Inline dvigatel: turlari, qurilma, afzalliklari va kamchiliklari

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:57

Inline ichki yonuv dvigateli eng oddiy dvigatellardan biridir. Bu birliklar shunday deyiladi, chunki silindrlar bir qatorda joylashgan. Dvigatel ishlayotganda pistonlar bitta krank milini aylantiradi. In-line dvigateli birinchilardan bo'lib avtomobillarga o'rnatildi. Ular avtomobilsozlik sanoatining boshida ishlab chiqilgan va qurilgan.

Hammasi qanday boshlandi?

Zamonaviy ichki yonuv dvigatelining ajdodi bir silindrli dvigatel edi. 1860 yilda Etienne Lenoir tomonidan ishlab chiqilgan va qurilgan. Lenoirdan oldin ham ushbu dvigatel uchun patent olishga urinishlar bo'lgan bo'lsa-da, bu shunday deb qabul qilinadi. Lekin aynan uning ishlanmasi hozirda ko'pchilik byudjetli seriyali yengil avtomobillar kapoti ostida o'rnatilgan dizaynlarga imkon qadar o'xshash.

Dvigatel faqat bitta silindrga ega edi va uning kuchi o'sha paytda juda katta bo'lgan 1,23 ot kuchiga teng edi. Taqqoslash uchun, zamonaviy "Oka" 1111 ikkita silindrli bo'lib, uning quvvati 30 dan 53 ot kuchiga teng.

Kattaroq va kuchliroq

Lenoirning g'oyasi ajoyib bo'lib chiqdi. Ko'plab muhandislar va ixtirochilardvigatelni iloji boricha yaxshilash uchun yillar va kuch sarfladi (albatta, o'sha paytda mavjud bo'lgan texnik imkoniyatlar darajasida). Asosiy e'tibor quvvatni oshirishga qaratildi.

Dastavval e'tibor bitta silindrga qaratildi - ular uning hajmini oshirishga harakat qilishdi. Keyin hammaga o'lchamni oshirish orqali siz ko'proq quvvat olishingiz mumkindek tuyuldi. Va hajmni oshirish o'sha paytda eng oson edi. Ammo bitta silindr etarli emas edi. Qolgan tafsilotlarni - ulash novdasini, pistonni, blokni sezilarli darajada oshirishim kerak edi.

Bu dvigatellarning barchasi juda beqaror, katta massaga ega bo'lib chiqdi. Bunday dvigatelning ishlashi paytida aralashmaning ateşleme davrlari o'rtasida vaqt oralig'ida katta farq bor edi. Tom ma'noda bunday birlikdagi har bir tafsilot shitirladi va silkitdi, bu esa muhandislarni yechim haqida o'ylashga majbur qildi. Va ular tizimni balanslagich bilan jihozladilar.

O'lik yo'l

Tez orada tadqiqot boshi berk ko'chaga kirgani hammaga ayon bo'ldi. Lenoir dvigateli normal va to'g'ri ishlay olmadi, chunki quvvat, vazn va o'lchamning nisbati dahshatli edi. Tsilindr hajmini yana oshirish uchun juda ko'p qo'shimcha energiya kerak edi. Ko'pchilik dvigatelni yaratish g'oyasini qulash deb hisoblashni boshladi. Agar bitta texnik yechim boʻlmasa, odamlar hali ham ot va aravada yurishardi.

Dizaynerlar krank milini nafaqat bitta piston bilan, balki bir vaqtning o'zida bir nechta bilan aylantirish mumkinligini tushuna boshladilar. Eng oddiyi qatordagi dvigatel ishlab chiqarish edi - ular yana bir nechta silindrlarni qo'shdilar.

Dunyo birinchi to'rt silindrli blokni 19-asr oxirida ko'rishi mumkin edi. Uning kuchini zamonaviy dvigatel bilan taqqoslab bo'lmaydi. Biroq, samaradorlik nuqtai nazaridan, u boshqa barcha oldingilaridan yuqori edi. Quvvat ish hajmining oshishi, ya'ni silindrlarni qo'shish hisobiga oshirildi. Tez orada turli kompaniyalar mutaxassislari 12 silindrli yirtqich hayvonlargacha bo'lgan ko'p silindrli dvigatellarni yaratishga muvaffaq bo'lishdi.

Foydalanish printsipi

ICE qanday ishlaydi? Har bir dvigatelda har xil miqdordagi silindrlar mavjudligidan tashqari, olti yoki to'rt silindrli ichki dvigatel xuddi shunday ishlaydi. Printsip har qanday ichki yonuv dvigatelining an'anaviy xususiyatlariga asoslanadi.

Blokdagi barcha tsilindrlar bir qatorda joylashgan. Yoqilg'i yonish energiyasi tufayli pistonlar tomonidan boshqariladigan krank mili silindr-piston guruhining barcha qismlari uchun yagonadir. Xuddi shu narsa silindr boshiga ham tegishli. Bu barcha tsilindrlar uchun yagonadir. Mavjud barcha in-line dvigatellaridan muvozanatli va muvozanatsiz dizaynlarni ajratib ko'rsatish mumkin. Quyida ikkala variantni ham ko‘rib chiqamiz.

Balans

Bu krank milining murakkab dizayni tufayli muhim. Balanslash zarurati silindrlar soniga bog'liq. Muayyan ICEda ular qancha ko'p bo'lsa, balans shunchalik katta bo'lishi kerak.

Muvozanatsiz dvigatel faqat to'rtta silindrdan ko'p bo'lmagan dizayndagina bo'lishi mumkin. Aks holda, ish paytida tebranishlar paydo bo'ladi, ularning kuchi krank milini yo'q qilishga qodir. Hatto arzon olti silindrli dvigatellar hambalanslagich bilan muvozanatlashtiruvchi vallarsiz qimmat inline to'rtlikdan yaxshiroq bo'ladi. Shunday qilib, muvozanatni yaxshilash uchun qatordagi to'rt porshenli dvigatel ba'zida tinchlantiruvchi vallar o'rnatilishini ham talab qilishi mumkin.

Dvigatel holati

An'anaviy to'rt silindrli bloklar odatda avtomobil kapoti ostida uzunlamasına yoki ko'ndalang tarzda o'rnatiladi. Ammo olti silindrli blokni faqat uzunlamasına o'rnatish mumkin va boshqa hech narsa yo'q (ba'zi Volvo modellari va Chevrolet Epica avtomobillari bundan mustasno).

Krank miliga nisbatan assimetrik dizaynga ega bo'lgan ichki yonuv dvigateli ham xususiyatlarga ega. Ko'pincha mil kompensatsion quyma bilan ishlab chiqariladi - bu quymalar piston tizimining ishlashi natijasida yuzaga keladigan inersiya kuchini susaytirishi kerak.

Inline-six bugungi kunda kamroq mashhurlikka ega - barchasi katta yoqilg'i sarfi va katta umumiy o'lchamlarda aybdor. Ammo uzun silindr blokiga qaramay, dvigatel mukammal muvozanatlangan.

Birlikning afzalliklari va kamchiliklari

Bir nechta nuanslardan tashqari, ichki yonuv dvigatellari ko'pchilik V-dvigatellar va boshqa dizayndagi motorlar kabi bir xil afzalliklarga va bir xil kamchiliklarga ega. To'rt silindrli dvigatel eng keng tarqalgan, eng oddiy va ishonchli. Massa nisbatan engil, ta'mirlash xarajatlari nisbatan past. Yagona kamchilik - dizayndagi muvozanat shaftlarining yo'qligi. Bu zamonaviy avtomobillar, hatto o'rta sinf uchun ham eng yaxshi ichki yonish dvigatelidir. Bundan tashqari, kamroq quvvatga ega bo'lgan kichik quvvatli dvigatellar mavjudsilindrlar soni. Misol tariqasida ikki silindrli tejamkor SeAZ Oka 1111.

Olti silindrli birliklar mukammal muvozanatga ega va bu erda "to'rt" ning etishmasligi qoplanadi. Ammo muvozanat uchun to'lash kerak bo'lgan narx bor. Shuning uchun, "to'rt" ga nisbatan ancha yaxshi xususiyatlarga qaramay, dvigatelda silindrlarni bir qatorda joylashtiradigan ushbu ichki yonish dvigatellari kamroq tarqalgan. Krank mili uzun, ishlab chiqarish narxi ancha yuqori va o'lchamlari nisbatan katta.

Texnik chegara

Hozir 19-asr emas, lekin zamonaviy quvvat bloklari hali ham texnik mukammallikdan uzoqda. Va bu erda hatto zamonaviy turbinalar va yuqori oktanli yoqilg'i ham yordam bermaydi. Ichki yonish dvigatelining samaradorligi taxminan 20% ni tashkil qiladi va boshqa barcha energiya ishqalanish, inertsiya va portlash uchun sarflanadi. Benzin yoki dizelning faqat beshdan bir qismi foydali ishga ketadi.

En yuqori samaradorlikka ega motorlarning asosiy xususiyatlarini allaqachon ishlab chiqqan. Shu bilan birga, yonish kameralari va piston guruhi sezilarli darajada kichikroq hajm va o'lchamlarga ega. Yilni o'lchami tufayli qismlar kamroq inertsiyaga ega - bu portlash tufayli shikastlanish ehtimolini kamaytiradi.

Yilni pistonlarning dizayn xususiyatlari ma'lum cheklovlarni keltirib chiqaradi. Yuqori darajadagi siqilish bilan, kichik o'lchamlari tufayli, piston bosimining birlashtiruvchi novda o'tkazilishi kamayadi. Agar pistonlar kattaroq diametrga ega bo'lsa, unda juda murakkablik tufayli aniq muvozanatli ishni olish mumkin emas. Hatto zamonaviy BMW dvigatelida ham shunday mavjudkamchiliklar, garchi u nemis muhandislari tomonidan ishlab chiqilgan.

Xulosa

Afsuski, dvigatel qurilishi texnologik chegarasiga yetdi. Olimlar jiddiy texnik kashfiyotlar qilishlari va ichki yonish dvigatelidan yuqori samaradorlikka erishishlari dargumon. Shunday ekan, hamma elektr transport vositalari davri keladi deb umid qiladi.