エンジンはすべての車両の重要な部分になっています。 この頃は、車はエンジンなしで動くことができません。 市場にはさまざまな種類のエンジンがあり、ガソリンエンジンもその1つです。 ガソリンエンジンは、SI(火花点火)エンジンとしても知られています。
前の記事では、ディーゼルエンジンについて説明しました。 したがって、この記事では、ガソリンエンジンの詳細な説明を提示します。
ガソリンエンジンとは何ですか?
ガソリンエンジンは、ICエンジンのカテゴリーから有名なタイプのエンジンです。 ガソリンエンジンは、点火プラグによって提供される火花のために空気-燃料混合物が点火する内燃機関(IC)である。 したがって、それはまた、SIエンジンとして知られています。 1876年、ニコラウス-アウグスト-オットーが最初のガソリンエンジンを設計した。 ガソリンエンジンは、オットーサイクルの基本原則に基づいて動作します。
SIエンジンの点火プラグでは,高電圧電流を利用して火花を発生させる。 この点火プラグはエア燃料の混合物の速い点火のための燃焼室の上に取付けます。
燃料の点火プロセスは熱を発生させ、ピストンのパワーストロークで機械的な仕事に変換されます。 ガソリンエンジンである限り、グローはオイルの爆発に責任があります。
SIまたはガソリンエンジンの古いバージョンでは、圧縮と点火のために燃焼室に送る前に空気と燃料(ガソリンまたはガ 最新のSIエンジンは、燃料を燃焼室に直接噴射する燃料噴射装置を使用していますが、そこで混合プロセスが発生します。 この混合プロセスは燃料噴射装置によって電子的に調整される。
ガソリンエンジンは、高い自己着火温度を有する。 したがって、ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンよりも低い圧縮比を有する。
ガソリンエンジンの圧縮比は通常6:10です。 SIエンジンは、天然ガス(CNG)、メタノール、オートガス(LPG)、圧縮水素、エタノール、ニトロメタン(ドラッグレースで)、バイオエタノールなどのガソリン以外の燃料でも実行できます。 このエンジンでは、燃料の燃焼は燃焼室の中の火花の記入項目の後で常に起こる。
ガソリンエンジンの働き主義
火花点火(SI)エンジンの働き主義は圧縮点火(CI)エンジンに類似していますが、少し相違があります。 ディーゼルまたはCIエンジンでは、点火プロセスは空気-燃料混合物の高圧縮のために起こり、点火はガソリンエンジンの火花のために起こる。
ガソリンエンジンはオットーサイクルに従って動作します。 ガソリンエンジンは、次のように動作します:
- 吸引ステージ
- 圧縮ステージ
- パワーステージ
- 排気ステージ
1) 吸気または吸引ストローク
- 吸気ストロークの場合、ピストンは下方に移動します。 それが下がると同時に、真空は燃焼室の中で作成します;それが原因で、空燃比混合物は燃焼室に外側から来始めます。
- このストロークでは、吸引弁が開き、排気弁が閉じたままになります。
2) 圧縮ストローク
- 空気-燃料混合物の吸引プロセスが要件に従って完了すると、ピストンは空気-燃料混合物の圧縮のために上向きに移動します。
- ピストンが上に移動すると、混合物を燃焼室に加圧します。 この打撃の間に、取入口のvlaveおよび排気弁は閉鎖している。
- 圧縮プロセスにより、混合気の温度と圧力が非常に高くなります。
- 圧縮プロセスの最後に、点火プラグが火花を発射し、混合気に点火します。
- 提供された火花により、混合気の燃焼プロセスは燃焼室内で発生します。 この燃焼のために、ピストンはさらに上に移動し、混合物の温度および圧力をさらに増加させる。 このプロセスの間に、熱が生成される。
3) 拡張ストローク
- 拡張ストロークはパワーストロークとも呼ばれます。
- この段階では、前のストローク(圧縮プロセス)で発生した熱がピストンを強制的に下方に移動させ(TDCからBCDへ)、クランクシャフトを回転させます。
- ピストンの下向きの動きにより、混合気がチャンバ内で膨張し、混合気の圧力が低下します。
4) 排気ストローク
- このストロークでは、ピストンが上方に移動し、排気バルブを開き、燃焼室から無駄なガスを放出します。
- 排気ストロークが完了すると、ピストンは再び下に移動し、四つのストロークすべてが繰り返されます。
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ガソリンエンジンの部品
火花点火エンジンの主要部品は以下の通りです:
- 点火プラグ
- シリンダーまたは燃焼室
- キャブレター
- ピストン
- 入口または吸引弁
- コンロッド
- 排気弁
1) 吸気バルブ
吸気バルブは、最も重要な火花点火エンジン部品に含まれています。 空気-燃料混合物は、吸気弁を介してシリンダ内に導入される。
2)排気弁
この弁は排気ガスを排出するために使用します。 それは一方通行弁です。 それはまた排気ガスの背部流れを停止する。
3)点火プラグ
圧縮行程が終了するのが非常に近いため、点火プラグは空気と燃料の圧縮混合物を燃焼させる火花を生成します。
点火プラグは、ガソリンエンジンでは、点火プロセスがそれなしでは発生できないため、最も重要な部品に含まれています。 それは燃焼室のボディの上に取付けられているガソリンエンジンの外的な部品です。
4)燃焼室
これは回転ピストンを備えた空のシリンダーです。 ピストンに燃焼室の中の動きのあちこちに余りにあり。
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5)ピストン
ピストンは、混合気を吸うために往復運動し、パワーストローク中に電力を生成するガソリンエンジン 発電の後で、それはクランク軸にこの力を送信する。
6)コンロッド
それはまた最も重要な火花点火エンジン部品に含んでいます。 コネクティングロッドは、エンジンのピストンとクランクシャフトを接続します。 それはクランク軸にピストンの動きを提供します。
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7)クランク軸
それは回転式/円形の動きにピストンの交換の動きを変形させるのに使用します。
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ガソリンエンジンのエネルギー収支図
以下のエネルギー収支図は、15.94kJでの燃料の入力電力が異なる種類のエネルギー(機械的損失、クーラントおよび非燃焼燃料への熱損失など)に変換されることを表している。). 冷却剤の損失熱は4.29kJ、排気ガスの損失熱です2です。139kJ、制動力の熱損失は2.86kW、機械的損失は2.15kJ、電力出力は2.82KWです。
SIエンジンでは、特に中-低負荷の状況では、エンジンの有効熱効率が非常に低くなり、燃料中のエネル
ガソリンエンジンの速度と効率
ガソリンまたはガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンよりも速く実行されます。 これは、これらのエンジンは軽いクランクシャフト、コンロッド、ピストン(圧縮比が低いと設計効率が向上するため)を備えており、ガソリンはディーゼルよりも速く燃焼するためである。
ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンのピストンストロークよりもピストンストロークが短い。 このため、火花点火エンジンのピストンストロークは、ディーゼルエンジンのピストンストロークよりも短い時間で完了する。 しかし、ガソリンエンジンは、それがディーゼルエンジンよりも効率的になり、低圧縮を持っています。
一般的に、ほとんどのガソリンエンジンの熱効率は(平均して)約20%であり、これはディーゼルエンジンの約半分である。 しかし、いくつかの最新のガソリンエンジンは、古い火花点火エンジンよりも効率的(約38%の熱効率)です。
ガソリンエンジンの種類
ガソリンエンジンには二つの基本的なタイプがあります:
- ツーストロークガソリンエンジン
- フォーストロークガソリンエンジン
1) 2-ストロークガソリンエンジン
主な記事: 2ストロークエンジン
このエンジンは、一つの作業サイクルの完了のために2ピストンストロークのみを使用しています。 それは4打撃エンジンより速いです。
2) 4-ストロークガソリンエンジン
主な記事:4ストロークエンジン
ピストンの4ストロークを使用してパワーサイクルを完了します。
ガソリンエンジンの長所と短所
ガソリンエンジンには以下の長所と短所があります:
SIエンジンの利点
- CIやディーゼルエンジンに比べて高い自己着火温度を持っています。
- ガソリンエンジンはディーゼルエンジンよりも軽いエンジンです。
- SIエンジンは、CIエンジンと比較して低ノイズを生成します。
- 火花点火エンジンは、圧縮点火エンジンに比べて低コストです。<6547><2722>CIエンジンより始動が簡単です。
- ガソリン燃料はディーゼル燃料よりも安価です。
SIエンジンの欠点
- これらのエンジンは始動に火花を必要とし、そうでなければ始動できません。
- ガソリンエンジンはディーゼルエンジンよりも燃料消費量が高い。
- 燃焼後に低圧が発生します。
- 点火プラグは点火プロセスのために強制的です。
- CIやディーゼルエンジンに比べて効率が低い。
- SIエンジンはノック問題を抱えている。
- 低速です。
ガソリンエンジンの用途
今日では、様々な企業が非常に高度な火花点火技術を使用して、燃料の総燃焼が起こるエンジンの性能を向上させ、エ ガソリンエンジンの最も一般的な用途は以下の通りです:
- SIエンジンは大型車両に使用されています。
- これらのエンジンは、自動車、オートバイ、トラック、バスなどの自動車に使用されています。
- 彼らは航空機産業で使用しています。
- これらのエンジンは海兵隊で使用されています。
- 今日では、これらのエンジンは、ポンプの目的のためにポンプに使用されています。
- ガソリンエンジンは小型発電機にも使用されています。
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの違い
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの主な違いは以下のとおりです:
ガソリンエンジン | ディーゼルエンジン |
---|---|
それは燃料としてガソリンを使用します。 | ディーゼルを燃料として使用しています。 |
ガソリンエンジンでは、点火は点火プラグによって提供される火花が原因で起こる。 | ディーゼルエンジンでは、燃料と空気の混合物の高圧縮による点火が発生します。 |
それはOtto周期を作動させる。 | ディーゼルサイクルで動作します。 |
それは点火のための点火プラグを必要とする。 | スパークプラグは必要ありません。 |
それはあまり効率的ではありません。 | より効率的です。 |
彼らは最も一般的にバンやバイクなどのような小さな車で枯渇しています。 | 彼らはバス、トラクター、車などのような大型自動車で枯渇しています。 |
彼らは低コストです。 | これらは非常に高価です。 |
このエンジンでは、燃料-空気混合物が燃焼室内で圧縮される。 | これでは、圧縮行程の終わりに燃料が注入されている間に空気のみが圧縮されます。 |
ガソリンエンジンは、安価であるガソリンを使用しています。 | ディーゼルエンジンは非常に高価なディーゼルを使用しています。 |
それは比較的低い圧縮比を有する。 | 圧縮率が高い。 |
これらのエンジンに低い維持および初期費用がある。 | これらは、高いメンテナンスと初期コストを持っています。 |
ガソリン燃料は点火しやすいです。 | ディーゼル燃料は点火がより困難です。 |
それは圧縮プロセスのためにピストンを使用する。 | ディーゼルエンジンはまた、燃焼室内を往復する圧縮のためのピストンを使用しています。 |
それはより少ない騒音を作り出します。 | 作業中に高いノイズを発生します。 |
ガソリンエンジンは、より高い燃料消費量を持っています。 | ディーゼルエンジンは低燃費です。 |
FAQセクション
ガソリンエンジンを発明したのは誰ですか?
1876年、ニコラウス-アウグスト-オットーが最初のガソリンエンジンを設計した。
ガソリンエンジンはどのサイクルで動作しますか?
ガソリンエンジンはオットーサイクルで動作します。
ディーゼルエンジンにガソリンを入れた場合はどうなりますか
ディーゼルエンジンにガソリンを入れると、エンジンの潤滑機能が低下します。 このため、高いノッキングが発生し、燃料ポンプを損傷する可能性があります。
SIエンジンとは何ですか?
火花のために燃焼が起こるエンジンは、SIエンジンとして知られています。
ガソリンがディーゼルエンジンに使用されるとどうなりますか
ガソリンがディーゼルエンジンで使用されると、ノックの問題が発生し始め、燃料ポンプが損傷する。
結論
火花点火エンジンでは、火花タイミングプロセスが使用されます。 ピストンの位置とクランクシャフトの角速度に応じて、燃焼室(圧縮行程中)で点火プロセスを開始する時間を調整するために使用される方法です。 点火時期の正しい設定はエンジンの性能および排気ガスのために重要である。
上記の議論から、ガソリンエンジンは最大の車両にとって非常に重要であると結論づけました。 ガソリンやSIエンジンは、世界中で非常に一般的です。 これらのエンジンは、ディーゼルエンジンよりも少ない価格を持っているが、彼らはあまり効率的ではありません。 低効率が原因で、それらは頑丈な車のために使用できません。 しかし、これらはオートバイのような小型車に最適です。