Si inxhinier, ju e dini se çdo arritje mbresëlënëse teknologjike mundësohet nga një sistem i ndërlikuar pjesësh që punojnë së bashku në mënyrë të përsosur.
Motori i automobilave, i cili përdor karburant për të lëvizur makinat, aeroplanët, traktorët, autobusët dhe motoçikletat, mund të jetë shembulli më i mirë i kësaj.
Pavarësisht nëse jeni student i inxhinierisë ose profesionist me përvojë, do të mësoni diçka të re për këtë teknologji të rëndësishme dhe mendjet e shkëlqyera që e bënë të mundur.
Pra, lidhuni dhe bashkohuni me ne në këtë udhëtim edukativ në zemrën e motorit të automobilave!
Hyrje në motorët e automobilave
Përkufizimi zyrtar:
Makina që konsumon karburant që siguron fuqinë lëvizëse për automobilat, aeroplanët, traktorët, autobusët dhe motoçikletat dhe transportohet në automjet.
Pra, nëse doni të kurseni para në gaz, gjëja më e mirë që mund t'ju themi është thjesht të hiqni motorin e makinës suaj. Bëj shaka!
Një motor është një makinë e ndërlikuar që rrotullon rrotat e një makine duke e kthyer në fuqi nxehtësinë nga djegia e benzinës. Që i jep shpejtësi diçkaje.
Një cikël me djegie me katër goditje përdoret për të kthyer benzinën në lëvizje në një motor me djegie të brendshme, i cili është lloji më i zakonshëm i motorit.
Ky cikël përbëhet nga katër pjesë: marrja, kompresimi, djegia dhe shkarkimi.
Llojet e motorëve
Ka lloje të ndryshme motorësh, si motorët në linjë me katër cilindra ose motorët V me gjashtë ose tetë cilindra.
Paraqitja e motorit përcakton se sa i madh është, sa mirë funksionon dhe sa fuqi ka.
Motorët në linjë janë më të vegjël se motorët V, të cilët janë më të gjatë dhe më të komplikuar.
Përbërësit kryesorë
Blloku i cilindrit, koka e cilindrit dhe karteri janë pjesët më të rëndësishme të një motori automobilistik.
Zemra e motorit është blloku i cilindrit, i cili zakonisht është bërë prej hekuri ose aliazh alumini. Ka cilindra që mbajnë pistonët, të cilët lëvizin lart e poshtë për të prodhuar energji.
Dhoma e djegies është gjithashtu në bllokun e cilindrit. Është vendi ku karburanti dhe ajri përzihen për të bërë djegie.
Koka e cilindrit qëndron në majë të bllokut të cilindrit. Ka një kandele, bosht me gunga dhe valvola.
Boshtet me gunga kontrollojnë se si hapen dhe mbyllen valvulat, gjë që kontrollon sasinë e karburantit, ajrit dhe gazit të shkarkimit që hyn dhe del nga dhoma e djegies.
Kandela ndez përzierjen e karburantit dhe ajrit në mënyrë që të mund të ndodhë djegia.
Karteri është zakonisht prej gize dhe ndodhet në fund të motorit.
Mban pjesë si pistonët, boshtin e gungës, boshtin me gunga, zinxhirin e kohës, enën e vajit, filtrin e vajit, etj. Së bashku, këto pjesë e kthejnë karburantin në lëvizje.
Kur një makinë është e fikur, motori i motorit i jep pistonit forcën që i nevojitet për të lëvizur poshtë.
Përmirësime në motorët me djegie
Në vitet e fundit, ka pasur përmirësime në teknologjinë e motorit, si injektimi i drejtpërdrejtë i karburantit, turbocharging dhe koha e ndryshueshme e valvulave.
Për shkak të këtyre ndryshimeve, makina përdor më pak gaz, ka më shumë energji dhe nxjerr më pak ndotje.
Video: Si funksionon?
Këshillë: Aktivizoni butonin e titrave nëse ju nevojitet. Zgjidhni "përkthim automatik" në butonin e cilësimeve, nëse nuk jeni të njohur me gjuhën angleze. Mund t'ju duhet së pari të klikoni në gjuhën e videos përpara se gjuha juaj e preferuar të bëhet e disponueshme për përkthim.
Llojet e motorëve të automobilave
Ekzistojnë lloje të ndryshme motorësh që përdoren në makina, të cilët mund të grupohen sipas dy gjërave: lloji i karburantit dhe mënyra e vendosjes së motorit (numri i cilindrave) (konfigurimi i cilindrit).
Motorët me benzinë dhe naftë janë llojet më të zakonshme të motorëve të makinave, por ka gjëra të tjera që e dallojnë një motor nga një tjetër.
- Motorë të drejtë ose në linjë.
Të gjithë cilindrat në një motor të drejtë/në linjë janë në një vijë, me drejtim lart dhe zakonisht pingul me makinën.
Kjo është faqosja më e zakonshme për makinat hatchback të familjes dhe makinat më të vogla.
- Defektet.
Motorët e sheshtë kanë dy banka cilindrash në të dyja anët e një boshti të vetëm.
- V-Motorët.
Cilindrat në një motor V janë të vendosur në dy banka të veçanta që formojnë një V rreth boshtit të gungës.
- W-Motorët.
Motorët W kanë tre rreshta cilindrash që formojnë një W rreth boshtit me gunga.
Mënyra se si janë vendosur cilindrat mund të jetë gjithashtu e ndryshme.
Makinat e vogla kanë motorë me tre cilindra, por turbochargerët kanë bërë të mundur vendosjen e tyre edhe në hatchback më të mëdhenj të familjes.
Motorët me gjashtë cilindra zakonisht gjenden në makina sportive të nivelit të lartë dhe makina të performancës. Ato mund të vendosen në një V ose në një vijë të drejtë.
Supermakinat dhe sallonet luksoze kanë motorë me tetë ose më shumë cilindra, si V8, V10 dhe V12.
Disa nga makinat më të larta të Grupit Volkswagen kanë motorë W12.
Motorët me benzinë dhe me naftë
Në aplikimet e automobilave, ndryshimet kryesore midis motorëve me benzinë dhe naftë janë mënyra se si prodhohet energjia, lloji i karburantit të përdorur, efikasiteti termik, jetëgjatësia, rrotullimet në minutë (RPM) dhe çift rrotullimi.
- Motorët me benzinë.
Djegia e ndezur nga shkëndija përdoret në motorët me benzinë për të përzier gazin dhe ajrin përpara se ta ngjesh dhe ta ndezë.
Shumicën e kohës, motorët me benzinë kanë RPM më të larta se motorët me naftë, por kanë më pak çift rrotullues.
- Motorët me naftë.
Para injektimit të karburantit në ajër, motorët me naftë e shtrydhin atë, gjë që e bën motorin më efikas termikisht dhe ka gjasa të zgjasë më gjatë.
Për shkak se nafta ka një densitet energjie më të lartë se benzina, motorët me naftë përdorin më pak karburant se motorët me benzinë.
Mënyra se si përdoren këto lloje të ndryshme motorësh në makina ka ndryshuar me kalimin e kohës dhe varet nga mënyra se si makina është menduar të përdoret, sa mirë duhet të funksionojë dhe sa karburant duhet të përdorë.
Zgjerimi i industrisë së automobilave
Zhvillimi i motorit të automobilave
Gjatë Revolucionit Industrial, rritja e industrisë së automobilave dhe nevoja për motorë me më shumë fuqi çoi në krijimin e motorëve me djegie të brendshme (ICE).
Këta motorë fillimisht ishin krijuar për të punuar me lëndë djegëse të lëngshme, por ato u ndryshuan në mënyrë që të mund të punonin me benzinë.
Në vitet 1900, u bënë motorë me dy dhe katër cikle, dhe u bë e mundur të prodhoheshin shumë makina menjëherë.
Përmirësime në konvertimin e karburantit të lëngshëm dhe reduktimin e emetimeve
Inxhinierët dolën me mënyra për t'i kthyer karburantet e lëngëta në avuj në mënyrë që ato të mund të përdoren. Kjo përmirësoi efikasitetin e karburantit dhe prodhimin e motorit.
Për të zgjidhur problemin e ndotjes nga makinat, u bënë edhe sisteme të kompjuterizuara të menaxhimit të motorit.
Emetimet ICE të ndotësve të kritereve si oksidet e azotit (Nox) dhe grimcat (PM) janë ulur me më shumë se 99% falë kërkimit dhe zhvillimit gjatë 30 viteve të fundit.
Kërkim dhe zhvillim i avancuar i motorëve me djegie
Sot, njerëzit po përpiqen t'i bëjnë motorët me djegie të brendshme të funksionojnë më mirë dhe të jenë më të mirë për mjedisin.
Kërkimi dhe zhvillimi në motorët me djegie të avancuar përqendrohet në teknologjitë e reja si ndezja homogjene me kompresim të ngarkesës (HCCI) dhe motorët e kundërt me piston (OPE), si dhe duke i bërë grupet e fuqisë më elektrike dhe hibride.
Edhe pse numri i automjeteve elektrike po rritet, ICE-të janë ende të rëndësishme për industrinë e transportit dhe do të përdoren për një kohë të gjatë në të ardhmen.
Madhësia e motorit të automobilave dhe rrjedha e ajrit
Shumica e motorëve të makinave maten në litra, që është vëllimi i përgjithshëm i të gjithë cilindrave të tyre.
Nëse e bëni motorin më të madh, ndonjëherë mund të prodhojë më shumë kuaj-fuqi dhe çift rrotullues, por nuk është gjithmonë kështu.
Sensimi i rrjedhës së ajrit në motorët e automobilave
Matësi i fletëve dhe teli i nxehtë janë dy mënyrat më të zakonshme për një motor për të matur sasinë e ajrit që hyn.
Një flotë ajri me ngarkesë pranverore e lidhur me një rezistencë të ndryshueshme përdoret nga matësi i fletës për të matur sasinë e ajrit që hyn në motor.
Sensori i rrjedhës së ajrit të masës së telit të nxehtë, nga ana tjetër, përdor një tel rezistent që varet në rrjedhën e ajrit dhe nxehet në një temperaturë të caktuar
Ajri në hyrje më pas fton telin, i cili ndryshon rrymën elektrike në një mënyrë që është proporcionale me sasinë e ajrit që kalon.
Sensori i vorbullës Kármán, nga ana tjetër, nuk është një mënyrë për të matur rrjedhën e ajrit në hyrje në një motor makine.
Në vend të kësaj, është një mënyrë për të matur shpejtësinë e rrjedhës së ajrit duke shkaktuar vorbulla në rrjedhën e ajrit dhe më pas duke matur ndryshimet në presionin e shkaktuar nga vorbullat.
Mirëmbajtja e motorit të automobilave
Filtrat e vajit të motorit
Filtrat e vajit të motorit janë një pjesë e rëndësishme për t'u siguruar që motori i makinës të funksionojë mirë.
Ata punojnë për të nxjerrë papastërti, vaj dhe grimca metalike nga vaji. Kjo lejon që vaji të rrjedhë pa probleme, pastron vajin dhe mbron pjesët metalike.
Çmimi, dizajni, ndërtimi dhe vëmendja ndaj detajeve janë të gjitha gjëra të rëndësishme për t'u menduar kur zgjidhni një filtër vaji motori.
Sistemet e menaxhimit të motorëve të automobilave
Ka shumë mënyra për të akorduar dhe ndryshuar një sistem të menaxhimit të motorit për të përmirësuar performancën e tij.
Disa mënyra për të ndryshuar sistemet janë ri-kalibrimi i ECM-ve të fabrikës, sintonizimi me piggybacks, interceptors dhe pjesë të tjera shtesë, dhe dizajnimi, modifikimi dhe ndërtimi i manifoldeve të marrjes.
Sistemet e menaxhimit të motorit të programueshëm veçmas mund të përdoren gjithashtu për të ndryshuar sa mirë funksionon një motor.
Për të marrë performancën më të mirë, është e rëndësishme të bëni ndryshime në një mënyrë të sigurt dhe të besueshme.
Përpara se të bëni ndryshime në sistemin tuaj të menaxhimit të motorit, duhet të flisni me një ekspert ose të lexoni mbi këtë temë.
Orari i motorit
Orët e motorit janë numri i orëve që një motor ka funksionuar që nga fillimi i prodhimit, edhe kur automjeti nuk është në lëvizje.
Kjo metrikë është e dobishme për matjen e konsumit në automjetet komerciale, veçanërisht për të mbajtur gjurmët e kohës së boshetimit, pasi odometri nuk regjistron kilometrazhin kur një automjet përdor një PTO për të qëndruar pa lëvizur për orë të tëra çdo ditë.
Orët e motorit mund të përdoren gjithashtu për të planifikuar mirëmbajtjen parandaluese dhe për të kuptuar se sa është përdorur një automjet.
Marrëdhënia midis orëve të motorit dhe kilometrave mund të përdoret për të bërë një plan të plotë për zëvendësimin e automjeteve, për të përmirësuar oraret e mirëmbajtjes dhe për të mbajtur gjurmët se sa mirë po ecën një flotë.
Motorët modernë kanë një pjesë të quajtur modul i kontrollit të motorit (ECM) që numëron numrin e herëve të rrotullimit të motorit dhe sa kohë zgjat çdo rrotullim.
Modulet e kontrollit të motorit të automobilave
Modulet e kontrollit të motorit të automobilave (ECM) përdorin një sërë masash sigurie për t'u siguruar që funksionojnë siç duhet dhe për t'i mbajtur njerëzit të mos ngatërrohen me to.
Për shembull, ata inkorporojnë harduerin e verifikimit dhe mekanizmat e sigurisë, përdorin standardet e sigurisë së automobilave si SAE J3061 dhe ISO/SAE 21434 dhe kalojnë nëpër procese verifikimi.
ECM-të mund të mbrohen gjithashtu duke përdorur kontrolle të besueshmërisë për të gjetur sinjale që janë falsifikuar ose ndryshuar.
Kjo bëhet duke krahasuar vlerat e sensorit me vlerat me kabllo të fortë për t'u siguruar që ato janë të sakta. Kjo e bën më të vështirë për njerëzit e këqij të bëjnë ndryshime në ECM.
Së fundi, ECM-të moderne janë bërë me pjesë kompjuterike si mikroprocesorët që mund të marrin, interpretojnë dhe veprojnë shpejt në hyrjet e sensorëve. Kjo ndihmon për t'u siguruar që sistemi funksionon siç duhet.
EPA ka një politikë të vendosur për t'u siguruar që ndalimet e Aktit të Ajrit të Pastër të ndiqen nga manipulimi dhe pajisjet pas shitjes në treg.
Këto ndalime zgjasin për gjithë jetën e një automjeti, e bëjnë të paligjshme për tregtarët shitjen e automjeteve të manipuluara që janë tashmë në rrugë dhe kërkojnë inspektime të rregullta të automjeteve për t'u siguruar që sistemet diagnostikuese në bord të emetimeve funksionojnë siç duhet.
Akorduesit, të cilët janë produkte që ndryshojnë një ECU, mund të jenë pajisje të paligjshme për humbjen e tregut, dhe përdorimi i tyre ose vendosja e tyre mund të jetë ngacmim i paligjshëm.
Raste te perdorimit
| Detyra: | Përshkrim: |
|---|---|
| Makina dhe mjete të tjera | Makinat, kamionët dhe autobusët janë vendet më të zakonshme ku përdoren motorët e automobilave. Këta motorë i japin automjetit fuqinë që i nevojitet për të ecur përpara. Ato janë një pjesë e rëndësishme e transportit modern. |
| Lëvizja e avionëve | Një vend tjetër i rëndësishëm ku përdoren motorët e makinave është në aeroplanë, ku ata ofrojnë shtytjen e nevojshme për ngritjen dhe fluturimin. Shumica e motorëve të avionëve janë më të fuqishëm dhe më efikas se motorët e makinave, sepse ata duhet të jenë në gjendje të krijojnë më shumë ngritje dhe të kapërcejnë rezistencën e ajrit. |
| Pajisje Bujqësore | Motorët nga makinat përdoren shpesh në traktorë dhe lloje të tjera të pajisjeve bujqësore. Këta motorë duhet të jenë mjaftueshëm të fortë dhe afatgjatë për të përballuar ngarkesat e rënda dhe punën e vështirë që vijnë me bujqësinë. |
| Gjenerimi i fuqise | Ka raste kur motorët e makinave mund të përdoren gjithashtu për të prodhuar energji. Shumicën e kohës, këta motorë përdoren në grupe gjeneratorësh, të cilët përdoren për të fuqizuar shtëpitë dhe bizneset kur rryma është jashtë. |
| Propulsion Detar | Varkat dhe llojet e tjera të mjeteve ujore mund të mundësohen gjithashtu nga motorët e makinave. Motorët detarë zakonisht bëhen për të qëndruar më gjatë dhe për t'i rezistuar korrozionit më mirë se motorët e makinave, sepse ata duhet të punojnë në mjedisin e ashpër detar. |
| Gara | Një mënyrë tjetër me të cilën përdoren motorët e makinave është në gara, ku fuqizojnë makina me performancë të lartë që mund të ecin shumë shpejt. Shumica e motorëve të garave janë modifikuar për të përfituar sa më shumë prej tyre, dhe ata mund të prodhojnë shumë më tepër fuqi sesa një motor i zakonshëm makine. |
| Kositës lëndinash dhe vegla të tjera të vogla | Së fundi, motorët e makinave mund të përdoren gjithashtu për të fuqizuar kositësit e barit, sharrë elektrike me zinxhir dhe mjete të tjera të vogla. Shumicën e kohës, këta motorë nuk janë aq të fortë sa homologët e tyre më të mëdhenj, por ata ende duhet të jenë mjaft të besueshëm dhe efikas për të përballuar përdorimin e përditshëm. |
Referencat:
https://en.wikipedia.org/wiki/Automotive_engine
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B0080431526000863
konkluzioni
Si përfundim, motori i makinës është një pjesë e mahnitshme e teknologjisë që ka ndryshuar mënyrën se si udhëtojmë dhe jetojmë.
Inxhinierët kanë qenë në krye të krijimit të këtyre makinerive të mahnitshme, që nga motorët e parë me djegie të brendshme deri te motorët më të avancuar hibridë dhe elektrikë të sotëm.
Por motori i makinës është gjithashtu një simbol i diçkaje më të thellë: dëshira jonë e natyrshme për të shtyrë kufijtë e asaj që është e mundur, për të thyer barrierat dhe për të ëndërruar për një të nesërme më të mirë.
Ndërsa shikojmë nga e ardhmja, është e qartë se motori i automobilave do të vazhdojë të jetë një pjesë e rëndësishme e jetës sonë
Është motori që fuqizon makinat që na çojnë në punë, shkollë dhe vende të tjera.
Por është gjithashtu një kujtesë se sa e fuqishme është krijimtaria njerëzore, sa të gatshëm janë njerëzit të provojnë gjëra të reja dhe sa shumë mund të bëjë mendja njerëzore.
Kështu që herën tjetër që të nisni makinën tuaj, merrni një moment për të menduar për inxhinierinë e mahnitshme që e bën gjithçka të mundur dhe mbani mend se mundësitë janë vërtet të pafundme.
Shpërndaje në…
