Inline motor: tipovi, uređaji, prednosti i nedostaci

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:42

Inline motor sa unutrašnjim sagorevanjem je jedan od najjednostavnijih motora. Ove jedinice se nazivaju takvima jer su cilindri raspoređeni u nizu. Klipovi tjeraju da se jedna radilica okreće kada motor radi. Linijski motor je bio jedan od prvih koji je ugrađen na automobile. Dizajnirani su i napravljeni u zoru automobilske industrije.

Kako je sve počelo?

Predak modernog linijskog motora sa unutrašnjim sagorevanjem bio je jednocilindrični motor. Dizajnirao i izgradio Etienne Lenoir 1860. Općenito je prihvaćeno da je to tako, iako je bilo pokušaja da se dobije patent za ovaj motor i prije Lenoira. Ali upravo je njegov razvoj što je moguće sličniji onim dizajnima koji su trenutno ugrađeni ispod haube većine jeftinih serijskih putničkih automobila.

Motor je imao samo jedan cilindar, a snaga mu je bila jednaka 1,23 konjske snage, ogromna u to vrijeme. Poređenja radi, moderna "Oka" 1111 ima dva cilindra i snage mu je od 30 do 53 konjske snage.

Veće i moćnije

Lenoirova ideja se pokazala briljantnom. Mnogi inženjeri i pronalazačigodine i truda pokušavajući da što više unapredi motor (naravno, na nivou tehničkih mogućnosti koje su postojale u to vreme). Glavni naglasak je stavljen na povećanje snage.

U početku je pažnja bila koncentrisana na jedan cilindar - pokušali su povećati njegovu veličinu. Tada se svima činilo da povećanjem veličine možete dobiti više snage. A povećanje obima je tada bilo najlakše. Ali jedan cilindar nije bio dovoljan. Morao sam uvelike povećati ostale detalje - klipnjaču, klip, blok.

Svi ti motori su se pokazali kao vrlo nestabilni, imali su veliku masu. Tokom rada takvog motora, postojala je ogromna razlika u vremenu između ciklusa paljenja mješavine. Bukvalno svaki detalj u takvoj jedinici je zveckao i potresao se, što je natjeralo inženjere da smisle rješenje. I opremili su sistem balansom.

slepa ulica

Ubrzo je svima postalo jasno da je istraživanje zašlo u ćorsokak. Lenoir motor nije mogao raditi normalno i ispravno, jer je omjer snage, težine i veličine bio užasan. Bilo je potrebno mnogo dodatne energije da se ponovo poveća zapremina cilindra. Mnogi su ideju o stvaranju motora počeli smatrati kolapsom. I ljudi bi i dalje jahali konje i kola, da nije bilo jednog tehničkog rješenja.

Dizajneri su počeli shvaćati da je moguće rotirati radilicu ne samo s jednim klipom, već sa nekoliko odjednom. Najjednostavnija je bila proizvodnja linijskog motora - dodali su još nekoliko cilindara.

Prvu četverocilindričnu jedinicu svijet je mogao vidjeti krajem 19. stoljeća. Nemoguće je uporediti njegovu snagu sa modernim motorom. Međutim, u smislu efikasnosti, bio je veći od svih svojih prethodnika. Snaga je povećana zbog povećanog radnog volumena, odnosno dodavanjem cilindara. Prilično brzo, stručnjaci iz različitih kompanija uspjeli su stvoriti višecilindrične motore do 12-cilindarskih čudovišta.

Princip rada

Kako radi ICE? Osim što svaki motor ima različit broj cilindara, redni motor sa šest ili četiri cilindra radi na isti način. Princip se zasniva na tradicionalnim karakteristikama bilo kog motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Svi cilindri u bloku su raspoređeni u jednom redu. Radilica, koju pokreću klipovi zbog energije sagorevanja goriva, jedina je za sve delove grupe cilindar-klip. Isto važi i za glavu cilindra. Jedini je za sve cilindre. Od svih postojećih linijskih motora, mogu se razlikovati uravnoteženi i neuravnoteženi dizajni. U nastavku ćemo razmotriti obje opcije.

Stanje

Važan je zbog složenog dizajna radilice. Potreba za balansiranjem zavisi od broja cilindara. Što ih je više u određenom ICE, to bi balans trebao biti veći.

Neuravnotežen motor može biti samo onaj dizajn, gdje nema više od četiri cilindra. Inače će se tokom rada pojaviti vibracije, čija će sila moći uništiti radilicu. Čak i jeftini šestocilindrični motorisa balanserom će biti bolji od skupih inline četvorki bez balans vratila. Dakle, da bi se poboljšao balans, linijski motor sa četiri klipa ponekad može zahtijevati i ugradnju osovina za umirivanje.

Pozicija motora

Tradicionalne četverocilindrične jedinice se obično montiraju uzdužno ili poprečno ispod haube automobila. Ali šestocilindarska jedinica se može instalirati samo uzdužno i ništa više (sa izuzetkom nekih Volvo modela i Chevrolet Epica automobila).

Linijski motor sa unutrašnjim sagorevanjem, koji ima asimetričan dizajn u odnosu na radilicu, takođe ima karakteristike. Često je osovina napravljena od kompenzacionih odlivaka - ovi odlivci moraju da priguše inercionu silu koja je rezultat rada klipnog sistema.

Inline-six danas već ima manje popularnosti - za sve je kriva značajna potrošnja goriva i velike ukupne dimenzije. Ali čak i uprkos dugačkom bloku cilindara, motor je savršeno izbalansiran.

Prednosti i nedostaci jedinice

Osim nekoliko nijansi, linijski motori sa unutrašnjim sagorevanjem imaju iste prednosti i iste nedostatke kao i većina V-motora i motora drugih dizajna. Četvorocilindrični motor je najčešći, najjednostavniji i najpouzdaniji. Masa je relativno mala, troškovi popravke su relativno niski. Jedini nedostatak je nedostatak balansnih vratila u dizajnu. Ovo je najbolji motor sa unutrašnjim sagorevanjem za moderne automobile, čak i srednju klasu. Postoje i linijski motori malog kapaciteta sa manjebroj cilindara. Kao primjer, dvocilindrični ekonomični SeAZ Oka 1111.

Šestocilindrični agregati imaju savršen balans i tu je nedostatak "četvorke" nadoknađen. Ali postoji cijena koju treba platiti za balans. Zbog toga su, uprkos znatno boljim karakteristikama u odnosu na „četvorku“, ovi motori sa unutrašnjim sagorevanjem sa linijskim rasporedom cilindara u motoru manje zastupljeni. Radilica je dugačka, troškovi proizvodnje su prilično visoki, a dimenzije su relativno velike.

Tehničko ograničenje

Sada nije 19. vijek, ali moderni agregati još uvijek su daleko od tehničkog savršenstva. A tu ni moderne turbine i visokooktansko gorivo neće pomoći. Efikasnost motora sa unutrašnjim sagorevanjem je oko 20%, a sva ostala energija se troši na trenje, inerciju i detonaciju. Samo petina benzina ili dizela ide na koristan posao.

Već razvijena osnovna svojstva motora sa najvećom efikasnošću. Istovremeno, komore za sagorevanje i grupa klipova imaju znatno manje zapremine i dimenzije. Zbog kompaktne veličine, dijelovi imaju manju inerciju - to smanjuje vjerovatnoću oštećenja uslijed detonacije.

Karakteristike dizajna kompaktnih klipova uvode određena ograničenja. Sa visokim stepenom kompresije, zbog male veličine, smanjen je prijenos pritiska klipa na klipnjaču. Ako klipovi imaju veći promjer, tada je nemoguće postići precizan izbalansiran rad zbog ogromne složenosti. Čak i moderni BMW motori imaju ovonedostaci, iako su ga razvili njemački inženjeri.

Zaključak

Nažalost, motorna konstrukcija je dostigla svoju tehnološku granicu. Malo je vjerovatno da će naučnici napraviti ozbiljna tehnička otkrića i postići veću efikasnost od motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Dakle, svi se nadaju da će doći era električnih vozila.