PALUBA
April 18, 2019, 09:34:16 pm *
Welcome, Guest. Please login or register.
Did you miss your activation email?

Login with username, password and session length
News: Za sve probleme prilikom registracije obratite se mailom na flushroyal75@gmail.com ili miodrag.radojkovic@paluba.info
 
   Home   Help Search Calendar Login Register  
Del.icio.us Digg FURL FaceBook Stumble Upon Reddit SlashDot

Pages:  [1] 2 3   Go Down
  Print  
Author Topic: Benzinski motori  (Read 54906 times)
 
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« on: August 12, 2010, 07:58:48 pm »

Iz istorije benzinskih motora

Benzinski motor je motor sa unutrašnjim sagorevanjem smeše goriva i vazduha koja se pali varnicom sa svećice, projektovan da radi na benzin i slične naftne derivate. Ova vrsta motora razlikuje se od dizel motora po načinu mešanja goriva i vazduha i zbog činjenice da se za paljenje smeše koristi električna svećica, a ne kompresija vazduha koji se tom prilikom zagreva na visoku temperaturu, kao kod dizel motora. Kod benzinskog motora, uobičajeno je da se gorivo i vazduh izmešaju pre kompresije, mada se kod savremenih benzinskih motora koristi princip direktnog ubrizgavanja goriva u cilindre, što je vrlo sličan princip rada kao kod dizel motora.

Ranije se mešanje goriva i vazduha odvijalo u karburatoru, dok se danas, izuzimajući najmanje motore, proizvode uglavnom takve izvedbe motora kod kojih se ova operacija obavlja preko elektronski kontrolisanog ubrizgavanja goriva.

Benzinski motori rade na većim brojevima obrtaja od dizel motora, uglavnom zbog toga što su im pokretni delovi – klip, kolenasto vratilo i bregasta osovina lakši nego kod dizel motora. Ovi delovi imaju manju masu zbog dva razloga: niži kompresioni odnos kod benzinskih motora i brže sagorevanje benzina od sagorevanja dizel goriva. Međutim, niži kompresioni odnos ima za posledicu i manji koeficijent korisnog dejstva, odnosno slabiju efikasnost benzinskog motora u poređenju sa dizel motorom.

Kao i dizel motori, benzinski motori mogu da rade u dva i u četiri takta.

Animacija rada četverotaktnog benzinskog jednocilindričnog motora:

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/fOojOpQ7KCs?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Animacija rada dvotaktnog benzinskog jednocilindričnog motora:

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/NBiJBw0tp7U?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Četverotaktni benzinski motor je prvi patentirao Alphonse Beau de Rochas 1861. godine. Pre njega, 1854–57, dva Italijana, Eugenio Barsanti i Felice Matteucci izmislili su veoma sličan motor, ali je njihova patentna prijava izgubljena greškom birokratije. Pronalazak dvotaktnog motora obično se pripisuje škotskom inženjeru Dugald Clerk-u koji je 1881. patentirao svoj izum. Njegov motor je imao odvojeni cilindar za punjenje motora smešom goriva i vazduha. Pronalazak dvotaktnog motora koji za punjenje i pražnjenje cilindra koristi i prostor kartera pripisuje se Englezu Joseph Day-u, a pronalazak dvotaktnog motora koji kretanjem klipa otvara i zatvara usisne/izduvne otvore takođe Englezu, Frederick Cock-u.

Nemački inženjer Nicolaus Otto je prvi koji je izgradio automobil sa benzinskim motorom. Zbog toga se i danas za benzinske motore često koristi naziv „Oto motori“, a za njihov radni ciklus „Oto ciklus“.

Prvi automobili sa nekim od najranije primenjenih benzinskih motora:


* 180px-Benz_Patent_Motorwagen_1886_%28Replica%29.jpg (8.84 KB. 180x176 - viewed 5505 times.)

* 250px-Benz-velo.jpg (18.7 KB. 250x201 - viewed 5622 times.)

* jedan od prvih primenjenih benzinskih motora.png (96.58 KB. 300x240 - viewed 5791 times.)

U prvo vreme, benzinskom motoru za pogon automobila konkurisali su parna mašina, dizel motor i elektro motor. Nova grana industrije, proizvodnja automobila, dobila je veliki zamah kada je Amerikanac Džon Ford počeo na pokretnoj traci da proizvodi svoj poznati model „Ford T“ 1908, i proizvodio ga sve do 1927. godine.


* ford t.jpg (9.58 KB. 180x164 - viewed 5435 times.)

Autoindustrija se dalje razvijala u pravcu upotrebe dizel i benzinskih motora, dok je ugradnja parnih mašina potpuno napuštena zbog težine i neefikasnosti ove mašine. Koncept elektro motora kao pogonskog uređaja za automobil ne samo da nikada nije napušten već sada doživljava svojevrsnu renesansu zbog sve veće nestašice nafte na svetskom tržištu.

Razvoj benzinskog motora pratio je razvoj tehnologije i pronalaženje novih materijala, tako da su danas benzinski motori jedan od nekoliko tipova pogonskih uređaja koji se proizvode u nekoliko stotina miliona primeraka godišnje u svetu.

« Last Edit: August 24, 2010, 09:29:27 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #1 on: August 13, 2010, 04:55:10 pm »

Oktanski broj

Jedan termin se kod benzinskih motora često spominjete te ga treba preciznije definisati: oktanski broj.

Kod motora sa unutrašnjim sagorevanjem snaga koju motori daju prvenstveno potiče od ekspanzije vrelih gasova (produkata sagorevanja goriva) u taktu ekspanzije. Kompresija što veće količine smeše benzina i vazduha u vrlo malu zapreminu kompresionog prostora cilindra povećava snagu proizvedenu u radnom taktu – ekspanziji, ali u isto vreme i zagrejava mešavinu. Lako zapaljivo gorivo sa niskom tačkom samopaljenja može otpočeti da sagoreva pre nego što klip stigne u gornju mrtvu tačku (GMT) i tako nastala eksplozija „gura“ klip u suprotnom pravcu od pravca njegovog kretanja. Ako do eksplozije – samozapaljenja smeše dođe u GMT, ali pre nego što je klip počeo da se kreće prema DMT (donjoj mrtvoj tački), može doći do oštećenja klipa i cilindra zbog velike termičke energije koncentrisane na maloj površini koja se prenosi na klipnu grupu, naravno ako se pojava samopaljenja ili „detonacije“ često ponavlja. Ova pojava može u isto vreme da nastane na više tačaka u cilindru, čime se njeno negativno dejstvo povećava.

Pojava samopaljenja ili „detonacije“ goriva manifestuje se nepravilnim radom motora - iz motora se čuje metalno „kuckanje“. Ako se ne preduzmu mere protiv ove pojave, može doći do trajnog i nepovratnog oštećenja vitalnih delova motora.

Oktanski broj je mera otpornosti goriva – benzina na samopaljenje, kroz povećanje temperature na kojoj dolazi do samopaljenja. Gorivo sa većim oktanskim brojem može se koristiti u motorima koji imaju veći stepen kompresije bez opasnosti da dođe do samopaljenja smeše. Povećanje otpornosti benzina na samopaljenje postizalo se ranije dodavanjem aditiva benzinu – dugo je u upotrebi bilo tetra-etil-olovo, koristio se i etanol i još neki aditivi. Međutim, sagorevanjem tetra-etil-olova nastaju oksidi olova koji su veoma štetni za život i zdravlje ljudi kao i za životnu sredinu, pa se korišćenje tetra-etil-olova napušta, a umesto tog jedinjenja koriste se druga, manje štetna jedinjenja.

Ovde se mora povući jedna paralela prema istoj pojavi kod dizel motora: dizel motor samopaljenje goriva koristi kao jedan od osnova na kojima radi, dakle kod ove vrste motora pojava samopaljenja nije štetna već neophodna. Radi rešavanja problema mogućih oštećenja motora kao rezultat ove pojave, kod dizela se gorivo u cilindar ubrizgava u trenutku neposredno pre nego klip stigne u GMT, gde se u sabijenom i zagrejanom vazduhu pali baš kada treba, tako da nema pojave „detonacije“, odnosno paljenja goriva u pogrešnom momentu/pogrešnom položaju klipa.

Prednabijanje benzinskih motora kompresorom i turbopunjačem

I kod benzinskih motora povećanje izlazne snage i koeficijenta korisnog dejstva motora može se postići prednabijanjem – ubacivanjem veće količine smeše vazduha i goriva u cilindre – kompresorom i turbopunjačem. Kako je o ovome već detaljno napisano u temi o dizel motorima, nećemo zalaziti u detalje i u ovoj temi.

U temi o dizel motorima, govorili smo i o delovima motora. Obzirom da se delovi dizel i benzinskih motora praktično ne razlikuju, osim sitnih i specifičnih razlika oko uređaja za ubrizgavanje/paljenje goriva o čemu ćemo govoriti malo kasnije, ni o delovima benzinskih motora nećemo detaljnije.

Radni taktovi četverotaktnog benzinskog motora

Pogonski benzinski motori u savremenim prevoznim sredstvima najčešće rade po četverotaktnom ciklusu koji čine taktovi: usis, kompresija, sagorevanje, ekspanzija, ispuh. Sva četiri takta realizuju se za dva obrtaja kolenastog vratila oko vlastite ose.

Početna pozicija (klip je u GMT - gornjoj mrtvoj tački):


* startna pozicija.png (25.79 KB. 200x273 - viewed 695 times.)

Takt usisa: klip se kreće iz GMT prema DMT duž celog cilindra, stvarajući potpritisak u cilindru. Usisni ventil se otvara, mešavina vazduha i goriva je pod većim pritiskom te ulazi i ispunjava cilindar. Kada klip stigne blizu DMT, usini ventil se zatvara.


* takt usisa.png (28.67 KB. 200x273 - viewed 609 times.)

Takt kompresije ili sabijanja: oba ventila su zatvorena, klip iz DMT kreće ka GMT i sabija mešavinu vazduha i goriva.


* takt kompresije.png (27.91 KB. 200x273 - viewed 672 times.)

Takt ekspanzije: kada je klip blizu GMT, sabijena mešavina goriva i vazduha se pali (električnom iskrom sa svećice). Pod visokim pritiskom gasova stvorenih sagorevanjem goriva, klip se kreće iz GMT u DMT. Ovaj takt je radni – u njemu se stvara efektivna snaga motora.


* ekspanzija - radni takt.png (28.42 KB. 200x273 - viewed 743 times.)

Takt ispuha: klip se ponovo vraća iz DMT u GMT – izduvni ventil se otvara i kroz njega produkti sagorevanja goriva odlaze u izduvnu granu.


* takt ispuha.png (28.92 KB. 200x273 - viewed 916 times.)

Taktovi dizel motora su isti kao kod benzinskog, uz jednu razliku: u taktu kompresije, klip sabija čist vazduh a ne mešavinu vazduha i goriva, a u taktu ekspanzije paljenje goriva se vrši ubrizgavanjem goriva u vreli sabijeni vazduh, a ne električnom svećicom.

Radni taktovi dvotaktnog benzinskog motora

Dvotaktni motor završava svoj termodinamički ciklus u dva pokreta klipa, odnosno za vreme jednog obrtaja kolenastog vratila. Ova povećana efikasnost postignuta je tako što su usisni i izduvni ventil otvoreni istovremeno na početku takta kompresije i na završetku takta ekspanzije. Tako se istovremeno vrši punjenje cilindra svežom smešom goriva i vazduha (ili čistog vazduha kod dizel motora) i pražnjenje cilindra od produkata sagorevanja u prethodnom radnom ciklusu.


* dvotaktni motor - taktovi.gif (29.11 KB. 479x591 - viewed 1646 times.)

Zbog opisanog načina rada, dvotaktni motori imaju znatno veću specifičnu snagu (odnos ukupne težine motora i snage na izlaznoj osovini). Benzinske izvedbe dvotaktnih motora su posebno visoko efikasne u pokretnim (prenosnim) varijantama kao što su testere za drva, vanbrodski motori itd.

« Last Edit: August 14, 2010, 10:43:33 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #2 on: August 14, 2010, 06:37:43 pm »

Još nekoliko reči o dvotaktnim benzinskim motorima

Tokom XX – og veka, ova vrsta motora bila je vrlo popularna – ugrađivala se u motocikle, manje motorne uređaje kao što su uređaji za potkresivanje grana na drveću, testere za drvo, vanbrodski motori za pogon čamaca i u neke marke automobila.


* motocikl sa dvotaktnim benzinskim motorom.jpg (10.55 KB. 174x174 - viewed 5294 times.)


* dvotaktni benzinski motor na vanbrodskom motoru.jpg (20.94 KB. 174x306 - viewed 649 times.)

Razloga za široku primenu ovog motora bilo je više: jednostavna izrada, niska cena i bolji odnos snage i težine u odnosu na druge SUS motore. Većina dvotaktnih benzinskih motora podmazivala se uljem koje se u određenom odnosu sipa u gorivo i sagoreva u cilindru, izazivajući tako pojavu "plavog dima" koji zbog visokog sadržaja nesagorelih ugljovodonika znatno zagađuje vazduh. Zbog ovog je u većini uređaja vremenom dvotaktni motor zamenjen četverotaktnim, međutim, u nekim uređajima zadržala se primena ovog motora i danas. Na primer, samo ova vrsta motora može da obezbedi siguran rad motorne testere u svim položajima!

Dvotaktni motori i dalje se koriste za male, prenosne ili specijalne uređaje – motocikle, testere, skutere, snou-mobile, kartinge, manje građevinske mašine i slično.

Jedno vreme, neke poznate fabrike automobila kao što su SAAB, DKW, Austro-Union, Suzuki proizvodile su modele automobila sa dvotaktnim benzinskim motorima. Tu su bili i simpatični Trabant i Wartburg iz Istočne Nemačke i Syrena iz Poljske. Međutim, zbog već pomenute pojačane emisije štetnih gasova, proizvodnja svih ovih automobila ugašena je.

Podmazivanje dvotaktnih motora

Zbog toga što se karter koristi u procesu punjenja cilindra smešom goriva i vazduha i izbacivanja sagorelih gasova kao na ovom videu:

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/e9-kRh1s18Y?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

standardni način podmazivanja uljem iz kartera nije moguć kod ovog motora. Motor se zbog toga tradicionalno podmazuje uljem iz mešavine goriva i ulja koja se priprema pre sipanja u rezervoar u odnosu od 16:1 do 50:1 ili od 2 do 6,4 %. Kasnije su čak i mali modeli ovog tipa motora dobijali podmazivanje uljnom pumpom iz posebnog rezervoara ulja. I ovo ulje je sagorevalo u cilindru kao kod starijih verzija, ali u manjoj i ekonomičnijoj količini. Ovo je smanjivalo i zagađenje vazduha koje je ovaj motor izazivao. Isto tako, pojava stvaranja naslaga sagorelog ulja na pojedinim delovima motora bila je manja kod ove vrste podmazivanja. Međutim, ovakvo podmazivanje dvotaktnih motora nije se moglo primeniti kod uređaja koji su se koristili u rukama, kao što su testere za drvo na primer, tako da je i danas u upotrebi i stari sitem podmazivanja uljem sipanim u gorivo.

Raspored cilindara kod benzinskih motora

Kao i kod dizel motora, cilindri benzinskih motora uobičajeno se raspoređuju u linije od 1-6 cilindara, u „V“ izvedbi od 2 do 16 cilindara. Osim ovih – najčešćih načina, postoje i motori sa radijalnim cilindrima, rotacioni motori, motori sa delta rasporedom cilindara i još neki, o kojima će biti više reči u narednim temama na forumu.


* tipovi benzinskih motora.jpg (30.3 KB. 402x346 - viewed 2677 times.)

Hlađenje benzinskih motora

Benzinski motori mogu biti hlađeni vazduhom ili tečnošću za hlađenje u zatvorenom sistemu, kao i dizel motori. Zbog toga nećemo šire elaborirati ovaj aspekat priče o benzinskim motorima.

Kompresioni odnos

Kompresioni odnos je odnos između ukupne zapremine cilindra i zapremine komore za sagorevanje, dakle između zapremine cilindra kada je klip u DMT i zapremine sa klipom u GMT. Najšire govoreći, što veći kompresioni odnos motor ima, ima i veći koeficijent korisnog dejstva, odnosno efikasnost. Međutim, pojava samopaljenja ili detonacije goriva ograničava kompresioni odnos kod benzinskih motora na 9:1 do 11 ili 12:1 za motore koji goriste gorivo sa većim oktanskim brojem.

« Last Edit: August 24, 2010, 09:39:50 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #3 on: August 21, 2010, 06:22:26 pm »

Paljenje smeše benzina i vazduha

Benzinski motori za paljenje smeše u cilindrima koriste visokonaponsku električnu varnicu sa svećice koju je u prvo vreme obezbeđivao uređaj za magnetno paljenje ili indukcioni kalem (bobina). Moderni automobilski motori imaju elektronski kontrolisano vreme paljenja, kojim upravlja kompjuter koji kontroliše rad motora.

Magnetni sistem paljenja

Najprostiji način paljenja smeše benzina i vazduha električnom varnicom je paljenje uz pomoć magneta.


* magnetni namotaj za paljenje.jpg (9.93 KB. 220x182 - viewed 5502 times.)

Motor okreće magnet unutar kalema, ili kod ranijih verzija, motor okreće kalem unutar permanentnog magneta, zbog čega se u kalemu indukuje električna struja. Istovremeno, motor pogoni i prekidač strujnog kruga, koji prekidanjem toka struje stvara dovoljno visok napon za stvaranje električne varnice na svećici. Svećice su spojene direktno na izlazni kabel magnetnog uređaja za paljenje. Rani benzinski motori imali su samo jedan kalem i jedan prekidač strujnog kruga unutar komore za sagorevanje, dakle u cilindru motora. Oko 1902. Godine, nemački inženjer Bosch je izmislio uređaj za magnetno paljenje sa dva namotaja i prekidačem strujnog kruga izvan cilindra, kakav je i danas poznat.

Iako se ovaj uređaj dugo već ne koristi u modernim automobilima, kako proizvodi sopstvenu električnu struju, zadržao se u upotrebi na mašinama pogonjenim benzinskim motorima koji nemaju akumulator – testerama za drvo, malim mopedima, manjim vanbrodskim motorima, kosačicama za travu pa čak i na manjim benzinskim motorima za pogon letelica.

Motor kod kojeg se smeša pali ovim uređajem ne mora da ima akumulator ni alternator za proizvodnju struje za stalno punjenje tog akumulatora, pa se koristio i koristi tamo gde je teško, nepraktično ili neekonomično ugrađivati akumulator uz motor.

Avionski motori sa ovim sistemom paljenja uvek su imali nekoliko magnetnih uređaja radi obezbeđenja redundanse, odnosno sigurnosti paljenja smeše u slučaju otkaza jednog magnetnog uređaja za paljenje.

Izlazni napon kod ovog uređaja direktno zavisi od broja obrtaja motora, zbog čega startovanje motora može da bude otežano. Neki motori su zbog toga imali uređaj koji je tokom startovanja motora brže okretao magnet radi postizanja višeg napona čime se olakšavalo startovanje.

Mehanički upravljan sistem električnog paljenja

Dalji razvoj automobila doveo je do ugradnje elektropokretača i akumulatora za startovanje, koji su korišćeni i za paljenje smeše, što je dovelo do napuštanja sistema magnetnog paljenja, osim za navedene primene gde se zadržao i danas, i uvođenja mehaničkog sistema električnog paljenja smeše.


* mehaničko električno paljenje.png (67.51 KB. 450x402 - viewed 649 times.)

Akumulator daje istosmernu struju malog napona, obično 6, 12 ili 24 V, pa je trebalo rešiti problem pretvaranja ovih napona u visoke napone potrebne za stvaranje električnog luka na svećici (12-15.000 V i više). Rešenje je bilo u ugradnji svojevrsnog transformatora – indukcionog kalema ili bobine koja je davala potrebni napon, i razvodnika ili distributora paljenja za motore sa više cilindara, koji šalje električnu varnicu u pravo vreme na pravi cilindar.


* indukcioni kalem - bobina.jpg (3.53 KB. 116x129 - viewed 5815 times.)

* kapa razvodnika paljenja.jpg (11.19 KB. 220x270 - viewed 468 times.)

Ovaj sistem paljenja prvi je razvila firma Dayton Engineering Laboratories Co. (patent Charles Ketteringa) i primenila ga za 1910. godine za automobil Cadillac. U indukcionom kalemu se „sakuplja“ malo magnetno polje, koje zatvaranjem strujnog kruga kolabira, proizvodeći struju visokog napona u sistemu, koju razvodnik šalje na svećicu cilindra.

Moderni benzinski motori najčešće se startuju okretanjem ključa u kontaktnoj bravi. Većina četverotaktnih benzinskih motora koristi ovaj način startovanja. Srce ovog sistema je razvodnik (pogonjen od samog motora), sa kondenzatorom, prekidačem strujnog kruga (kolokvijalno – platinska dugmad), „letećim rukavcem“ i kapom. Pored razvodnika nalazi se indukcioni kalem ili bobina, svećice se nalaze na glavama svakog cilindra, a ceo sistem je spojen u celinu kablovima. Napon za sistem obezbeđuje se najčešće iz olovnog akumulatora koji se puni sa alternatora ili dinamo mašine motora.

Bobina se sastoji od dva transformatorska namotaja bakrene žice (primarnog i sekundarnog) i magnetnog jezgra između njih. Naizmenična struja u primarnom namotaju indukuje u jezgri naizmenično magnetno polje. Kako sekundarni namotaj ima mnogo više namotaja žice od primarnog, u sekundarnom namotaju se indukuje struja mnogo višeg napona, potrebnog za stvaranje varnice na svećici. Sekundarni namotaj je spojen sa razvodnikom paljenja, koji šalje varnicu kroz kabl na svećice koje iskrom pale smešu benzina i vazduha.

Najosetljiviji deo u sistemu je prekidač strujnog kruga (platinska dugmad) koji se troši usled stalnog varničenja, te je često potrebno proveravati razmak između kontakata i po potrebi ga podešavati.

Relativno jednostavan, jeftin i pouzdan, princip rada ovog sistema ostao je isti do danas, menjali su se samo materijali i tehnologije izrade, tako da se ovaj sistem i danas primenjuje, mada sve manje i manje. Univerzalno je korišćen sve do kraja 1970-ih godina, kada se pojavio elektronski sistem kontrole paljenja smeše kod benzinskih motora.

« Last Edit: August 24, 2010, 09:43:47 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #4 on: August 24, 2010, 06:32:46 pm »

Elektronska kontrola paljenja smeše

Najveći nedostatak mehaničke kontrole paljenja smeše benzina i vazduha bio je u korišćenju prekidača strujnog kruga (platinske dugmadi) za prekidanje strujnog kruga primarnog namotaja indukcionog kalema jer je prekidač bio izložen izraženom mehaničkom trošenju prilikom otvaranja i prekidanja strujnog kruga, kao i oksidaciji i „gorenju“ površine kontakata od stalnog varničenja. Prekidač je zahtevao često podešavanje radi kompenzacije istrošenja površina. Osim toga, napon varnice na svećici zavisi i od efektivnosti prekidača, a slab napon na svećici značajno smanjuje efikasnost motora.


* svecica.gif (16.66 KB. 300x456 - viewed 1110 times.)

Nabrojane nedostatke mehaničkog upravljanja paljenjem smeše otklonio je elektronski sistem kontrole paljenja. Kod prvih elektronskih sistema još uvek su se koristila platinska dugmad, ali samo za upravljanje slabom strujom koja se koristila za kontrolu struje visokog napona u primarnom krugu indukcionog kalema, mnogo otpornijim sistemom prekidanja strujnog kruga.


* elektronski sistem za paljenje.jpg (19.65 KB. 715x204 - viewed 823 times.)


* rani elektronski sistem paljenja.jpg (98.37 KB. 542x600 - viewed 1219 times.)

Ubrzo je prekidač strujnog kruga (platinska dugmad) bio zamenjen ugaonim senzorima – koji su upravljali radom tiristora za prekidanje strujnog kruga bez mehaničkih delova koji bi mogli da budu podložni trošenju.

Prvi sistem elektronske kontrole paljenja smeše testiran je 1948. godine, dok je tranzistorski upravljano paljenje prvi put proizvedeno 1955. Oba sistema testirana su na automobilima (FIAT 1968, Chrysler 1971, Ford i GM 1975...), ali je do šire upotrebe ovih sistema trebalo da prođe još 20-ak godina.


* savremeni elektronski sistema paljenja.jpg (23.01 KB. 450x450 - viewed 1027 times.)

Naravno, sistem je svo vreme razvijan i poboljšavan, tako da je 80-ih godina XX veka primenom ovog sistema postignuto znatno smanjenje potrošnje goriva i manja emisija štetnih gasova u atmosferu kod automobila pokretanih benzinskim motorima. U ovo vreme, zbog izrazite prednosti u manjoj količini štetnih gasova na ispuhu kod benzinskih motora, vodila se široka diskusija o potpunoj zabrani dizel motora u auto industriji. Međutim, tehnološki iskoraci koji su ubrzo ostvareni u proizvodnji dizel motora manjih snaga, posebno Common rail motori, "vratili" su dizel motore u potpunosti u igru.

ECU - (engine controle unit) – centralni procesor motora

Nagli razvoj elektronike omogućio je krajem prošlog veka objedinjavanje elektronskog sistema kontrole paljenja smeše sa sistemom kontrole ubrizgavanja goriva preko jedinstvenog elektronskog uređaja – ECU (engine controle unit) – centralnog procesora motora.


* engine control unit.jpg (24.45 KB. 240x273 - viewed 439 times.)

Na ovaj način, moderni automobili dobili su kompjuter koji je upravljao radom motora, a to je u praksi značilo da je era majstora koji sa nekoliko ključeva i klešta popravljaju benzinske motore automobila završena – prvi korak kod popravke motora sada je bilo priključivanje automobilskog kompjutera na jedinicu za testiranje funkcija motora, nakon čega je sistem za dijagnostikovanje precizno ukazivao na deo motora koji ne radi dobro (kod nekih automobila navodeći tačan datum i broj pređenih kilometara u momentu početka lošeg funkcionisanja konkretnog dela).

Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #5 on: August 24, 2010, 07:59:25 pm »

Digitalna elektronska kontrola paljenja smeše

Dalji razvoj i minijaturizacija u oblasti elektronike omogućili su izradu elektronskog sistema za kontrolu paljenja smeše koji je bio upravljan digitalnim a ne mehaničkim ulazom (brojem obrtaja motora, na primer).


* digitalni elektronski sistem paljenja.jpg (67.96 KB. 400x300 - viewed 557 times.)


* sema digitalnog elektronskog sistema.jpg (52.71 KB. 628x472 - viewed 3974 times.)

Digitalni uređaj za elektronsku kontrolu paljenja razvijan je u dva oblika: kao sistem paljenja baziran na pražnjenju kondenzatora (CDI) i kao sistem paljenja baziran na induktivnom pražnjenju (IDI).

CDI sistem „sprema“ energiju namenjenu za stvaranje iskre na svećici u kondenzator unutar modula koji može u bilo kom momentu da pošalje struju na svećicu, na osnovu signala dobijenog sa mikroprocesora.

IDI sistem sastoji se od permanentnog magneta koji rotira sinhrono sa radilicom motora i prolazi ispred indukcionog kalema i ispred kontrolnog kalema. Kontrolni kalem upravlja serijskim elektronskim krugom paljenja (primarnim namotajem indukcionog kalema). Sprega između indukcionog kalema i kontrolnog kalema konfigurisana je tako da „oslobodi“ struju za stvaranje varnice na svećici u skladu sa brojem obrtaja motora, odnosno u najboljem mogućem momentu za što potpunije izgaranje smeše u cilindru.

Oba sistema znatno su unapredila performanse benzinskih motora.

Na prelazu iz XX u XXI vek, digitalni sistemi elektronske kontrole paljenja smeše postali su toliko mali i jeftini da su mogli da budu ugrađivani i u male mašine pogonjene benzinskim motorima – kosačice, vanbrodske motore, motorne testere i slično.

Direktno ubrizgavanje goriva (GDI – gasoline direct injection)

Kod modernih dvotaktnih i četverotaktnih benzinskih motora, direktno ubrizgavanje je varijanta ubrizgavanja goriva kod koje se gorivo pod visokim pritiskom sistemom common rail (kao kod savremenih dizel motora) ubrizgava direktno u komore za sagorevanje cilindara, bez karburatora. Kod nekih sistema direktnog ubrizgavanja, gorivo se ubrizgava „slojevito“, čime se postiže izrazito efikasno sagorevanje i veoma mala količina štetnih gasova na ispuhu motora, posebno na niskim brojevima obrtaja.


* direktno ubrizgavanje goriva.jpg (25.81 KB. 354x496 - viewed 961 times.)


Teorija i razvoj sistema direktnog ubrizgavanja goriva

Glavne prednosti GDI su povećana iskoristivost hemijske energije sadržane u gorivu, veća izlazna snaga motora uz istu potrošnju goriva i manje štetnih gasova koji se emituju u atmosferu. Ove prednosti postignute su preciznom kontrolom količine goriva koja se ubrizgava u cilindre u zavisnosti od opterećenja motora, izbegavanjem gubitaka u karburatoru. Broj obrataj motora kontroliše ECU (engine control unit) – centralni procesor, koji istovremeno reguliše količinu goriva i vreme paljenja, umesto sistema sa karburatorom, kod kojeg „leptir“ kontroliše samo količinu vazduha koja ulazi u cilindar. ECU stalno bira jedan od tri radna moda – mod praznog hoda, stehiometrijski mod (koji kontroliše sastav ispušnih gasova) i mod punog opterećenja motora. Svaki radni mod ima drugi odnos vazduha i benzina – od 65:1 kod moda praznog hoda (ovaj odnos je mnogo manji nego kod klasičnog motora sa karburatorom, što znatno smanjuje potrošnju goriva), preko 14,7:1 kod stehiometrijskog moda do još manjeg odnosa kod moda punog opterećenja, koji je karakterističan za svaki pojedini model motora.


* sema direktnog ubrizgavanja goriva.jpg (43.02 KB. 602x357 - viewed 716 times.)

Direktno ubrizgavanje goriva može da se kombinuje sa drugim naprednim tehnologijama – promeljivim vremenom otvaranje ventila, promenljivim vremenom za koje je ventil otvoren, višestrukim ubrizgavanjem goriva za vreme jednog radnog takta i tako dalje.

Prvi sistem direktnog ubrizgavanja goriva kod benzinskog motora patentirao je švedski inženjer Jonas Hesselman 1925. godine. Težište ovog patenta bilo je na kontroli količine goriva koje se ubrizgavalo za vreme praznog hoda motora, a često je korišćen na motorima koji su kombinovali korišćenje benzina kod startovanja motora a kasnije radili po dizel ciklusu.

Za vreme WWII, motori nemačkih aviona Junkers Jumo 210 1937, sovjetski Shvetsov ASh-82, 1943, i američki Wright R-3350, 1944. koristili su ovaj sistem. Prvi put je sistem na automobilu primenio inženjer Bosch 1952, a prvi sportski automobil sa ovim motorom bio je Mercedes-Benz 300SL, 1955. Kasnije je sve više automobila, posebno sportskih modela dobijalo ovakav motor.

Praktično svi svetski vodeći proizvođači automobila uključili su u svoje proizvodne programe proizvodnju automobila sa motorima sa direktnim ubrizgavanjem benzina krajem XX veka.

Prednosti direktnog ubrizgavanja čak su izraženije kod dvotaktnih motora, jer eliminišu većinu štetnih gasova iz ispuha motora. Kod konvencionalnih dvotaktnih motora, jedno vreme (u DMT klipa) su otvoreni i usisni i ispušni ventil, pa dolazi do mešanja sveže smeše sa produktima sagorevanja i kasnijeg delimičnog sagorevanja u ispušnom kolektoru. Kod dvotaktnih motora sa direktnim ubrizgavanjem samo vazduh iz kartera ulazi u tom momentu u cilindar, gorivo se ubrizgava kasnije te nema ove pojave.

Danas ni jedan ozbiljan proizvođač više ne proizvodi motore sa klasičnim karburatorom, osim najsitnijih motora koji pogone sitne mašine – kosilice, vanbrodske motore, testere za drvo i slično.

« Last Edit: August 24, 2010, 09:48:54 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #6 on: August 25, 2010, 06:40:14 pm »

Moglo bi se još mnogo pisati o benzinskim motorima, posebno modernim, ali nešto se mora ostaviti i čitaocima da dodaju. Zato, još samo nekoliko reči o prednostima i manama ove vrste pogonskih motora u odnosu na dizele, jedinu pravu "konkurenciju" ovoj vrsti motora danas:

Prednosti i mane benzinskih motora u odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem

Prednosti benzinskih motora u odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem su:

- brži odziv na komandu za promenu režima rada;

- veći broj obrtaja na punom opterećenju;

- vrlo malo štetnih gasova na ispuhu;

- dobar odnos snaga-težina motora (velika specifična snaga);

Mane benzinskih motora u odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem su:

- veća zapaljivost benzina od dizel goriva;

- mogućnost pojave „detonacije goriva“ u cilindrima;

- veća potrošnja goriva od dizel motora iste snage;

- veća specifična potrošnja goriva sa porastom broja obrtaja;

- postojanje električne instalacije koja uvek može da se pokvari;

- manji koeficijent korisnog dejstva od koeficijenta kod dizel motora;

- veća osetljivost na preopterećenje;

- kraći životni vek od životnog veka dizel motora;

- relativno veliki gubitak energije kroz odavanje toplote u rashladnu tečnost i okolinu.

Uprkos na izgled većem broju mana od prednosti benzinskih motora u odnosu na glavnu konkurenciju, dizel motore, i benzinski i dizel motori danas nalaze svoje mesto i primenu u raznim oblastima i granama industrije. Gde će se ugraditi dizel a gde benzinski motor, zavisi od mnogo faktora, od kojih je jedan od važnijih očekivanja od mašine ili postrojenja koje motor treba da pogoni.

Zbog toga nije moguće jednoznačno odrediti koja vrsta motora je "bolja" od one druge. Za neke primene je bolji jedan, a za neke druge onaj drugi tip motora...
Logged
švercer011
Prijatelj foruma
potporučnik
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 2 707



« Reply #7 on: August 25, 2010, 09:51:11 pm »

Sa moje tacke gledista benzinski motori su na samom kraju i iz njih se vise nemoze mnogo izvuci snage,zasto! zato sto su dosli na 90 do 95% iskoriscenosti goriva dok su dizeli na 70 do 75% i era dizel motora je tek pocela sto ce te videti u narednim godinama po pitanju same potrosnje bilo auta kamiona ili neceg drugog.

Po meni najsavrsenije benzinske motore imaju Japanci jer malo ljudi zna da oko 50% snage motora nosi sama glava motora a Japanci su tu pravi majstori zanata prvi su  ugradili jos 90-e varijabilne bregaste osovine na Hondi crx V-tec i iz motora koji je imao 1600 ccm izvukli bez problema 170 ks i pritom prelazio 150 000 km dok su Evropljani sad dosli tek na 160 ks i to uz pomoc varijabilnog turbo kompresora ,koliko ce uspeti da predju km videcemo uskoro.
« Last Edit: August 25, 2010, 10:09:28 pm by zeljko011 » Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #8 on: August 26, 2010, 07:01:23 am »

Sa moje tacke gledista benzinski motori su na samom kraju i iz njih se vise nemoze mnogo izvuci snage,zasto! zato sto su dosli na 90 do 95% iskoriscenosti goriva dok su dizeli na 70 do 75% i era dizel motora je tek pocela sto ce te videti u narednim godinama po pitanju same potrosnje bilo auta kamiona ili neceg drugog.


Nisam baš siguran Željko da su koeficijenti korisnog dejstva (iskorišćenosti energije iz goriva) takvi kao što navodiš... Trebalo bi malo konsultovati literaturu oko tih cifri.
Logged
mtu
mladji vodnik
*
Offline Offline

Posts: 281


« Reply #9 on: October 18, 2010, 07:54:09 pm »

nadovezao bi se na prednosti benzinaca a to je da pale na extremno niskim temperaturama
Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #10 on: October 18, 2010, 07:56:26 pm »

Hvala @mtu za dopunu. Ta prednost i nije beznačajna, posebno u hladnijim krajevima.
Logged
Pera
stariji vodnik I klase
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 930



« Reply #11 on: October 18, 2010, 08:38:39 pm »

Okvirne cifre za stepen korisnosti motora:
20-26% za benzinske motore,
28-45% za dizel motore.

Ove podatke treba gledati kao orjentacione pokazatelje. Stepen korisnosti motora zavisi od jako puno faktora, koji se menjaju u toku vremena, položajem vozila/agregata i atmosverskih uslova. Neke od nih ću nabrojati:

- broj radnih taktova - 2T, 4T
- klasa motora - brzohodi/sporohodi
- konstrukcija motora (previše ima za objašnjavanje)
- stanje motora - početak, radno (eksplatacisko) stanje ili kraj resursa
- vrsta, kvalitet i temperatura goriva
- režim rada motora - broj obrtaja/opterećenje
- način prehrane - atmosverski, kompresorom ili turbokompresorom
- spoljašnji u slovi - gustina i temperatura vazduha
- broj pomoćnih agregata i ukupna njihova potrošačka smnaga - pumpe za gorivo, pumpa za vodu, pumpa za podmazivanje, elektro generator, alternator, razvodnik paljenje, kompresor...
- i mnogi, mnogi drugi...
Logged
švercer011
Prijatelj foruma
potporučnik
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 2 707



« Reply #12 on: October 21, 2010, 05:10:47 pm »

Ovo nije samo izrada benzinkog motora ovo je umetnost  Smiley


<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/AdcoVurVY30?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>


A za ovo nisam ni znao da neko ima zivaca da se zeza sa ovako malim stvarcicama  Grin Grin
 <iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/mutb7KgA9NM?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
Logged
Boro Prodanic
Prijatelj foruma
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 684


« Reply #13 on: October 21, 2010, 05:26:59 pm »

Svaka čast autoru koji je napravio ovaj mini "V-12"!

Mada, nije mogao da napravi vodeno hlađenje, nego je vazdušno...
Logged
Brok
Administrator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 316



WWW
« Reply #14 on: October 21, 2010, 05:54:41 pm »

Interesantno što se lepo može videti rad ventila.
Šteta što ne piše kolika mu je zapremina, koliko ima konjskih snaga i ostali tehnički podaci.
Pitam se da li su pokušali da ga ugrade u nešto, manje vozilo, manji brod, manji motor ili tako nešto slično.
Jesu sigurno, mnogo je teže napraviti ovako nešto, sve manuleno, nego ga potom ugraditi čak i da nije planirano odmah.
Logged
Pages:  [1] 2 3   Go Up
  Print  
 
Jump to:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2013, Simple Machines
Simple Audio Video Embedder

SMFAds for Free Forums
Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Page created in 0.029 seconds with 24 queries.