Mérnökként tudja, hogy minden lenyűgöző technológiai bravúrt az alkatrészek bonyolult rendszere tesz lehetővé, amelyek tökéletesen együttműködnek.
Az autómotor, amely üzemanyagot használ autók, repülők, traktorok, buszok és motorkerékpárok mozgatására, a legjobb példa erre.
Legyen Ön mérnökhallgató vagy tapasztalt szakember, valami újat fog megtudni erről a fontos technológiáról és a briliáns elmékről, amelyek ezt lehetővé tették.
Tehát csatlakozzon hozzánk, és csatlakozzon hozzánk ezen az oktatási úton az autómotor szívében!
Bevezetés az autómotorokba
Formális meghatározás:
Az autóban, repülőgépben, traktorban, buszban és motorkerékpárban mozgó hajtóerőt biztosító üzemanyag-fogyasztó gép.
Tehát, ha pénzt szeretne megtakarítani a benzinen, a legjobb, amit mondhatunk, hogy vegye ki az autó motorját. Csak viccel!
A motor egy bonyolult gép, amely az autó kerekeit úgy forgatja, hogy az égő benzin hőjét erőre fordítja. Ami gyorsaságot ad valaminek.
A négyütemű égési ciklus a benzin mozgásba hozására szolgál egy belső égésű motorban, amely a leggyakoribb motortípus.
Ez a ciklus négy részből áll: szívó, kompresszió, égés és kipufogó.
A motorok típusai
Különböző típusú motorok léteznek, mint például a négyhengeres soros motorok vagy a hat- vagy nyolchengeres V-motorok.
A motor elrendezése határozza meg, hogy mekkora, milyen jól működik, és mekkora teljesítménye van.
A soros motorok kisebbek, mint a V-motorok, amelyek hosszabbak és bonyolultabbak.
Fő összetevők
A hengerblokk, a hengerfej és a forgattyúház az autómotorok legfontosabb részei.
A motor szíve a hengerblokk, amely általában vasból vagy alumíniumötvözetből készül. Hengerei vannak, amelyek tartják a dugattyúkat, amelyek fel-le mozognak, hogy energiát termeljenek.
Az égéstér is a hengerblokkban van. Ez az a hely, ahol az üzemanyag és a levegő keveredik az égéshez.
A hengerfej a hengerblokk tetején helyezkedik el. Gyújtógyertyával, vezérműtengelyekkel és szelepekkel rendelkezik.
A vezérműtengelyek szabályozzák a szelepek nyitását és zárását, ami szabályozza, hogy mennyi üzemanyag, levegő és kipufogógáz kerüljön be és ki az égéstérből.
A gyújtógyertya meggyújtja az üzemanyag és a levegő keverékét, hogy megtörténhessen az égés.
A forgattyúház általában öntöttvasból készül, és a motor alján található.
Olyan alkatrészeket tart, mint a dugattyúk, a főtengely, a vezérműtengelyek, a vezérműlánc, az olajteknő, az olajszűrő stb. Ezek az alkatrészek együtt az üzemanyagot mozgássá alakítják.
Amikor egy autót leállítanak, az indítómotor megadja a dugattyúnak azt az erőt, amelyre szüksége van, hogy lefelé mozogjon.
Fejlesztések a belső égésű motorokban
Az elmúlt néhány évben fejlesztések történtek a motortechnológiában, mint például a közvetlen üzemanyag-befecskendezés, a turbófeltöltés és a változó szelepvezérlés.
Ezeknek a változtatásoknak köszönhetően az autó kevesebb gázt használ, nagyobb a teljesítménye és kevesebb a környezetszennyezése.
Videó: Hogyan működik?
Tipp: Kapcsolja be a felirat gombot, ha szüksége van rá. Válassza az „automatikus fordítás” lehetőséget a beállítások gombban, ha nem ismeri az angol nyelvet. Előfordulhat, hogy először a videó nyelvére kell kattintania, mielőtt kedvenc nyelve elérhetővé válik a fordításhoz.
Az autómotorok típusai
Az autókban különböző típusú motorokat használnak, amelyeket két dolog szerint csoportosíthatunk: az üzemanyag típusa és a motor beállítási módja (a hengerek száma) (hengerkonfiguráció).
A benzin- és dízelmotorok az autómotorok leggyakoribb típusai, de vannak más dolgok is, amelyek megkülönböztetik az egyik motort a másiktól.
- Egyenes vagy soros motorok.
Az egyenes/soros motor összes hengere egy vonalban van, felfelé néz, és általában merőleges az autóra.
Ez a családi ferdehátú és kisebb autók leggyakoribb elrendezése.
- Meghibásodások.
A lapos motorok két hengersorral rendelkeznek egyetlen főtengely mindkét oldalán.
- V-motorok.
A V-motor hengerei két különálló hengersorba vannak beállítva, amelyek a főtengely körül V-t alkotnak.
- W-motorok.
A W-motorok három hengersorral rendelkeznek, amelyek W-t alkotnak a főtengely körül.
A hengerek beállítási módja is eltérő lehet.
A kisautók háromhengeres motorral rendelkeznek, de a turbófeltöltők lehetővé tették a nagyobb családi ferdehátúakba is.
A hathengeres motorok általában a csúcskategóriás sportautókban és nagy teljesítményű autókban találhatók. Felállíthatók V-ben vagy egyenes vonalban.
A szuperautók és luxuslimuzinok nyolc vagy több hengeres motorral rendelkeznek, mint például a V8-asok, V10-esek és V12-esek.
A Volkswagen-csoport legmagasabb kategóriájú autóinak némelyike W12-es motorral rendelkezik.
Benzin- és dízelmotorok
Az autóipari alkalmazásokban a benzin- és dízelmotorok közötti fő különbség az energiatermelés módja, a felhasznált üzemanyag típusa, a hőhatékonyság, a várható élettartam, a percenkénti fordulatszám (RPM) és a nyomaték.
- Benzinmotorok.
A szikragyújtású égést benzinmotorokban használják a gáz és a levegő összekeverésére, mielőtt összenyomják és meggyújtják.
A benzinmotorok fordulatszáma legtöbbször magasabb, mint a dízelmotoroké, de kisebb a nyomatékuk.
- Dízelmotorok.
Mielőtt az üzemanyagot a levegőbe fecskendeznék, a dízelmotorok lenyomják, ami hőhatékonyabbá és valószínűleg hosszabb élettartamúvá teszi a motort.
Mivel a dízel energiasűrűsége nagyobb, mint a benziné, a dízelmotorok kevesebb üzemanyagot fogyasztanak, mint a benzinmotorok.
Az, hogy ezeket a különböző motortípusokat hogyan használják az autókban, az idők során változott, és az attól függ, hogy az autót hogyan kell használni, mennyire kell jól teljesítenie, és mennyi üzemanyagot kell használnia.
Az autóipar terjeszkedése
Az autómotor fejlesztése
Az ipari forradalom idején az autóipar növekedése és a nagyobb teljesítményű motorok iránti igény a belső égésű motorok (ICE) megalkotásához vezetett.
Ezeket a motorokat eredetileg folyékony üzemanyaggal üzemeltették, de megváltoztatták őket, hogy benzinnel is működhessenek.
Az 1900-as években két- és négyütemű motorokat készítettek, és lehetővé vált egyszerre sok autó gyártása.
A folyékony üzemanyag-átalakítás és a kibocsátáscsökkentés fejlesztései
A mérnökök olyan módszereket találtak ki, amelyekkel a folyékony tüzelőanyagokat gőzökké alakíthatják, hogy azokat felhasználhassák. Ez javította az üzemanyag-hatékonyságot és a motor teljesítményét.
Az autókból származó szennyezés problémájának megoldására számítógépes motorvezérlő rendszereket is készítettek.
Az elmúlt 30 évben végzett kutatásnak és fejlesztésnek köszönhetően az olyan kritérium szennyező anyagok ICE-kibocsátása, mint a nitrogén-oxidok (Nox) és a szálló por (PM) több mint 99%-kal csökkent.
Fejlett égésű motorok kutatása és fejlesztése
Manapság az emberek arra törekednek, hogy a belső égésű motorok jobban működjenek, és jobban kíméljék a környezetet.
A fejlett belsőégésű motorokkal kapcsolatos kutatás és fejlesztés olyan új technológiákra összpontosít, mint a homogén töltésű kompressziós gyújtás (HCCI) és az ellentétes dugattyús motorok (OPE), valamint a hajtásláncok elektromosabbá és hibridebbé tételére.
Annak ellenére, hogy az elektromos járművek száma növekszik, az ICE-k továbbra is fontosak a közlekedési ágazat számára, és még sokáig használni fogják őket.
Az autómotor mérete és légáramlása
A legtöbb autómotort literben mérik, ami az összes henger teljes térfogata.
Ha nagyobbra csinálja a motort, néha több lóerőt és nyomatékot termelhet, de ez nem mindig van így.
Légáramlás-érzékelés autómotorokban
A lapátmérő és a forró drót a két leggyakoribb módja annak, hogy a motor mérni tudja a beáramló levegő mennyiségét.
A változtatható ellenálláshoz csatlakoztatott, rugós légterelő lapátot a lapátmérő méri a motorba jutó levegő mennyiségét.
A forró vezetékes légáramlás érzékelő ezzel szemben egy ellenállásos vezetéket használ, amely lelóg a légáramban, és egy bizonyos hőmérsékletre melegszik.
A beáramló levegő ezután lehűti a vezetéket, amely az áthaladó levegő mennyiségével arányos módon változtatja meg az elektromos áramot.
A Kármán örvényszenzor viszont nem alkalmas a bejövő légáramlás mérésére egy autómotorban.
Ehelyett a légáramlás sebességének mérésére szolgál úgy, hogy örvényeket okoz a légáramlásban, majd méri az örvények által okozott nyomásváltozásokat.
Gépjárműmotorok karbantartása
Motorolaj szűrők
A motorolajszűrők fontos részét képezik az autó motorjának megfelelő működésének.
Dolgoznak azon, hogy eltávolítsák az olajból a szennyeződéseket, olajat és fémrészecskéket. Ez lehetővé teszi az olaj zökkenőmentes áramlását, megtisztítja az olajat és védi a fém alkatrészeket.
Az ár, a dizájn, a konstrukció és a részletekre való odafigyelés mind fontos szempont, amit figyelembe kell venni a motorolajszűrő kiválasztásakor.
Gépjárműmotor-vezérlő rendszerek
Számos módja van a motorvezérlő rendszer hangolásának és megváltoztatásának a teljesítmény javítása érdekében.
A rendszerek megváltoztatásának néhány módja a gyári ECM-ek újrakalibrálása, hangolás a hátlapokra, elfogókra és egyéb extra alkatrészekre, valamint a szívócsonkok tervezésére, módosítására és megépítésére.
Külön programozható motorvezérlő rendszerek is használhatók a motor működésének megváltoztatására.
A legjobb teljesítmény elérése érdekében fontos, hogy a változtatásokat biztonságos és megbízható módon végezze el.
Mielőtt megváltoztatná a motorvezérlő rendszerét, konzultáljon egy szakértővel, vagy olvassa el a témát.
Motor üzemórák
A motoróra az az óraszám, ameddig a motor az első gyártás óta jár, még akkor is, ha a jármű nem mozog.
Ez a mérőszám hasznos a haszongépjárművek kopásának mérésére, különösen az alapjárati idő nyomon követésére, mivel a kilométer-számláló nem rögzíti a futásteljesítményt, amikor a jármű TLT-t használ, hogy naponta órákig mozdulatlanul üljön.
A motorórák felhasználhatók a megelőző karbantartás megtervezésére és a jármű használatának kiderítésére is.
A motorórák és a mérföldek közötti kapcsolat segítségével teljes tervet készíthet a járművek cseréjéről, javíthatja a karbantartási ütemterveket, és nyomon követheti a flotta teljesítményét.
A modern motoroknak van egy motorvezérlő modulnak (ECM) nevezett alkatrésze, amely számolja, hogy a motor hányszor fordul meg, és mennyi ideig tart az egyes fordulatok.
Autómotor-vezérlő modulok
Az autómotor-vezérlő modulok (ECM) számos biztonsági intézkedést alkalmaznak annak érdekében, hogy biztosítsák a megfelelő működést, és megakadályozzák, hogy az emberek foglalkozzanak velük.
Például ellenőrző hardvert és biztonsági mechanizmusokat ágyaznak be, olyan autóipari biztonsági szabványokat használnak, mint a SAE J3061 és ISO/SAE 21434, és ellenőrzési folyamatokon mennek keresztül.
Az ECM-ek a hamisított vagy megváltoztatott jelek felkutatására való alkalmassági ellenőrzésekkel is védhetők.
Ez úgy történik, hogy az érzékelő értékeket összehasonlítja a vezetékes értékekkel, hogy megbizonyosodjon arról, hogy helyesek. Ez megnehezíti a rossz emberek számára, hogy módosítsák az ECM-et.
Végül a modern ECM-eket számítógépes részekből, például mikroprocesszorokból készítik, amelyek gyorsan fogadják, értelmezik és hatnak az érzékelőbemenetekre. Ez segít megbizonyosodni arról, hogy a rendszer megfelelően működik.
Az EPA politikával rendelkezik annak biztosítására, hogy betartsák a tiszta levegőről szóló törvényben a manipulációra és az utángyártott hatástalanító eszközökre vonatkozó tilalmakat.
Ezek a tilalmak a jármű teljes élettartamára érvényesek, illegálissá teszik a kereskedők számára a már úton lévő, manipulált járművek értékesítését, és megkövetelik a járművek rendszeres ellenőrzését, hogy megbizonyosodjanak a károsanyag-kibocsátás fedélzeti diagnosztikai rendszereinek megfelelő működéséről.
A tunerek, amelyek ECU-t cserélnek, illegális utángyártott hatástalanító eszközök lehetnek, és használatuk vagy behelyezésük illegális manipulációnak minősülhet.
Használati esetek
| Feladat: | Leírás: |
|---|---|
| Autók és egyéb járművek | Az autók, teherautók és buszok a leggyakoribb helyek, ahol autómotorokat használnak. Ezek a motorok adják a járműnek azt az erőt, amelyre szüksége van az előrehaladáshoz. A modern közlekedés fontos részét képezik. |
| Repülőgép meghajtása | Egy másik fontos hely, ahol az autómotorokat használják, a repülőgépek, ahol ezek biztosítják a fel- és repüléshez szükséges tolóerőt. A legtöbb repülőgépmotor erősebb és hatékonyabb, mint az autómotorok, mert nagyobb emelőerőt kell létrehozniuk és le kell győzniük a levegő ellenállását. |
| Mezőgazdasági berendezések | Az autók motorjait gyakran használják traktorokban és egyéb mezőgazdasági berendezésekben. Ezeknek a motoroknak elég erősnek és tartósnak kell lenniük ahhoz, hogy elviseljék a mezőgazdasággal járó nehéz terhelést és kemény munkát. |
| Energiatermelés | Vannak esetek, amikor az autómotorokat is fel lehet használni az energia előállítására. Ezeket a motorokat legtöbbször generátorkészletekben használják, amelyeket otthonok és vállalkozások áramellátására használnak, amikor az áram megszűnik. |
| Tengeri meghajtás | A csónakokat és más típusú vízi járműveket autómotorok is hajthatják. A tengeri motorok általában hosszabb élettartamúak és jobban ellenállnak a korróziónak, mint az autómotorok, mivel zord tengeri környezetben kell működniük. |
| Verseny | Az autómotorok használatának másik módja a versenyzés, ahol olyan nagy teljesítményű autókat hajtanak meg, amelyek nagyon gyorsan tudnak menni. A legtöbb versenymotort úgy alakították ki, hogy a legtöbbet hozza ki belőlük, és sokkal nagyobb teljesítményre képesek, mint egy hagyományos autómotor. |
| Fűnyírók és egyéb kisebb szerszámok | Végül az autómotorok fűnyírók, láncfűrészek és más kis szerszámok meghajtására is használhatók. Ezek a motorok legtöbbször nem olyan erősek, mint nagyobb társaik, de ennek ellenére megbízhatónak és hatékonynak kell lenniük a napi használathoz. |
Referenciák:
https://en.wikipedia.org/wiki/Automotive_engine
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B0080431526000863
Következtetés
Összefoglalva, az autómotor egy csodálatos technológia, amely megváltoztatta utazásunkat és életünket.
A mérnökök élen jártak e csodálatos gépek elkészítésében, az első belső égésű motoroktól a mai legfejlettebb hibrid és elektromos hajtásláncokig.
De az autómotor egyben valami mélyebb dolog szimbóluma is: természetes vágyunk, hogy feszegetjük a lehetséges határait, áttörjük a korlátokat, és álmodozunk egy szebb holnapról.
Ahogy a jövőbe tekintünk, egyértelmű, hogy az autómotor továbbra is életünk fontos részét fogja képezni
Ez a motor hajtja az autókat, amelyek elvisznek minket munkába, iskolába és más helyekre.
De arra is emlékeztet, hogy milyen erős az emberi kreativitás, mennyire hajlandóak az emberek új dolgokat kipróbálni, és mennyi mindenre képes az emberi elme.
Tehát amikor legközelebb beindítja autóját, szánjon egy pillanatot arra, hogy gondoljon a csodálatos mérnöki munkára, amely mindezt lehetővé teszi, és ne feledje, hogy a lehetőségek valóban végtelenek.
Oszd meg…
