Benzīna dzinējs: kā tas darbojas un kādas ir tā priekšrocības?
Benzīna dzinējs ir virzuļdzinējs, kas sadedzina benzīnu un pārvērš siltumenerģiju mehāniskā darbā.
Šis raksts izskaidros benzīna dzinēju un tā funkcijas un priekšrocības salīdzinājumā ar dīzeļdzinēju.
Saturs
Kā darbojas benzīna dzinējs?
Siltumenerģiju dzinējā iegūst, sadegšanas rezultātā degvielu pārvēršot siltumā. Dzinējs aizdedzina maisījumu ar elektrisko dzirksteli, izmantojot aizdedzes sveci. Kad degviela tiek sadedzināta, dzinējā palielinās temperatūra un spiediens.
Palielināts darba vielas spiediens iedarbojas uz dzinēja virzuļiem, kas šo enerģiju pārvērš mehāniskā darbā. Virzuļi veic taisnvirziena kustību cilindros, tādējādi veicinot enerģijas pārnesi starp sadegšanas kameru un kustīgo mehānismu, kas saistīts ar virzuļiem. Turklāt virzuļi nodrošina darba vielas apmaiņu cilindros.
Dzinēja virzuļi: kā tie darbojas?
Benzīna dzinējs var darboties divos veidos: divtaktu vai četrtaktu. Tā kā lielākā daļa mūsdienu automašīnu ir aprīkotas ar četrtaktu dzinējiem, mēs aprakstīsim benzīna dzinēja darbību ar četriem cikliem.
Četrtaktu benzīna dzinēja funkcija
1. Uzņemšana
Virzulim virzoties uz leju, telpa virs virzuļa palielinās, un tajā pašā laikā atveras arī ieplūdes vārsti. Tas izraisa spiediena kritumu virs virzuļa (spiediens virs virzuļa ir zemāks par atmosfēras spiedienu). Šī spiediena starpība ļaus dzinējam caur ieplūdes cauruli iesūkt nepieciešamo gaisu cilindros.
Dzinēja vārsts: kāda ir tā funkcija?
Taču papildus pašam gaisam cilindros nonāk arī degviela. Gaiss un degviela kopā veido viegli uzliesmojošu maisījumu. Aizdedzes maisījums veidojas ieplūdes kanālos, ieplūdes kolektorā vai cilindrā atkarībā no degvielas iesmidzināšanas tehnoloģijas.
2. Saspiešana
Pēc tam, kad virzulis sasniedz savu apakšējo miršanas punktu un ieplūdes fāze beidzas, tas virzās uz augšu. Virzulis ar augšupejošu kustību saspiež maisījumu, kas rezultātā uzsilst, un, tā kā tas nevar izplesties, paaugstinās arī spiediens.
Kompresijas pakāpe: kāda ir tā ietekme uz dzinēju?
Augstā temperatūra un spiediens veicina degvielas iztvaikošanu un sajaukšanos ar gaisu, padarot maisījumu sprādzienbīstamāku. Tomēr kompresijas laikā maisījumu nedrīkst pārāk saspiest, lai nesasniegtu degvielas pašaizdegšanās temperatūru, negatīvo parādību, ko sauc par dzinēja klauvēšanu. Kompresijas laikā ieplūdes un izplūdes vārsti ir aizvērti.
3. Paplašināšana
Šajā fāzē sākas sadegšanas process. Uz aizdedzes sveces uzlec dzirkstele un aizdedzina saspiesto maisījumu. Pēc aizdegšanās maisījums sāk izplesties, kas virza virzuli un pārvieto to uz leju līdz tā apakšējam mirušajam punktam, tādējādi pārvēršot siltumenerģiju mehāniskā darbā.
4. Izplūde
Šajā fāzē atveras izplūdes vārsti, lai ļautu izplūdes gāzēm izkļūt no cilindra. Izplešanās beigās spiediens cilindrā ir augstāks par atmosfēras spiedienu, kā rezultātā izplūdes gāzes tiek izspiestas no cilindra.
Virzulis izspiež atlikušās izplūdes gāzes, virzoties uz savu augšējo miršanas punktu. Tomēr, lai uzlabotu cilindra iztukšošanu, izplūdes vārsti aizveras tikai pēc tam, kad virzulis sasniedz augšējo miršanas punktu un ieplūdes vārsti jau ir atvērti.
Degvielas maisījuma sagatavošana
Kā minēts, degvielas maisījums veidojas ieplūdes kanālos, ieplūdes kolektorā vai tieši cilindrā, atkarībā no degvielas iesmidzināšanas tehnoloģijas. Degvielas maisījuma sagatavošanai izmanto karburatoru vai iesmidzināšanas ierīci, gan tiešu, gan netiešu.
Karburators: kā šī ierīce darbojas?
Maisījuma daudzumu benzīna dzinējos visbiežāk regulē droseļvārsts, kas atrodas ieplūdes kolektorā.
Droseles vārsts: kā tas darbojas un iespējamie darbības traucējumi
Tomēr pēdējos gados droseļvārsts ir aizstāts ar dažādām mainīgām vārstu laika un līdzīgām sistēmām, kas ir pārņēmušas tā funkcijas.
Benzīna dzinēja priekšrocības
Benzīna dzinējam ir vienkāršāka konstrukcija nekā dīzeļdzinējam, kas padara ražošanu lētāku. Līdz ar to automašīnas, kas aprīkotas ar benzīna dzinēju, parasti ir lētākas nekā automašīnas, kas aprīkotas ar dīzeļdzinēju.
Dīzeļdzinējs: kā tas darbojas un kādas ir tā priekšrocības?
Turklāt benzīna dzinējs ir ievērojami jaudīgāks par dīzeļdzinēju, ja pieņemam, ka tie izmanto to pašu tehnoloģiju. Šie dzinēji ir piemērotāki arī īsiem braucieniem un ziemas sezonai. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka tie sasniedz darba temperatūru daudz ātrāk nekā dīzeļdzinējs.