Pistonli ichki yonuv dvigateli: ta'rifi, tasnifi va ishlash printsipi

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:58

Dunyoda yuz yildan ortiq vaqt davomida barcha g'ildirakli transport vositalarining asosiy quvvat bloki pistonli ichki yonuv dvigateli hisoblanadi. 20-asrning boshlarida paydo bo'lgan va bug 'dvigatelining o'rnini bosuvchi 21-asrda ichki yonish dvigateli tejamkorlik va samaradorlik nuqtai nazaridan eng foydali dvigatel turi bo'lib qolmoqda. Keling, ushbu turdagi ichki yonuv dvigatelining qanday ishlashini, qanday ishlashini batafsil ko'rib chiqaylik, boshqa pistonli dvigatellar nima ekanligini bilib olaylik.

Aniqlash, ICE xususiyatlari

Fan va texnika taraqqiyoti jarayonida ichki yonuv dvigatellarining konstruksiyasi doimiy ravishda takomillashtirildi. Dvigatellar samaradorligini isbotlashga muvaffaq bo'ldi. Shunday qilib pistonli ichki yonuv dvigatellari va kichik tur sifatida karbüratör va qarshi dvigatellari paydo bo'ldi. Dizel dvigatellari, aylanuvchi porshenli va gaz turbinali agregatlarini ajratish mumkin.

Benzinli muzlar

An'anaviy pistonli dvigatel ichki yonish kamerasi bilan jihozlangan. Bu dvigatel bloki ichidagi silindr. Yoqilg'i yoqilganda, energiya chiqariladi, keyinchalik u krank milining mexanik harakatiga aylanadi. Birlashtiruvchi rodlar tizimi va krank miliga ta'sir qiluvchi pistonlarning translatsiya harakati tufayli volan aylanadi. Dizayn haqida ko'proq ma'lumotni mos keladigan GOST pistonli ichki yonuv dvigatelidan olishingiz mumkin.

Karbyuratorli ichki yonuv dvigateli yoqilg'i va havoning ishchi aralashmasi maxsus qurilma - karbüratörda tayyorlanishi bilan farqlanadi. Aralash vakuum orqali silindrlarga AOK qilinadi. Keyin u shamdan yoqiladi.

Injection ICE yanada zamonaviy dizaynga ega. Bu erda an'anaviy mexanik qurilma o'rniga energiya tizimi elektron nozullarga ega. Ular aniq miqdordagi yoqilg'ini to'g'ridan-to'g'ri dvigatel tsilindrlariga quyish uchun mas'uldirlar.

Dizel ICEs

Dizel pistonli ichki yonuv dvigateli benzinli ichki yonuv dvigatellaridan ma'lum strukturaviy va asosiy farqlarga ega.

Agar benzin blokida yonish uchun shamdan uchqun ishlatilsa, u holda dizel dvigatellarida boshqa printsip ishlaydi va yorug'likdan tashqari shamlar yo'q. Dizel yoqilg'isi silindrlarga injektorlar orqali kiradi, havo bilan aralashadi va keyin butun aralashma siqiladi, buning natijasida u yonish haroratiga qadar qiziydi.

Rotor piston

Rotorli pistonli dvigatel zaruran'anaviy ICE dan farq qiladi. Gazlar maxsus qismlar va elementlarga ta'sir qiladi. Shunday qilib, gazlar ta'sirida harakatlanuvchi rotor sakkizinchi raqam shaklida maxsus kamerada harakatlanadi. Kamera pistonlar, vaqt va krank mili funktsiyalarini bajaradi. Kamera sakkiz raqamga o'xshaydi.

Birlashtirilgan birliklar

Gaz turbinali ichki yonuv dvigatellarida issiqlik energiyasi maxsus pichoqlar bilan maxsus rotorning aylanishi tufayli mexanik energiyaga aylanadi. Bu rotor turbina milini boshqaradi.

Maxsus pistonli va kombinatsiyalangan ichki yonuv dvigatellari (va bular gaz turbinali dvigatellar va aylanuvchi dvigatellar) qizil kitobga xavfsiz tarzda kiritilishi mumkin. Bugungi kunda faqat yaponiyalik Mazda aylanadigan pistonli dvigatel ishlab chiqaradi. Bir paytlar Crysler gaz turbinali ichki yonuv dvigatellarining eksperimental seriyasini ishlab chiqargan edi, ammo bu 60-yillarda bo'lgan va avtomobil ishlab chiqaruvchilarning hech biri shu kungacha bu masalaga qaytmagan.

Sovet Ittifoqida gaz turbinali ichki yonuv dvigatellari tanklar va desant kemalariga oʻrnatilar edi, biroq u yerda ham keyinchalik bu konstruksiyali agregatlardan voz kechishga qaror qilindi.

ICE qurilmasi

Dvigatel yagona mexanizmdir. U silindr bloki, krank mexanizmi qismlari, vaqt mexanizmi, in'ektsiya va egzoz tizimlaridan iborat.

Yonish kamerasi silindr blokining ichida joylashgan bo'lib, u erda yoqilg'i-havo aralashmasi to'g'ridan-to'g'ri yonadi va yonish mahsulotlari pistonlarni harakatga keltiradi. Krank yordamidamexanizm, yonilg'i yonish energiyasi krank miliga o'tkaziladi. Vaqt mexanizmi qabul qilish va chiqarish klapanlarining o'z vaqtida ochilishi va yopilishini ta'minlash uchun zarur.

Foydalanish printsipi

Dvigatel ishga tushirilganda, qabul qilish klapan orqali silindrlarga yoqilg'i va havo aralashmasi yuboriladi va ateşleme tizimi tomonidan hosil qilingan uchqun shamidagi uchqun bilan alangalanadi. Yonish jarayonida gazlar hosil bo'ladi. Termik kengayish sodir bo'lganda, ortiqcha bosim pistonni harakatga keltiradi va shu bilan krank milini aylantiradi.

Pistonli dvigatellarning ishlashi tsiklikdir. Pistonli ichki yonish dvigatelining tsiklida ikkitadan to'rttagacha tsikl bo'lishi mumkin. Dvigatelning ishlashi paytida aylanishlar bir daqiqada bir necha yuz marta takrorlanadi. Shunday qilib, krank mili uzluksiz aylanishi mumkin.

Ikki zarbali ICE

Dvigatel ishga tushganda, piston krank milining aylanishi bilan harakatlanadi. Piston pastki o'lik nuqtaga etib, yuqoriga ko'tarila boshlagach, silindr yoqilg'i-havo aralashmasi bilan ta'minlanadi.

Yuqoriga harakatlanayotganda, piston aralashmani siqib chiqara boshlaydi. Piston eng yuqori holatiga yetganda, uchqun paydo bo'ladi. Yoqilg'i-havo aralashmasi yonib ketadi. Kengayganda gazlar pistonni pastga itaradi.

Hozirgi vaqtda egzoz klapan ochiladi, u orqali yonish mahsulotlari kameradan chiqishi mumkin. Keyin yana pastki o'lik markazga etib borganida, piston TDCga sayohatini boshlaydi. Bu jarayonlarning barchasi krank milining bir aylanishida sodir bo'ladi.

Qachonpiston yangi harakatni boshlaydi, qabul qilish valfi ochiladi va yoqilg'i-havo aralashmasining yangi qismi chiqindi gazlarni almashtiradi. Butun jarayon boshidan boshlanadi. Ikki zarbli pistonli ichki yonish dvigateli to'rt taktli dvigatelga qaraganda kamroq harakat qiladi. Ishqalanish yoʻqotilishi kamayadi, lekin koʻproq issiqlik hosil qiladi.

Gaz taqsimlash mexanizmi piston bilan almashtirildi. Piston harakatlanayotganda silindr blokidagi kirish va chiqarish portlari ochiladi va yopiladi. To'rt zarbali quvvat bloki bilan solishtirganda, ikki zarbli dvigatelda gaz almashinuvi katta kamchilikdir. Egzoz gazlari chiqarilganda samaradorlik va quvvat yo'qoladi.

Ikki taktli porshenli ichki yonuv dvigatellarining bunday kamchiligiga qaramay, ular mopedlarda, skuterlarda, tashqi dvigatel sifatida, zanjirli arralarda ishlatiladi.

To'rt taktli ichki yonuv dvigateli

To'rt taktli ICE ikki taktli dvigatelning kamchiliklariga ega emas. Bunday motorlar ko'pchilik avtomobillar va boshqa jihozlarga o'rnatiladi. Egzoz gazlarini qabul qilish va chiqarish alohida jarayon bo'lib, u siqilish bilan birlashtirilmaydi, garchi pistonli ichki yonish dvigateli aralashmaning yonishidan ishlaydi. Dvigatelning ishlashi gaz taqsimlash mexanizmi bilan sinxronlashtiriladi - klapanlar krank mili tezligi bilan sinxron ravishda ochiladi va yopiladi. Yoqilg'i aralashmasini olish faqat chiqindi gazlar to'liq chiqqandan keyin amalga oshiriladi.

Ichki yonuv dvigatellarining afzalliklari

Eng mashhur dvigatellardan boshlash arziydi - in-lineto'rt silindrli birliklar. Afzalliklari orasida ixchamlik, engil vazn, bitta silindrli kallak, yuqori texnik xizmat ko'rsatish mumkin.

Barcha turdagi ichki yonuv dvigatellari orasida bokschi motorlarini ham ajratib ko'rsatish mumkin. Ular yanada murakkab dizayn tufayli juda mashhur emas. Ular asosan poyga avtomobillarida qo'llaniladi. Afzalliklar orasida - mukammal birlamchi va ikkilamchi muvozanat va shuning uchun yumshoq ish. Krank mili ustida kamroq kuchlanish mavjud. Natijada, kam quvvat yo'qotadi. Dvigatelning og‘irlik markazi past va mashina yaxshi ishlov beradi.

Inline olti silindrli dvigatellar mukammal muvozanatlangan va jihozning o'zi juda muammosiz ishlaydi. Tsilindrlarning ko'pligiga qaramasdan, ishlab chiqarish qiymati juda yuqori emas. Shuningdek, siz xizmat ko'rsatish qobiliyatini ajratib ko'rsatishingiz mumkin.

Ichki yonuv dvigatellarining kamchiliklari

Pistonli ichki yonuv dvigatellarining asosiy kamchiligi hali ham zaharlilik va shovqin emas, balki past samaradorlikdir. Ichki yonish dvigatelida energiyaning atigi 20% haqiqiy mexanik ishlarga sarflanadi. Qolgan hamma narsa isitish va boshqa jarayonlarga sarflanadi. Dvigatellar atmosferaga azot oksidi, uglerod oksidi va turli aldegidlar kabi zararli moddalarni ham chiqaradi.