Прочетете тази статия, за да научите:
- Какво представлява двигателят (моторът);
- Как работят двигателите с вътрешно горене – двутактов и четиритактов;
- Какви специфики и предимства имат бензиновите и дизеловите двигатели;
- Какво е особеното при електрическия двигател;
- Защо обещаващата идея за адиабатните двигатели е останала в миналото.
Какво представлява двигателят
Общо казано двигател се нарича всяко устройство, което преобразува енергия в движение. Според начина на захранване основните видове двигатели биват електрически, химически и ядрени. За да функционират, електрическите имат нужда съответно от електрически ток. Останалите видове използват топлинна енергия от ядрени или химически реакции.
След като бъде захранен със съответната енергия, двигателят я превръща във въртеливо или постъпателно движение. По този начин прави възможна работата на автомобила или друга машина. Устройството на двигателя зависи от начина на захранване и функциите, които изпълнява. В автомобилната индустрия в момента властват двигателите с вътрешно горене, двутактови или четиритактови, бензинови или на дизелово гориво. Все по-широка популярност придобиват и електрическите двигатели.
Двигатели с вътрешно горене
Това е топлинен тип двигател. Най-общо казано работи на следния принцип: В него постъпват горивни газове, възпламеняват се и изгарят на място. Тъй като горящите газове се разширяват многократно, полученото високо налягане активира частите на двигателя. В резултат се реализира движение, което се предава на колелата на автомобила. Има разлики в устройството и принципа на работа при двутактовия и четиритактовия механизъм.
Четиритактов двигател
Наименованието му посочва съответно броя на ходовете (тактовете), които извършват буталата при работа. На всеки такт се осъществява определен етап от процеса:
- Първи такт – всмукване на прясна горивна смес,
- Втори такт – компресиране на горивната смес,
- Трети такт – горене и разширяване на горивната смес,
- Четвърти такт – изпускане на изгорелите газове навън от двигателя.
Процесът се повтаря многократно, през цялото време на движение.
Двутактов двигател
При този двигател буталото има два работни хода, като при всеки от тях се извършват няколко процеса.
- Първи такт – изгаряне на горивната смес, напълване на картера с прясна смес, изпускане на изгорели газове и напълване на двигателя с прясна смес;
- Втори такт – окончателно изпускане на изгорели газове, всмукване, сгъстяване и запалване на ново гориво.
Бензинови и дизелови двигатели
Повечето двигатели за коли с вътрешно горене се захранват или с бензиново, или с дизелово гориво. Това определя разликите в устройството и начина им на работа. Всеки от тях си има собствени плюсове и минуси.
Предимства на дизеловия мотор
- По-нисък разход на гориво, включително и в градски условия,
- По-дълъг живот на двигателя и по-малко ремонти,
- По-висока мощност, когато моторът работи на ниски обороти,
- По-малко количество отделен въглероден диоксид.
Предимства на бензиновия мотор
- По-ниска цена на автомобил, нов или на старо,
- По-бързо загряване на двигателя, което осигурява удобство за кратки разстояния,
- По-тиха работа на мотора.
Електрически двигатели за коли
При електродвигателите въртящото движение на колелата на автомобила се осигурява от електричество. Източник на енергия е акумулаторната батерия, разположена в автомобила. Работата на електрическия двигател са осигурява от двете му основни части: неподвижна (статор) и въртяща се (ротор). Най-общо казано статорът превръща електричеството в магнитно поле, което от своя страна провокира завъртането на ротора. Това въртящо движение се подава към вала и съответно задвижва колелата на автомобила. Предимствата на електрическия мотор пред тези с вътрешно горене са:
- Не отделя почти никакви вредни емисии при работа.
- Работи гладко и безшумно.
- Осигурява по-голямо ускорение на автомобила.
- Има изключително висока ефективност – оползотворява до 95% от вложената енергия. При топлинните двигатели този дял е едва около 30%.
- Има по-просто устройство и съответно по-лесна и евтина поддръжка.
- Разходът му на изминат километър е в пъти по-малък от този при бензиновите, дизеловите и газовите автомобили.
Адиабатни двигатели
Истината е, че при 30% оползотворена енергия стандартният топлинен двигател работи с наистина ниска ефективност. В средата на миналия век се разработва идеята за двигател, който може да постигне топлинна ефективност до 45-50%. Тези устройства успяват да задържат повече топлина в системата и по този начин да повишат полезността си. По-нисък при тях е и разходът на гориво. По онова време обаче преминаването към производство по тази обещаваща, иновативна технология се оказва икономически нерентабилно и това изцяло прекратява развитието й.
