Mesin bensin: prinsip operasi, perangkat, dan foto

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-19 17:04

Mesin bensin adalah salah satu yang paling umum di antara yang lainnya yang dipasang di mobil. Terlepas dari kenyataan bahwa unit daya modern terdiri dari banyak bagian, prinsip pengoperasian mesin bensin sangat sederhana. Sebagai bagian dari artikel, kita akan berkenalan dengan perangkat dan prinsip pengoperasian mesin pembakaran internal.

Perangkat

Mesin bensin diklasifikasikan sebagai mesin pembakaran dalam. Di dalam ruang bakar, campuran bahan bakar-udara pra-kompresi dinyalakan melalui percikan api. Throttle digunakan untuk mengontrol tenaga motor. Ini memungkinkan Anda untuk mengatur jumlah udara yang masuk ke ruang bakar.

Mari kita lihat lebih dekat struktur semua komponen utama mesin pembakaran dalam. Setiap unit daya terdiri dari blok silinder, mekanisme engkol, bagian dari grup silinder-piston, mekanisme distribusi gas, sistem pelumasan dan pendinginan, dan sistem tenaga. Selain itu, mesin tidak akan dapat bekerja tanpa peralatan listrik. Semua sistem dan komponen ini berinteraksi satu sama lain selama pengoperasian mesin.

Blok silinder mesin

Blok silinder adalah bagian utama dari setiap motor. Ini adalah besi cor atau aluminium cor one piece. Blok memiliki silinder dan massa berbagai lubang berulir untuk memasang lampiran dan peralatan lainnya. Elemen tersebut memiliki bidang mesin untuk memasang kepala silinder dan bagian lainnya.

Desain blok sangat bergantung pada jumlah silinder, lokasi ruang bakar, dan metode pendinginan. Dalam satu blok, dari 1 hingga 16 silinder dapat digabungkan. Pada saat yang sama, blok yang jumlah silindernya ganjil lebih jarang ditemukan. Dari model-model yang diproduksi sekarang, Anda dapat menemukan mesin pembakaran internal 3 silinder. Kebanyakan balok memiliki 2, 4, 8, 12 dan terkadang bahkan 16 silinder.

Mesin dengan jumlah silinder dari 1 hingga 4 berbeda dalam susunan ruang bakar secara berurutan. Mereka disebut mesin in-line. Jika ada lebih banyak silinder, maka mereka terletak di blok dalam dua baris pada sudut tertentu. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi dimensi keseluruhan, tetapi teknologi untuk membuat balok tersebut lebih rumit.

Satu lagi jenis balok dapat dibedakan. Di dalamnya, ruang bakar terletak di dua baris pada sudut 180 derajat. Inilah yang disebut motor boxer. Prinsip pengoperasian mesin bensin jenis ini tidak berbeda dengan mesin pembakaran internal tradisional. Mereka lebih sering ditemukan di sepeda motor, tetapi ada juga mobil yang dilengkapi dengannya.

Untuk pendinginan, Anda bisamembedakan dua jenis sistem. Ini adalah cairan dan pendingin udara. Fitur desain blok silinder tergantung pada sistem pendingin yang dipilih. Unit berpendingin udara jauh lebih sederhana daripada unit berpendingin air. Ruang bakar dalam hal ini bukan milik blok.

Unit berpendingin cairan jauh lebih rumit. Desainnya sudah mencakup ruang bakar. Jaket pendingin diletakkan di atas blok logam silinder, di dalamnya pendingin dipaksa untuk bersirkulasi, yang berfungsi untuk menghilangkan panas dari bagian-bagian. Blok dan jaket pendingin di mesin pembakaran internal adalah satu.

Bagian atas blok silinder ditutupi dengan kepala. Ini membentuk ruang tertutup di mana proses pembakaran bahan bakar berlangsung. Kepala silinder mungkin memiliki desain yang sederhana atau yang lebih kompleks.

Mekanisme engkol

Perakitan ini, yang juga merupakan bagian integral dari mesin, diperlukan untuk mengubah gerakan bolak-balik piston menjadi gerakan rotasi poros engkol. Bagian utama di sini adalah poros engkol. Itu terhubung secara bergerak ke blok mesin. Karena mobilitas ini, poros dapat berputar pada porosnya.

Sebuah roda gila terpasang pada salah satu ujung poros engkol. Hal ini diperlukan untuk mentransmisikan torsi dari poros engkol ke transmisi. Prinsip pengoperasian mesin bensin empat langkah menyediakan dua putaran poros engkol untuk satu setengah putaran dengan bergunakerja. Siklus yang tersisa memerlukan tindakan terbalik - inilah yang disediakan oleh roda gila. Karena memiliki bobot yang cukup besar, ketika diputar karena energi kinetik, poros engkol akan berputar selama tahapan siklus persiapan.

Ada ring gear khusus di sekitar lingkar flywheel. Dengan bantuan node ini, Anda dapat menghidupkan mesin dengan starter. Di sisi lain poros engkol terdapat roda gigi pompa oli dan roda pengatur waktu. Juga di sisi sebaliknya ada flensa tempat katrol dipasang.

Perakitan juga termasuk batang penghubung. Mereka memungkinkan Anda untuk mentransfer kekuatan dari piston ke poros engkol dan sebaliknya. Batang penghubung juga dipasang secara bergerak ke poros engkol. Tidak ada kontak langsung antara permukaan blok silinder, poros engkol dan batang penghubung - bagian ini bekerja melalui bantalan biasa.

Bagian silinder-piston

Bagian ini adalah silinder atau liner, piston, ring piston dan pin. Pada perincian inilah prinsip pengoperasian mesin bensin didasarkan. Di sinilah semua pekerjaan dilakukan. Bahan bakar dibakar di dalam silinder, dan energi yang dilepaskan diubah menjadi putaran poros engkol. Pembakaran terjadi di dalam silinder, yang di satu sisi ditutup oleh kepala silinder, dan di sisi lain - oleh piston. Piston bergerak bebas di dalam silinder.

Prinsip pengoperasian mesin bensin tidak hanya didasarkan pada pembakaran bahan bakar, tetapi juga pada kompresi campuran udara-bahan bakar. Untuk memastikannya, diperlukan keketatan. Ini disediakan oleh cincin piston. Yang terakhir mencegah campuran bahan bakar dan produk pembakaran dari mendapatkan antara piston dansilinder.

GRM (mekanisme distribusi gas)

Fungsi utama mekanisme ini adalah pasokan tepat waktu campuran bahan bakar atau bahan bakar ke silinder. Waktu juga diperlukan untuk menghilangkan gas buang.

Sabuk waktu dua langkah

Jika kita mempertimbangkan prinsip pengoperasian mesin bensin dua langkah, maka tidak ada mekanisme pengaturan waktu di dalamnya. Di sini, injeksi campuran bahan bakar dan pelepasan gas buang dilakukan melalui jendela teknologi di dalam silinder. Ada tiga jendela - inlet, outlet, bypass.

Saat piston bergerak, dengan demikian ia membuka atau menutup jendela ini atau itu. Silinder diisi dengan bahan bakar, gas juga dibuang. Dengan mekanisme distribusi gas seperti itu, tidak diperlukan suku cadang tambahan. Karena itu, kepala silinder pada mesin dua langkah sederhana. Fungsinya hanya untuk memastikan kekencangan maksimal.

sabuk waktu 4-tak

Motor 4-tak dilengkapi dengan mekanisme pengaturan waktu yang lengkap. Bahan bakar dalam hal ini disuntikkan melalui lubang di kepala silinder yang berhubungan dengan katup. Ketika perlu untuk memasok atau mengeluarkan gas buang, katup yang sesuai membuka dan menutup. Yang terakhir dapat dibuka dan ditutup dengan menggunakan camshaft. Ini memiliki kamera khusus.

Sistem tenaga

Tugas utama sistem ini adalah menyiapkan campuran bahan bakar dan memastikan pasokan lebih lanjut ke ruang bakar. Desain sangat bergantung pada prinsip pengoperasian mesin bensin mobil.

Mesin bensin dapat memiliki dua jenis sistem bahan bakar - karburator dan injektor. Dalam kasus pertama, karburator digunakan untuk menyiapkan campuran. Ini mencampur, dosis dan memberikan campuran bahan bakar dan udara ke ruang bakar. Injektor menyuntikkan bahan bakar di bawah tekanan ke dalam rel bahan bakar, dari mana bensin memasuki silinder melalui nozel.

Pada mobil injeksi, prinsip pengoperasian sistem tenaga mesin bensin berbeda, sehingga dosisnya lebih akurat. Selain itu, udara di injektor bercampur dengan bensin di intake manifold. Nosel, tidak seperti karburator, menyemprotkan bahan bakar lebih baik.

Sistem bahan bakar mesin diesel berbeda. Di sini injeksi dilakukan secara terpisah untuk setiap silinder. Timing belt hanya memasok udara ke ruang bakar. Sistem ini mencakup tangki, filter, pompa bahan bakar, saluran.

Sistem pelumasan

Prinsip pengoperasian mesin pembakaran internal bensin melibatkan gesekan bagian. Berkat sistem pelumasan, duri di antara permukaan gosok berkurang. Lapisan oli dibuat pada bagian-bagiannya, yang melindungi permukaan dari kontak langsung. Sistem ini terdiri dari pompa, bak mesin untuk menyimpan oli, filter, serta saluran pelumasan di blok mesin.

Turbocharging

Mobil modern dilengkapi dengan mesin kecil bervolume rendah, tetapi banyak di antaranya memiliki tenaga yang cukup. Itu diperoleh melalui penggunaan turbin. Prinsip pengoperasian turbin pada mesin bensin didasarkan pada penggunaan gas buang. Gas berputarimpeller turbin, yang menekan udara ke dalam ruang bakar. Semakin banyak udara, semakin banyak bahan bakar yang akan disuplai, maka daya.

Sistem pendingin

Selama pengoperasian motor, motor memanas secara signifikan. Dalam silinder, suhunya bisa mencapai 800 derajat. Sistem pendingin diperlukan untuk mempertahankan suhu operasi yang optimal. Tugas utamanya adalah membuang panas berlebih dari silinder, piston, dan bagian lainnya.

Sistem udara terdiri dari permukaan khusus di blok, yang didinginkan dengan meniupkan udara di atasnya. Sistem fluida menyediakan jaket pendingin di mana antibeku bersirkulasi. Itu bersentuhan langsung dengan permukaan luar silinder. Sistem ini terdiri dari pompa, termostat, pipa untuk saluran penghubung, tangki ekspansi, dan termostat.

Peralatan listrik

Karena peralatan ini, listrik disuplai ke jaringan on-board kendaraan. Listrik diperlukan untuk pengoperasian sistem pengapian, starter, dan perangkat lainnya. Peralatan listrik adalah baterai, generator, starter, sensor. Meskipun prinsip pengoperasian mesin bensin dan diesel berbeda, peralatan listrik juga tersedia pada mesin diesel.

Sistem pengapian

Sistem ini hanya tersedia pada mesin bensin. Pada unit tenaga diesel, campuran bahan bakar dinyalakan oleh kompresi. Dalam mesin bensin, bahan bakar dan udara dinyalakanpercikan yang melompat pada waktu yang tepat di antara elektroda lilin. Sistem ini mencakup koil pengapian, distributor, kabel tegangan tinggi, busi, perangkat elektronik.

Kesimpulan

Itu saja tentang perangkat dan prinsip pengoperasian mesin bensin. Seperti yang Anda lihat, semuanya sangat sederhana, Anda hanya perlu sedikit memahami hukum fisika.