Pistonlu daxili yanma mühərriki: tərif, təsnifat və iş prinsipi

2024 Müəllif: Erin Ralphs | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-02-19 12:21

Dünyada yüz ildən artıqdır ki, bütün təkərli avtomobillərdə əsas güc bloku porşenli daxili yanma mühərriki olmuşdur. 20-ci əsrin əvvəllərində meydana çıxan və buxar mühərrikini əvəz edən daxili yanma mühərriki 21-ci əsrdə qənaət və səmərəlilik baxımından ən gəlirli mühərrik növü olaraq qalır. Gəlin bu növ daxili yanma mühərrikinin necə işlədiyinə, necə işlədiyinə daha yaxından nəzər salaq, başqa pistonlu mühərriklərin nə olduğunu öyrənək.

Tərif, ICE xüsusiyyətləri

Elm və texnikanın inkişafı prosesində daxiliyanma mühərriklərinin konstruksiyası daim təkmilləşdirilmişdir. Mühərriklər öz effektivliyini sübut edə bildilər. Beləliklə, pistonlu daxili yanma mühərrikləri və bir alt növ olaraq, karbüratör və enjeksiyon mühərrikləri meydana çıxdı. Dizel mühərrikləri, fırlanan porşen və qaz turbin aqreqatları fərqləndirilə bilər.

Benzin ICEs

Ənənəvi porşenli mühərrik daxili yanma kamerası ilə təchiz olunub. Bu, mühərrik blokunun içərisindəki silindrdir. Yanacaq yandıqda, enerji sərbəst buraxılır, sonra krank şaftının mexaniki hərəkətinə çevrilir. Birləşdirici çubuqlar sisteminə və krank şaftına təsir edən pistonların translyasiya hərəkəti sayəsində volan fırlanır. Dizayn haqqında ətraflı məlumatı müvafiq GOST porşenli daxili yanma mühərrikində öyrənə bilərsiniz.

Karbüratörlü daxiliyanma mühərriki onunla fərqlənir ki, yanacaq və havanın işçi qarışığı xüsusi qurğuda - karbüratorda hazırlanır. Qarışıq vakuumla silindrlərə vurulur. Daha sonra şamdan alovlanır.

Injection ICE daha müasir dizayna malikdir. Burada ənənəvi mexaniki cihaz əvəzinə enerji sistemində elektron nozzlər var. Onlar birbaşa mühərrikin silindrlərinə dəqiq miqdarda yanacaq vurmaqdan məsuldurlar.

Dizel ICEs

Dizel porşenli daxili yanma mühərriki benzinli daxili yanma mühərriklərindən müəyyən struktur və əsas fərqlərə malikdir.

Bir şamdan bir qığılcım benzin qurğusunda alışdırmaq üçün istifadə olunursa, dizel mühərriklərində fərqli bir prinsip işləyir və parıltıdan başqa heç bir şam yoxdur. Dizel yanacağı injektorlar vasitəsilə silindrlərə daxil olur, hava ilə qarışır və sonra bütün qarışıq sıxılır, nəticədə yanma temperaturuna qədər qızdırılır.

Rotor pistonu

Fırlanan porşenli mühərrik vacibdirənənəvi ICE-dən fərqlənir. Qazlar xüsusi hissələrə və elementlərə təsir göstərir. Beləliklə, qazların təsiri altında hərəkət edən rotor səkkiz rəqəmi şəklində xüsusi bir kamerada hərəkət edir. Kamera pistonlar, vaxt və krank mili funksiyalarını yerinə yetirir. Kamera səkkiz rəqəminə bənzəyir.

Birləşdirilmiş vahidlər

Qaz turbinli daxiliyanma mühərriklərində istilik enerjisi xüsusi qanadları olan xüsusi rotorun fırlanması hesabına mexaniki enerjiyə çevrilir. Bu rotor turbin milini idarə edir.

Xüsusi porşenli və birləşdirilmiş daxili yanma mühərrikləri (və bunlar qaz turbinli mühərriklər və fırlanan mühərriklərdir) təhlükəsiz şəkildə qırmızı kitaba daxil edilə bilər. Bu gün yalnız Yapon Mazda fırlanan porşenli mühərrik istehsal edir. Crysler bir dəfə qaz turbinli daxili yanma mühərriklərinin eksperimental seriyası istehsal etdi, lakin bu, 60-cı illərdə idi və avtomobil istehsalçılarından heç biri bu günə qədər bu məsələyə qayıtmayıb.

Sovet İttifaqında çənlərdə və desant gəmilərində qaz turbinli daxiliyanma mühərrikləri quraşdırılırdı, lakin hətta orada da sonradan bu konstruksiyalı qurğulardan imtina etmək qərara alındı.

ICE cihazı

Mühərrik tək mexanizmdir. O, silindr bloku, krank mexanizmi hissələri, vaxt mexanizmi, enjeksiyon və egzoz sistemlərindən ibarətdir.

Yanma kamerası silindr blokunun içərisində yerləşir, burada yanacaq-hava qarışığı birbaşa alışır və yanma məhsulları pistonları işə salır. Krank vasitəsi iləmexanizm, yanacağın yanma enerjisi krank şaftına ötürülür. Vaxt mexanizmi suqəbuledici və buraxılış klapanlarının vaxtında açılmasını və bağlanmasını təmin etmək üçün lazımdır.

İş prinsipi

Mühərrik işə salındıqda, yanacaq və hava qarışığı suqəbuledici klapan vasitəsilə silindrlərə vurulur və alışma sistemi tərəfindən yaranan şamda bir qığılcımla alovlanır. Yanma zamanı qazlar əmələ gəlir. İstilik genişlənməsi baş verdikdə, artıq təzyiq pistonun hərəkətinə səbəb olur və bununla da krank mili fırlanır.

Pistonlu mühərriklərin işi dövri xarakter daşıyır. Pistonlu daxili yanma mühərrikinin dövrəsində ikidən dörd dövrə qədər ola bilər. Mühərrikin işləməsi zamanı dövrlər bir dəqiqə ərzində bir neçə yüz dəfə təkrarlanır. Beləliklə, krank mili davamlı olaraq dönə bilər.

İki vuruşlu ICE

Mühərrik işə salındıqda, porşen krank şaftının fırlanması ilə idarə olunur. Porşen alt ölü nöqtəyə çatdıqda və yuxarı hərəkət etməyə başlayanda silindr yanacaq-hava qarışığı ilə təchiz olunacaq.

Yuxarı hərəkət edərkən, porşen qarışığı sıxmağa başlayacaq. Piston yuxarı mövqeyə çatdıqda, bir qığılcım yaranacaq. Yanacaq-hava qarışığı alovlanacaq. Genişlənən qazlar pistonu aşağı itələyir.

Bu anda egzoz klapan açılacaq, onun vasitəsilə yanma məhsulları kameradan çıxa bilər. Sonra yenidən alt ölü nöqtəyə çatdıqda, piston TDC-yə səyahətinə başlayacaq. Bütün bu proseslər krank şaftının bir dövrəsində baş verir.

Nə vaxtpiston yeni bir hərəkətə başlayacaq, suqəbuledici klapan açılacaq və yanacaq-hava qarışığının yeni hissəsi işlənmiş qazları əvəz edəcək. Bütün proses yenidən başlayacaq. İki vuruşlu pistonlu daxili yanma mühərriki dörd vuruşludan daha az hərəkət edir. Sürtünmə itkisini azaldıb, lakin daha çox istilik yaradır.

Qaz paylama mexanizmi pistonla əvəz olunub. Piston hərəkət etdikcə, silindr blokundakı suqəbuledici və egzoz portları açılır və bağlanır. Dörd vuruşlu güc qurğusu ilə müqayisədə, iki vuruşlu bir mühərrikdə qaz mübadiləsi böyük bir çatışmazlıqdır. İşlənmiş qazlar buraxıldıqda səmərəlilik və güc itirilir.

İki vuruşlu porşenli daxili yanma mühərriklərinin bu çatışmazlığına baxmayaraq, onlar mopedlərdə, skuterlərdə, xarici mühərriklər kimi, zəncirlərdə istifadə olunur.

Dörd taktlı daxili yanma mühərriki

Dörd vuruşlu ICE-nin iki vuruşlu mühərrikin heç bir mənfi tərəfi yoxdur. Belə mühərriklər əksər avtomobillərdə və digər avadanlıqlarda quraşdırılır. Egzoz qazlarının qəbulu və çıxarılması ayrı bir prosesdir və bu, sıxılma ilə birləşdirilmir, baxmayaraq ki, pistonlu daxili yanma mühərriki qarışığın alovlanmasından işləyir. Mühərrikin işi qaz paylama mexanizmi ilə sinxronlaşdırılır - klapanlar krank mili sürəti ilə sinxron olaraq açılır və bağlanır. Yanacaq qarışığının qəbulu yalnız işlənmiş qazların tam çıxmasından sonra həyata keçirilir.

Daxili yanma mühərriklərinin üstünlükləri

Ən populyar mühərriklərdən - sıralı mühərriklərdən başlamağa dəyərdörd silindrli qurğular. Üstünlüklər arasında yığcamlıq, yüngül çəki, bir silindr başlığı, yüksək davamlılıq var.

Bütün növ daxili yanma mühərrikləri arasında boksçu mühərrikləri də fərqləndirmək olar. Daha mürəkkəb dizayna görə çox məşhur deyillər. Onlar əsasən yarış avtomobillərində istifadə olunur. Üstünlüklər arasında - əla ilkin və ikincil balanslaşdırma və buna görə də yumşaq iş. Krank mili üzərində daha az gərginlik var. Nəticədə az enerji itkisi olur. Mühərrik aşağı ağırlıq mərkəzinə malikdir və avtomobil daha yaxşı idarə edir.

Inline altı silindrli mühərriklər mükəmməl balanslaşdırılmışdır və aqreqat özü çox rəvan işləyir. Silindrlərin çoxluğuna baxmayaraq, istehsal dəyəri çox yüksək deyil. Siz həmçinin davamlılığı vurğulaya bilərsiniz.

Daxili yanma mühərriklərinin çatışmazlıqları

Pistonlu daxili yanma mühərriklərinin əsas çatışmazlığı hələ də toksiklik və səs-küy deyil, zəif səmərəlilikdir. Daxili yanma mühərrikində enerjinin yalnız 20%-i faktiki mexaniki işə sərf olunur. Qalan hər şey istilik və digər proseslərə sərf olunur. Mühərriklər həmçinin azot oksidləri, dəm qazı və müxtəlif aldehidlər kimi zərərli maddələri atmosferə buraxır.