Mesin mangrupikeun jantung mobil. Ieu mangrupakeun mesin kompléks diwangun pikeun ngarobah panas tina ngaduruk gas kana gaya nu ngahurungkeun roda jalan. Kandaraan gerak salaku hasil tina kombinasi dua prosés anu lumangsung dina mesin durukan internal (ICE): ignition jeung durukan suluh lumangsung dina mesin sorangan. Mesin lajeng sawaréh ngarobah énergi tina durukan kana panas sarta torsi mékanis. Supados ieu kajadian, mesin diwangun ku sababaraha komponén individu gawé bareng sakaligus (sadayana penting).
Dasar mesin mobil
Mesin durukan internal (ICE) nyaéta naon anu dianggo ku seueur mobil ayeuna. Pikeun mesin boga fungsi sarta ngahasilkeun kakuatan, campuran utamana hawa jeung suluh diperlukeun. Seuseueurna mesin mobil nganggo bahan bakar fosil, utamina solar sareng béngsin. Sababaraha mesin sanésna didamel ku bioétanol atanapi hidrogén. Paduli suluh, lolobana mesin mobil jalan dina prinsip anu sarua. Sanajan kitu, aya sababaraha béda gumantung kana bahan bakar dipaké. Contona, mesin solar kakurangan busi. Gantina, suluh combusts alatan hawa panas kacida dikomprés.
Generasi daya
Dina istilah basajan, cara mesin ngahasilkeun kakuatan bisa digambarkeun dina opat hambalan.
- Induksi: Suluh ditambahkeun kana silinder ku injector suluh, bareng jeung hawa.
- Komprési: piston, ayana dina silinder sarua, compresses campuran hawa-bahan bakar.
- Daya: Nalika klep nutup, busi ngahurungkeun campuran bahan bakar hawa, ngahasilkeun kakuatan.
- knalpot: piston bakal dipaksa turun ku ledakan, mindahkeun énergi ka crankshaft jeung nyorong gas kaduruk kaluar kana knalpot.
Opat léngkah ieu lumangsung dina kalolobaan mesin durukan internal anu ngagunakeun béngsin. Opat léngkah disebut "siklus opat-stroke" nu aya dina disebut mesin opat-stroke.
Komponén tina hiji mesin
Mesin durukan internal diwangun ku sababaraha bagian, sareng bagian anu paling dasar nyaéta kieu:
- Blok Mesin
- Crankshaft
- piston
- Pamalesan
- Injector bakar
- Manifold knalpot
Sadaya bagian ieu sareng seueur deui mangrupikeun komponén khas tina mesin durukan internal opat-stroke, anu dianggo ku kalolobaan mobil anu nganggo bahan bakar fosil. Komponén anu disebatkeun di luhur tanggung jawab pikeun nyiptakeun kakuatan, tapi seueur komponén sareng sistem anu sanés anu diperyogikeun pikeun ngajalankeun mesin. Ieu kalebet sistem pelumasan, sistem pendingin, sistem ngamimitian, Unit Kontrol Mesin (ECU), sareng seueur deui.
1. Blok mesin
Blok mesin nyaéta inti mesin. Paling mesin modern diwangun ku monobloc a, hartina sakabéh silinder babagi blok sarua. Henteu ngan ukur blok mesin nyayogikeun rohangan pikeun silinder, tapi ogé gaduh galeri minyak sareng saluran coolant, anu ngamungkinkeun mesin pikeun lubricated sareng tiis, masing-masing.
Anjeun meureun geus ngadéngé mesin disebut V8, V12, inline 4, mesin petinju, jeung saterusna. Ngaran ieu didikte ku cara silinder dijajarkeun dina blok mesin. Jenis paling umum tina mesin durukan internal dibéréndélkeun di handap. Aya jinis sareng variasi sanés tapi aranjeunna langkung jarang.
a. V-mesin
Mesin-V, sapertos V6, V8, sareng V12 disebutna kusabab silinderna dijajarkeun sahingga ngabentuk "V" upami ditingali tina sudut pandang payun atanapi pungkur. Jumlahna nunjukkeun jumlah silinder dina blok mesin. A V6 boga genep silinder, bari V10 boga sapuluh silinder, jeung saterusna.
b. mesin Inline
Mesin inline dikonpigurasi supados silinderna dijajarkeun dina hiji baris lempeng. Mesin ieu biasana gaduh 4 silinder atanapi kirang sareng langkung mirah pikeun ngahasilkeun.
c. Mesin petinju
Mesin boxer mangrupikeun jinis mesin datar khusus. Pistons ngagolér datar, sarta unggal pasangan pistons lawan sakaligus ngalir asup jeung kaluar. Gerakan sapasang piston ngageser bulak-balik nyarupaan petinju nalika gelut, silih lempar tinju, ku kituna namina.
d. mesin Rotary
Mesin Wankel, disebut oge mesin Rotary, teu make pistons pisan. Gantina, aranjeunna ngagunakeun rotor dina bentuk segitiga. Kiwari, mesin Rotary jarang pisan sareng ngan ukur sababaraha model mobil anu ngagunakeunana. Aranjeunna parantos narik perhatian seueur peminat mobil sabab mesinna sanggup sareng resep ngajalankeun dina RPM anu luhur.
2. Crankshaft
The pistons kakeunaan réaksi lumangsung dina chamber durukan. Nalika suluh hurung, énergi maksa piston turun. Pistons disambungkeun ka crankshaft ku cara nyambungkeun rod. Salaku pistons gerak, kitu ogé crankshaft. Gerakan luhur-handap ti pistons ditarjamahkeun kana gerakan rotational di crankshaft nu. Crankshaft kakeunaan gaya anu luar biasa.
Barina ogé, kakuatan anu ngajaga mobil anjeun kawilang beurat pindah ngaliwatan crankshaft nu. Saterusna, loba énergi dina crankshaft nu leungit ngaliwatan gesekan. Salaku crankshaft nu ngarobah gerakan linier kana rotational, flywheel nu smooths kaluar kakuatan. Pangiriman kakuatan diteruskeun kana transmisi, dimana aya clutch antara crankshaft sareng transmisi.
Transmisi disambungkeun ka aci kaluaran, anu dina gilirannana disambungkeun ka axles. Axles disambungkeun ka roda, ngalengkepan perjalanan kakuatan dijieun ku silinder. Crankshaft henteu ngan ukur nganteurkeun kakuatan rotasi kana transmisi. Nalika puteran, katrol anu nyambung ka crankshaft teras dihubungkeun ka sabuk aksésori anu ngagerakkeun komponén mobil sanés sapertos alternator, camshaft, sareng pompa setir.
3. Piston
Sakumaha anjeun tiasa tingali, piston mangrupikeun hal anu sering disebatkeun dina prosés nyiptakeun kakuatan dina mesin durukan internal. piston ieu enclosed dina silinder tina blok mesin. Henteu aya anu bocor atanapi lolos tina piston nalika piston nguriling, anu dipasang dina piston, nyiptakeun segel anu sampurna pikeun nyayogikeun komprési anu dipikabutuh pikeun ngaduruk suluh. Bagian luhur silinder, bagian piston teu nempatan, disebut chamber durukan.
Kamar durukan janten langkung alit sareng langkung alit nalika piston naék ka luhur silinder. Nalika piston naék sareng kamar durukan janten langkung alit, jumlah panas sareng tekanan anu ageung diciptakeun sareng campuran bahan bakar-hawa ngabeledug, ngaluarkeun énergi sareng ngahasilkeun kakuatan. Sakumaha didadarkeun di saméméhna, mesin solar teu ngandelkeun busi. Gantina, suluh ieu ignited ku komprési masif disababkeun ku piston nyieun chamber durukan "leutik".
4. Camshaft
Sakumaha didadarkeun di bagian crankshaft, camshaft disambungkeun ka crankshaft, nyadiakeun gerakan sinkron dina blok mesin. Camshaft nu ngoperasikeun asupan jeung knalpot valves, sahingga hawa jeung suluh kana chamber durukan. Anjeun meureun geus ngadéngé timing belts atawa ranté timing. Ieu naon nyambungkeun crankshaft na camshaft nu.
Aranjeunna mastikeun yén valves muka pinuh nalika piston dina posisi handap, nyadiakeun suluh jeung hawa ka silinder, sarta nutup valves nalika piston nuju ka luhur silinder, igniting suluh. Upami mobil anjeun gaduh sabuk waktos, penting pikeun ngarobih dina interval anu ditangtukeun ku produsén mobil anjeun. Gagalna sabuk timing tiasa nyababkeun karusakan mesin anu ageung sabab komponén mesin anu henteu dimaksudkeun pikeun silih némpél ngalakukeunana sacara kasar.
5. Suluh injector
Mobil mesin béngsin heubeul dipaké carburetors. Nalika suku katuhu anjeun mencet pedal gas, klep throttle bakal muka, sahingga hawa ngalir ngaliwatan carburetor nu. Salaku hawa ngaliwatan carburetor, kitu ogé suluh. Hawa "nyeret" suluh tina wadah bahan bakar karburator anu disebut "mangkok ngambang". Ieu mungkin berkat fisika fancy atawa, leuwih husus, ku prinsip Bernoulli, nu ngajadikeun hawa jeung suluh rélatif proporsional.
Campuran hawa-bahan bakar lajeng bakal diteruskeun kana intake manifold jeung ka valves asupan, dimana durukan bakal lumangsung dina silinder. Kiwari, injector suluh dipaké, nu nyadiakeun jumlah leuwih tepat suluh ngaliwatan nozzle a. Aya ogé tipena béda injectors suluh, utamana didefinisikeun ku formasi campuran éksternal sarta formasi campuran internal.
Sacara umum, sakumaha ngaranna nunjukkeun, injector bahan bakar formasi campuran éksternal dicampurkeun saméméh asup ka chamber durukan. Formasi campuran internal biasana langsung nyuntik bahan bakar kana kamar durukan. Mobil modéren ngagaduhan jinis sénsor sareng éléktronika sanés anu mastikeun rasio hawa-bahan bakar nyugemakeun, kalayan bantosan sistem suntikan bahan bakar.
6. Kaseuseup mancawura
Lamun suluh geus combusted, gas haseup kudu kabur ti chamber durukan. Hal ieu dilakukeun nalika piston nuju ka luhur sareng klep knalpot dibuka. Éta sigana yén ieu mangrupikeun prosés anu saderhana pisan. Di ngabandingkeun kana komponén séjén sarta sistem dina mesin, éta. Sanajan kitu, aya ogé loba rékayasa balik sistem ieu. Pikeun ngajaga saderhana, urang moal ngajentrekeun teuing.
Upami anjeun hoyong terang langkung seueur ngeunaan manifold knalpot sareng rékayasa tukangeunana, Wikipedia gaduh tulisan anu saé sareng singket ngeunaan éta. Eta sia mentioning nu suluh unburnt ogé ngaliwatan manifold knalpot. Sénsor oksigén dipasang dina manifold, masihan tanggapan kana sistem injektor suluh upami rasio bahan bakar-hawa teuing beunghar atanapi lean.
Mesin kendaraan hibrid
Ayeuna, anjeun kedah gaduh pamahaman umum kumaha mesin mobil jalan. Sajauh ieu, lolobana mobil mesin béngsin jeung solar geus dijelaskeun, tapi aya hiji tipe mobil anu bit leuwih kompleks: mesin kandaraan hibrid. Hibrida mangrupikeun hal anu diciptakeun ku ngagabungkeun dua unsur anu béda. Di dunya mobil, kandaraan hibrida biasana hartina mobil dijalankeun dina dua jenis kakuatan: listrik jeung béngsin. Sacara umum, aya tilu jinis kendaraan hibrid:
- Hibrida pinuh
- Hibrida hampang
- Colokkeun hibrida
Jenis ieu dibagi gumantung kana darajat hibridisasi.
- Kendaraan hibrida lengkep tiasa dijalankeun dina mesin sareng batréna, atanapi nganggo salah sahiji dua nyalira.
- Kendaraan hibrida hampang teu gaduh motor listrik atanapi generator anu tiasa ngagerakkeun mobil nyalira. Hibrida hampang ngagunakeun motor listrik anu ogé ngagentos alternator tradisional. Motor listrik mantuan mobil jeung ngahemat suluh ku, contona, mareuman mesin durukan internal nalika coasting, nangtung kénéh, atawa ngerem. Éta ogé tiasa ngabantosan mesin durukan internal nalika ngagancangan sareng sababaraha ogé ngadukung ngerem regeneratif. Nalika ngerem regenerative aktip, énergi kinétik dihasilkeun ku roda spinning disimpen salaku listrik. Dina rasa, ieu téh kawas alternator nu ngahasilkeun listrik. Sanajan kitu, tinimbang kakuatan kinétik crankshaft nu, énergi ieu asalna tina roda.
- Hibrida plug-in sami sareng hibrida pinuh. Bédana aya dina ukuran batréna, sabab hibrida plug-in langkung ageung. Anjeun ogé kedah nyolok mobil pikeun ngecas pinuh, ku kituna nami plug-in hybrid.
Kumaha mesin kendaraan hibrid tiasa dianggo?
Klasifikasi di luhur ditetepkeun ku kamampuan motor listrik. Dina bagian handap, tipena béda palaksanaan hibrid dina rarancang bakal dibahas. Urang bakal ningali tilu jinis desain hibrida. Maranéhna nyaéta:
- Hibrida paralel
- Seri hibrida
- Hibrida séri-paralel
a. Hibrida paralel
Bayangkeun mesin mobil anu ngahasilkeun kakuatan sareng mindahkeun kakuatan éta ka sumbu anu, giliranna, mindahkeun kakuatan éta kana roda. Di tungtung anu sanés, anjeun gaduh motor listrik anu mindahkeun kakuatanana ka sumbu anu sami. Ieu prinsip dasar tina hibrid paralel. Boh mesin durukan internal sareng motor listrik ngirimkeun kakuatan ka sumbu anu sami. Dina kalolobaan kasus, motor listrik aya antara mesin jeung transmisi.
b. Seri hibrida
Anjeun meureun geus ngadéngé "kandaraan listrik rentang-dipanjangkeun". Éta hibrida anu ngagunakeun motor listrik (s) sareng mesin durukan internal. Konci sareng hibrida séri nyaéta mesin henteu nyambung ka roda dina cara naon waé. Gantina, mesin disambungkeun ka generator, nu nyadiakeun listrik pikeun motor listrik. Mesin durukan internal hurung lamun euweuh muatan deui dina batré, powering motor listrik langsung. Ogé bisa dipaké pikeun ngeusi batre.
c. Hibrida séri-paralel
Sakumaha ngaranna nunjukkeun, hibrid séri-paralel ngagabungkeun desain hibrid paralel jeung hibrid séri. Dina basa sejen, mesin durukan internal nyadiakeun kakuatan pikeun duanana roda na generator a.
Kumaha jalanna kendaraan listrik?
Mobil listrik pinuh kakurangan mesin. Dina hal komponén, aranjeunna gaduh desain anu langkung saderhana sareng henteu peryogi alternator, sistem knalpot, suntikan bahan bakar, silinder, sareng sajabana. Kusabab kurangna mesin badag, loba mobil listrik, salian bagasi, boga batang hareup, sok disebut "frunk". Ieu bisa jadi mangpaat sabab nyadiakeun leuwih spasi gudang di mobil. Gantina mesin, hiji atawa sababaraha motor listrik dipaké.
Penempatan motor beda-beda gumantung kana modél mobil. Sababaraha gaduh eta éksklusif dina as hareup, sedengkeun nu sejenna gaduh motor dual keur hareup jeung as deui. Sababaraha mobil olahraga listrik high-end malah ngagunakeun motor pikeun unggal roda. Naon waé hargana, kendaraan listrik tiasa dianggo dina cara anu sami. Mobil listrik diwangun ku sababaraha komponén, kalebet:
- batre
- Motor traction listrik
- Sistim termal
- Port muatan
- Konverter DC / DC
- Kakuatan éléktronika controller
- batré traksi
- pangiriman
Henteu seueur teuing komponén, atanapi henteu peryogi pelumasan minyak tradisional, sistem knalpot, sareng sajabana. Kusabab ieu, mobil listrik langkung gampang dirawat sareng dilayanan tibatan mobil nganggo mesin durukan internal tradisional.
Ti outlet ka dunya
Aya carjer khusus pikeun mobil listrik. Sanajan kitu, lolobana mobil listrik ngarojong ngecas ti stop kontak biasa anjeun boga di imah. Kumaha listrik ti bumi anjeun ngajantenkeun mobil anjeun tiasa nyetir ka sakumna dunya (salami aya listrik)? Hayu urang nempo rupa-rupa komponén mobil listrik:
a. port muatan
Léngkah munggaran nyaéta ngeusi batre mobil anjeun ku nyolokkeun carjer kana port muatan. Arus bolak-balik (AC) ngaliwatan carjer onboard nu ngarobah kana arus langsung (DC), nu lajeng disimpen dina pak batré traction.
b. converter DC / DC
Daya DC tegangan luhur anu disimpen dina pak batré traksi kuat teuing pikeun asesoris kendaraan tiasa dianggo. Pikeun ngalereskeun masalah éta, konverter DC/DC ngarobih kana DC tegangan rendah, anu tiasa ngadayakeun asesoris kendaraan. Batré nyimpen sareng nyayogikeun listrik pikeun asesoris anu sami.
c. Motor traction listrik
Motor listrik anu ngajadikeun roda spin sarta ngajaga mobil gerak. kakuatan asalna tina batré traction.
d. batré traction
Batré traksi nyaéta batré anu tanggung jawab pikeun ngagerakkeun mobil. Biasana nyaéta batré litium-ion litium polimér. Kusabab ukuranana ageung, batréna aya di handapeun mobil.
e. Kakuatan éléktronika controller
Pengontrol éléktronika listrik nyaéta otak tina prosés listrik. Éta nangtukeun laju motor listrik, énergi anu dikirimkeun ka batré, sareng seueur deui.
f. Pangiriman
Transmisi mindahkeun kakuatan tina motor listrik kana roda. Beda jeung mesin durukan internal tradisional, transmisi dina kalolobaan mobil listrik ngan boga hiji gear.
g. Sistim termal
Sistim termal niiskeun sakabéh sistem. Éta mangrupikeun komponén anu penting pisan sabab kinerja mobil dipangaruhan pisan ku suhuna.
singgetan
Mesin durukan internal nyaéta mesin anu canggih pisan anu biasana dijalankeun dina béngsin atanapi solar. Beda panggedéna antara mesin béngsin sareng solar nyaéta mesin solar henteu ngandelkeun busi tapi komprési. Mesin mobil anu ngagunakeun dua atawa leuwih sumber kakuatan disebut hibrida. Biasana, hibrida diwangun ku mesin durukan internal sareng motor listrik.
Hibrida tiasa dikatégorikeun dumasar kana desain atanapi dumasar kana tingkat hibridisasi. Kaseueuran mobil hibrida nganggo desain hibrid séri-paralel dimana mesin durukan internal nyayogikeun kakuatan pikeun generator sareng roda. Mobil sadaya-listrik gaduh komponén anu langkung sakedik tibatan mesin tradisional. Éta langkung gampang dijaga sabab gaduh bagian anu langkung sakedik sareng henteu kedah dilumasi ku minyak naon waé, contona.