим следующие величины: давлении в цилиндре составит 9-10 кг/см2, температура газов – 400оС.

Третий такт — рабочий ход (рис. 1.3в). На этом этапе сгорает рабочая смесь, в результате происходит выделение энергии, которая превращается в механическую работу. Расширяющиеся газы создают давление на поршень, далее через шатун и кривошип на коленчатый вал. Под силой давления коленчатый вал и ведущие колеса автомобиля начинают вращаться.

Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис. 1.3г). Поршень совершает движение от ВМТ к НМТ, при этом открывается выпускной клапан, и отработанные газы выходят из цилиндра.

Мы рассмотрели четыре такта работы двигателя. Только в ходе третьего такта (рабочего хода) совершается полезная механическая работа. А первый, второй и четвертый – это подготовительные процессы. Этим процессам способствует кинестетическая энергия маховика (рисунок 1.4), который вращается по инерции

Рис. 1.4 Коленчатый вал двигателя с маховиком1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик с зубчатым венцом; 3 — шатунная шейка; 4 — коренная (опорная) шейка; 5 — противовес

Металлический диск, закрепленный на коленчатом валу, и называется маховик. Во время третьего такта, коленчатый вал, раскрученный поршнем через шатун и кривошип, передает запас инерции маховику. В свою очередь, под действием энергии, отдаваемой маховиком, поршень движется вверх (выпуск и сжатие) и вниз (впуск). Т.е. подготовительные такты в обратном порядке осуществляются только за счет запасов инерции в массе маховика через коленчатый вал, шатун и поршень.

Теперь перейдем к рассмотрению дизельных двигателей.

Дизельные двигатели

Главным отличием дизельных двигателей от карбюраторных является отсутствие свечей и системы зажигания. Это связано с высоким давлением, под которым подается топливо непосредственно в цилиндр при помощи форсунки, и высокой температурой. Поэтому топливо воспламеняется само. Таким образом система зажигания не нужна..

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насос-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных. И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Первый такт – впуск. Цилиндр двигателя наполняется через впускной клапан воздухом.

Второй такт – сжатие. Здесь идет подготовка к воспламенению топлива. Поршень при движении от ВМТ к НМТ сжимает воздух, давление над поршнем становится равным 40 кг/см2, температура – более 500оС.

Третий такт — рабочий ход. Дизельное топливо через форсунку под давлением поступает в камеру сгорания, где и происходит его воспламенение за счет высокой температуры сжатого воздуха. Во время третьего такта давление в цилиндре 100 кг/см2, а температура свыше 2000оС.

Четвертый такт – выпуск отработавших газов, Поршень от НМТ совершает движение к ВМТ, выпускной клапан открывается, отработанные газы выходят из цилиндра.

Размеры, масса и стоимость дизельного двигателя значительно больше бензинового за счет высоких нагрузок на рабочие механизмы. Но есть неоспоримый плюс таких двигателей:

• меньший расход топлива;
• за счет отсутствие системы зажигания снижается вероятность лишних поломок.

В дизельном двигателе, нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в карбюраторном бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости. Однако дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества — меньший расход топлива, чем у его карбюраторного «брата» (приблизительно на 30%), а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.

Карбюраторный двигатель — Вики

Четырехтактный бензиновый карбюраторный двигатель автомобиля «Волга»

Карбюраторный двигатель

— один из типов двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием и автономным зажиганием^[1].

В карбюраторном двигателе в цилиндры двигателя поступает готовая топливовоздушная смесь, приготавливаемая чаще всего в карбюраторе, давшем название типу двигателя, либо в газовоздушном смесителе, либо образующаяся при впрыске топлива, распыленного специальной форсункой, в поток всасывающегося воздуха — такие двигатели называются впрысковыми или инжекторными.

Независимо от способа смесеобразования и количества тактов в рабочем цикле карбюраторные двигатели имеют одинаковый принцип работы, а именно: сжатая в камере сгорания горючая смесь в определенный момент поджигается системой зажигания, чаще всего электроискровой. Может также использоваться зажигание смеси от калильной трубки, в настоящее время в основном в дешевых малогабаритных двигателях, например, на авиамоделях; плазменное, лазерное зажигание — в настоящее время в состоянии, скорее, экспериментальных разработок.

Карбюраторные двигатели по количеству тактов в рабочем цикле делятся на четырехтактные, или двигатели Отто, у которых рабочий цикл состоит из четырех тактов и включает четыре полуоборота коленвала, и двухтактные, рабочий цикл которых включает два полуоборота коленвала с одновременным протеканием разных тактов. Последние, благодаря относительной простоте конструкции, получили широкое распространение как двигатели для мотоциклов и разнообразных агрегатов, требующих простоты и дешевизны конструкции — бензопилах, мотокультиваторах, как пусковые двигатели для более мощных дизелей и т. д.

Карбюраторные двигатели разделяются на атмосферные, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется только за счет разрежения в цилиндре при всасывающем ходе поршня и двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в цилиндр происходит под давлением, создаваемым специальным компрессором, с целью увеличения рабочего заряда в том же рабочем объеме и получения повышенной мощности двигателя.

Двухтактный карбюраторный двигатель 2СД-М1, работающий на смеси бензина и моторного масла (25:1). Карбюратор справа

В качестве топлива для карбюраторного двигателя в разное время применялись спирт^[2], светильный газ, пропан-бутановая смесь, этиловый спирт, керосин, лигроин, бензин и их смеси. Наибольшее распространение получили бензиновые и газовые карбюраторные двигатели.

См. также

Примечания

1. ↑ Большая Советская Энциклопедия. Гл. ред. А. М. Прохоров, 3-е изд. Т. 11. Италия — Кваркуш. 1973. 608 стр., илл.; 39 л. илл. и карт. 1 карта-вкл. (стб. 1215)
2. ↑ Большая Советская Энциклопедия. Гл. ред. Б. А. Введенский, 2-е изд. Т. 20. Кандидат — Кинескоп. 1953. 644 стр., илл.; 55 л. илл. и карт. (стр. 155)

карбюраторный двигатель внутреннего сгорания — патент РФ 2092709

Использование: в системах питания карбюраторных двигателей с устройствами для присадки воды в горючую смесь. Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндр с поршнем, карбюратор, имеющий дроссельную заслонку и смесительную камеру с диффузором, устройство для присадки воды, установленное перед карбюратором, снабженное регулируемой дозирующей системой с клапаном и дополнительным диффузором с размещенным в нем распылителем воды. Предусмотрены варианты выполнения двигателя. 5 з. п. ф-лы, 4 ил. Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

Формула изобретения

1. Карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр и головку цилиндра с размещенными в них соответственно поршнем и свечой зажигания, впускной и выпускной каналы, карбюратор, имеющий дроссельную заслонку и смесительную камеру с диффузором, устройство для присадки воды, установленное перед карбюратором и снабженное регулируемой дозирующей системой с клапаном, отличающийся тем, что устройство для присадки воды снабжено дополнительным диффузором с размещенным в нем распылителем воды. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что клапан установлен перед распылителем. 3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что клапан выполнен электромагнитным и установлен с возможностью управления от сигнала положения дроссельной заслонки, или от сигнала датчика температуры головки двигателя, или от сигнала датчика детонации. 4. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что клапан кинематически связан с дроссельной заслонкой карбюратора. 5. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что клапан выполнен мембранного типа и установлен с возможностью управления от разрежения за дроссельной заслонкой карбюратора. 6. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся том, что в устройстве для присадки воды перед клапаном по ходу потока воды установлен дополнительный поплавковый клапан.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в карбюраторных двигателях, преимущественно воздушного охлаждения. Известен карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр и головку цилиндра с размещенными в них соответственно поршнем и свечой зажигания, впускной и выпускной каналы, карбюратор, имеющий дроссельную заслонку и смесительную камеру с диффузором, устройство для присадки воды, установленное перед карбюратором и снабженное регулируемой дозирующей системой с клапаном. Однако, известный двигатель с устройством для присадки воды не обеспечивает достаточно эффективного регулирования подачи воды в зависимости от режимов работы двигателя и его теплового состояния. Цель изобретения повышение энергетических параметров и снижение расхода топлива. Указанная цель достигается тем, что в предложенном двигателе устройство для присадки воды снабжено дополнительным диффузором с размещенным в нем распылителем воды. Перед распылителем установлен клапан, который открывает канал подачи воды в зависимости от режимов работы двигателя и его теплового состояния. Так, клапан может быть электромагнитным и управляется от сигнала температуры головки цилиндра или от сигнала датчика детонации. В этом случае при прогреве двигателя и на режимах частичных нагрузок вода не будет поступать в двигатель. При больших нагрузках двигатель воздушного охлаждения может перегреваться, для исключения перегрева, при достижении определенной температуры головки цилиндра электромагнитный клапан будет открывать канал подачи воды. При использовании топлива с меньшим октановым числом, чем требуется для двигателя, при возникновении детонации электромагнитный клапан откроет канал подачи воды, пары воды хорошо заглушают детонацию. Управление электромагнитным клапаном может осуществляться и от сигнала открытия дроссельной заслонки, т.е. при определенном открытии дроссельной заслонки контакт может замкнуть электрическую цепь, в которую подключен электромагнитный клапан. В случае отсутствия на двигателе электрического питания клапан подачи воды может открываться механически, т. е. клапан кинематически связан с дроссельной заслонкой карбюратора, или от разряжения за дроссельной заслонкой карбюратора, т.е. клапан выполнен мембранного типа и управляется разряжением за дроссельной заслонкой карбюратора. Устройство подачи воды снабжается поплавковым клапаном, что обеспечивает стабильность уровня воды в устройстве и исключает попадание воды в цилиндр при неработающем двигателе. Устройство снабжается регулируемым винтом, установленным перед распылителем. Наличие регулируемого винта перед распылителем обеспечивает необходимый расход воды в зависимости от октанового числа топлива и режимов эксплуатации. На фиг. 1 изображен разрез карбюраторного двигателя воздушного охлаждения с боковым расположением клапанов с подключенным к магистрали впуска топливным карбюратором и устройством для подачи воды; на фиг. 2 схема устройства для подачи воды; на фиг. 3 клапан подачи воды с механическим приводом от дроссельной заслонки; на фиг. 4 клапан подачи воды мембранного типа, подсоединенный к полости за дросселем карбюратора. Карбюраторный двигатель содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, головку цилиндра 3, в которой размещена свеча зажигания 4, впускной канал 5, выпускной канал (не изображен), в впускной канал 5 установлен карбюратор 6, имеющий дроссельную заслонку 7 и смесительную камеру с диффузором 8. К карбюратору подключено устройство 9 для подачи воды в цилиндр 1 двигателя. Устройство 9 содержит диффузор 10 с размещенным в нем распылителем 11, к распылителю 11 подключена регулируемая дозирующая система 12. Устройство 9 имеет поплавковый клапан 13. В канале между поплавковым клапаном 13 и регулируемой дозирующей системой 12 размещается электромагнитный клапан 14, управляемый от датчика температуры в головке цилиндра или от датчика детонации, в простом случае может управляться от контакта, замыкающего цепь при определенном открытии дроссельной заслонки. При отсутствии на двигателе электрического питания вместо электромагнитного клапана 14 может подключаться клапан 15 кинематический, связанный с дросселем карбюратора или клапан подачи воды мембранного типа 16, подсоединенный к полости за дросселем карбюратора (т.е. управляемый разрежением за дросселем карбюратора). Карбюраторный двигатель работает следующим образом. На такте впуска при движении поршня 2 вниз воздух через устройство 9 подачи воды и карбюратор 6 засасывается в цилиндр 1 двигателя. После пуска и прогрева двигателя до определенной температуры сигнал (импульс) от датчика температуры поступает в электромагнитный клапан, который открывает канал, и вода под действием разряжения в диффузоре устройства начинает поступать в цилиндр двигателя. При нагрузке на двигатель до прогрева его, при возникновении детонации датчик детонации включает электромагнитный клапан, который открывает канал для воды. Включение клапана подачи воды может осуществляться от положения дроссельной заслонки карбюратора (например, больше 50% открытия дроссельной заслонки) от электрического контакта, механическим путем при кинематической связи клапана с дросселем карбюратора и от разряжения за дросселем карбюратора (мембранный клапан). В зависимости от октанового числа топлива и теплового состояния двигателя количество подаваемой в цилиндр воды регулируется дозирующей системой 12 путем изменения положения винта, который изменяет проходное сечение клапана. Наибольший эффект по повышению энергетических параметров и снижению расхода топлива достигается на карбюраторных двигателях воздушного охлаждения, работающих как по 4-, так и по 2-тактному циклу. Так, проведенные испытания на двигателе с боковым расположением клапанов воздушного охлаждения модели УМЗ-5А, эксплуатируемого на бензине А-76, показали возможность использования керосина, имеющего низкое октановое число, без изменения степени сжатия. При этом в цилиндр двигателя подавалось около 80% воды (G

в/G_т 0,8, где G_в масса воды, G_т — масса топлива). Энергетические параметры двигателя повысились 30% часовой расход керосина сохранился примерно на уровне бензина А-76. Применение предлагаемого изобретения позволит существенно снизить эксплуатационный расход топлива двигателя.

двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания карбюраторные презентация

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ и получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение, прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения. Изобретатели взялись за конструирование двигателей, способных заменить паровую машину, при этом топливо сгорало бы не в топке, а непосредственно в цилиндре двигателя.1799 году Филипп Лебонсветильный газ ФранцииЕвропыпаровую машину топке цилиндре двигателя

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебонвынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь своё изобретение.1801 году ЛебонкомпрессоргазогенераторацилиндрЛебон 1804 году

Жан Этьен Ленуар В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.паровой машиной Жану Этьену Ленуарудвигатель на основе этой идеи Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал работать.

Август Отто К 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.1864 году Августом Отто В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».1864 году Лангеном

К 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.1864 году Августом Отто В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».1864 году Лангеном На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.двигатель Отто

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство.1877 году Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.Бо де Роша Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно суживало область применения первых двигателей внутреннего сгорания. Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два- в Москве и Петербурге.1897 году ЕвропеРоссии МосквеПетербурге

Поиски нового горючего Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом.1872 году Брайтон Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно. Брайтон 1872 году

Бензиновый двигатель Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Вероятно, первым его изобретателем можно назвать Костовича О.С., предоставившим работающий прототип бензинового двигателя в 1880 году. Однако его открытие до сих пор остается слабо освещенным. В Европе в создании бензиновых двигателей наибольший вклад внес немецкий инженер Готлиб Даймлер. Много лет он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлервместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.бензиновый двигатель Костовича О.С.Готлиб Даймлер ДаймлерВильгельмом Майбахом 1882 году

Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый калильный бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой трубочки, вставляемой в цилиндр.газогенератора 1883 году калильный бензиновый двигатель раскалённой трубочки цилиндр

Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки. Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях оставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1893 году он взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалось за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха.карбюратора Донат Банки 1893 годужиклёромбензинмелко распылять его в воздухе Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров.объём цилиндра В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.XIX векаXX

Исследовательская работа на тему «История развития двигателей внутреннего сгорания»

Подготовил учащийся

11 класса

Попов Павел

Цели проекта:

• изучить историю создания и развития двигателей внутреннего сгорания;
• рассмотреть различные типы ДВС;
• изучить сферы применения различных ДВС

ДВС

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу.

Внутренней энергией обладают все тела – земля, камни, облака. Однако извлечь их внутреннюю энергию довольно трудно, а порой и невозможно.

Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых, образно говоря, «горючих» и «горячих» тел.

К ним относятся: нефть, уголь, горячие источники вблизи вулканов, теплые морские течения и т.п. Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно: они приводят в движение

самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.

По роду топлива двигатели внутреннего сгорания разделяются на двигатели жидкого топлива и газовые.

По способу заполнения цилиндра свежим зарядом — на 4-тактные и 2-тактные.

По способу приготовления горючей смеси из топлива и воздуха — на двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.

Мощность, экономичность и другие характеристики двигателей постоянно улучшаются, но основной принцип действия остаётся неизменным.

В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает внутри цилиндров и тепловая энергия, выделяющаяся при этом, преобразуется в механическую работу.

Первый двигатель, изобрёл в 1860 году французский механик Этьен Ленуар (1822-1900). Рабочим топливом в его двигателе служила смесь светильного газа (горючие газы в основном метан и водород) и воздуха. Конструкция имела все основные черты будущих автомобильных двигателей: две свечи зажигания, цилиндром с поршнем двустороннего действия, двухтактный рабочий цикл. Её коэффициент полезного действия составлял всего 4 % т.е. лишь 4% теплоты сгоревшего газа тратилось на полезную работу, а остальные 96% уходили с отработанными газами.

Двигатель Ленуара

Жан Жозеф Этьен Ленуар

2-х тактный двигатель

В этом двигателе рабочий ход происходит в два раза чаще.

1 такт впуск и сжатие

2 такт рабочий ход и выпуск

Двигатели такого типа применяются на скутерах, моторных лодках, мотоциклах

4-тактный двигатель Отто

Николаус Август Отто

4-х тактный двигатель

Схема работы четырехтактного двигателя, цикл Отто 1. впуск 2. сжатие 3. рабочий ход 4. выпуск

Двигатели такого типа применяются в машиностроении.

Карбюраторный двигатель

Этот двигатель – одна из разновидностей двигателей внутреннего сгорания. Сгорание топлива происходит внутри двигателя и существенной его деталью является карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом в нужных пропорциях. Создателем этого двигателя был Готлиб Даймлер.

В течение нескольких лет Даймлеру пришлось заниматься усовершенствованием двигателя. В поисках более эффективных, чем светильный газ, автомобильного топлива Готлиб Даймлер совершив 1881году поездку на юг России, где ознакомился с процессами переработки нефти. Один из её продуктов, лёгкий бензин, оказался как раз таким источником энергии, который искал изобретатель: бензин хорошо испаряется, быстро и полностью сгорает, удобен для транспортировки.

В 1886году Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать и на газе, и на бензине; все последующие автомобильные двигатели Даймлера были рассчитаны только на жидкое топливо.

Карбюраторный двигатель

Готлиб Вильгельм Даймлер

Первый вариант инжекторного двигателя появился в конце 1970-х годов.

В этой системе датчик кислорода в выпускном коллекторе определяет полноту сгорания, а электронная схема устанавливает оптимальное соотношение топливо/воздух. В топливной системе с обратной связью состав топливно-воздушной смеси контролируется и регулируется несколько раз в секунду. Эта система очень похожа на систему карбюраторного двигателя.

Современный инжекторный двигатель

Первый инжекторный двигатель

Основные типы двигателей

Поршневой ДВС

Двигатели такого типа устанавливаются на автомобилях разного класса, морских и речных судах.

Основные типы двигателей

Роторный ДВС

Двигатели этого типа устанавливаются на автомобилях различного типа.

Основные типы двигателей

Газотурбинный ДВС

Двигатели такого типа устанавливаются на вертолетах, самолетах и другой военной технике.

Дизельный двигатель

Одним из видов ДВС является дизельный двигатель.

В отличии от бензиновых ДВС сжигание топлива в нем происходит благодаря сильному сжатию.

В момент сжатия происходит вспрыск топлива, которое благодаря высокому давлению сгорает.

В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Он получил патент на свой двигатель

Двигатель Дизеля

Хотя Дизель и был первым, который запатентовал такой двигатель с воспламенением от сжатия, инженер по имени Экройд Стюарт высказывал ранее похожие идеи. Но он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время.

Востребованный в таком виде высокооборотистый дизель стал пользоваться все большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта

В 50 — 60-е годы дизель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-е годы после резкого роста цен на топливо, на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.

Самый мощный в мире дизель, который устанавливается на морские лайнеры.

Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %,

дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением до 50 %.

Преимущества дизельных двигателей

Дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.

Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более что в них не используется система зажигания.

Основные этапы развития ДВС

• 1860 год Э.Ленуар первый ДВС;
• 1878 год Н. Отто первый 4х тактный двигатель;
• 1886 год В.Даймлер первый карбюраторный двигатель;
• 1890 год Р. Дизель создал дизельный двигатель;
• 70-е годы 20 века создание инжекторного двигателя.

Основные типы ДВС

• 2-х и 4-х тактные ДВС;
• бензиновые и дизельные ДВС;
• поршневые, роторные и газотурбинные ДВС.

Сферы применения ДВС

• автомобилестроение;
• машиностроение;
• кораблестроение;
• авиационная техника;
• военная техника.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Двигатель автомобиля Подготовил: Тарасов Максим Юрьевич 11 класс Руководитель: мастер производственного обучения МАОУ ДО МУК «Эврика» Баракаева Фатима Курбанбиевна

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

Двигатель автомобиля Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – одно из главных устройств в конструкции автомобиля, служащее для преобразования энергии топлива в механическую энергию, которая, в свою очередь, выполняет полезную работу. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания построен на том, что топливо в соединении с воздухом образуют воздушную смесь. Циклически сгорая в камере сгорания, воздушно-топливная смесь обеспечивает высокое давление, направленное на поршень, а тот, в свою очередь, вращает коленчатый вал через кривошипно-шатунный механизм. Его энергия вращения передается трансмиссии автомобиля. Для запуска двигателя внутреннего сгорания часто используется стартер – обычно электрический двигатель, проворачивающий коленвал. В более тяжелых дизельных двигателях в качестве стартера и для той же цели применяется вспомогательный ДВС («пускач»).

4 слайд

Описание слайда:

Типы двигателей Существуют следующие типы двигателей (ДВС): бензиновые дизельные газовые газодизельные роторно-поршневые

5 слайд

Описание слайда:

Также ДВС классифицируются: по виду топлива, по числу и расположению цилиндров, по способу формирования топливной смеси, по количеству тактов работы двигателя внутреннего сгорания и т.д.

6 слайд

Описание слайда:

Бензиновые и дизельные двигатели. Рабочие циклы бензинового и дизельного двигателя Бензиновые двигатели внутреннего сгорания – наиболее распространенные из автомобильных двигателей. Топливом для них служит бензин. Проходя через топливную систему, бензин попадает через распыляющие форсунки в карбюратор или впускной коллектор, а затем эта воздушно-топливная смесь подается в цилиндры, сжимается под воздействием поршневой группы, поджигается искрой от свечей зажигания. Карбюраторная система считается устаревшей, поэтому сейчас повсеместно используется инжекторная система подачи топлива. Распыляющие топливо форсунки (инжекторы) осуществляют впрыск либо непосредственно в цилиндр, либо во впускной коллектор. Инжекторные системы делятся на механические и электронные. Во-первых для дозации топлива используются механические рычаговые механизмы плунжерного типа, с возможностью электронного контроля топливной смеси. Во вторых процесс составления и впрыска топлива полностью возложен на электронный блок управления (ЭБУ). Инжекторные системы необходимы для более тщательного сгорания топлива и минимизации вредных продуктов горения. Дизельные ДВС используют специальное дизтопливо. Двигатели автомобиля подобного типа не имеют системы зажигания: топливная смесь, попадающая в цилиндры через форсунки, способна взрываться под действием высокого давления и температуры, которые обеспечивает поршневая группа.

7 слайд

Описание слайда:

Газовые двигатели Газовые двигатели используют газ в качестве топлива – сжиженный, генераторный, сжатый природный. Распространение таких двигателей было обусловлено растущими требованиями к экологической безопасности транспорта. Исходное топливо хранится в баллонах под большим давлением, откуда через испаритель попадает в газовый редуктор, теряя давление. Далее процесс аналогичен инжекторным бензиновым ДВС. В некоторых случаях газовые системы питания могут не использовать в своем составе испарители.

8 слайд

Описание слайда:

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания Современный автомобиль, чаще всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство двигателя внутреннего сгорания, похоже. Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко. Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части. Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ).

9 слайд

Описание слайда:

Первый такт — такт впуска Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь. Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска. Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.

10 слайд

Описание слайда:

Второй такт — такт сжатия Следующий такт работы двигателя – такт сжатия. После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.

11 слайд

Описание слайда:

Третий такт — рабочий ход Третий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля. После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз. Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.

12 слайд

Описание слайда:

Четвертый такт — такт выпуска Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси. После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически. А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов. Презентация подготовлена по материалам сайта http://autoustroistvo.ru

создания..

История создания

Этьен Ленуар (1822-1900)

Этапы развития ДВС:

1860 г. Этьен Ленуар изобрел первый двигатель, работавший на светильном газе

1862 г. Альфонс Бо Де Роша предложил идею четырехтактного двигателя. Однако свою идею осуществить он не сумел.

1876 г. Николаус Август Отто создает четырехтактный двигатель по Роше.

1883 г. Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать как на газе, так и на бензине

Карл Бенц изобрел самоходную трехколесную коляску на основе технологий Даймлера.

К 1920 г. ДВС становятся лидирующими. экипажи на паровой и электрической тяге стали большой редкостью.

Август Отто (1832-1891)

Карл Бенц

История создания

Трехколесная коляска, изобретенная Карлом Бенцом

Принцип действия

Четырехтактный двигатель

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала.

Различают 4 такта:

1 такт – впуск (горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр)

2 такт – сжатие (клапаны закрыты и смесь сжимается, в конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива)

3 такт – рабочий ход (происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу)

4 такт – выпуск (отработавшие газы вытесняются поршнем)

Принцип действия

Двухтактный двигатель

Существует также двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала.

1 такт 2 такт

На практике мощность двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания часто не только не превышает мощность четырёхтактного, но оказывается даже ниже. Это обусловлено тем, что значительная часть хода (20-35%) поршень совершает при открытых клапанах

КПД двигателя

КПД двигателя внутреннего сгорания мал и примерно составляет 25% – 40% . Максимальный эффективный КПД наиболее совершенных ДВС около 44%. Поэтому многие ученые пытаются увеличить КПД, а также и при этом саму мощность двигателя.

Способы увеличения мощности двигателя:

Использование многоцилиндровых двигателей

Использование специального топлива (правильного соотношения смеси и рода смеси)

Замена частей двигателя (правильных размеров составных частей, зависящие от рода двигателя)

Устранение части потерь теплоты перенесением места сжигания топлива и нагревания рабочего тела внутрь цилиндра

КПД двигателя

Степень сжатия

Одной из важнейших характеристик двигателя является его степень сжатия, которая определяется следующее:

e V 2 V 1

где V2 и V1 — объемы в начале и в конце сжатия. С увеличением степени сжатия возрастает начальная температура горючей смеси в конце такта сжатия, что способствует более полному ее сгоранию.

Разновидности ДВС

Двигатели Внутренненго Сгорания

Основные компоненты двигателя

Строение яркого представителя ДВС – карбюраторного двигателя

Остов двигателя (блок-картер, головки цилиндров, крышки подшипников коленчатого вала, масляный поддон)

Механизм движения (поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик)

Механизм газораспределения (кулачковый вал, толкатели, штанги, коромысла)

Система смазки (масло, фильтр грубой отчистки, поддон)

жидкостная (радиатор, жидкость, др.)

Система охлаждения

воздушная (обдув потоками воздуха)

Система питания (топливный бак, топливный фильтр, карбюратор, насосы)

Основные компоненты двигателя

Система зажигания (источник тока – генератор и аккумулятор, прерыватель + конденсатор)

Система пуска (электрический стартер, источник тока – аккумулятор, элементы дистанционного управления)

Система впуска и выпуска (трубопроводы, воздушный фильтр, глушитель)

Карбюратор двигателя

Слайд 1

Урок физики в 8 классе

Слайд 2

Вопрос 1:
Какая физическая величина показывает, сколько энергии выделяется при сжигании 1кг топлива? Какой буквой ее обозначают? Удельная теплота сгорания топлива. g

Слайд 3

Вопрос 2:
Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200г бензина. g=4,6*10 7дж/кг Q=9,2*10 6дж

Слайд 4

Вопрос 3:
Удельная теплота сгорания каменного угля примерно в 2 раза больше, чем удельная теплота сгорания торфа. Что это значит. Это значит, что для сгорания каменного угля потребуется в 2 раза большее количество теплоты.

Слайд 5

Двигатель внутреннего сгорания
Внутренней энергией обладают все тела – земля, кирпичи, облака и так далее. Однако чаще всего извлечь ее трудно, а порой и невозможно. Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых, образно говоря, «горючих» и «горячих» тел. К ним относятся: нефть, уголь, теплые источники вблизи вулканов и так далее. Рассмотрим один из примеров использования внутренней энергии таких тел.

Слайд 6

Слайд 7

Карбюраторный двигатель.
карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом в нужных пропорциях.

Слайд 8

Основные Основные части ДВС части ДВС
1 – фильтр для всасываемого воздуха, 2 – карбюратор, 3 – бензобак, 4 – топливопровод, 5 – распыляющийся бензин, 6 – впускной клапан, 7 – запальная свеча, 8 – камера сгорания, 9 – выпускной клапан, 10 – цилиндр, 11 – поршень.
:
Основные части ДВС:

Слайд 9

Работа этого двигателя состоит из нескольких повторяющихся друг за другом этапов, или, как говорят, тактов. Всего их четыре. Отсчет тактов начинается с момента, когда поршень находится в крайней верхней точке, и оба клапана закрыты.

Слайд 10

Первый такт называется впуск (рис. «а»). Впускной клапан открывается, и опускающийся поршень засасывает бензино-воздушную смесь внутрь камеры сгорания. После этого впускной клапан закрывается.

Слайд 11

Второй такт – сжатие (рис. «б»). Поршень, поднимаясь вверх, сжимает бензино-воздушную смесь.

Слайд 12

Третий такт – рабочий ход поршня (рис. «в»). На конце свечи вспыхивает электрическая искра. Бензино-воздушная смесь почти мгновенно сгорает и в цилиндре возникает высокая температура. Это приводит к сильному возрастанию давления и горячий газ совершает полезную работу – толкает поршень вниз.

Слайд 13

Четвертый такт – выпуск (рис «г»). Выпускной клапан открывается, и поршень, двигаясь вверх, выталкивает газы из камеры сгорания в выхлопную трубу. Затем клапан закрывается.

Слайд 14

физкультминутка

Слайд 15

Дизельный двигатель.
В 1892 г. немецкий инженер Р. Дизель получил патент (документ, подтверждающий изобретение) на двигатель, впоследствии названный его фамилией.

Слайд 16

Принцип работы:
В цилиндры двигателя Дизеля попадает только воздух. Поршень, сжимая этот воздух, совершает над ним работу и внутренняя энергия воздуха возрастает настолько, что впрыскиваемое туда топливо сразу же самовоспламеняется. Образующиеся при этом газы выталкивают поршень обратно, осуществляя рабочий ход.

Слайд 17

Такты работы:
всасывание воздуха; сжатие воздуха; впрыск и сгорание топлива – рабочий ход поршня; выпуск отработавших газов. Существенное отличие: запальная свеча становится ненужной, и ее место занимает форсунка – устройство для впрыскивания топлива; обычно это низкокачественные сорта бензина.

Слайд 18

Некоторые сведения о двигателях Тип двигателя Тип двигателя
Некоторые сведения о двигателях Карбюраторный Дизельный
История создания Впервые запатентован в 1860 г. французом Ленуаром; в 1878 г. построен нем. изобретателем Отто и инженером Лангеном Изобретен в 1893 г. немецким инженером Дизелем
Рабочее тело Воздух, насыщ. парами бензина Воздух
Топливо Бензин Мазут, нефть
Макс. давление в камере 6 × 105 Па 1,5 × 106 — 3,5 × 106 Па
Т при сжатии рабочего тела 360-400 ºС 500-700 ºС
Т продуктов сгорания топлива 1800 ºС 1900 ºС
КПД: для серийных машин для лучших образцов 20-25% 35% 30-38% 45%
Применение В легковых машинах сравнительно небольшой мощности В более тяжелых машинах большой мощности (тракторы, грузовые тягачи, тепловозы).

Слайд 19

Слайд 20

Назови основные части ДВС:

Слайд 21

1. Назовите основные такты работы ДВС. 2. В каких тактах клапаны закрыты? 3. В каких тактах открыт клапан 1? 4. В каких тактах открыт клапан 2? 5. Отличие ДВС от дизеля?

Слайд 22

Мертвые точки – крайние положения поршня в цилиндре
Ход поршня – расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой
Четырехтактный двигатель – один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня (4 такта).

Слайд 23

Заполнить таблицу
Название такта Движение поршня 1 клапан 2 клапан Что происходит
Впуск
Сжатие
Рабочий ход
выпуск
вниз
вверх
вниз
вверх
открыт
открыт
закрыт
закрыт
закрыт
закрыт
закрыт
закрыт
Всасывание горючей смеси
Сжатие горючей смеси и воспламенение
Газы выталкивают поршень
Выброс отработанных газов

Слайд 24

1. Тип теплового двигателя, в котором пар вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. 2. Обозначение удельной теплоты плавления. 3. Одна из частей двигателя внутреннего сгорания. 4. Такт цикла двигателя внутреннего сгорания. 5. Переход вещества из жидкого состояния в твердое. 6. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости.

Двигатели карбюраторные — Справочник химика 21

    Важнейшими группами нефтепродуктов являются топлива и смазочные масла. Нефтяные топлива разделяются на моторные, применяемые в двигателях, и котельные — для сжигания в топках паровых котлов и в промышленных печах. Первые из них подразделяются в свою очередь на карбюраторные, дизельные и топлива для реактивных авиационных двигателей. Карбюраторным топливом для двигателей внутреннего сгорания с карбюраторами является бензин, важнейшей характеристикой которого является его стойкость к детонации. Детонация — это чрезмерно быстрое сгорание топливной смеси в цилиндре карбюраторного двигателя, нарушающее нормальную работу двигателя. Наиболее склонны к детонации предельные углеводороды нормального строения, тогда как предельные углеводороды с сильно разветвленной цепью детонируют слабо. Способность бензина к детонации оценивается октановым числом. В качестве стандарта принимается н-гептан и 2,2,4-триме-тилпентан (изооктан), октановые числа которых считают равными О и 100 соответственно  [c.173]
    На рис. 9 показан порядок работы цилиндра четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Двигатели карбюраторного тина уста-автомашинах, тракторах, мотор-некоторых стационарных уста- [c.32]

    В планах развития автомобильной промышленности предусматривается одновременный рост производства как карбюраторных, так и дизельных автомобильных двигателей. Карбюраторные двигатели будут устанавливаться на легковых и некоторых типах грузовых автомобилей, поэтому в ближайшем будущем значение автомобильных бензинов сохранится. [c.7]

    По условиям применения все масла делятся на 6 групп от А до Е. Группы Б, В, Г разделены на подгруппы, в которых цифровые индексы определяют тип двигателя — карбюраторный или дизельный. Оговорено очень важное условие о совместимости разных марок масел в пределах одной группы без ухудшения их эксплуатационных свойств. Для универсальных масел, применяемых в двигателях обоих типов, цифровые обозначения не применяются. [c.214]

    Двигатель Карбюраторный Дизельный Газотрубный [c.28]

    Рабочий процесс бензинового двигателя включает 4 основные стадии испарение бензина, смесеобразование бензина с воздухом, воспламенение бензо-воздушной смеси и сгорание рабочей смеси. Испарение и смесеобразование может осуществляться двумя способами в карбюраторе или непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и бензин подаются раздельно. Соответственно существуют двигатели карбюраторные и с непосредственным впрыском топлива. [c.97]

    Авиационные поршневые двигатели (карбюраторные и с непосредственным впрыском)…..18—24 [c.362]

    Все работы и исследования в области химии и технологии переработки нефти за предыдущие тридцать лет велись под непосредственным влиянием непрерывно совершенствуемого карбюраторного двигателя. Карбюраторный двигатель фактически определил современное направление способов переработки нефти н ее использования. [c.3]

    В соответствии с этим и удельные расходы топлива для быстроходных двигателей с воспламенением от сжатия колеблются от 170 до 220 г/э. л. с. ч, а у двигателей карбюраторных — от 200 до 350 г/э- л. с. ч. [c.22]

    Нефтяные топлива разделяются на моторные, или светлые нефтепродукты, применяемые для сжигания в двигателях, и котельные — для сжигания в топках паровых котлов и в промышленных печах. Первые из них разделяются в свою очередь на карбюраторные, дизельные и топлива для реактивных авиационных двигателей. Карбюраторным топливом для двигателей внутреннего сгорания с карбюраторами является бензин. Бензин в настоящее время — это важнейший нефтепродукт, так как служит топливом для двигателей, устанавливаемых на автомашинах и винтомоторных самолетах. Авиационный бензин является более легким, плотность его 0,73— 0,76 г/с.и , т. кип. 40—180° С, автомобильный — более тяжелым, плотность его 0,74—0,77 г см, т. кип. 50—200° С. Важнейшей характеристикой бензина как топлива является его стойкость к детонации. [c.210]

    Некоторые аспекты конструкций и работы карбюраторных двигателей. Карбюраторные двигатели с искровым зажиганием работают по так называемому циклу ОТТО, состоящему из четырех тактов всасывания смеси, сжатия, искрового зажигания и выхлопа. Когда в качестве топлива применяют бензин, горючая смесь образуется в карбюраторе, который преобразует жидкое топливо и воздух в туман и паровую смесь, поступающую по трубопроводу в рабочее пространство цилиндра через клапаны, которые последовательно открываются и закрываются через строго [c.214]

    Развитие вторичных процессов, создание новых эффективных присадок, внедрение двухтопливных двигателей карбюраторного типа — все это пути снижения и затем полного отказа от этилирования. Однако многие специалисты видят иной радикальный способ решения проблем высокооктановых топлив — это снижение их доли в автомобильном транспорте за счет дизелизации. [c.95]

    Керосин — смесь углеводородов, получаемая при прямой перегонке нефти (180— 230 °С). К.—прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость с голубым отливом. К. применяют как топливо для реактивных двигателей, карбюраторных тракторных двигателей и для бытовых нужд. К. используют также в сельском хозяйстве как гербицид. [c.66]

    Созданная установка с карбюраторным двигателем, предназначенная для испытания масел, условно названа ИКМ-1. Двигатель карбюраторный, четырехтактный, с воздушным охлажде-нием. [c.271]

    Индикаторные диаграммы четырехтактных двигателей — карбюраторного и дизельного. Иа рис. 2 приведена примерная инди- [c.10]

    ДВИГАТЕЛЬ КАРБЮРАТОРНЫЙ — двигатель внутреннего сгорания, в к-ром горючая смесь образуется вне цилиндра, т. е. в карбюраторе, и воспламеняется в цилиндре от электрич. искры. [c.173]

    Различные классы углеводородов ведут себя в автомобильных и авиационных двигателях карбюраторного типа неодинаково. Например, парафины нормального строения вызывают при сгорании нежелательное явление — детонацию, в то время как ароматические углеводороды и изоиарафииы отличаются высокой детонационной способностью. Нафтены занимают в отио-шепии детонационной способности промежуточное положенпе. Сейчас мол но считать установленным, что все основные характеристики качеств масел — вязкость, индекс вязкости, стабильность против окисления, термическая стабильность зависят от содеря ання и состава ароматических углеводородов. [c.476]

    Двигатели карбюраторные мотоблоков малогабаритных [c.290]

    Для смазки автомобильных, тракторных и мотоциклетных двигателей (карбюраторных) применяются дистиллятные масла- автолы различных марок, отличающиеся методом очистки и вязкостными свойствами, соответственно специфическим требованиям двигателя и условиям применения. [c.402]

    В настоящее время для каждого типа двигателей (карбюраторные, дизельные и т. д.) характерно большое разнообразие моделей, отличающихся по конструктивным параметрам и техническим характеристикам, тепловой и механической напряженности, условиям эксплуатации и т. д. Поэтому обеспечение надежной и экономичной работы, а также заданного моторесурса конкретных моделей современных двигателей стало возможно только при условии применения в них моторных масел определенного качества, по эксплуатационным свойствам отвечающих необходимым требованиям. [c.30]

    Гомологические ряды — Двигатель карбюраторный [c.61]

    Характеристика двигателя карбюраторного типа У-5 [c.134]

    При сгорании этилированных бензинов образуются бром-свин-цовистые нагары, которые вследствие своей хорошей электропроводности нарушают нормальную работу запальных свечей. Кроме того, эти нагары резко снижают температуру самовоспламенения чисто сажистых отложений, что в свою очередь влечет за собой преждевременное воспламенение рабочей смеси. Указанные явления значительно ухудшают условия эксплуатации двигателей карбюраторного типа. [c.260]

    На многих поршневых авиационных двигателях карбюраторный способ приготовления горючей смеси заменен непосредственным впрыском, [c.80]

    Многочисленные масла для двигателей внутреннего сгорания делятся по признаку назначения на три большие группы 1) автомобильные (автолы) для карбюраторных автомобильных двигателей, 2) авиационные для авиационных поршневых двигателей карбюраторных и с непосредственным впрыском и 3) дизельные (моторные) для дизелей всех назначений и ему подобных. [c.355]

    Зарубежные исследования показали рост канцерогенной активности некоторых отработанных нефтяных масел по сравнению со свежими вследствие накопления биологически активных полициклических аренов — продуктов неполного сгорания топлив и термического рапожения масел. В наибольшей степени до сих пор изучена канцерогенность отработанных моторных масел и СОТС. Определяющими факторами накопления ПА в работающих маслах являются тип двигателя (карбюраторный или дизельный) и системы смазки (картерная или проточная — смешение масла с топливом). [c.50]

    Опыты, проведенные на двух раз шчных двигателях, карбюраторном и дизельном,выявили изменение химического состава масел наряду с накоплением в нем продуктов старения,вызывающих изменение его физико-химических свойств. [c.375]

    Тип двигателя Карбюраторный Электрический Карбюра- торный Дизельный [c.89]

---

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 2 февраля 2021 г.

Топливо плюс воздух равны движению — это основная наука, лежащая в основе большинства транспортных средств. которые путешествуют по суше, морю или небу. Легковые автомобили, грузовики и автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая металлические цилиндры внутри их двигателей. Сколько именно топлива и воздуха потребность двигателя меняется от момента к моменту, в зависимости от того, как долго он работал, как быстро вы идете, и множество других факторы.В современных двигателях используется система электронного управления. называется впрыск топлива , чтобы регулировать топливно-воздушную смесь, чтобы ровно с минуты поворота ключа до момента переключения двигатель снова выключится, когда вы доберетесь до места назначения. Но пока эти были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на гениальные устройства для смешивания воздуха и топлива, называемые карбюраторами (пишется «карбюратор» в некоторых странах часто сокращается до просто «карбюратор»). Какие они и как работают? Давайте посмотрим внимательнее!

Иллюстрация: Карбюраторы в двух словах: они добавляют топливо (красный) к воздуху (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для горения в цилиндрах.Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются от систем впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели — вещи механические, но они тоже химические вещи: они разработан на основе химической реакции под названием сгорание : когда вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод диоксид и вода как отходы.Чтобы эффективно сжигать топливо, вы нужно использовать много воздуха. Это относится и к автомобильному двигателю. что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется беспокоиться о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожарах внутри помещений запас воздуха сокращается, и гораздо важнее. Недостаток кислорода вызовет пожар в помещении (или даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая печь центрального отопления (котел), чтобы производить опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные угарный газ.

Иллюстрация: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, если воздушно-топливная смесь должна гореть должным образом. Это называется стехиометрической смесью, и она состоит из 94 процентов воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у тебя есть достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется стехиометрическая смесь . (Стехиометрия — это часть химии, эквивалент в аптеке, чтобы убедиться, что у вас ровно достаточно каждого ингредиента прежде чем приступить к приготовлению по рецепту.) В случае автомобильного двигателя соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это действительно зависит от того, из чего состоит топливо). Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит «обедненный», при слишком большом количестве топлива и недостатке воздуха называется горящий «богатый». Слишком много воздуха (слегка бедная смесь) дает лучшую экономию топлива, а немного меньше (слегка богатая смесь) дает лучшие характеристики. Слишком много воздуха так же плохо, как и слишком много воздуха. маленький; оба по-разному вредны для двигателя.

«Карбюратор называют« сердцем »автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать надлежащую мощность или работать плавно, если его« сердце »не выполняет свои функции должным образом».

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели

рассчитаны на то, чтобы всасывать точно необходимое количество воздуха, поэтому топливо горит должным образом, независимо от того, запускается ли двигатель с холодного или нагревается на максимальной скорости.Получение правильной топливно-воздушной смеси — это работа умного механического устройства под названием карбюратор : трубка, через которую воздух и топливо попадают в двигатель через клапаны, смешивая их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных условия вождения.

Вы можете подумать, что «карбюратор» — довольно странное слово, но оно происходит от глагола «карбюратор». Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом. или углеводороды. Итак, технически карбюратор — это устройство, насыщающее воздух (газ) топливом. (углеводород).

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы используются с конца 19 века. века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и Основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Были раньше попытки «карбюрирования» другими способами. Например, французский пионер двигателей Жозеф Этьен Ленуар (1822–1900) первоначально использовал вращающийся цилиндр. с прикрепленными губками, которые погружались в топливо, когда они поворачивались, вытащив его из контейнера и подмешав в воздух, они это сделали.[1]

На приведенной ниже схеме, которую я раскрасил, чтобы облегчить восприятие, показан оригинал. Конструкция карбюратора Benz с 1888 года; основной принцип работы (объясненный во вставке ниже) остается неизменным и по сей день.

Изображение: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из его патент 1888 года. Топливо из бака (синий, D) поступает в так называемый генератор (зеленый, A). внизу, где он испаряется. Топливный пар проходит через серую трубу и встречает поступающий воздух. вниз по той же трубе, которая поступает из атмосферы через перфорацию вверху.Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они сжечь, чтобы получить силу. Иллюстрация из патента США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: На типичный карбюратор особо не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана любезно предоставлено ВМС США.

Карбюраторы довольно сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных — по существу большой вертикальный воздуховод над цилиндрами двигателя с горизонтальный топливопровод, присоединенный с одной стороны.Когда воздух течет вниз трубу, она должна проходить через узкий перегиб посередине, который заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это изломано секция называется Вентури . Падающее давление воздуха создает эффект всасывания, который втягивает воздух через топливопровод на сторона.

Иллюстрация: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом.Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не упало, жидкость, втекая в узкое сечение, набирала бы дополнительную энергию, что нарушило бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам как раз и нужно, но как мы можем регулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных клапаны над и под трубкой Вентури. Вверху есть клапан под названием дроссель , который регулирует, сколько воздуха может проходить в.Если заслонка закрыта, через трубу проходит меньше воздуха, и Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель становится более богатым топливом. смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан назвал дроссель . Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он затягивает из трубу в сторону. При поступлении большего количества топлива и воздуха двигатель высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее.Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет машину ускоряться: это эквивалент дуть на костер, чтобы подать больше кислорода и сделать его горят быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора в машине или дроссельной заслонке на руле мотоцикла.

Впуск топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор. К топливной трубе прикреплен своего рода мини-топливный бак, называемый поплавковая камера подачи (небольшая емкость с поплавком и клапаном внутри).По мере того, как камера подает топливо в карбюратор, уровень топлива опускается, и поплавок падает вместе с ним. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, позволяющий подавать топливо. в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Когда камера заполняется, поплавок поднимается, закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. (В поплавковая подающая камера работает как унитаз, с поплавком эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран — клапан, который помогает наполнять унитаз после промывки используйте необходимое количество воды.Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

Итак, вот как это все работает:

1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
2. При первом запуске двигателя дроссель (синий) можно настроить так, чтобы он почти блокировал верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
3. В центре трубки воздух проходит через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это заставляет его ускориться и заставляет его давление падать.
4. Падение давления воздуха вызывает всасывание в топливопроводе (справа), всасывая топливо (оранжевый цвет).
5. Дроссель (зеленый) — это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, а автомобиль едет быстрее.
6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
7. Топливо (оранжевый) подается из мини-топливного бака, называемого камерой поплавковой подачи.
8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает клапан вверху.
9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставит поплавок подняться и снова закрыть клапан.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет машины двигаться (возраст от 9 до 12 лет).

Видео

• Карбюраторы — объяснение: это видео с сайта Engineering Explained охватывает почти то же самое, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит.Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
• Карбюраторы поплавкового типа, объясненные Пимпинпенцем. Хороший четкий обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

Патенты

Для получения более подробной технической информации посетите эти:

• Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 года. Оригинальное устройство для смешивания топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
• Патент США 1520261: Карбюратор Джорджа Ф.Риттер и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала ХХ века.
• Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция предназначена для испарения большего количества топлива и обеспечения большей мощности двигателя.
• Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемым приводом от Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В этом более современном типе карбюратора размер трубки Вентури автоматически изменяется для поддержания постоянного уровня всасывания.

Список литературы

1. ↑ Газовые и нефтяные двигатели: Практическое руководство по внутреннему сгоранию Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф. Spon, 1890, с.175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Карбюраторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 2 февраля 2021 г.

Топливо плюс воздух равны движению — это основная наука, лежащая в основе большинства транспортных средств. которые путешествуют по суше, морю или небу. Легковые автомобили, грузовики и автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая металлические цилиндры внутри их двигателей.Сколько именно топлива и воздуха потребность двигателя меняется от момента к моменту, в зависимости от того, как долго он работал, как быстро вы идете, и множество других факторы. В современных двигателях используется система электронного управления. называется впрыск топлива , чтобы регулировать топливно-воздушную смесь, чтобы ровно с минуты поворота ключа до момента переключения двигатель снова выключится, когда вы доберетесь до места назначения. Но пока эти были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на гениальные устройства для смешивания воздуха и топлива, называемые карбюраторами (пишется «карбюратор» в некоторых странах часто сокращается до просто «карбюратор»).Какие они и как работают? Давайте посмотрим внимательнее!

Иллюстрация: Карбюраторы в двух словах: они добавляют топливо (красный) к воздуху (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для горения в цилиндрах. Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются от систем впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели — вещи механические, но они тоже химические вещи: они разработан на основе химической реакции под названием сгорание : когда вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод диоксид и вода как отходы.Чтобы эффективно сжигать топливо, вы нужно использовать много воздуха. Это относится и к автомобильному двигателю. что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется беспокоиться о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожарах внутри помещений запас воздуха сокращается, и гораздо важнее. Недостаток кислорода вызовет пожар в помещении (или даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая печь центрального отопления (котел), чтобы производить опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные угарный газ.

Иллюстрация: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, если воздушно-топливная смесь должна гореть должным образом. Это называется стехиометрической смесью, и она состоит из 94 процентов воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у тебя есть достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется стехиометрическая смесь . (Стехиометрия — это часть химии, эквивалент в аптеке, чтобы убедиться, что у вас ровно достаточно каждого ингредиента прежде чем приступить к приготовлению по рецепту.) В случае автомобильного двигателя соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это действительно зависит от того, из чего состоит топливо). Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит «обедненный», при слишком большом количестве топлива и недостатке воздуха называется горящий «богатый». Слишком много воздуха (слегка бедная смесь) дает лучшую экономию топлива, а немного меньше (слегка богатая смесь) дает лучшие характеристики. Слишком много воздуха так же плохо, как и слишком много воздуха. маленький; оба по-разному вредны для двигателя.

«Карбюратор называют« сердцем »автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать надлежащую мощность или работать плавно, если его« сердце »не выполняет свои функции должным образом».

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели

рассчитаны на то, чтобы всасывать точно необходимое количество воздуха, поэтому топливо горит должным образом, независимо от того, запускается ли двигатель с холодного или нагревается на максимальной скорости.Получение правильной топливно-воздушной смеси — это работа умного механического устройства под названием карбюратор : трубка, через которую воздух и топливо попадают в двигатель через клапаны, смешивая их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных условия вождения.

Вы можете подумать, что «карбюратор» — довольно странное слово, но оно происходит от глагола «карбюратор». Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом. или углеводороды. Итак, технически карбюратор — это устройство, насыщающее воздух (газ) топливом. (углеводород).

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы используются с конца 19 века. века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и Основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Были раньше попытки «карбюрирования» другими способами. Например, французский пионер двигателей Жозеф Этьен Ленуар (1822–1900) первоначально использовал вращающийся цилиндр. с прикрепленными губками, которые погружались в топливо, когда они поворачивались, вытащив его из контейнера и подмешав в воздух, они это сделали.[1]

На приведенной ниже схеме, которую я раскрасил, чтобы облегчить восприятие, показан оригинал. Конструкция карбюратора Benz с 1888 года; основной принцип работы (объясненный во вставке ниже) остается неизменным и по сей день.

Изображение: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из его патент 1888 года. Топливо из бака (синий, D) поступает в так называемый генератор (зеленый, A). внизу, где он испаряется. Топливный пар проходит через серую трубу и встречает поступающий воздух. вниз по той же трубе, которая поступает из атмосферы через перфорацию вверху.Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они сжечь, чтобы получить силу. Иллюстрация из патента США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: На типичный карбюратор особо не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана любезно предоставлено ВМС США.

Карбюраторы довольно сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных — по существу большой вертикальный воздуховод над цилиндрами двигателя с горизонтальный топливопровод, присоединенный с одной стороны.Когда воздух течет вниз трубу, она должна проходить через узкий перегиб посередине, который заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это изломано секция называется Вентури . Падающее давление воздуха создает эффект всасывания, который втягивает воздух через топливопровод на сторона.

Иллюстрация: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом.Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не упало, жидкость, втекая в узкое сечение, набирала бы дополнительную энергию, что нарушило бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам как раз и нужно, но как мы можем регулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных клапаны над и под трубкой Вентури. Вверху есть клапан под названием дроссель , который регулирует, сколько воздуха может проходить в.Если заслонка закрыта, через трубу проходит меньше воздуха, и Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель становится более богатым топливом. смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан назвал дроссель . Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он затягивает из трубу в сторону. При поступлении большего количества топлива и воздуха двигатель высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее.Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет машину ускоряться: это эквивалент дуть на костер, чтобы подать больше кислорода и сделать его горят быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора в машине или дроссельной заслонке на руле мотоцикла.

Впуск топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор. К топливной трубе прикреплен своего рода мини-топливный бак, называемый поплавковая камера подачи (небольшая емкость с поплавком и клапаном внутри).По мере того, как камера подает топливо в карбюратор, уровень топлива опускается, и поплавок падает вместе с ним. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, позволяющий подавать топливо. в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Когда камера заполняется, поплавок поднимается, закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. (В поплавковая подающая камера работает как унитаз, с поплавком эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран — клапан, который помогает наполнять унитаз после промывки используйте необходимое количество воды.Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

Итак, вот как это все работает:

1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
2. При первом запуске двигателя дроссель (синий) можно настроить так, чтобы он почти блокировал верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
3. В центре трубки воздух проходит через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это заставляет его ускориться и заставляет его давление падать.
4. Падение давления воздуха вызывает всасывание в топливопроводе (справа), всасывая топливо (оранжевый цвет).
5. Дроссель (зеленый) — это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, а автомобиль едет быстрее.
6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
7. Топливо (оранжевый) подается из мини-топливного бака, называемого камерой поплавковой подачи.
8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает клапан вверху.
9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставит поплавок подняться и снова закрыть клапан.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет машины двигаться (возраст от 9 до 12 лет).

Видео

• Карбюраторы — объяснение: это видео с сайта Engineering Explained охватывает почти то же самое, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит.Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
• Карбюраторы поплавкового типа, объясненные Пимпинпенцем. Хороший четкий обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

Патенты

Для получения более подробной технической информации посетите эти:

• Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 года. Оригинальное устройство для смешивания топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
• Патент США 1520261: Карбюратор Джорджа Ф.Риттер и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала ХХ века.
• Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция предназначена для испарения большего количества топлива и обеспечения большей мощности двигателя.
• Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемым приводом от Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В этом более современном типе карбюратора размер трубки Вентури автоматически изменяется для поддержания постоянного уровня всасывания.

Список литературы

1. ↑ Газовые и нефтяные двигатели: Практическое руководство по внутреннему сгоранию Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф. Spon, 1890, с.175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Карбюраторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работает карбюратор?

Как работает карбюратор? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 2 февраля 2021 г.

Топливо плюс воздух равны движению — это основная наука, лежащая в основе большинства транспортных средств. которые путешествуют по суше, морю или небу. Легковые автомобили, грузовики и автобусы превращают топливо в энергию, смешивая его с воздухом и сжигая металлические цилиндры внутри их двигателей.Сколько именно топлива и воздуха потребность двигателя меняется от момента к моменту, в зависимости от того, как долго он работал, как быстро вы идете, и множество других факторы. В современных двигателях используется система электронного управления. называется впрыск топлива , чтобы регулировать топливно-воздушную смесь, чтобы ровно с минуты поворота ключа до момента переключения двигатель снова выключится, когда вы доберетесь до места назначения. Но пока эти были изобретены умные устройства, практически все двигатели полагались на гениальные устройства для смешивания воздуха и топлива, называемые карбюраторами (пишется «карбюратор» в некоторых странах часто сокращается до просто «карбюратор»).Какие они и как работают? Давайте посмотрим внимательнее!

Иллюстрация: Карбюраторы в двух словах: они добавляют топливо (красный) к воздуху (синий), чтобы получилась смесь, подходящая для горения в цилиндрах. Цилиндры современных автомобилей более эффективно питаются от систем впрыска топлива, которые потребляют меньше топлива и меньше загрязняют окружающую среду. Но вы по-прежнему найдете карбюраторы в двигателях старых автомобилей и мотоциклов, а также в компактных двигателях газонокосилок и бензопил.

Как двигатели сжигают топливо

Двигатели — вещи механические, но они тоже химические вещи: они разработан на основе химической реакции под названием сгорание : когда вы сжигаете топливо в воздухе, вы выделяете тепловую энергию и производите углерод диоксид и вода как отходы.Чтобы эффективно сжигать топливо, вы нужно использовать много воздуха. Это относится и к автомобильному двигателю. что касается свечи, костра на открытом воздухе, угля или дрова в чьем-то доме.

С костром вам никогда не придется беспокоиться о том, что у вас слишком много или слишком мало воздуха. При пожарах внутри помещений запас воздуха сокращается, и гораздо важнее. Недостаток кислорода вызовет пожар в помещении (или даже устройство для сжигания топлива, такое как газовая печь центрального отопления (котел), чтобы производить опасные загрязнения воздуха, в том числе токсичные угарный газ.

Иллюстрация: Теоретически двигателю автомобиля требуется в 14,7 раз больше воздуха, чем топлива, если воздушно-топливная смесь должна гореть должным образом. Это называется стехиометрической смесью, и она состоит из 94 процентов воздуха и 6 процентов топлива. На практике соотношение может быть другим.

С автомобильным двигателем все немного сложнее. Если у тебя есть достаточно атомов кислорода, чтобы сжечь все ваши атомы топлива, это называется стехиометрическая смесь . (Стехиометрия — это часть химии, эквивалент в аптеке, чтобы убедиться, что у вас ровно достаточно каждого ингредиента прежде чем приступить к приготовлению по рецепту.) В случае автомобильного двигателя соотношение обычно составляет около 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива (хотя это действительно зависит от того, из чего состоит топливо). Слишком много воздуха и недостаточно топлива означает, что двигатель горит «обедненный», при слишком большом количестве топлива и недостатке воздуха называется горящий «богатый». Слишком много воздуха (слегка бедная смесь) дает лучшую экономию топлива, а немного меньше (слегка богатая смесь) дает лучшие характеристики. Слишком много воздуха так же плохо, как и слишком много воздуха. маленький; оба по-разному вредны для двигателя.

«Карбюратор называют« сердцем »автомобиля, и нельзя ожидать, что двигатель будет работать правильно, выдавать надлежащую мощность или работать плавно, если его« сердце »не выполняет свои функции должным образом».

Эдвард Кэмерон, The New York Times, 1910

Что такое карбюратор?

Бензиновые двигатели

рассчитаны на то, чтобы всасывать точно необходимое количество воздуха, поэтому топливо горит должным образом, независимо от того, запускается ли двигатель с холодного или нагревается на максимальной скорости.Получение правильной топливно-воздушной смеси — это работа умного механического устройства под названием карбюратор : трубка, через которую воздух и топливо попадают в двигатель через клапаны, смешивая их вместе в разных количествах, чтобы удовлетворить широкий спектр различных условия вождения.

Вы можете подумать, что «карбюратор» — довольно странное слово, но оно происходит от глагола «карбюратор». Это химический термин, означающий обогащение газа путем соединения его с углеродом. или углеводороды. Итак, технически карбюратор — это устройство, насыщающее воздух (газ) топливом. (углеводород).

Кто изобрел карбюратор?

Карбюраторы используются с конца 19 века. века, когда они были впервые разработаны пионером автомобилестроения (и Основатель Mercedes) Карл Бенц (1844–1929). Были раньше попытки «карбюрирования» другими способами. Например, французский пионер двигателей Жозеф Этьен Ленуар (1822–1900) первоначально использовал вращающийся цилиндр. с прикрепленными губками, которые погружались в топливо, когда они поворачивались, вытащив его из контейнера и подмешав в воздух, они это сделали.[1]

На приведенной ниже схеме, которую я раскрасил, чтобы облегчить восприятие, показан оригинал. Конструкция карбюратора Benz с 1888 года; основной принцип работы (объясненный во вставке ниже) остается неизменным и по сей день.

Изображение: очень упрощенная схема оригинального карбюратора Карла Бенца из его патент 1888 года. Топливо из бака (синий, D) поступает в так называемый генератор (зеленый, A). внизу, где он испаряется. Топливный пар проходит через серую трубу и встречает поступающий воздух. вниз по той же трубе, которая поступает из атмосферы через перфорацию вверху.Воздух и топливо смешиваются в красной камере (F), затем проходят через клапан (бирюзовый, G) в цилиндр H, где они сжечь, чтобы получить силу. Иллюстрация из патента США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как работает карбюратор?

Фото: На типичный карбюратор особо не на что смотреть! Фото Дэвида Хоффмана любезно предоставлено ВМС США.

Карбюраторы довольно сильно различаются по конструкции и сложности. Самый простой из возможных — по существу большой вертикальный воздуховод над цилиндрами двигателя с горизонтальный топливопровод, присоединенный с одной стороны.Когда воздух течет вниз трубу, она должна проходить через узкий перегиб посередине, который заставляет его ускоряться и заставляет его давление падать. Это изломано секция называется Вентури . Падающее давление воздуха создает эффект всасывания, который втягивает воздух через топливопровод на сторона.

Иллюстрация: Эффект Вентури: когда жидкость течет в более узкое пространство, ее скорость увеличивается, но давление падает. Это объясняет, почему ветер свистит между зданиями и почему лодки, плывущие параллельно друг другу, часто сталкиваются друг с другом.Это пример закона сохранения энергии: если бы давление не упало, жидкость, втекая в узкое сечение, набирала бы дополнительную энергию, что нарушило бы один из самых основных законов физики.

Воздушный поток втягивает топливо, чтобы присоединиться к нему, что нам как раз и нужно, но как мы можем регулировать топливовоздушную смесь? Карбюратор имеет два поворотных клапаны над и под трубкой Вентури. Вверху есть клапан под названием дроссель , который регулирует, сколько воздуха может проходить в.Если заслонка закрыта, через трубу проходит меньше воздуха, и Вентури всасывает больше топлива, поэтому двигатель становится более богатым топливом. смесь. Это удобно, когда двигатель холодный, при первом запуске и работает довольно медленно. Под трубкой Вентури есть второй клапан назвал дроссель . Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздух проходит через карбюратор и чем больше топлива он затягивает из трубу в сторону. При поступлении большего количества топлива и воздуха двигатель высвобождает больше энергии и производит больше мощности, и машина едет быстрее.Вот почему открытие дроссельной заслонки заставляет машину ускоряться: это эквивалент дуть на костер, чтобы подать больше кислорода и сделать его горят быстрее. Дроссель соединен с педалью акселератора в машине или дроссельной заслонке на руле мотоцикла.

Впуск топлива в карбюратор немного сложнее, чем мы описывали до сих пор. К топливной трубе прикреплен своего рода мини-топливный бак, называемый поплавковая камера подачи (небольшая емкость с поплавком и клапаном внутри).По мере того, как камера подает топливо в карбюратор, уровень топлива опускается, и поплавок падает вместе с ним. Когда поплавок опускается ниже определенного уровня, он открывает клапан, позволяющий подавать топливо. в камеру, чтобы заправить ее из основного бензобака. Когда камера заполняется, поплавок поднимается, закрывает клапан, и подача топлива снова отключается. (В поплавковая подающая камера работает как унитаз, с поплавком эффективно выполняет ту же работу, что и шаровой кран — клапан, который помогает наполнять унитаз после промывки используйте необходимое количество воды.Что общего у автомобильных двигателей и туалетов? Больше, чем вы могли подумать!)

Итак, вот как это все работает:

1. Воздух поступает в верхнюю часть карбюратора из воздухозаборника автомобиля, проходя через фильтр, очищающий его от мусора.
2. При первом запуске двигателя дроссель (синий) можно настроить так, чтобы он почти блокировал верхнюю часть трубы, чтобы уменьшить количество поступающего воздуха (увеличивая содержание топлива в смеси, поступающей в цилиндры).
3. В центре трубки воздух проходит через узкий изгиб, называемый трубкой Вентури. Это заставляет его ускориться и заставляет его давление падать.
4. Падение давления воздуха вызывает всасывание в топливопроводе (справа), всасывая топливо (оранжевый цвет).
5. Дроссель (зеленый) — это клапан, который поворачивается для открытия или закрытия трубы. Когда дроссельная заслонка открыта, в цилиндры поступает больше воздуха и топлива, поэтому двигатель производит больше мощности, а автомобиль едет быстрее.
6. Смесь воздуха и топлива стекает в цилиндры.
7. Топливо (оранжевый) подается из мини-топливного бака, называемого камерой поплавковой подачи.
8. Когда уровень топлива падает, поплавок в камере опускается и открывает клапан вверху.
9. Когда клапан открывается, в камеру поступает больше топлива из основного бензобака. Это заставит поплавок подняться и снова закрыть клапан.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Книги

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. От материалов, из которых они сделаны, до того, как они рассекают воздух, эта книга объясняет науку, которая заставляет машины двигаться (возраст от 9 до 12 лет).

Видео

• Карбюраторы — объяснение: это видео с сайта Engineering Explained охватывает почти то же самое, что и моя статья, но рассказывает нам о том, что происходит.Он также распространяется на карбюраторы со второй трубкой Вентури.
• Карбюраторы поплавкового типа, объясненные Пимпинпенцем. Хороший четкий обзор поплавкового карбюратора с игольчатым клапаном.

Статьи

Патенты

Для получения более подробной технической информации посетите эти:

• Патент США 382,585: Карбюратор Карла Бенца. 8 мая 1888 года. Оригинальное устройство для смешивания топлива с воздухом, изобретенное в конце 19 века пионером автомобилестроения Карлом Бенцем.
• Патент США 1520261: Карбюратор Джорджа Ф.Риттер и др., Tillotson Manufacturing. 23 декабря 1924 года. Типичный карбюратор начала ХХ века.
• Патент США 1 938 497: Карбюратор Чарльза Н. Пога. 5 декабря 1933 г. Эта конструкция предназначена для испарения большего количества топлива и обеспечения большей мощности двигателя.
• Патент США 4 501 709: Карбюратор Вентури с регулируемым приводом от Тадахиро Ямамото и Тадаки Оота, Nissan. 26 февраля 1985 г. В этом более современном типе карбюратора размер трубки Вентури автоматически изменяется для поддержания постоянного уровня всасывания.

Список литературы

1. ↑ Газовые и нефтяные двигатели: Практическое руководство по внутреннему сгоранию Двигатель Уильяма Робинсона. Э. и Ф. Spon, 1890, с.175.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Карбюраторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Руководство по выбору карбюраторов

| Инженерное дело360

Карбюратор — это механическое устройство, которое является частью вспомогательной надстройки двигателя внутреннего сгорания. Специальная функция карбюратора обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания, где происходит взрыв. Карбюраторы смешивают неочищенное топливо с воздухом, чтобы получить более летучую и легковоспламеняемую смесь топлива. Ход поршня двигателя вниз создает естественный вакуум, втягивая смесь из карбюратора в стенки цилиндра.Отдельный процесс вызывает искру в нужный момент и воспламеняет только что смешанное топливо, заставляя его воспламениться. Взрыв толкает поршень вниз и производит энергию.

Технологические достижения в автомобилестроении и электронике привели к развитию системы впрыска топлива. Впрыск топлива является сегодня основной альтернативой карбюратору в автомобилях. Система топливных форсунок работает по тому же принципу, что и карбюратор. Хотя впрыск топлива обеспечивает более быструю реакцию и топливную экономичность, карбюратор по-прежнему используется в классических автомобилях, а также во множестве газовых машин и транспортных альтернатив.К ним относятся самолеты, генераторы, тракторы, газонная и садовая техника и мотоциклы.

Изображение предоставлено Wikimedia Commons

Луиджи де Кристофорис упоминается как первый изобретатель карбюратора в 1876 году. Энрико Бернарди создал первую рабочую модель карбюратора в Падуанском университете в 1882 году.

На начальном этапе проектирования и производства двигателей внутреннего сгорания Карл Бенц (Mercedes-Benz) первым представил карбюратор в коммерческих целях.Эта тенденция продолжалась до конца 1980-х годов в США и начала 1990-х годов в Европе. Ужесточение правил по выбросам транспортных средств наряду с экономией топлива и увеличением мощности привело к тому, что впрыск топлива стал стандартом.

Типы

Карбюраторы выпускаются нескольких типоразмеров и конфигураций. Есть два типа карбюраторов:

• Фиксированная трубка Вентури — скорость воздушного потока используется для регулирования расхода топлива

• Регулируемая трубка Вентури — поток сырого топлива регулируется механически, а поток воздуха регулируется потоком топлива

Как работают карбюраторы

Карбюратор находится между впускным коллектором (источником воздуха) и впускным коллектором (путь к цилиндру двигателя).В стандартных безнаддувных двигателях воздух попадает в карбюратор из впускного коллектора. Двигатели с наддувом нагнетают воздух в карбюратор.

Первичной частью карбюратора является трубка Вентури с узкой средней частью. Эта узкая секция заставляет поток воздуха быстро увеличиваться. На нижнем конце трубки Вентури находится простой клапан, называемый дроссельной заслонкой, который регулирует воздушный поток через трубу. Дроссельная заслонка работает вместе с отдельным клапаном, называемым дроссельной заслонкой.Дроссельная заслонка регулирует расход топлива.

Комбинация регулируемого потока воздуха и топлива определяет объем и состав смеси, производимой карбюратором. При увеличении дроссельной заслонки смесь впрыскивается во впускной коллектор и сам цилиндр, позволяя произойти сгоранию.

Когда двигатель работает на холостом ходу, давление во впускном коллекторе очень низкое. Следовательно, для предотвращения остановки двигателя выполняется другой механический процесс.Серия небольших металлических трубок, называемых топливными форсунками, предназначена для поддержания минимального потока топлива. Эти форсунки выходят из зацепления после открытия дроссельной заслонки, позволяя инициировать первичный процесс.

Материалы

Карбюратор состоит из множества частей, работающих вместе для облегчения его основной функции. Основная конструкция и самый крупный компонент карбюратора — это литой корпус из легкого сплава или алюминия. Неподвижное тело испытывает небольшое напряжение и давление, поэтому более прочные металлы не нужны.

Подвижные части карбюратора изготавливаются из стали или нержавеющей стали. Некоторые более мелкие детали, такие как топливные жиклеры и винты, которые устанавливают элементы или регулируют настройки, требуют металла, который обрабатывается плавно и точно. Эти детали также должны оставаться незапятнанными и препятствовать накоплению мусора. Латунь лучше всего отвечает этим требованиям и является предпочтительным металлом для топливных жиклеров и крошечных винтов.

Видео предоставлено: AuttoSource / CC BY-SA 4.0

Выбор карбюратора

Каждый двигатель внутреннего сгорания разработан для определенной системы впуска топлива. Двигатели, которые работают с карбюраторами, имеют определенный впускной и впускной коллекторы, предназначенные для работы с карбюратором дискретного типа. Проверьте размер и тип карбюратора, который поддерживает двигатель, чтобы убедиться, что он физически подходит и работает правильно.

Менее сложная конфигурация коллектора позволяет заменять аналогичные продукты другими производителями.Автомобили, произведенные между 1940-ми и 1970-ми годами, являются наиболее популярными моделями карбюраторов на вторичном рынке из-за простоты и модульной конструкции двигателей в то время. Установка альтернативного карбюратора может изменить динамику всех компонентов, работающих вместе, гармонично. Особое внимание уделяется размеру топливного жиклера и дроссельной заслонке.

Изображение предоставлено: Flickr

Характеристики

Карбюраторы Вентури с фиксированной и регулируемой геометрией имеют несколько опций, которые изменяют значения производительности, но при этом соответствуют эксплуатационным требованиям.Основные характеристики включают следующее:

Силовой клапан — отдельный подпружиненный клапан, который помогает производить более богатую смесь топлива и воздуха при больших объемах. Смесь предотвращает ухудшение характеристик двигателя, такое как преждевременное воспламенение топлива при более высоких оборотах

Дроссель — специальное механическое устройство, которое позволяет карбюратору работать с более бедной топливно-воздушной смесью. Эффект представляет собой смесь с более высокими воспламеняющими свойствами, которая легко воспламеняется.Обычно требуется при запуске двигателей внутреннего сгорания в холодных условиях

Насос ускорителя — Воздух течет более свободно, чем топливо. Проблемы возникают, когда дроссельная заслонка открывается быстро. Поток топлива отстает от воздушного потока, что приводит к снижению производительности двигателя до тех пор, пока потоки не достигнут паритета. Насосы ускорителя помогают поддерживать постоянный поток топлива

Примером специальных функций, разработанных для двигателей, работающих в экстремальных условиях, является устройство контроля нагрева карбюратора самолета.Устройство действует, чтобы противодействовать воздействию условий замерзания на больших высотах, сохраняя трубку Вентури свободной ото льда.

Стандарты

Размер отверстия топливного жиклера является стандартным измерением для всех карбюраторов. Размер отверстия измеряет отверстие жиклера в долях дюйма, например 0,58. Размер отверстия жиклера напрямую связан с потенциальным максимальным потоком топлива через карбюратор. Кроме того, впускной и впускной коллекторы должны соответствовать стандартам, применимым к карбюраторным растворам.Детали карбюраторов должны соответствовать диапазонам работы каждого коллектора для обеспечения надлежащей работоспособности.

Производители запчастей публикуют спецификации, касающиеся совместимости полных комплектов карбюратора, надстроек, аксессуаров и замен всей топливной системы.

SAE — AS63 — Фланец карбюратора, самолет 4 болта — одинарный ствол — № 2, 3, 4, 5, 7 и 9 (стабилизированный тип)

JIS D 3701 — Размеры фланцев карбюратора для автомобилей

Кредиты изображений:

Викискладе | Flickr

Патент США на систему управления карбюратором двигателя внутреннего сгорания. Патент (Патент № 5,031,593, выданный 16 июля 1991 г.)

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к системе управления карбюратором двигателя внутреннего сгорания, особенно для газонокосилок, цепных пил или отрезных шлифовальных машин, в которой воздушная заслонка расположена на входе в вытяжную трубу карбюратора и в которой воздушная заслонка может работать. автоматически сервомеханизмом.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Такие воздушные заслонки сравнимы с известными клапанами стартера, которые перекрывают поступление основного воздуха в карбюратор, чтобы получить особенно богатую смесь в карбюраторе при запуске холодного двигателя. Когда поршень опускается в цилиндр двигателя, тогда в карбюраторе создается очень сильное перекачивающее действие, так что высокий вакуум будет втягивать большое количество топлива как из смесительной трубы, так и из холостого хода карбюратора.Такие пусковые клапаны или воздушные заслонки могут управляться вручную (с помощью рычага воздушной заслонки) или автоматически (с помощью автоматической заслонки).

В настоящее время известно, что максимальная частота вращения двигателя может быть достигнута за счет обогащения топлива в топливовоздушной смеси. Однако установить максимальную частоту вращения двигателя путем обогащения смеси сравнительно неточно. Таким образом, частота вращения двигателя устанавливается на уровне около 14000 об / мин, хотя максимальная мощность двигателя составляет около 9000 об / мин. При 14000 об / мин ограничение скорости за счет уменьшения подачи топлива может легко привести к разрушению двигателя.Другой нежелательный аспект известной работы карбюратора заключается в том, что при максимальной частоте вращения двигателя, которая достигается за счет обогащения топливовоздушной смеси, расходуется очень большое количество несгоревшего топлива. Отрицательное влияние этого на эффективность очевидно, и это также приводит к чрезмерному выбросу токсичных веществ, что приводит к загрязнению окружающей среды.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, существует большая потребность в разработке такого регулятора карбюратора, чтобы для двигателя внутреннего сгорания, работающего с ним, была доступна оптимальная воздушно-топливная смесь, при которой двигатель будет развивать оптимальную мощность и в то же время минимум токсичных выхлопных газов.Чтобы решить эту проблему и избежать вышеупомянутых недостатков в соответствии с изобретением, в системе управления описанного выше типа сервомеханизм для управления представляет собой широтно-импульсный модулятор, в котором изменяется ширина импульса или степень модуляции. семейством характеристик, хранящихся в постоянном запоминающем устройстве, и эта память подключена для отправки сигналов на широтно-импульсный модулятор для предварительно заданных топливовоздушных смесей независимо от скорости двигателя.

Таким образом, можно управлять дроссельной заслонкой карбюратора, чтобы двигатель внутреннего сгорания можно было дросселировать до скорости, при которой он выдает наибольшую мощность и выделяет минимальное количество загрязняющих веществ.Двигатель внутреннего сгорания имеет для каждой скорости воздушно-топливную смесь, оптимизированную с учетом мощности и загрязняющих выхлопов, которую можно определить специально для каждого двигателя, а затем сохранить в программируемой памяти в соответствующих данных (таблицах), организованных в семейства характеристик. . Широтно-импульсный модулятор связан с этими системами хранения и излучает импульсный сигнал с изменяемым рабочим циклом, например, на аналоговый серводвигатель. Этот серводвигатель затем образует автоматическое исполнительное средство для настройки дроссельной заслонки в карбюраторе.Эта система или управление карбюратором позволяет регулировать скорость машины, обеспечивающую оптимальную мощность при минимальном загрязнении. Повышения скорости можно предотвратить, уменьшив подачу топлива, а также с помощью электронного искрогасителя и опережения зажигания (см. Федеральную патентную заявку Германии P 38 17 471.5). В частности, когда в сервосистеме используется аналоговый серводвигатель, результатом будет особенно точная настройка карбюратора, например, на 9000 об / мин; частота вращения двигателя будет оставаться постоянной, и будет достигнута высокая мощность.

В дальнейшем развитии изобретения энергия от отдельного магнето, который уже используется для нагрева рукояток цепных пил, также используется для сервоуправления воздушной заслонкой и одновременно подвергается широтно-импульсной модуляции. . В дальнейшем усовершенствовании изобретения в линии питания к сервоприводу подключен переключающий элемент, который размыкается и замыкается широтно-импульсным модулятором в зависимости от ширины импульса или степени модуляции. Этот вариант осуществления изобретения обеспечивает особенно простую и недорогую схему.

Согласно другому варианту осуществления изобретения на ширину импульса или степень модуляции широтно-импульсного модулятора дополнительно влияет датчик температуры двигателя, лямбда-зонд и / или датчик детонации, известный специалисту в данной области техники. С помощью этих дополнительных данных широтно-импульсный модулятор может очень точно распознавать состояние работы двигателя, может получить доступ к семейству характеристик, хранящихся в памяти, и соответствующим образом отрегулировать дроссельную заслонку с помощью исполнительного механизма.В объем изобретения входит разработка широтно-импульсного модулятора и / или памяти, которая хранит семейство характеристик, связанных с ними схемой или запрограммированным микрокомпьютером, специфичным для двигателя или клиента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА

Дополнительные признаки, детали и преимущества изобретения будут найдены в последующем описании варианта осуществления изобретения с помощью прилагаемого чертежа. На чертеже представлена ​​блок-схема системы управления карбюратором в соответствии с изобретением.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В карбюраторе 1, который обычно снабжен системой холостого хода 2, смесительной трубкой 3, каналом для смеси холостого хода 4 и главным дроссельным клапаном 5, дроссельная заслонка 9 расположена на воздухозаборнике 6 карбюратора после воздушного фильтра 8. в направлении 7 воздушного потока. Этот дроссельный клапан регулируется вокруг центральной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, примерно на 90 °, так что определенное обогащение смеси может быть достигнуто известным способом.

Вращение дроссельной заслонки 9 производится исполнительным механизмом 10, что схематично показано линией 11 действия. Исполнительным механизмом может быть, например, электронный шаговый двигатель или линейный исполнительный механизм. Его управляющий вход 12 подключен через переключающее устройство, например, транзистор или тиристор, к источнику постоянного тока 14, который может питаться от генератора постоянного тока, или генератора переменного тока с выпрямителем, подключенным к источнику питания. двигатель внутреннего сгорания (не показан).Переключающее устройство 13 приводится в действие для включения и выключения выхода 16 модуля 15 управления. Модуль 15 управления содержит в качестве своего функционального блока широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 17, который открывает и закрывает переключающее устройство 13 на определенное время t, в зависимости от степени модуляции или рабочего цикла m импульса. Это время зависит от степени модуляции m, определяемой широтно-импульсным модулятором для создания серии 18 импульсов, например, той, которая проиллюстрирована с переменной шириной или длительностью t импульса, для управляющего входа 12 исполнительного механизма (StA). .Для определения степени модуляции или коэффициента заполнения последовательности 18 импульсов широтно-импульсный модулятор 17 опрашивает модуль 19 памяти, интегрированный в управляющий модуль 15, в памяти, сохраняя характеристики, зависящие от частоты вращения двигателя n. Эти характеристики заранее определены для конкретного двигателя, так что модуль 19 памяти может преимущественно быть электрически программируемым постоянным запоминающим устройством.

Кроме того, управляющий модуль 15 требует в качестве входного параметра число оборотов двигателя n.Этот параметр получен из вращающегося зубчатого сегментного колеса 20 или вращающегося магнитного полюсного колеса или т.п., вращающегося вместе с двигателем, как представлено, и может применяться непосредственно к модулю 19 памяти, который хранит характеристики, связанные со скоростью. Широтно-импульсный модулятор может, следовательно, считывать степени модуляции или рабочие циклы m (n), специфичные для каждой скорости двигателя, из модуля 19 памяти и, соответственно, закрывать или открывать переключающее устройство 13 на определенное время t (m).

Изобретение не ограничивается регулированием дроссельной заслонки в зависимости от скорости.Могут быть предусмотрены датчики 21 температуры двигателя, датчики 22 детонации и лямбда-зонды 23, причем последние соединены с впускной трубкой 24 карбюратора. Их выходные данные 21a, 22a, 34a могут либо дополнительно влиять на работу широтно-импульсного модулятора, либо, как показано пунктирными линиями на чертеже, на характеристический вывод модуля 19 памяти на широтно-импульсный модулятор 17. Управление модуль 15 может быть либо схемой, разработанной на заказ, либо микрокомпьютером с программой, специфичной для двигателя.

В таком случае микрокомпьютер, который уже используется для управления зажиганием двигателя (см. Федеральную патентную заявку Германии P 39 14 026.1), также может служить для данной системы управления. используются не полностью, могут быть использованы с минимальными затратами. Эту идею можно расширить, интегрировав ее, как систему управления зажиганием и карбюрацией, в общую систему управления двигателем.

Конечно, следует понимать, что изображение изобретения на чертеже является только схематическим.Таким образом, например, сегментное колесо 20 может быть обычным образом соединено с измерительной катушкой (не показана) для подачи импульсов n на модуль 15 управления со скоростью, соответствующей скорости двигателя. Используя микрокомпьютер для модуля управления, модуль управления может содержать программу, использующую таймер микрокомпьютера, для преобразования частоты следования импульсов n в адрес модуля памяти 19. Широтно-импульсный модулятор 17 может представлять собой программа в микрокомпьютере, приспособленная для опроса модуля 19 памяти на предмет данных, касающихся ширины импульса импульсов, которые требуются для текущей работы двигателя.Точно так же сигналы от датчиков 21 и 22 и зонда 23 могут быть преобразованы в микрокомпьютере для изменения сигналов адреса, подаваемых на модуль 19 памяти, или широтно-импульсный модулятор может опрашивать эти устройства, чтобы определить любое требуемое изменение ширины импульса. выходных импульсов на коммутационный модуль 13.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на один вариант осуществления, очевидно, что в него могут быть внесены изменения и модификации, и поэтому в следующей формуле изобретения предполагается охватить каждое такое изменение и модификацию, которое соответствует истинному духу и объем изобретения.

Объяснение карбюраторов — автоэволюция

История карбюратора началась в 1876 году, когда его изобрел итальянец по имени Луиджи де Кристофорис. Несколько лет спустя Карл Бенц начал работать над собственной конструкцией карбюратора, когда он разработал первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. В то время как другие экспериментировали с распылителями щеточного типа и карбюратором с фитилем, поплавковый карбюратор — это, по сути, дедушка всего этого. Этот дизайн был обновлен в конце 1920-х годов до карбюратора с реактивной компенсацией, который, по сути, является первым карбюратором современной эпохи и прототипом для вышеупомянутых брендов.

С точки зрения этимологии, термин был дан от карбюра , французского слова, которое переводится как карбид. В то время как карбюратор означает соединение с углеродом, химия дала этому термину конкретное значение увеличения содержания углерода в жидкости путем смешивания его с летучим углеводородом, причем последний представляет собой органическое соединение, содержащееся в сырой нефти, ископаемом топливе, которое дает нам бензин, дизельное топливо, сжиженный газ и все остальное. Говоря о карбоне, пришло время рассказать вам, почему карбюратор был таким важным элементом для большей части автомобилестроения 20-го века.

1980-е подарили миру ужасные мощные баллады, запуск MTV и игровой консоли Nintendo Entertainment System, а также падение карбюратора и рост технологий впрыска топлива. Даже если карбюраторы до сих пор используются в NASCAR и других моторизованных видах спорта, последними массовыми автомобилями из Северной Америки, в которых использовалась эта устаревшая технология, были Oldsmobile Custom Cruiser и Buick Estate Wagon. Не помните, как они выглядят? Мы тоже. Как и Джон Ф.Кеннеди однажды сказал: «история — безжалостный хозяин. У нее нет настоящего, только прошлое устремляется в будущее. Пытаться держаться — значит быть отброшенным», , так что мы позволим этому ускользнуть.

Как известно, современный двигатель внутреннего сгорания работает по четырем циклам, поэтому мы называем их четырехтактными двигателями. Большинство из вас знает, какие процессы предполагает эта конструкция: впуск, сжатие, зажигание и выпуск. Если вы хотите попытаться объяснить своей девушке, как работает двигатель, просто скажите ей, что эти четыре цикла эквивалентны всасыванию, сжатию, удару, удару, и не забудьте упомянуть «без каламбура».»Но карбюратор немного сложнее объяснить представителю другого пола.

Чтобы упростить задачу, вы должны сказать ей, что для сжигания топлива карбюратор необходим для смешивания нужного количества топлива и нужного количества топлива. количество воздуха, необходимого для работы двигателя, как можно более обедненной.Если в смеси слишком много топлива, двигатель работает на богатой смеси, что приводит к переполнению цилиндров и образованию огромного количества дыма, при этом слишком мало топлива тоже нехорошо. Баланс — это название игры.

Карбюратор, по сути, представляет собой трубку с регулируемой пластиной, которая называется дроссельной заслонкой. Его цель — контролировать, сколько воздуха может проходить через карбюратор. Там же находится сужение, называемое трубкой Вентури, предназначенное для создания вакуума. В сужении есть крошечное отверстие, известное как жиклер, которое позволяет вакууму забирать топливо из топливных магистралей, соединенных с бензобаком. Это самые важные компоненты карбюратора, но как они обеспечивают смесь для того, что приводит в движение автомобиль?

Нет, это не магия, а простая физика.При нажатии на педаль газа открывается клапан, ограничивающий количество воздуха, поступающего в карбюратор. Разомните ногу на педали с громкостью, и этот клапан полностью откроется, позволяя как можно большему количеству воздуха проходить через карбюратор и создавая больший вакуум Вентури, который в конечном итоге отправляет больше топлива в двигатель, создавая большую мощность.

Когда двигатель работает на холостом ходу, клапан закрыт, но жиклер холостого хода в обход дроссельной заслонки направляет немного топлива и воздуха в цилиндр, чтобы двигатель продолжал работать.Если у вашего старика был или есть винтажный автомобиль в гараже, вы, возможно, видели маленький рычаг, торчащий из приборной панели. Это называется рычагом воздушной заслонки и, по сути, он обеспечивает двигатель более богатой топливно-воздушной смесью при запуске, если вы его потянете, что важно для плавной работы двигателя в дождливую или холодную погоду. После нескольких миль езды вы можете снова нажать рычаг и позволить карбюратору творить вуду.

Если вы все еще не понимаете, как работает карбюратор, просто посмотрите ретро-видео ниже.

Топливная система двигателя

Топливная система двигателя

Гленн Исследовательский центр Центр

В течение сорока лет после первый полет братьев Райт использовались самолеты двигатель внутреннего сгорания повернуть пропеллеры чтобы генерировать толкать. Сегодня большинство самолетов гражданской авиации или частных самолетов все еще находятся в эксплуатации. с пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель.Мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания с использованием Двигатель братьев Райт 1903 года, показанный на рисунке в качестве примера. Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы изучить и изучить основы двигателей и их операция. На этой странице мы представляем компьютерный чертеж топливной системы Райта Авиадвигатель братьев 1903 года.

В любом двигателе внутреннего сгорания топливо и кислород объединяются в процесс горения произвести силу, чтобы повернуть коленчатый вал двигателя.Работа топливной системы состоит в том, чтобы смешивать топливо и воздух (кислород) в нужном количестве. пропорции горения и распределения топливовоздушной смеси по камеры сгорания. Топливная система братьев Райт состоит из три основных компонента; топливный бак и магистраль на планере, карбюратор в котором смешиваются топливо и воздух, и впускной коллектор, который распределяет топливовоздушная смесь в камеры сгорания.

На рисунке топливный бак и линия окрашены в синий цвет.Танк установлен высокий, потому что братья использовали гравитацию, чтобы подать топливо в двигатель. Топливо течет по небольшой металлической топливной магистрали от бака к двигателю. Подача топлива в двигатель регулируется топливным клапаном расположен на топливной магистрали. На самолете Wright 1903, подача топлива в двигатель регулировка производилась, пока самолет находился на стартовой балке. Когда двигатель работал максимально быстро и плавно, самолет был готов к запуску. Пилот имел ручки управления, которая была соединена с запорным клапаном остановить двигатель в конце полета.Но у братьев не было дросселя или управление двигателем во время полетов 1903 года.

Историческая справка — Ваш современный автомобиль использует топливный насос для перемещения топлива из бензобака к двигателю. В двигателе братьев 1903 года не было топливного насоса, но они добавили топливный насос к более поздние двигатели.

Топливопровод проходит мимо клапана, вдоль верхней части двигателя и в сторона воздухозаборника , как показано на этом рисунке. Жидкое топливо капает в карбюратор , который представляет собой плоский, закрытый сковорода, которая находится в верхней части двигателя.Пол карбюратора горячий, потому что он находится над цилиндрами двигателя. Воздух втягивается в карбюратор через воздухозаборник из-за действия поршней далеко вниз по потоку. В течение впускной ход двигателя поршень втягивается в цилиндр, увеличивая объем в камере сгорания. Топливо и воздух проходят через карбюратор. и впускной коллектор для заполнения увеличенного объема. Комбинация воздуха, всасываемого над топливом, и тепла пола карбюратор вызывает испарение жидкого топлива (бензина).