Моторот со внатрешно согорување е механизам за генерирање енергија што го револуционизира транспортот и машините. Работи на принципот на претворање на хемиската енергија во механичка енергија преку согорување на горива како бензин или дизел.
Клучни компоненти: Во неговото јадро, моторот со внатрешно согорување се состои од цилиндар, клип, вентили, коленесто вратило и свеќичка (кај бензинските мотори) или инјектор за гориво (кај дизел моторите).
Четиритактен циклус: Работата на повеќето мотори со внатрешно согорување се заснова на четиритактен циклус. Овие потези се внесување, компресија, моќност (или согорување) и издувни гасови.
Конверзија на енергија: Процесот на согорување во цилиндерот создава гас под висок притисок, кој врши сила на клипот. Оваа линеарна сила се претвора во ротационо движење од коленестото вратило, кое потоа може да ги придвижи тркалата на возилото или други машини.
Моторите со внатрешно согорување може да се категоризираат врз основа на нивниот тип на гориво, бројот на удари или начинот на кој воздухот и горивото се подготвуваат и внесуваат во комората за согорување.
Видови гориво: Моторите со внатрешно согорување можат да работат на различни горива, вклучувајќи бензин, дизел, био-дизел, етанол, па дури и водород. Изборот на гориво влијае на дизајнот, ефикасноста и емисиите на моторот.
Процес на согорување: Процесот на согорување генерира топлина и ги проширува гасовите внатре во цилиндерот, создавајќи притисок врз клипот. Идеалниот процес е опишан со циклусот Ото за бензинските мотори и циклусот на Дизел за дизел моторите.
Циклус Ото: Теоретскиот циклус Ото може да се опише во четири фази слични на четиритактниот мотор, но во термодинамичка смисла - со два изохорични процеси (константен волумен) за додавање и отфрлање на топлина и два изентропски процеси (адијабатски реверзибилни) за компресија и проширување.
Циклус на дизел: Циклусот на дизелот првенствено се разликува во процесот на додавање топлина што се случува при постојан притисок и во повисоките коефициенти на компресија, кои не го мешаат горивото и воздухот до моментот на согорување.
Ефикасноста на моторот со внатрешно согорување е мерка за тоа колку добро ја претвора хемиската енергија во горивото во механичка работа. Факторите кои влијаат на ефикасноста го вклучуваат дизајнот на моторот, видот на горивото и колку целосно горивото се согорува.
Емисиите од моторите со внатрешно согорување вклучуваат јаглерод диоксид (CO \(_2\) ), јаглерод моноксид (CO), азотни оксиди (NO \(_x\) ) и несогорени јаглеводороди. Овие емисии придонесуваат за загадување на воздухот и глобалното затоплување. Напредокот во технологијата, како што се системите за вбризгување гориво, катализаторите и алтернативните горива, имаат за цел да ја подобрат ефикасноста и да ги намалат штетните емисии.
Со растечките грижи за животната средина и притисокот кон одржлива енергија, има значителни истражувања фокусирани на подобрување на ефикасноста и намалување на влијанието врз животната средина на моторите со внатрешно согорување. Иновациите вклучуваат хибридни мотори кои комбинираат мотори со внатрешно согорување со електрични мотори, променливо време на вентилите и мотори способни да работат на повеќе видови гориво или биогорива.
Покрај тоа, развојот на водородни горивни ќелии претставува потенцијална идна алтернатива на традиционалните мотори со внатрешно согорување, нудејќи ветување за транспорт без емисии кога се користи водород произведен од обновливи извори на енергија.
Пример за илустрација на работата на мотор со внатрешно согорување може да биде едноставно експериментално поставување на модел на четиритактен мотор. Ваквите модели често се користат во образовните услови за да се демонстрираат ударите на вшмукување, компресија, моќност и издувни гасови на јасен и практичен начин, помагајќи им на учениците да ги визуелизираат внатрешните процеси на моторот.
Додека вистинските мотори се посложени, вклучувајќи бројни дополнителни компоненти и системи (како системи за ладење, подмачкување и испорака на гориво), основниот принцип останува ист и може да се разбере преку овие основни модели.
Моторот со внатрешно согорување игра клучна улога во современото општество, напојувајќи возила, машини и генератори. И покрај притисокот кон обновливи извори на енергија и електрични возила, моторите со внатрешно согорување најверојатно ќе останат релевантни во догледна иднина, благодарение на тековните достигнувања насочени кон подобрување на нивната ефикасност и намалување на нивниот еколошки отпечаток. Разбирањето на основните принципи, типови и операции на овие мотори обезбедува основа за вреднување на сложеноста и иновациите во автомобилската технологија и пошироко.
