Ichki yonish dvigateli transport va mexanizmlarni inqilob qilgan energiya ishlab chiqaruvchi mexanizmdir. U kimyoviy energiyani benzin yoki dizel kabi yoqilg'ilarni yoqish orqali mexanik energiyaga aylantirish printsipi asosida ishlaydi.
Asosiy komponentlar: ichki yonuv dvigateli o'zining asosiy qismida silindr, piston, klapanlar, krank mili va uchqun (benzinli dvigatellarda) yoki yonilg'i quyish moslamasidan (dizel dvigatellarida) iborat.
To'rt zarbli tsikl: Ko'pgina ichki yonish dvigatellarining ishlashi to'rt taktli tsiklga asoslangan. Bu zarbalar qabul qilish, siqish, quvvat (yoki yonish) va egzozdir.
Energiyani aylantirish: silindrdagi yonish jarayoni yuqori bosimli gaz hosil qiladi, bu esa pistonga kuch ta'sir qiladi. Ushbu chiziqli kuch krank mili tomonidan aylanish harakatiga aylanadi, bu esa keyinchalik avtomobil g'ildiraklarini yoki boshqa mexanizmlarni boshqara oladi.
Ichki yonuv dvigatellari yoqilg'i turiga, zarbalar soniga yoki havo va yoqilg'ining tayyorlanishi va yonish kamerasiga kiritilishiga qarab toifalarga bo'linishi mumkin.
Yoqilg'i turlari: Ichki yonuv dvigatellari benzin, dizel, biodizel, etanol va hatto vodorod kabi turli xil yoqilg'ida ishlashi mumkin. Yoqilg'i tanlash dvigatelning dizayni, samaradorligi va emissiyasiga ta'sir qiladi.
Yonish jarayoni: Yonish jarayoni issiqlik hosil qiladi va silindr ichidagi gazlarni kengaytirib, pistonga bosim hosil qiladi. Ideal jarayon benzinli dvigatellar uchun Otto sikli, dizel dvigatellari uchun esa Dizel tsikli bilan tavsiflanadi.
Otto tsikli: Nazariy Otto siklini to'rt taktli dvigatelga o'xshash to'rt bosqichda tasvirlash mumkin, ammo termodinamik ma'noda - issiqlik qo'shilishi va rad etilishi uchun ikkita izoxorik jarayon (doimiy hajm) va ikkita izentropik jarayon (adiabatik qaytariladigan) bilan. siqish va kengaytirish.
Dizel aylanishi: Dizel aylanishi, birinchi navbatda, doimiy bosimda sodir bo'ladigan issiqlik qo'shilish jarayonida va yonish paytigacha yoqilg'i va havoni aralashtirmaydigan yuqori siqish nisbatlarida farqlanadi.
Ichki yonuv dvigatelining samaradorligi uning yoqilg'i tarkibidagi kimyoviy energiyani mexanik ishga qanchalik yaxshi aylantirishini ko'rsatadi. Samaradorlikka ta'sir qiluvchi omillarga dvigatelning dizayni, yoqilg'i turi va yoqilg'ining to'liq yonishi kiradi.
Ichki yonuv dvigatellari chiqindilariga karbonat angidrid (CO \(_2\) ), karbon monoksit (CO), azot oksidi (NO \(_x\) ) va yonmagan uglevodorodlar kiradi. Bu chiqindilar havoning ifloslanishiga va global isishga hissa qo'shadi. Yoqilg'i quyish tizimlari, katalitik konvertorlar va muqobil yoqilg'ilar kabi texnologiya yutuqlari samaradorlikni oshirish va zararli chiqindilarni kamaytirishga qaratilgan.
Atrof-muhit muammolari va barqaror energiyaga intilish ortib borayotganligi sababli, ichki yonish dvigatellarining samaradorligini oshirish va atrof-muhitga ta'sirini kamaytirishga qaratilgan muhim tadqiqotlar mavjud. Innovatsiyalar orasida ichki yonuv dvigatellarini elektr motorlar bilan birlashtirgan gibrid dvigatellar, o'zgaruvchan valf vaqtlari va bir nechta yoqilg'i turlari yoki bioyoqilg'ida ishlashga qodir dvigatellar mavjud.
Bundan tashqari, vodorod yonilg'i xujayralarini ishlab chiqish an'anaviy ichki yonish dvigatellariga potentsial alternativa bo'lib, qayta tiklanadigan energiya manbalaridan ishlab chiqarilgan vodoroddan foydalanganda emissiyasiz tashish va'dasini taklif qiladi.
Ichki yonuv dvigatelining ishlashini ko'rsatish uchun to'rt taktli dvigatel modelining oddiy eksperimental o'rnatilishi misol bo'lishi mumkin. Bunday modellar ko'pincha ta'lim muassasalarida suv olish, siqish, quvvat va chiqarish zarbalarini aniq va amaliy tarzda ko'rsatish uchun ishlatiladi, bu esa o'quvchilarga dvigatelning ichki jarayonlarini tasavvur qilishiga yordam beradi.
Haqiqiy dvigatellar ko'plab qo'shimcha komponentlar va tizimlarni (masalan, sovutish, moylash va yonilg'i etkazib berish tizimlari) o'z ichiga olgan murakkabroq bo'lsa-da, asosiy printsip bir xil bo'lib qoladi va uni ushbu asosiy modellar orqali tushunish mumkin.
Ichki yonuv dvigateli zamonaviy jamiyatda transport vositalari, mashinalar va generatorlarni quvvat bilan ta'minlovchi muhim rol o'ynaydi. Qayta tiklanadigan energiya va elektr transport vositalariga bo'lgan intilishlarga qaramay, ichki yonuv dvigatellari, ularning samaradorligini oshirish va ularning ekologik izlarini kamaytirishga qaratilgan davom etayotgan yutuqlar tufayli yaqin kelajakda ham dolzarb bo'lib qolishi mumkin. Ushbu dvigatellarning asosiy tamoyillari, turlari va ishlashini tushunish avtomobilsozlik texnologiyasi va undan tashqaridagi murakkabliklar va innovatsiyalarni qadrlash uchun asos yaratadi.
