Ką reikia žinoti apie automobilio variklio veikimą?

Ar kada nors atidarėte savo automobilio gaubtą ir susimąstėte, kas ten vyksta, kokios didelės yra automobilių radiatorių dalys? Nežinančiam automobilio variklis gali atrodyti kaip didelis painus metalo, vamzdžių ir laidų kratinys. Galbūt norėsite sužinoti, kas vyksta tiesiog iš smalsumo. Arba galbūt perkate naują automobilį ir girdite tokius dalykus kaip „2,5 litro nuolydis keturi“ ir „turbokompresorius“ bei „start/stop technologija“. Ką visa tai reiškia? Šiame straipsnyje aptarsime pagrindinę variklio idėją, o tada pakalbėsime apie tai, kaip visos dalys dera tarpusavyje, kas gali suklysti ir kaip padidinti našumą. Benzininio automobilio variklio paskirtis yra paversti benziną į judėjimą, kad jūsų automobilis galėtų judėti. Šiuo metu lengviausias būdas sukurti judesį iš benzino yra sudeginti benziną variklio viduje. Todėl automobilio variklis yra vidaus degimo variklis – degimas vyksta viduje.

Reikia atkreipti dėmesį į du dalykus:

Yra įvairių vidaus degimo variklių. Dyzeliniai varikliai yra vieno tipo, o dujų turbininiai – kitokie. Kiekvienas turi savų privalumų ir trūkumų. Taip pat yra išorinio degimo variklis. Garo variklis senamadiškuose traukiniuose ir garo valtyse yra geriausias išorinio degimo variklio pavyzdys. Kuras (anglis, mediena, aliejus) garo variklyje dega už variklio ribų, kad susidarytų garai, o garai sukuria judėjimą variklio viduje. Vidaus degimas yra daug efektyvesnis nei išorinis, be to, vidaus degimo variklis yra daug mažesnis. Bet kurio stūmoklinio vidaus degimo variklio principas: jei į mažą uždarą erdvę įdėsite nedidelį kiekį didelio energijos tankio degalų (pvz., benzino) ir jį uždegsite, išsiskleidžia neįtikėtinas energijos kiekis besiplečiančių dujų pavidalu. Tą energiją galite panaudoti įdomiems tikslams. Pavyzdžiui, jei galite sukurti ciklą, leidžiantį sukelti tokius sprogimus šimtus kartų per minutę, ir jei galite panaudoti tą energiją naudingai, tai, ką turite, yra automobilio variklio pagrindas.

Kai alkūninis velenas sukasi, jis turi „patrankos atstatymo“ efektą. Štai kas nutinka, kai variklis pereina savo ciklą: Stūmoklis paleidžiamas iš viršaus, atsidaro įsiurbimo vožtuvas, o stūmoklis juda žemyn, kad variklis įsiurbtų cilindrą, pilną oro ir benzino. Tai yra įsiurbimo smūgis. Kad tai veiktų, į orą reikia įmaišyti tik mažiausią lašelį benzino. Tada stūmoklis pajuda atgal, kad suspaustų šį kuro ir oro mišinį. Suspaudimas daro sprogimą galingesnį. Kai stūmoklis pasiekia eigos viršūnę, uždegimo žvakė išskiria kibirkštį, kuri uždega benziną. Benzino užtaisas cilindre sprogsta, nustumdamas stūmoklį žemyn. Kai stūmoklis pasiekia savo eigos apačią, atsidaro išmetimo vožtuvas ir išmetamosios dujos palieka cilindrą ir išeina pro išmetimo vamzdį. Dabar variklis yra paruoštas kitam ciklui, todėl jis įsiurbia dar vieną oro ir dujų įkrovą. Variklyje tiesinis stūmoklių judėjimas alkūninio veleno paverčiamas sukimosi judesiu.