Ներքին այրման շարժիչի նպատակը և սարքը

2024 Հեղինակ: Erin Ralphs | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-19 17:01

Ավելի քան հարյուր տարի ներքին այրման շարժիչները օգտագործվել են որպես էլեկտրակայան մեքենաների և մեխանիզմների մեծ մասի համար: 20-րդ դարի սկզբին փոխարինեցին արտաքին այրման շոգեմեքենան։ Ներքին այրման շարժիչն այժմ ամենատնտեսողն ու արդյունավետն է այլ շարժիչների շարքում: Եկեք նայենք ներքին այրման շարժիչի սարքին։

Արարման պատմություն

Այս միավորների պատմությունը սկսվել է մոտ 300 տարի առաջ: Հենց այդ ժամանակ Լեոնարդո դա Վինչին մշակեց պարզունակ շարժիչի առաջին գծագիրը։ Այս ագրեգատի մշակումը խթան հաղորդեց ներքին այրման շարժիչի հավաքմանը, փորձարկմանը և շարունակական կատարելագործմանը:

1861 թվականին Դա Վինչին աշխարհին թողած գծագրերի համաձայն նրանք ստեղծեցին առաջին երկհարված շարժիչը։ Այն ժամանակ ոչ ոք չէր մտածում, որ բոլոր մեքենաները և այլ սարքավորումները կհամալրվեն նման կայանքներով, չնայած այն ժամանակ երկաթուղային սարքավորումների վրա օգտագործվում էին գոլորշու ագրեգատներ։

Առաջինը, ով մեքենաներում օգտագործեց ներքին այրման շարժիչներ,Հենրի Ֆորդն էր: Նա առաջինն էր, ով գիրք գրեց ներքին այրման շարժիչի նախագծման և շահագործման մասին։ Ford-ն առաջինն էր, ով հաշվարկեց այս շարժիչների արդյունավետությունը:

Ներքին այրման շարժիչների դասակարգում

Զարգացման գործընթացում ներքին այրման շարժիչի սարքն ավելի բարդացավ։ Նրա նպատակը, սակայն, մնաց նույնը. Ներքին այրման շարժիչների մի քանի հիմնական տեսակներ կան, որոնք այսօր ամենաարդյունավետն են:

Առաջինը՝ արդյունավետության և տնտեսության առումով՝ փոխադարձ միավորներ։ Այս ագրեգատներում վառելիքի խառնուրդի այրումից առաջացած էներգիան փոխակերպվում է շարժման միացնող ձողերի և ծնկաձողային լիսեռի համակարգի միջոցով։

Կարբյուրացված ներքին այրման շարժիչի ընդհանուր դասավորությունը ոչնչով չի տարբերվում մյուս շարժիչներից: Բայց այրվող խառնուրդը պատրաստվում է անմիջապես կարբյուրատորում: Ներարկումն իրականացվում է ընդհանուր կոլեկտորի մեջ, որտեղից վակուումի ազդեցության տակ խառնուրդը մտնում է բալոններ, որտեղից հետո այն լուսավորվում է մոմի էլեկտրական լիցքաթափումից։

Ներարկման շարժիչը տարբերվում է կարբյուրատորային շարժիչից նրանով, որ վառելիքը յուրաքանչյուր բալոնին մատակարարվում է անմիջապես առանձին վարդակների միջոցով: Այնուհետև բենզինը օդի հետ խառնելուց հետո վառելիքը բռնկվում է մոմի կայծից։

Դիզելային շարժիչը տարբերվում է բենզինից. Համառոտ դիտարկենք դիզելային ներքին այրման շարժիչի սարքը: Բոցավառման համար օգտագործվող մոմեր չկան: Այս վառելիքը բռնկվում է բարձր ճնշման տակ: Արդյունքում դիզելային շարժիչը տաքանում է։ Ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան այրման ջերմաստիճանը: Ներարկումն իրականացվում է վարդակների միջոցով։

Ռոտոր-մխոցային շարժիչները նույնպես պատկանում են ներքին այրման շարժիչներին։ Այս ագրեգատներում ջերմային էներգիան իցվառելիքի այրումը ազդում է ռոտորի վրա: Այն ունի հատուկ ձև և հատուկ պրոֆիլ: Ռոտորի շարժման հետագիծը մոլորակային է (տարրը գտնվում է հատուկ խցիկի ներսում): Ռոտորը միաժամանակ կատարում է հսկայական թվով գործառույթներ՝ սա գազի բաշխումն է, ծնկաձև լիսեռի և մխոցի ֆունկցիան։

Կան նաև գազատուրբինային ներքին այրման շարժիչներ։ Այս ագրեգատներում ջերմային էներգիան փոխակերպվում է սեպաձև շեղբերով ռոտորի միջոցով: Այս մեխանիզմներն այնուհետև ստիպում են տուրբինին պտտվել։

Մխոցային շարժիչները համարվում են ամենահուսալի, ցածր սպասարկման և տնտեսող շարժիչները: Պտտվողները գործնականում չեն օգտագործվում զանգվածային ավտոմոբիլային տեխնոլոգիայի մեջ: Այժմ միայն ճապոնական Mazda-ն է արտադրում պտտվող մխոցային շարժիչներով մեքենաների մոդելներ։ 60-ականներին Chrysler-ի կողմից արտադրվում էին փորձառու մեքենաներ գազատուրբինային շարժիչներով, և դրանից հետո ոչ մի ավտոարտադրող չվերադարձավ այդ կայանքներ: Խորհրդային Միությունում տանկերի և դեսանտային նավերի որոշ մոդելներ կարճ ժամանակով հագեցած էին գազատուրբինային շարժիչներով։ Բայց հետո որոշվեց հրաժարվել նման էներգաբլոկներից։ Այդ իսկ պատճառով մենք դիտարկում ենք ներքին այրման շարժիչի սարքը՝ դրանք ամենահայտնին և արդյունավետն են։

ICE սարք

Շարժիչի պատյանում համակցված են մի քանի համակարգեր: Սա գլանների բլոկն է, որի մեջ գտնվում են հենց այրման պալատները: Վերջինում վառելիքի խառնուրդն այրվում է։ Նաև շարժիչը բաղկացած է կռունկի մեխանիզմից, որը նախատեսված է մխոցների էներգիան ծնկաձև լիսեռի պտույտի վերածելու համար: Էլեկտրաէներգիայի շենքումԲլոկն ունի նաև գազի բաշխման մեխանիզմ։ Նրա խնդիրն է ապահովել ընդունման և արտանետման փականների ժամանակին բացումը և փակումը: Շարժիչը չի կարողանա աշխատել առանց ներարկման, բռնկման և արտանետման համակարգի:

Էներգաբլոկը միացնելիս վառելիքի և օդի խառնուրդը բալոններին մատակարարվում է բաց ընդունման փականների միջոցով: Այնուհետև այն բռնկվում է մոմերի էլեկտրական լիցքաթափումից: Երբ խառնուրդը բռնկվում է, և գազերը սկսում են ընդլայնվել, մխոցի վրա ճնշումը կավելանա: Վերջինս շարժման մեջ կմտնի և կհանգեցնի ծնկաձև լիսեռի պտտմանը:

Ներքին այրման շարժիչի նախագծումը և աշխատանքը այնպիսին են, որ շարժիչը աշխատում է որոշակի ցիկլերով: Այս ցիկլերը անընդհատ կրկնվում են բարձր հաճախականությամբ։ Սա ապահովում է ծնկաձև լիսեռի շարունակական պտույտը:

Երկհարված ներքին այրման շարժիչների շահագործման սկզբունքը

Երբ շարժիչը միանում է, մխոցը, որը շարժվում է ծնկաձև լիսեռի պտույտով, սկսում է շարժվել։ Երբ այն հասնում է իր ամենացածր կետին և սկսում է բարձրանալ, վառելիքը մատակարարվում է բալոնին:

Վեր բարձրանալիս մխոցը սեղմում է խառնուրդը: Երբ այն հասնում է վերին մեռած կետին, մոմը վառում է խառնուրդը էլեկտրական լիցքաթափման պատճառով: Գազերն ակնթարթորեն ընդարձակվում են և մղում մխոցը ներքև։

Այնուհետև մխոցի արտանետման փականը բացվում է, և այրման արտադրանքները բալոններից դուրս են գալիս արտանետման համակարգ: Այնուհետև, կրկին հասնելով ներքևի կետին, մխոցը կսկսի շարժվել դեպի վեր: ծնկաձև լիսեռը մեկ պտույտ կանի։

Երբ սկսվում է նորըմխոցի շարժումը, ընդունման փականները կրկին կբացվեն, և վառելիքի խառնուրդը կմատակարարվի: Այն կզբաղեցնի այրման արտադրանքի զբաղեցրած ամբողջ ծավալը, և ցիկլը նորից կկրկնվի: Շնորհիվ այն բանի, որ նման շարժիչներում մխոցները աշխատում են միայն երկու ցիկլով, ավելի քիչ շարժումներ են կատարվում, ի տարբերություն չորս հարվածային ներքին այրման շարժիչի: Նվազեցված շփման կորուստները: Բայց այս շարժիչները ավելի տաքանում են:

Երկհարված էներգաբլոկներում մխոցը կատարում է նաև գազի բաշխման մեխանիզմի դեր։ Շարժման գործընթացում բացվում և փակվում են վառելիքի խառնուրդի մուտքի և արտանետվող գազերի բացվածքները: Չորս հարվածային շարժիչների համեմատ գազի վատթարագույն փոխանակումը նման շարժիչների հիմնական թերությունն է: Արտանետվող գազերի ժամանակ հզորությունը զգալիորեն կորչում է։

Ներկայումս երկհարված շարժիչներն օգտագործվում են մոպեդների, սկուտերների, նավակների, բենզինային սղոցների և ցածր էներգիայի այլ մեքենաներում:

Չորս հարված

Այս տեսակի ներքին այրման շարժիչի սարքը փոքր-ինչ տարբերվում է երկհարվածից։ Գործողության սկզբունքը նույնպես մի փոքր տարբերվում է. Մեկ ծնկաձև լիսեռի պտտման համար կա չորս հարված:

Առաջին քայլը այրվող խառնուրդի մատակարարումն է շարժիչի բալոնին: Շարժիչը, վակուումի ազդեցության տակ, խառնուրդը ներծծում է գլան: Մխոցը մխոցում այս պահին իջնում է: Մուտքի փականը բաց է, և ատոմացված բենզինը և օդը կմտնեն այրման պալատ:

Հաջորդը գալիս է սեղմման հարվածը: Ներմուծման փականը փակվում է, և մխոցը շարժվում է դեպի վեր: Այս դեպքում մխոցում խառնուրդը զգալիորեն սեղմվում է: Ճնշման պատճառով խառնուրդըտաքանում է. Ճնշումը մեծացնում է համակենտրոնացումը։

Հաջորդում է երրորդ աշխատանքային ցիկլը։ Երբ մխոցը գրեթե հասնում է իր վերին դիրքին, բռնկման համակարգը միանում է: Մի կայծ ցատկում է մոմի վրա, և խառնուրդը բռնկվում է։ Գազերի ակնթարթային ընդարձակման և պայթյունի էներգիայի տարածման պատճառով մխոցը ճնշման տակ շարժվում է դեպի ներքև։ Չորս հարվածային շարժիչի շահագործման այս ցիկլը հիմնականն է: Մնացած երեք միջոցները չեն ազդում ստեղծագործության ստեղծման վրա և օժանդակ են։

Չորրորդ ցիկլում սկսվում է թողարկման փուլը: Երբ մխոցը հասնում է այրման խցիկի հատակին, արտանետվող փականը բացվում է, և արտանետվող գազերը դուրս են գալիս սկզբում արտանետման համակարգ, այնուհետև մթնոլորտ:

Ահա, թե ինչ սարքն ու սկզբունքը ունի չորս հարված ներքին այրման շարժիչը, որը տեղադրված է մեքենաների մեծ մասի գլխարկների տակ։

Օժանդակ համակարգեր

Մենք ուսումնասիրեցինք ներքին այրման շարժիչի սարքը. Բայց ցանկացած շարժիչ չէր կարող աշխատել, եթե այն հագեցած չլիներ լրացուցիչ համակարգերով։ Նրանց մասին կխոսենք ստորև։

Բոցավառում

Այս համակարգը էլեկտրական սարքավորումների մի մասն է։ Այն նախատեսված է վառելիքի խառնուրդը բռնկող կայծեր ձևավորելու համար:

Համակարգը ներառում է մարտկոց և գեներատոր, բռնկման կողպեք, կծիկ և հատուկ սարք՝ բոցավառման դիստրիբյուտոր։

ընդունման համակարգ

Անհրաժեշտ է, որպեսզի շարժիչն առանց ընդհատումների ներս մտնիօդ. Խառնուրդի ձևավորման համար անհրաժեշտ է թթվածին: Ինքնին բենզինը չի այրվի։ Հարկ է նշել, որ կարբյուրատորներում մուտքը միայն զտիչ է և օդային խողովակներ: Ժամանակակից մեքենաների ընդունման համակարգը ավելի բարդ է։ Այն ներառում է օդի ընդունիչ խողովակների տեսքով, զտիչ, շնչափող փական և ընդունիչ կոլեկտոր:

Էներգահամակարգ

Ներքին այրման շարժիչի սկզբունքից մենք գիտենք, որ շարժիչը պետք է ինչ-որ բան այրի: Դա բենզին է կամ դիզելային վառելիք։ Էներգահամակարգն ապահովում է վառելիքի մատակարարում շարժիչի աշխատանքի ընթացքում։

Ամենապրիմիտիվ դեպքում այս համակարգը բաղկացած է բաքից, ինչպես նաև վառելիքի գծից, ֆիլտրից և պոմպից, որոնք վառելիք են ապահովում կարբյուրատորին։ Ներարկման մեքենաներում էներգահամակարգը կառավարվում է ECU-ի կողմից:

Քսայուղային համակարգ

Քսայուղային համակարգը ներառում է նավթի պոմպ, ջրամբար, նավթի զտիչ: Դիզելային և հզոր բենզինային էներգաբլոկներն ունեն նաև սառնարան՝ քսանյութը մաքրելու համար։ Պոմպը շարժվում է ծնկաձև լիսեռով։

Եզրակացություն

Ահա թե ինչ է ներքին այրման շարժիչը։ Մենք ուսումնասիրեցինք սարքը և դրա աշխատանքի սկզբունքը, և այժմ պարզ է, թե ինչպես է աշխատում մեքենան, բենզասղոցը կամ դիզելային գեներատորը։