Iekšdedzes dzinējs ir siltumdzinējs, kas ģenerē siltumenerģiju, sadedzinot degvielu. Pēc tam tas pārvērš šo enerģiju mehāniskā darbā vai reakcijas efektā.

Ar terminu iekšdedzes dzinējs parasti saprot virzuļu iekšdedzes dzinēju, taču tas ir nepareizi, jo iekšdedzes dzinējam ne vienmēr ir jābūt tikai virzuļa iekšdedzes dzinējam.

Saturs

• Kā darbojas iekšdedzes dzinējs?
• Iekšdedzes dzinējs var darboties šādi
• Iekšdedzes dzinēju nodaļa
• Vēl viena iekšdedzes dzinēju nodaļa
• Iekšdedzes dzinēju priekšrocības
• Iekšdedzes dzinēju trūkumi

Šis raksts izskaidros iekšdedzes dzinēju plašākā nozīmē, aplūkojot tā priekšrocības, trūkumus, klasifikāciju un funkcijas.

Kā darbojas iekšdedzes dzinējs?

Iekšdedzes dzinējs sadedzina degvielu, kas ķīmiskās reakcijas rezultātā pārvēršas siltumā. Šis siltums savukārt uzsilda darba gāzi, kas palielina tās spiedienu vai tilpumu, ļaujot dzinējam veikt mehānisku darbu vai reakcijas darbību.

Saistīta ziņa - 

Dzinēja virzuļi: kā tie darbojas?

Dzinēja mehāniskais darbs tiek veikts, izdarot spiedienu uz motora kustīgo daļu (piemēram, virzuļiem). Tomēr ar raķešu vai reaktīvo dzinēju mašīnas mehāniskais darbs netiek izmantots kustībai. Tā vietā tiek izmantota no dzinēja izplūstošās vielas reaktīvā iedarbība, kas nodrošina tās kustību pretējā virzienā.

Iekšdedzes dzinējs var darboties šādi:

• Ar cietu, šķidru vai gāzveida kurināmo
• Vide, kurā tas darbojas, bieži ir atmosfēras skābeklis vai viela, kas degšanas laikā izdala skābekli.
• Degšana var notikt dzinēja iekšienē (iekšdegšana) vai ārpusē (ārdegšana)
• Dzinēja kustīgā daļa, kuru nospiež darba gāze, var kustēties dažādos virzienos.
• Darba gāze var būt atsevišķa, bet tajā var būt arī izplūdes gāzes
• Darba gāze tiek nepārtraukti apmainīta, bet tā var būt arī pastāvīgi slēgta dzinējā

Tā kā ir vairāku veidu iekšdedzes dzinēji dažādās konstrukcijās, kas darbojas pēc dažādiem kritērijiem, ir nepieciešams tos sadalīt vairākos neatkarīgos punktos.

Tomēr šis iedalījums ir tikai īss, jo katrs iekšdedzes dzinēja veids ir sadalīts tālākās apakšgrupās.

Iekšdedzes dzinēju nodaļa

Atkarībā no vietas, kur notiek sadegšana:

• Dzinēji ar iekšdedzes (piemēram, dzirksteles, dīzeļdegvielas, Vankela dzinējs un iekšdedzes turbīna)
• Dzinēji ar ārējo degšanu, kuros tomēr ir jānošķir, vai enerģija nonāk darba telpā caur darba padevi. gāzes (piemēram, gāzes turbīna) vai ar siltuma pārnesi caur darba vielas sildītāju (piemēram, Stērlinga dzinējs)

Atbilstoši darba ciklam:

• Dzinēji ar nepārtrauktu ciklu (piemēram, iekšdedzes turbīna)
• Dzinēji ar pārtrauktu ciklu (divtaktu un četrtaktu dzinēji)

Saskaņā ar darbības principu:

• Virzuļu iekšdedzes dzinēji, precīzāk virzuļdzinēji (lielākā daļa iekšdedzes dzinēju ar virzuļu kustību) un virzuļdzinēji (Wankel dzinējs)
• Lāpstiņu dzinēji (turbīnas)
• Reaktīvie dzinēji (raķešu dzinēji, vai arī reaktīvie dzinēji)

Saskaņā ar degšanas iedarbināšanas metodi:

• Dzirksteļaizdedzes dzinēji – dzirkstele no aizdedzes sveces iedarbina degšanu
• Dzirksteļaizdedzes dzinēji – degšanu izraisa augsta temperatūra un darba maisījuma kompresija
• Dzinēji ar karsto spuldzi – ārējs siltuma avots var to sildīt Dzinēji ar kombinēto aizdedzi

Vēl viena iekšdedzes dzinēju nodaļa

Atkarībā no sadedzinātās degvielas veida:

• Gāze (dedzinot gāzveida kurināmo, piemēram, SDG un līdz ar to dabasgāzi) - šķidrums (deg benzīns, dīzeļdegviela vai citas vielas)
• Cieta (pulverizētas ogles)
• Daudzdegviela (var pārslēgties uz vairāku veidu degvielu dedzināšanu). degviela)
• Divās degvielas (vienlaikus sadedzina dažāda veida degvielu)

Visbiežāk izmantotā degviela iekšdedzes dzinējam ir:

• Benzīns
• Dīzelis
• Saspiesta dabasgāze (CNG)
• Sašķidrinātā naftas gāze (LPG)
• Spirti (metanols, etanols)
• Šķidrais ūdeņradis
• Petroleja
• un citi...

Papildus degvielai gaiss ir būtiska maisījuma sastāvdaļa lielākajai daļai iekšdedzes dzinēju, jo tas satur sadegšanai nepieciešamo skābekli.

Atkarībā no maisījuma sagatavošanas vietas:

• Maisījuma izveide notiek ārpus darba telpas (karburators, SPI, MPI)
• Maisījuma izveide notiek darba telpā (tiešā degvielas iesmidzināšana, piemēram, Common-rail)

Saskaņā ar maisījuma sagatavošanas metodi:

• Dzinēji ar karburatora maisījuma sagatavošanu
• Dzinēji ar degvielas iesmidzināšanu

Saskaņā ar gaisa transporta metodi:

• Atmosfēriskie dzinēji – ieplūde nodrošina vakuumu, ko rada virzuļa kustība cilindrā
• Dzinēji ar kompresoru – cilindrs tiek piepildīts zem lielāka spiediena nekā apkārtējā atmosfērā

Katram iekšdedzes dzinēja veidam ir savas priekšrocības un trūkumi. Apskatīsim tos.

Iekšdedzes dzinēju priekšrocības

• Virzuļa iekšdedzes dzinēji nodrošina augstu enerģijas pārveidošanas efektivitāti (ātru iedarbināšanu)
• Tie var būt paredzēti dažādu degvielu sadedzināšanai, taču arī dažāda izmēra un dažādiem mērķiem

Iekšdedzes dzinēju trūkumi

• Nelabvēlīga ietekme uz vidi un cilvēku un citu organismu veselību
• To iedarbināšanai nepieciešams svešs enerģijas avots – izņemot raķešu dzinējus
• Virzuļa iekšdedzes dzinējiem ir neizdevīgas darbības īpašības
• Ierobežots kalpošanas laiks