Hur en modern motor fungerar

Posted on
Författare: Louise Ward
Skapelsedatum: 11 Februari 2021
Uppdatera Datum: 27 Mars 2024
Anonim
How a diesel engine works
Video: How a diesel engine works

Du vrider din nyckel i tändningen, och motorn brinner upp. Du trycker på gasen och bilen går framåt. Du tar ut nyckeln och motorn stängs av. Så fungerar din motor, eller hur? Det är mycket mer detaljerat än de flesta av oss inser, med processer bakom kulisserna som äger rum varje sekund.


Din motors inre arbeten

Bilens motor består av två huvudkomponenter: motorblocket och cylinderhuvudet.

Motorblocket

Blocken är huvuddelen av din motors storlek och vikt. Det är troligen en solid bit av gjutjärn eller aluminium. En inline-motor har alla sina cylindrar anordnade i rak linje, oftast i fyrcylindriga motorer och i några sexcylinderuppsättningar. En V-block används i några sexcylindriga motorer och i stort sett alla åtta cylindriga motorer. Denna design delar upp antalet cylindrar i två banker som bildar en V-form.

Motorblocket rymmer vevaxeln. Vevaxeln är en fast del av precisionsbearbetad metall som roterar. Det har steg som kallas kanaler i det som matchar antalet cylindrar i motorn. Dessa är de platser där kolvens anslutningsstänger fäster vid vevaxeln. Den kraft som genereras i motorn tvingar vevaxeln att vända, och börjar processen att skicka ström till bilens hjul.

Kolvarna passar in i cylindrarna i motorblocket. De rör sig upp och ner i cylindrarna under motoroperationen för att överföra energi till vevaxeln. Kolvringar skapar en tätning i cylindern för att förhindra strömförlust i motorblocket. Vi kommer att titta längre fram på kolvarna i lite.


Cylinderhuvudet

Övre delen av motorn kallas cylinderhuvudet. Den innehåller ventiler som öppnar och stänger för att kontrollera flödet av luftbränsleblandningen och avgaser från de enskilda cylindrarna. Det måste finnas minst två ventiler per cylinder: en för intag (låter den oförbrända luftbränsleblandningen i cylindern) och en för avgaser (tillåter den förbrukade luftbränsleblandningen ut ur motorn). Många motorer använder flera ventiler för både inlopp och utlopp.

En kamaxel är fastsatt antingen genom mitten eller på toppen av cylinderhuvudet för att styra ventilens operationer. Kamaxeln har stötar som heter lobes som tvingar ventilerna att öppna och stänga exakt.

Kamaxeln och vevaxeln är nära besläktade. De måste arbeta i perfekt timing för att motorn ska springa alls. De är anslutna med en tidskedja eller rem för att upprätthålla den tidpunkten. Kamaxeln behöver vrida två kompletta varvtal till varje vevaxelrevolution. En full vridning av vevaxeln är två slag av en kolv i sin cylinder. En kraftcykel - processen som faktiskt ger den kraft som krävs för att flytta din bil - kräver fyra slag av kolven. Låt oss titta närmare på kolvens funktion inom motorn och de fyra olika stegen:


  • Intag: För att starta en strömcykel är det första som motorn behöver att luftbränsleblandningen kommer in i cylindern. Inloppsventilen öppnas i cylinderhuvudet när kolven börjar röra sig nedåt. Luftbränsleblandningen vid approximativt ett förhållande av 15: 1 går in i cylindern. När kolven kommer till botten av sin stroke stänger och tätar inloppsventilen cylindern.

  • Kompression: Kolven går upp i cylindern, komprimerar luftbränsleblandningen. Kolvringarna tätar kolvens sidor i cylindern för att förhindra förlust av kompression. När kolven når toppen av denna stroke, är cylinderns innehåll under extremt tryck. Normal komprimering är någonstans från 8: 1 till 10: 1. Vad det betyder är blandningen i cylindern kramad till omkring en tiondel av sin ursprungliga, okomprimerade volym.

  • Kraft: När innehållet i cylindern komprimeras tänds tändstiftet med luftbränsleblandningen. En kontrollerad explosion inträffar, vilket tvingar kolven nedåt. Detta kallas kraftslaget eftersom det här är den kraft som vrider vevaxeln.

  • Uttömma: När kolven är i botten av strömslaget öppnas avgasventilen i cylinderhuvudet. När kolven går uppåt igen (drivs av samtidiga kraftcykler som förekommer i andra cylindrar) tvingas de brända gaserna i cylindern upp och ut ur motorn genom avgasventilen. När kolven når toppen av denna stroke stängs avgasventilen och cykeln börjar igen.

  • Tänk på detta: Om din motor är tomgång på 700 varv / min, eller rotationer per minut, betyder det att vevaxeln vrider sig helt 700 gånger per minut. Eftersom kraftcykeln inträffar varannan rotation, har varje cylinder 350 explosioner i cylindern varje minut vid tomgång.

Hur smörjs motorn?

Olja är en väsentlig vätska i motorns drift. I de inre motorkomponenterna är det små kanaler som kallas oljekanaler att olja tvingas igenom. En oljepump suger motorolja från oljepannan och tvingar den att cirkulera genom motorn, så att de tätt packade metallmotorkomponenterna löper smidigt. Denna process gör mer än smörj komponenter. Det förhindrar friktion som producerar överdriven värme, kyler inre motordelar och skapar en tät försegling mellan motordelar som mellan cylinderväggarna och kolvarna.

Hur skapades luftfuelsblandningen?

Luft sugs in i motorn med det vakuum som skapas när motorn går. När luften kommer in i motorn förstorar en bränsleinsprutare bränsle som blandar sig med luften i ett ungefärligt förhållande av 14,7: 1. Denna blandning dras in i motorn under varje intagningscykel.

Detta förklarar de grundläggande inre verkningarna av en modern motor. Dussintals sensorer, moduler och andra system och komponenter är på jobbet under denna process som gör det möjligt för motorn att springa. De allra flesta bilar på vägen har motorer som fungerar på samma sätt. När du överväger den precision som krävs för att de hundratals komponenterna i din motor ska kunna fungera smidigt, effektivt och hållbart i tusentals kilometer under många år, kan du börja uppskatta att arbetsingenjörerna och mekanikerna gör det för att få dig där du behöver gå.