ICE - was ist das? Verbrennungsmotor: Eigenschaften, Schema

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Es wäre keine Übertreibung zu sagen, dass die meisten selbstfahrenden Geräte heute mit Verbrennungsmotoren unterschiedlicher Bauart ausgestattet sind, die unterschiedliche Funktionsprinzipien verwenden. Jedenfalls, wenn wir über den Straßenverkehr sprechen. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf ICE. Was es ist, wie dieses Gerät funktioniert, was seine Vor- und Nachteile sind, erfahren Sie, indem Sie es lesen.

Das Funktionsprinzip von Verbrennungsmotoren

Das Hauptfunktionsprinzip eines Verbrennungsmotors beruht darauf, dass Brennstoff (fest, flüssig oder gasförmig) in einem speziell zugeordneten Arbeitsvolumen innerhalb des Aggregats selbst verbrennt und dabei thermische Energie in mechanische Energie umwandelt.

Das in die Zylinder eines solchen Motors eintretende Arbeitsgemisch wird komprimiert. Nach seiner Zündung entsteht mit Hilfe spezieller Geräte ein Überdruck von Gasen, der die Kolben der Zylinder zwingt, in ihre ursprüngliche Position zurückzukehren. So entsteht esein konstantes Tastverhältnis, das kinetische Energie mit Hilfe spezieller Mechanismen in Drehmoment umwandelt.

Heutzutage kann ein Gerät mit Verbrennungsmotor drei Haupttypen haben:

• Zweitaktmotor, oft auch als Leichtbau bezeichnet;
• 4-Takt-Motor für höhere Leistung und Wirkungsgrad;
• Gasturbineneinheiten mit gesteigerter Leistungscharakteristik.

Außerdem gibt es weitere Modifikationen der Hauptkreisläufe, die bestimmte Eigenschaften von Kraftwerken dieses Typs verbessern.

Vorteile von Verbrennungsmotoren

Im Gegensatz zu Triebwerken, die externe Kammern benötigen, haben Verbrennungsmotoren erhebliche Vorteile. Die wichtigsten sind:

• viel kompaktere Größe;
• höhere Nennleistungen;
• optimale Wirkungsgradwerte.

Apropos Verbrennungsmotor, das ist ein Gerät, das in den meisten Fällen die Verwendung verschiedener Kraftstoffarten erlaubt. Es kann Benzin, Dieselkraftstoff, Erd- oder Flüssiggas, Kerosin und sogar gewöhnliches Holz sein.

Diese Vielseitigkeit hat diesem Motorkonzept eine wohlverdiente Popularität, Allgegenwärtigkeit und eine wirklich globale Führungsrolle eingebracht.

Historischer Überblick

Es ist allgemein anerkannt, dass die Geschichte des Verbrennungsmotors auf den Moment zurückgeht, als der Franzose de Rivas 1807 den Kolbenmotor erfandein Aggregat, das Wasserstoff in gasförmigem Aggregatzustand als Brennstoff verwendet. Und obwohl das ICE-Gerät seitdem bedeutende Änderungen und Modifikationen erfahren hat, werden die Hauptideen dieser Erfindung auch heute noch verwendet.

Der erste Viertakt-Verbrennungsmotor erblickte 1876 in Deutschland das Licht der Welt. Mitte der 80er Jahre des 19. Jahrhunderts wurde in Russland ein Vergaser entwickelt, der es ermöglichte, die Benzinzufuhr zu den Motorzylindern zu dosieren.

Und ganz am Ende des vorletzten Jahrhunderts schlug der berühmte deutsche Ingenieur Rudolf Diesel die Idee vor, ein brennbares Gemisch unter Druck zu zünden, was die Leistungscharakteristik von Verbrennungsmotoren und die Effizienzindikatoren erheblich verbesserte Einheiten dieser Art, die zuvor zu wünschen übrig ließen. Seitdem verläuft die Entwicklung von Verbrennungsmotoren hauptsächlich auf dem Weg der Verbesserung, Modernisierung und Einführung verschiedener Verbesserungen.

Haupttypen und Arten von Verbrennungsmotoren

Nichtsdestotrotz hat die mehr als 100-jährige Geschichte dieser Art von Einheiten die Entwicklung mehrerer Grundtypen von Kraftwerken mit innerer Verbrennung von Brennstoff ermöglicht. Sie unterscheiden sich nicht nur in der Zusammensetzung der verwendeten Arbeitsmischung, sondern auch in konstruktiven Merkmalen.

Benzinmotoren

Wie der Name schon sagt, verwenden die Einheiten dieser Gruppe verschiedene Benzinsorten als Kraftstoff.

Solche Kraftwerke wiederum werden meist in zwei große Gruppen eingeteilt:

• Vergaser. Bei solchen Geräten ist der KraftstoffDas Gemisch wird vor dem Eintritt in die Zylinder in einem speziellen Gerät (Vergaser) mit Luftmassen angereichert. Dann wird es mit einem elektrischen Funken gezündet. Zu den prominentesten Vertretern dieser Art gehören die VAZ-Modelle, deren Verbrennungsmotor lange Zeit ausschließlich vom Vergasertyp war.
• Injektor. Dies ist ein komplexeres System, bei dem Kraftstoff durch einen speziellen Verteiler und Einspritzdüsen in die Zylinder eingespritzt wird. Dies kann sowohl mechanisch als auch durch ein spezielles elektronisches Gerät erfolgen. Common-Rail-Direkteinspritzsysteme gelten als die produktivsten. In fast allen modernen Autos verbaut.

Ottomotoren mit Einspritzung gelten als sparsamer und bieten einen höheren Wirkungsgrad. Allerdings sind die Kosten für solche Geräte viel höher, und Wartung und Betrieb sind merklich schwieriger.

Dieselmotoren

In den Anfängen der Existenz solcher Aggregate konnte man oft einen Witz über den Verbrennungsmotor hören, dass das ein Gerät sei, das Benzin frisst wie ein Pferd, sich aber viel langsamer bewegt. Mit der Erfindung des Dieselmotors hat dieser Witz teilweise an Aktualität verloren. Vor allem, weil Diesel mit viel minderwertigem Kraftstoff betrieben werden kann. Und das bedeutet viel billiger als Benzin.

Der wichtigste grundlegende Unterschied zwischen einem Diesel-Verbrennungsmotor ist das Fehlen einer Zwangszündung des Kraftstoffgemisches. Dieselkraftstoff wird mit Spezial in die Zylinder eingespritztDüsen und einzelne Kraftstofftropfen werden durch die Druckkraft des Kolbens gezündet. Neben den Vorteilen hat der Dieselmotor eine Reihe von Nachteilen. Darunter sind die folgenden:

• viel weniger Leistung im Vergleich zu Benzinern;
• große Abmessungen und Gewichtseigenschaften;
• Startschwierigkeiten bei extremen Wetter- und Klimabedingungen;
• ungenügende Traktion und Neigung zu ungerechtfertigten Leistungsverlusten, insbesondere bei relativ hohen Geschwindigkeiten.

Außerdem ist die Reparatur eines Verbrennungsmotors vom Dieseltyp in der Regel viel komplizierter und kostspieliger als die Einstellung oder Wiederherstellung der Leistung eines Benzinmotors.

Gasmotoren

Trotz der Billigkeit von Erdgas als Kraftstoff ist der Bau von Verbrennungsmotoren, die mit Gas betrieben werden, unverhältnismäßig komplizierter, was zu einer erheblichen Verteuerung des gesamten Aggregats, seiner Installation und seines Betriebs führt insbesondere.

In Kraftwerken dieser Art gelangt Flüssig- oder Erdgas durch ein System aus speziellen Getrieben, Verteilern und Düsen in die Flaschen. Das Kraftstoffgemisch wird wie bei Vergaserbenzinern gezündet - mit Hilfe eines elektrischen Funkens, der von einer Zündkerze ausgeht.

Kombinierte Arten von Verbrennungsmotoren

Nur wenige Leute kennen kombinierte ICE-Systeme. Was ist es und wo wird es verwendet?

Hier geht es natürlich nicht um modernen HybridFahrzeuge, die sowohl mit Kraftstoff als auch mit einem Elektromotor betrieben werden können. Kombinierte Verbrennungsmotoren werden üblicherweise als solche Einheiten bezeichnet, die Elemente verschiedener Prinzipien von Kraftstoffsystemen kombinieren. Der prominenteste Vertreter der Familie solcher Motoren sind Gas-Diesel-Anlagen. Bei ihnen gelangt das Kraftstoffgemisch fast genauso wie bei Gasaggregaten in den Block des Verbrennungsmotors. Der Kraftstoff wird jedoch nicht mit Hilfe einer elektrischen Entladung einer Kerze gezündet, sondern mit einer Zündportion Dieselkraftstoff, wie dies bei einem herkömmlichen Dieselmotor der Fall ist.

Service und Reparatur von Verbrennungsmotoren

Trotz einer ziemlich großen Vielf alt an Modifikationen haben alle Verbrennungsmotoren ähnliche Grundkonstruktionen und Diagramme. Um jedoch eine qualitativ hochwertige Wartung und Reparatur von Verbrennungsmotoren durchführen zu können, ist es notwendig, seinen Aufbau genau zu kennen, die Funktionsprinzipien zu verstehen und Probleme zu erkennen. Dazu ist es natürlich notwendig, die Konstruktion von Verbrennungsmotoren verschiedener Typen sorgfältig zu studieren, um den Zweck bestimmter Teile, Baugruppen, Mechanismen und Systeme selbst zu verstehen. Das ist nicht einfach, aber sehr spannend! Und vor allem das Richtige.

Speziell für Wissbegierige, die selbstständig alle Mysterien und Geheimnisse fast jedes Fahrzeugs begreifen möchten, ist auf dem Foto oben eine ungefähre Prinzipskizze des Verbrennungsmotors dargestellt.

Also, wir haben herausgefunden, was dieses Kraftwerk ist.