Tabako deguto poveikis žmogaus organizmui. Žalingas rūkymo poveikis žmogaus organizmui. Tabako deguto poveikis žmogaus organizmui

Tačiau šviečiančios dujos tiko ne tik apšvietimui.

Garbė sukurti komerciškai sėkmingą vidaus degimo variklį priklauso belgų mechanikui Jean Etienne Lenoir. Dirbdamas cinkavimo gamykloje, Lenuaras sugalvojo, kad dujiniame variklyje esantį oro ir kuro mišinį būtų galima uždegti naudojant elektros kibirkštį, ir pagal šią idėją nusprendė sukurti variklį. Išsprendęs pakeliui iškilusias problemas (stūmoklio kietas važiavimas ir perkaitimas, dėl kurio užstrigdavo) ir apgalvojęs variklio aušinimo ir tepimo sistemą, Lenoir sukūrė funkcionalų vidaus degimo variklį. 1864 metais buvo pagaminta daugiau nei trys šimtai šių įvairios galios variklių. Tapęs turtingas, Lenoiras nustojo toliau tobulinti savo mašiną, ir tai nulėmė jos likimą – ją iš rinkos išstūmė pažangesnis variklis, kurį sukūrė vokiečių išradėjas Augustas Otto ir gavo patentą už savo modelio išradimą. dujinis variklis 1864 m.

1864 metais vokiečių išradėjas Augusto Otto sudarė susitarimą su turtingu inžinieriumi Langenu, kad įgyvendintų savo išradimą – buvo sukurta įmonė Otto and Company. Nei Otto, nei Langenas neturėjo pakankamai žinių apie elektros inžineriją ir atsisakė elektrinio uždegimo. Jie atliko uždegimą atvira liepsna per vamzdelį. Otto variklio cilindras, skirtingai nei Lenoir variklio, buvo vertikalus. Besisukantis velenas buvo padėtas virš cilindro šone. Veikimo principas: besisukantis velenas pakėlė stūmoklį iki 1/10 cilindro aukščio, dėl to po stūmokliu susidarė išretėjusi erdvė ir buvo įsiurbiamas oro ir dujų mišinys. Tada mišinys užsidegė. Sprogimo metu slėgis po stūmokliu padidėjo iki maždaug 4 atm. Dėl šio slėgio stūmoklis pakilo, dujų tūris padidėjo ir slėgis sumažėjo. Stūmoklis, pirmiausia esant dujų slėgiui, o paskui inercijai, kilo, kol po juo susidarė vakuumas. Taigi variklyje buvo maksimaliai panaudota sudegusio kuro energija. Tai buvo pagrindinis originalus Otto atradimas. Po veiksmo prasidėjo stūmoklio eiga žemyn Atmosferos slėgis, o slėgiui cilindre pasiekus atmosferinį atsidarė išmetimo vožtuvas, stūmoklis savo mase išstūmė išmetamąsias dujas. Dėl pilnesnio degimo produktų išsiplėtimo šio variklio naudingumo koeficientas buvo gerokai didesnis už Lenoir variklio naudingumą ir siekė 15%, tai yra viršijo geriausių to meto garo mašinų efektyvumą. Be to, Otto varikliai buvo beveik penkis kartus ekonomiškesni nei Lenoir varikliai, jie iškart pradėti naudoti labai paklausus. Vėlesniais metais jų buvo pagaminta apie penkis tūkstančius. Nepaisant to, Otto sunkiai dirbo, kad pagerintų jų dizainą. Netrukus buvo panaudota alkūninė transmisija. Tačiau reikšmingiausias jo išradimas atsirado 1877 m., kai Otto gavo patentą naujam keturių taktų ciklo varikliui. Šis ciklas ir šiandien yra daugelio dujų ir benzininių variklių veikimo pagrindas.

Vidaus degimo variklių tipai

Stūmoklinis vidaus degimo variklis

Rotorinis vidaus degimo variklis

Dujų turbininis vidaus degimo variklis

• Stūmokliniai varikliai - degimo kamera yra cilindre, kur šiluminė energija degalai virsta mechaninė energija, kuris nuo stūmoklio transliacinio judėjimo, naudojant alkūninį mechanizmą, virsta sukamuoju.

ICE klasifikuojami:

a) Pagal paskirtį – skirstomi į transportinius, stacionarius ir specialiuosius.

b) Pagal naudojamo kuro rūšį – lengvas skystis (benzinas, dujos), sunkusis skystis (dyzelinas, jūrinis mazutas).

c) Pagal degiojo mišinio susidarymo būdą – išorinis (karbiuratorius, purkštukas) ir vidinis (vidaus degimo variklio cilindre).

d) Uždegimo būdu (priverstinis uždegimas, slėginis uždegimas, kaloringumas).

e) Pagal cilindrų išdėstymą, jie skirstomi į linijinius, vertikalius, priešingus su vienu ir dviem alkūniniais velenais, V formos su viršutiniu ir apatiniu alkūniniu velenu, VR formos ir W formos, vienos eilės ir dvigubus -eilės žvaigždės formos, H formos, dviejų eilių su lygiagrečiais alkūniniais velenais, "dvigubas ventiliatorius", rombo formos, trijų spindulių ir kai kurie kiti.

Benzino

Benzino karbiuratorius

Keturių taktų vidaus degimo variklių darbo ciklas trunka du pilnus švaistiklio apsisukimus, susidedančius iš keturių atskirų taktų:

1. suvartojimas,
2. įkrovos suspaudimas,
3. darbinis insultas ir
4. išleidimas (išmetimas).

Darbinių eigų pasikeitimą užtikrina specialus dujų paskirstymo mechanizmas, dažniausiai jį atstoja vienas arba du skirstomieji velenai, stūmikų ir vožtuvų sistema, tiesiogiai užtikrinanti fazės pasikeitimą. Kai kuriuose vidaus degimo varikliuose šiam tikslui buvo naudojamos ritės įvorės (Ricardo), turinčios įsiurbimo ir (arba) išmetimo angas. Cilindro ertmės susisiekimą su kolektoriais šiuo atveju užtikrino ritės rankovės radialiniai ir sukamieji judesiai, atidarant langus norimą kanalą. Dėl dujų dinamikos ypatumų – dujų inercijos, dujų vėjo atsiradimo laiko, įsiurbimo, galios eigos ir išmetimo taktų realiame keturtakčio ciklo sutapimo, tai vadinama. persidengiantis vožtuvo laikas. Kuo didesnis variklio darbinis greitis, tuo daugiau sutapimų fazių ir kuo jis didesnis, tuo mažesnis vidaus degimo variklio sukimo momentas esant mažiems sūkiams. Todėl šiuolaikiniuose vidaus degimo varikliuose vis dažniau naudojami įtaisai, kurie leidžia keisti vožtuvo laiką eksploatacijos metu. Tam ypač tinka varikliai su elektromagnetiniu vožtuvų valdymu (BMW, Mazda). Taip pat yra variklių su kintamu suspaudimo laipsniu (SAAB), kurių charakteristikos yra lankstesnės.

Dviejų taktų varikliai turi daugybę išdėstymo galimybių ir įvairiausių projektavimo sistemų. Pagrindinis bet kurio dvitakčio variklio principas yra tas, kad stūmoklis atlieka dujų paskirstymo elemento funkcijas. Darbo ciklas, griežtai tariant, susideda iš trijų taktų: jėgos takto, kuris tęsiasi nuo viršutinio negyvojo taško ( TDC) iki 20-30 laipsnių iki apatinio negyvojo taško ( BDC), prapūtimas, kuris iš tikrųjų sujungia įsiurbimą ir išmetimą bei suspaudimą, trunkantį nuo 20–30 laipsnių po BDC iki TDC. Išvalymas dujų dinamikos požiūriu yra silpnoji dvitakčio ciklo grandis. Viena vertus, neįmanoma užtikrinti visiško šviežio įkrovimo ir išmetamųjų dujų atskyrimo, todėl arba šviežio mišinio praradimas yra neišvengiamas, tiesiogine prasme skrendantis į išmetimo vamzdį (jei vidaus degimo variklis yra dyzelinis, mes kalbame apie nuostolius oro), kita vertus, galios smūgis trunka ne pusę apsisukimo, o mažiau, o tai savaime mažina efektyvumą. Tuo pačiu metu negalima padidinti itin svarbaus dujų mainų proceso, kuris keturtakčiame variklyje užima pusę darbo ciklo, trukmės. Dviejų taktų varikliuose vožtuvų laiko nustatymo sistemos gali nebūti. Tačiau, jei nekalbame apie supaprastintus pigius variklius, dvitaktis variklis yra sudėtingesnis ir brangesnis dėl privalomo orapūtės ar pripūtimo sistemos naudojimo; dėl padidėjusio cilindrinio-stūmoklinio variklio šiluminio įtempimo reikia brangesnių medžiagų. stūmokliai, žiedai ir cilindrų įdėklai. Stūmoklio dujų paskirstymo elemento funkcijų atlikimas reikalauja, kad jo aukštis būtų ne mažesnis nei stūmoklio eiga + prapūtimo langų aukštis, o tai mopede nėra kritiška, tačiau žymiai apsunkina stūmoklį net esant santykinai mažai galiai. Kai galia matuojama šimtais arklio galių, stūmoklio masės padidėjimas tampa labai rimtu veiksniu. Ricardo varikliuose įdiegtos vertikalios eigos skirstytuvo įvorės buvo bandymas sumažinti stūmoklio dydį ir svorį. Sistema pasirodė sudėtinga ir brangiai įgyvendinama, išskyrus aviaciją, tokie varikliai niekur kitur nebuvo naudojami. Išmetimo vožtuvai (su tiesioginio srauto vožtuvo prapūtimu) turi du kartus didesnį šiluminį intensyvumą, palyginti su keturtakčių variklių išmetimo vožtuvais ir blogiausios sąlygosšilumos išsklaidymui, o jų sėdynės turi ilgesnį tiesioginį kontaktą su išmetamosiomis dujomis.

Paprasčiausia veikimo tvarka ir sudėtingiausia konstrukcijos požiūriu yra Fairbanks-Morse sistema, pristatyta SSRS ir Rusijoje, daugiausia naudojant D100 serijos dyzelinius lokomotyvų dyzelinius variklius. Toks variklis yra simetriška dviejų velenų sistema su besiskiriančiais stūmokliais, kurių kiekvienas yra prijungtas prie savo alkūninio veleno. Taigi šis variklis turi du alkūninius velenus, mechaniškai sinchronizuotus; prijungtas prie išmetimo stūmoklių yra 20-30 laipsnių prieš įsiurbimo stūmoklius. Dėl šio pažangos pagerėja išpūtimo kokybė, kuri šiuo atveju yra tiesioginio srauto, ir pagerėja cilindro užpildymas, nes išpūtimo pabaigoje išmetimo angos jau yra uždarytos. Dvidešimtojo amžiaus 30–40-aisiais buvo pasiūlytos schemos su skirtingų stūmoklių poromis - rombo formos, trikampės; Buvo aviaciniai dyzeliniai varikliai su trimis žvaigždės formos besiskiriančiais stūmokliais, iš kurių du buvo įsiurbimo ir vienas išmetimo. Dešimtajame dešimtmetyje Junkers pasiūlė vieno veleno sistemą su ilgais švaistikliais, sujungtais su viršutinių stūmoklių kaiščiais specialiomis svirtimis; viršutinis stūmoklis perdavė jėgas alkūniniam velenui per porą ilgų švaistiklio, o viename cilindre buvo trys veleno alkūnės. Ant svirties svirčių taip pat buvo kvadratiniai stūmokliai, skirti išvalyti ertmes. Dviejų taktų varikliai su skirtingais bet kokios sistemos stūmokliais turi daugiausia du trūkumus: pirma, jie yra labai sudėtingi ir dideli, antra, išmetimo stūmokliai ir įdėklai išmetimo angų srityje turi didelį temperatūros įtampą ir polinkį perkaisti. . Išmetimo stūmoklio žiedai taip pat yra termiškai įtempti ir linkę koksuoti bei prarasti elastingumą. Dėl šių savybių tokių variklių projektavimas yra nereikšminga užduotis.

CV varikliuose yra skirstomasis velenas ir išmetimo vožtuvai. Tai žymiai sumažina CPG medžiagų ir dizaino reikalavimus. Įsiurbimas vyksta per langus, esančius cilindro įdėkloje, atidaromus stūmokliu. Būtent taip sukonfigūruoti dauguma šiuolaikinių dvitakčių dyzelinių variklių. Lango plotas ir apatinėje dalyje esantis pamušalas daugeliu atvejų aušinami pripūtimo oru.

Tais atvejais, kai vienas pagrindinių reikalavimų varikliui yra sumažinti jo savikainą, jie naudojami skirtingi tipai alkūninės kameros kontūro lango-lango pūtimas - kilpa, grįžtama kilpa (deflektorius) įvairių modifikacijų. Variklio parametrams gerinti naudojamos įvairios projektavimo technikos – kintamo ilgio įsiurbimo ir išmetimo kanalai, apėjimo kanalų skaičius ir vieta, naudojami ritininiai vožtuvai, besisukantys dujų uždarymo vožtuvai, aukštį keičiantys įdėklai ir užuolaidos. langų (ir atitinkamai įsiurbimo ir išmetimo pradžia). Dauguma šių variklių yra pasyviai aušinami oru. Jų trūkumai – santykinai žema dujų mainų kokybė ir degiojo mišinio praradimas prapūtimo metu, esant keliems cilindrams, alkūninių kamerų sekcijas tenka atskirti ir sandarinti, alkūninio veleno konstrukcija tampa sudėtingesnė ir brangesnė.

Papildomi agregatai reikalingi vidaus degimo varikliams

Vidaus degimo variklio trūkumas yra tas, kad jis sukuria didžiausią galią tik siaurame sūkių diapazone. Todėl neatsiejama vidaus degimo variklio savybė yra transmisija. Tik tam tikrais atvejais (pavyzdžiui, lėktuvuose) galima apsieiti be sudėtingos transmisijos. Hibridinio automobilio, kuriame variklis visada veikia optimaliu režimu, idėja pamažu užkariauja pasaulį.

Be to, vidaus degimo varikliui reikia maitinimo sistemos (kuro ir oro tiekimui - kuro ir oro mišinio paruošimui), išmetimo sistemos (išmetamųjų dujų šalinimui), taip pat negali apsieiti be tepimo sistemos (skirtos sumažinti trinties jėgas). variklio mechanizmuose ir apsaugoti variklį nuo korozijos, taip pat kartu su aušinimo sistema palaikyti optimalų terminis režimas), aušinimo sistemos (optimalioms variklio šiluminėms sąlygoms palaikyti), paleidimo sistema (naudojami užvedimo būdai: elektrinis starteris, naudojant pagalbinį užvedimo variklį, pneumatinė, naudojant žmogaus raumenų jėgą), uždegimo sistema (uždegti kuro ir oro mišinį , naudojamas varikliuose su priverstiniu uždegimu).

taip pat žr

• Philippe'as Le Bonas yra prancūzų inžinierius, 1801 m. gavęs vidaus degimo variklio su dujų ir oro mišinio suspaudimu patentą.
• Rotorinis variklis: konstrukcijos ir klasifikacija
• Rotorinis stūmoklinis variklis (Wankel variklis)

Pastabos

Nuorodos

• Benas Knightas „Didėjanti rida“ // Straipsnis apie technologijas, mažinančias automobilių vidaus degimo variklių degalų sąnaudas

Vidaus degimo variklis (ICE)- labiausiai paplitęs lengvųjų automobilių variklio tipas. Šio tipo variklių veikimas pagrįstas dujų savybe kaitinant plėstis. Šilumos šaltinis variklyje yra kuro ir oro mišinys (degus mišinys).

Yra dviejų tipų vidaus degimo varikliai: benzininis ir dyzelinis. Benzininiame variklyje degusis mišinys (benzinas su oru) užsidega cilindro viduje nuo uždegimo žvakėje 3 susidariusios kibirkšties (3 pav.). Dyzeliniame variklyje degusis mišinys (dyzelinas su oru) užsidega suspaudimo būdu, o uždegimo žvakės nenaudojamos. Abiejų tipų varikliuose degimo metu susidarančio degiųjų dujų mišinio slėgis didėja ir perduodamas stūmokliui 7. Stūmoklis juda žemyn ir per švaistiklį 8 veikia alkūninį veleną 11, priversdamas jį suktis. Norint išlyginti trūkčiojimus ir tolygesnį alkūninio veleno sukimąsi, jo gale sumontuotas masyvus smagratis 9.

3 pav. Vieno cilindro variklio schema.

Panagrinėkime pagrindines vidaus degimo variklių sąvokas ir jų veikimo principą.

Kiekvienas cilindras 2 (4 pav.) turi stūmoklį 1. Jo aukščiausia padėtis vadinama viršutiniu negyvuoju tašku (TDC), o žemiausia padėtis – apatiniu negyvuoju centru (BDC). Stūmoklio nuvažiuotas atstumas nuo vieno mirusiojo taško iki kito vadinamas stūmoklio eiga. Vienu stūmoklio smūgiu alkūninis velenas pasisuks pusę apsisukimo.

4 pav. Cilindro diagrama

Degimo kamera (suspaudimas)- tai yra tarpas tarp cilindro galvutės ir stūmoklio, kai jis yra TDC.

Cilindro poslinkis- erdvė, kurią atlaisvina stūmoklis, kai jis juda iš TDC į BDC.

Variklio darbinis tūris- tai visų variklio cilindrų darbinis tūris. Jis išreiškiamas litrais, todėl dažnai vadinamas variklio darbiniu tūriu.

Bendras cilindro tūris- degimo kameros tūrio ir cilindro darbinio tūrio suma.

Suspaudimo laipsnis parodo, kiek kartų bendras cilindro tūris yra didesnis už degimo kameros tūrį. Benzininio variklio suspaudimo laipsnis yra 8...10, dyzelinio - 20...30.

Suspaudimą reikia skirti nuo suspaudimo laipsnio.

Suspaudimas- šis slėgis cilindre suspaudimo takto pabaigoje apibūdina variklio techninę būklę (nusidėvėjimo laipsnį). Jei suspaudimas yra didesnis arba lygus suspaudimo laipsniui, variklio būklė gali būti laikoma normalia.

Variklio galia- dydis, rodantis, kiek darbo variklis atlieka per laiko vienetą. Galia matuojama kilovatais (kW) arba arklio galiomis (AG), o viena arklio galia apytiksliai lygi 0,74 kW.

Variklio sukimo momentas yra skaitiniu būdu lygus jėgos, veikiančios stūmoklį plečiant dujas cilindre, sandaugai ir jo veikimo svirtis (alkūninio veleno spindulys yra atstumas nuo pagrindinio kakliuko ašies iki stūmoklio ašies). alkūninio veleno švaistiklio kakliuką). Sukimo momentas lemia automobilio ratų traukos jėgą: kuo didesnis sukimo momentas, tuo geresnė automobilio pagreičio dinamika.

Maksimalią galią ir sukimo momentą variklis išvysto esant tam tikriems alkūninio veleno sūkiams (nurodyti kiekvieno automobilio techninėse specifikacijose).

Taktiškumas- procesas (darbo ciklo dalis), kuris vyksta cilindre vieno stūmoklio eigos metu. Variklis, kurio veikimo ciklas vyksta keturiais stūmoklio taktais, vadinamas keturtakčiu, nepriklausomai nuo cilindrų skaičiaus.

Keturtakčio karbiuratoriaus variklio darbo ciklas. Jis teka viename cilindre tokia seka (5 pav.):

5 pav. Keturių taktų variklio darbo ciklas

6 pav. Keturių cilindrų variklio veikimo schema

1-as smūgis – įsiurbimas. Stūmokliui 3 judant žemyn, cilindre susidaro vakuumas, kuriam veikiant per atvirą įleidimo vožtuvą 1 į cilindrą iš maitinimo sistemos patenka degiųjų mišinių (kuro ir oro mišinys). Kartu su balione esančiomis likutinėmis dujomis degusis mišinys sudaro darbinį mišinį ir užima visą baliono tūrį;

2 taktas – suspaudimas. Stūmoklis juda aukštyn, veikiant alkūniniam velenui ir švaistikliui. Abu vožtuvai uždaromi ir darbinis mišinys suspaudžiamas iki degimo kameros tūrio;

3 taktas – galios smūgis arba išsiplėtimas. Suspaudimo takto pabaigoje tarp uždegimo žvakės elektrodų atsiranda elektros kibirkštis, kuri uždega darbinį mišinį (dyzeliniame variklyje darbinis mišinys užsidega savaime). Esant besiplečiančių dujų slėgiui, stūmoklis juda žemyn ir per švaistiklį sukelia alkūninio veleno sukimąsi;

4 priemonė – paleidimas. Stūmoklis juda aukštyn, o išmetamosios dujos išeina iš cilindro per atidarytą išmetimo vožtuvą 4.

Vėlesnio stūmoklio eigos metu cilindras vėl užpildomas darbinis mišinys, ir ciklas kartojasi.

Paprastai variklis turi kelis cilindrus. Buitiniai automobiliai paprastai turi keturių cilindrų variklius (dviejų cilindrų variklius Oka automobiliuose). Kelių cilindrų varikliuose cilindrų eigai seka vienas kitą tam tikra seka. Darbinių taktų arba to paties pavadinimo taktų kaitaliojimas kelių cilindrų variklių cilindruose tam tikra seka vadinamas variklio cilindrų veikimo tvarka. Cilindrų degimo tvarka keturių cilindrų variklyje dažniausiai yra I -3-4-2 arba rečiau I -2-4-3, kur skaičiai atitinka cilindrų numerius, pradedant nuo variklio priekio. Schema pav. 6 apibūdina eigas, vykstančias cilindruose per pirmąjį alkūninio veleno apsisukimą. Variklio veikimo tvarka turi būti žinoma, kaip teisingai prijungti aukštos įtampos laidus prie uždegimo žvakių, kai nustatomas uždegimo laikas, ir dėl vožtuvų šiluminių tarpų reguliavimo sekos.

Tiesą sakant, bet koks tikras variklis yra daug sudėtingesnis nei supaprastinta grandinė, parodyta Fig. 3. Panagrinėkime tipinius variklio konstrukcijos elementus ir jų veikimo principus.

Bet kuris vairuotojas susidūrė su vidaus degimo varikliu. Šis elementas montuojamas visuose senuose ir moderniuose automobiliuose. Žinoma, pagal dizaino ypatybes jie gali skirtis vienas nuo kito, tačiau beveik visi veikia tuo pačiu principu – kuro ir kompresijos.

Straipsnyje bus pasakyta viskas, ką reikia žinoti apie vidaus degimo variklį, charakteristikas, dizaino elementai, taip pat papasakos apie kai kuriuos veikimo niuansus ir Priežiūra.

Kas yra ICE

ICE – vidaus degimo variklis. Kaip tik ši santrumpa reiškia ir ne kitaip. Jį dažnai galima rasti įvairiose automobilių svetainėse, taip pat forumuose, tačiau, kaip rodo praktika, ne visi žmonės žino to prasmę.

Kas yra vidaus degimo variklis automobilyje? – Tai jėgos agregatas, varantis ratus. Vidaus degimo variklis yra bet kurio automobilio širdis. Be šios konstrukcinės dalies automobilis negali būti vadinamas automobiliu. Būtent šis blokas maitina viską, visus kitus mechanizmus, taip pat ir elektroniką.

Variklis susideda iš serijos konstrukciniai elementai, kuris gali skirtis priklausomai nuo cilindrų skaičiaus, įpurškimo sistemos ir kitų svarbių elementų. Kiekvienas gamintojas turi savo maitinimo bloko normas ir standartus, tačiau jie visi yra panašūs vienas į kitą.

Kilmės istorija

Vidaus degimo variklio sukūrimo istorija prasidėjo daugiau nei prieš 300 metų, kai Leonardo DaVinci padarė pirmąjį primityvų piešinį. Būtent jo plėtra buvo pagrindas sukurti vidaus degimo variklį, kurio konstrukciją galima stebėti bet kuriame kelyje.

1861 m. pagal DaVinci brėžinį buvo sukurtas pirmasis dvitaktis variklis. Tuo metu apie maitinimo bloko įrengimą nebuvo kalbama automobilio projektas, nors geležinkelyje jau buvo aktyviai naudojami garo vidaus degimo varikliai.

Pirmasis automobilį sukūrė ir vidaus degimo variklius plačiu mastu pristatė legendinis Henry Fordas, kurio automobiliai iki tol buvo itin populiarūs. Jis pirmasis išleido knygą „Variklis: jo struktūra ir veikimo schema“.

Henry Fordas pirmasis apskaičiavo tokį naudingą koeficientą kaip vidaus degimo variklio efektyvumas. Šis legendinis žmogus laikomas automobilių pramonės pirmtaku, taip pat ir lėktuvų pramonės dalimi.

Šiuolaikiniame pasaulyje vidaus degimo varikliai yra plačiai naudojami. Jie montuojami ne tik automobiliuose, bet ir aviacijoje, o dėl dizaino ir priežiūros paprastumo montuojami ant daugelio tipų transporto priemonių ir kaip kintamosios srovės elektros generatoriai.

Variklio veikimo principas

Kaip veikia automobilio variklis? – Šį klausimą užduoda daugelis vairuotojų. Į šį klausimą pasistengsime pateikti kuo išsamesnį ir glausčiausią atsakymą. Vidaus degimo variklio veikimo principas grindžiamas dviem veiksniais: įpurškimo ir suspaudimo momentu. Šiais veiksmais variklis paverčia viską.

Jei atsižvelgsime į tai, kaip veikia vidaus degimo variklis, verta suprasti, kad yra taktų, kurie padalina vienetus į vientakčius, dvitakčius ir keturtakčius. Priklausomai nuo to, kur sumontuotas vidaus degimo variklis, išskiriami ciklai.

Šiuolaikiniai automobilių varikliai aprūpinti puikiai subalansuotomis ir puikiai veikiančiomis keturtakčiomis „širdelėmis“. Tačiau vientakčiai ir dvitakčiai varikliai dažniausiai montuojami ant mopedų, motociklų ir kitos įrangos.

Taigi, pažvelkime į vidaus degimo variklį ir jo veikimo principą, naudodami benzininio variklio pavyzdį:

1. Kuras į degimo kamerą patenka per įpurškimo sistemą.
2. Uždegimo žvakės sukuria kibirkštį, o kuro ir oro mišinys užsidega.
3. Stūmoklis, esantis cilindre, nusileidžia esant slėgiui, kuris varo alkūninį veleną.
4. Alkūninis velenas per sankabą ir pavarų dėžę perduoda judesį į varomuosius velenus, kurie savo ruožtu varo ratus.

Kaip veikia vidaus degimo variklis?

Automobilio variklio sandarą galima vertinti pagal pagrindinio jėgos agregato veikimo ciklus. Smūgis – tai savotiški vidaus degimo variklių ciklai, be kurių neįmanoma apsieiti. Panagrinėkime automobilio variklio veikimo principą iš ciklo pusės:

1. Injekcija. Stūmoklis juda žemyn, o tai atidaro atitinkamos cilindro galvutės įleidimo vožtuvą ir degimo kamera užpildoma oro ir kuro mišiniu.
2. Suspaudimas. Stūmoklis juda į VTM ir aukščiausiame taške atsiranda kibirkštis, o tai reiškia, kad mišinys, kuris yra slėgis, užsidega.
3. Darbo progresas. Stūmoklis juda į NTM, veikiamas uždegto mišinio ir susidarančių išmetamųjų dujų slėgiu.
4. Paleisti. Stūmoklis pajuda aukštyn, atsidaro išmetimo vožtuvas ir jis išstumia išmetamąsias dujas iš degimo kameros.

Visi keturi taktai taip pat vadinami faktiniais vidaus degimo variklio ciklais. Taigi, veikia standartinis keturtaktis benzininis variklis. Taip pat yra penkių taktų rotorinis variklis ir šešių taktų naujos kartos jėgos agregatai, bet Techninės specifikacijos ir šios konstrukcijos variklio veikimo režimai bus aptarti kituose mūsų portalo straipsniuose.

Bendra vidaus degimo variklio sandara

Vidaus degimo variklio struktūra yra gana paprasta tiems, kurie jau susidūrė su remontu, ir gana sunki tiems, kurie dar neturi idėjos apie šį įrenginį. Maitinimo blokas savo struktūroje apima keletą svarbių sistemų. Pasvarstykime bendras prietaisas variklis:

1. Įpurškimo sistema.
2. Cilindrų blokas.
3. Bloko galva.
4. Dujų paskirstymo mechanizmas.
5. Tepimo sistema.
6. Vėsinimo sistema.
7. Išmetamųjų dujų išmetimo mechanizmas.
8. Elektroninė variklio dalis.

Visi šie elementai lemia vidaus degimo variklio konstrukciją ir veikimo principą. Toliau verta pagalvoti, iš ko susideda automobilio variklis, būtent iš paties jėgos agregato:

1. Alkūninis velenas sukasi pačioje cilindrų bloko širdyje. Suaktyvina stūmoklių sistemą. Jis maudosi aliejuje, todėl yra arčiau alyvos keptuvės.
2. Stūmoklinė sistema (stūmokliai, švaistikliai, kaiščiai, įvorės, įdėklai, jungai ir alyvos žiedai).
3. Cilindro galvutė (vožtuvai, alyvos sandarikliai, skirstomasis velenas ir kiti paskirstymo elementai).
4. Alyvos siurblys – cirkuliuoja tepimo skystį visoje sistemoje.
5. Vandens siurblys (siurblys) - cirkuliuoja aušinimo skystį.
6. Dujų paskirstymo mechanizmo komplektas (diržas, ritinėliai, skriemuliai) užtikrina teisingą laiką. Be šio elemento negali veikti nei vienas vidaus degimo variklis, kurio veikimo principas paremtas taktais.
7. Uždegimo žvakės užtikrina mišinio užsidegimą degimo kameroje.
8. Įsiurbimo ir išmetimo kolektorius – jų veikimo principas pagrįstas degalų mišinio įsiurbimu ir išmetamųjų dujų išleidimu.

Bendra vidaus degimo variklio struktūra ir veikimas yra gana paprastas ir tarpusavyje susiję. Jei vienas iš elementų sugenda arba jo trūksta, tada operacija automobilių varikliai bus neįmanoma.

Vidaus degimo variklių klasifikacija

Automobilių varikliai skirstomi į keletą tipų ir klasifikacijų, priklausomai nuo vidaus degimo variklio konstrukcijos ir veikimo. Vidaus degimo variklių klasifikacija pagal tarptautinius standartus:

1. Dėl kuro mišinio įpurškimo tipo:
   • Kurie varomi skystuoju kuru (benzinu, žibalu, dyzelinu).
   • Tie, kurie varomi dujiniu kuru.
   • Tie, kurie veikia iš alternatyvių šaltinių (elektros).

1. Susideda iš darbo ciklų:
   • 2 taktų
   • 4 taktų

1. Pagal mišinio formavimo būdą:
   • su išoriniu mišinio formavimu (karbiuratorius ir dujų jėgos agregatai),
   • su vidinio mišinio formavimu (dyzelinas, turbodyzelinis variklis, tiesioginis įpurškimas)

1. Pagal darbinio mišinio uždegimo būdą:
   • su priverstiniu mišinio uždegimu (karbiuratorius, varikliai su tiesioginiu lengvojo kuro įpurškimu);
   • su slėginiu uždegimu (dyzeliniai varikliai).

1. Pagal cilindrų skaičių ir išdėstymą:
   • vieno, dviejų, trijų ir kt. cilindras;
   • viena eilė, dviguba eilė

1. Pagal cilindrų aušinimo būdą:
   • su skysčio aušinimu;
   • aušinamas oru.

Veikimo principai

Automobilių varikliai dirba skirtingu tarnavimo laiku. Tinkamai prižiūrint, paprasčiausi varikliai gali tarnauti 150 000 km. Tačiau kai kurie modernūs dyzeliniai varikliai, kurie montuojami sunkvežimiuose, gali atlaikyti iki 2 mln.

Kurdami variklį automobilių gamintojai dažniausiai orientuojasi į jėgos agregatų patikimumą ir technines charakteristikas. Atsižvelgiant į moderni tendencija, daugelis automobilių variklių yra sukurti trumpam, bet patikimam tarnavimo laikui.

Taigi vidutinis lengvojo automobilio jėgos agregato darbas yra 250 000 km. Ir tada yra keletas variantų: perdirbimas, sutartinis variklis arba kapitalinis remontas.

Priežiūra

Variklio priežiūra išlieka svarbiu veiksniu dirbant. Daugelis vairuotojų nesupranta šios sąvokos ir pasikliauja automobilių servisų patirtimi. Ką reiškia automobilio variklio priežiūra:

1. Variklio alyvos keitimas pagal techninių duomenų lapus ir gamintojo rekomendacijas. Žinoma, kiekvienas automobilių gamintojas nustato savo tepalų keitimo ribas, tačiau ekspertai rekomenduoja tepalą keisti kartą per 10 000 km benzininiams vidaus degimo varikliams, 12–15 tūkst. .
2. Alyvos filtrų keitimas. Tai atliekama kiekvieną kartą keičiant alyvą.
3. Pakeiskite kuro ir oro filtrus - kartą per 20 000 km.
4. Purkštukų valymas - kas 30 000 km.
5. Dujų paskirstymo mechanizmo keitimas - kartą per 40-50 tūkstančių kilometrų arba pagal poreikį.
6. Visos kitos sistemos yra tikrinamos kiekvienos priežiūros metu, nepriklausomai nuo to, kiek seniai buvo pakeisti elementai.

Laiku ir visiškai prižiūrint, pailgėja transporto priemonės variklio tarnavimo laikas.

Variklio modifikacijos

Tuningas – tai vidaus degimo variklio modifikavimas, siekiant padidinti tam tikrus rodiklius, tokius kaip galia, dinamika, sąnaudos ar kt. Šis judėjimas visame pasaulyje išpopuliarėjo 2000-ųjų pradžioje. Daugelis automobilių entuziastų pradėjo savarankiškai eksperimentuoti su savo jėgos agregatais ir skelbti nuotraukų instrukcijas pasauliniame tinkle.

Dabar galite rasti daug informacijos apie atliktus pakeitimus. Žinoma, ne visas šis derinimas turi vienodai gerą poveikį maitinimo bloko būklei. Taigi, verta suprasti, kad įsijungimo galia be išsamios analizės ir derinimo gali „sugadinti“ vidaus degimo variklį, o susidėvėjimo greitis padidės kelis kartus.

Remiantis tuo, prieš derindami variklį, turėtumėte atidžiai viską išanalizuoti, kad „nepatektumėte į bėdą“ su nauju jėgos agregatu arba, dar blogiau, nepatektumėte į avariją, kuri daugeliui gali būti pirmoji ir paskutinė. .

Išvada

Šiuolaikinių variklių dizainas ir savybės nuolat tobulinami. Taigi nebeįsivaizduojama viso pasaulio be išmetamųjų dujų, automobilių ir autoservisų. Veikiantį vidaus degimo variklį galima nesunkiai atpažinti iš jam būdingo garso. Vidaus degimo variklio veikimo principas ir struktūra yra gana paprasta, jei vieną kartą tai suprasite.

Kalbant apie techninę priežiūrą, tai padės pažvelgti į techninę dokumentaciją. Bet jei žmogus nėra tikras, kad gali savo rankomis atlikti automobilio techninę priežiūrą ar remontą, jis turėtų kreiptis į automobilių servisą.

Mažai kas žino, kad vidaus degimo variklį prieš 5 šimtmečius išrado legendinis inžinierius ir dizaineris Leonardo da Vinci. Tačiau po pirmojo piešimo prireikė dar 300 metų, kol buvo sukurti pirmieji prototipai, galintys visiškai veikti.

Variklių tipai

Pirmasis pilnavertis vidaus degimo variklio prototipas buvo sukurtas dar 1806 m., Kuris priklausė broliams Niepcier. Po šio svarbaus istorinio fakto buvo trumpas užliūlis.

Tačiau XIX amžiaus pabaigoje trys legendiniai vokiečiai pradėjo automobilių pramonę – Nicholas Otto, Gottlieb Daimler ir Wilhelm Maybach. Po to vidaus degimo varikliai gavo daugybę modifikacijų ir variantų, kurie naudojami ir šiandien.

Panagrinėkime, kokių tipų automobilių vidaus degimo varikliai egzistuoja, taip pat nurodykime variklių tipus:

• Garų variklis
• Dujinis variklis
• Karbiuratoriaus įpurškimo sistema
• Injektorius
• Dyzeliniai varikliai
• Dujinis variklis
• Elektros varikliai
• Rotaciniai stūmokliniai vidaus degimo varikliai

Garų variklis

Pirmuoju visaverčio vidaus degimo variklio atstovu reikėtų laikyti garo variklį, kuris buvo sumontuotas visuose transporto priemonių XIX a., iki kitų tipų variklių išradimo.

Tuo metu garo varikliais buvo montuojami lokomotyvai, automobiliai ir net primityvios triratės savaeigės transporto priemonės (panašios į motociklus). Šios klasės išradimas užkariavo visą pasaulį, tačiau XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje tapo neveiksmingas, nes garo transporto priemonės negalėjo pasiekti pakankamai didelio greičio.

Dujinis variklis

Benzininis variklis yra vidaus degimo variklis, kuris varomas benzinu. Degalai iš kuro bako tiekiami siurbliu (mechaniniu arba elektriniu) į įpurškimo sistemą. Taigi, pažiūrėkime, kokių tipų benzininiai varikliai yra:

• Su karbiuratoriumi.
• Įpurškimo tipas.

Šiuolaikinis pasaulis yra įpratęs, kad dauguma automobilių turi elektroninę degalų įpurškimo sistemą (purkštuką).

Karbiuratoriaus įpurškimo sistema

Karbiuratorius yra tam tikro tipo degalų įpurškimo įtaisas į įsiurbimo kolektorių ir toliau paskirstomas tarp cilindrų. Pirmasis primityvus karbiuratorius buvo sukurtas Vokietijoje XIX amžiaus pabaigoje ir turi beveik 100 vasaros istorija plėtra.

Karbiuratoriai būna vienos, dviejų, keturių ir šešių kamerų. Be to, yra gana daug prototipų.

Karbiuratoriaus veikimo principas yra gana paprastas: kuro siurblys tiekia degalus į plūdinę kamerą, kurioje benzinas mechaniškai praeina pro purkštukus (įpurškiamo kuro kiekį reguliuoja vairuotojas akceleratoriaus pedalu), ir tiekiamas į plūdės kamerą. įsiurbimo kolektorius. Karbiuratoriaus trūkumas yra tai, kad jis yra jautrus reguliavimui ir taip pat neatitinka tarptautinių aplinkosaugos standartų.

Injektorius

Įpurškimo variklis yra degalų įpurškimo į variklio cilindrus tipas. Įpurškimas gali būti mono arba padalintas.Šiandien ši sistema vis labiau tobulinama, siekiant sumažinti CO2 išmetimą į atmosferą. Įpurškimui naudojami purkštukai, kurie dyzeliniuose varikliuose pradėti naudoti dar anksčiau.

Perėjus prie šios sistemos, transporto priemonėse buvo pradėti montuoti elektroniniai variklio valdymo blokai, skirti reguliuoti oro ir degalų mišinio sudėtį, taip pat signalizuoti sistemos gedimus.

Dyzeliniai varikliai

Dyzelinis variklis yra variklio tipas, kuris naudoja dyzelinį kurą, pavyzdžiui, degųjį kurą. Pagrindinės variklio sistemos ir elementai yra identiški jo broliui benzinui, skirtumas yra įpurškimo sistemoje ir mišinio uždegime. Dyzeliniame variklyje nėra uždegimo žvakių, nes mišinio nereikia uždegti kibirkštimi.

Tokio tipo varikliuose sumontuotos pakaitinimo žvakės, kurios šildo degimo kameroje esantį orą, viršijantį užsidegimo temperatūrą. Po to per purkštukus tiekiamas purškiamas kuras, kuris dega, taip sukuriant pakankamą slėgį stūmokliui, kuris suka alkūninį veleną, varyti.

Turbodyzelinis variklis laikomas vienu iš dyzelinių vidaus degimo variklių potipių. Šiame variklyje yra sraigės formos turbina. Turbinos pagalba į variklį tiekiamas didesnis suspausto oro kiekis, kuris suteikia didesnį detonacijos efektą, dėl kurio variklis gali greičiau įsibėgėti.

Dujinis variklis

Dujiniai varikliai šiandien automobilių pramonėje beveik niekada nenaudojami gryna forma, nes dėl dažnų variklio gedimų jų visiškai atsisakoma. Vietoj to, benzininius automobilius dažnai galima rasti dujų įrenginiuose, o tai žymiai sutaupo degalų.

Dujos iš cilindro tiekiamos į pavarų dėžę, kuri paskirsto kurą tarp cilindrų, o tada degalai patenka tiesiai į degimo kameras. Tada dujos uždegamos uždegimo žvakių pagalba. Vienintelis naudojimo trūkumas dujų montavimas manoma, kad variklis praranda 20% savo potencialaus resurso.

Elektros varikliai

Nikolajus Tesla pirmą kartą pasiūlė naudoti elektrą automobiliams. Elektros varikliai šiandien nėra paplitę, nes akumuliatoriaus įkrovimas trunka tik iki 200 km, o degalinių, galinčių suteikti automobilio įkrovimo paslaugą, praktiškai nėra.

Gerai žinoma pasaulinė kompanija, elektromobilių gamintoja Tesla, toliau tobulina elektros variklius ir kasmet vartotojams pateikia naujų gaminių, kurių asortimentas didesnis be įkrovimo.

Hibridai

Turbūt patys geidžiamiausi varikliai šiandien. Tai benzininio vidaus degimo variklio ir elektros variklio mišinys. Yra keletas šio variklio veikimo variantų.

1. Variklis gali veikti naudojant kintamą maitinimo šaltinį. Iš pradžių transporto priemonė varoma benzinu, kol generatorius įkrauna akumuliatorių, o tada vairuotojas gali pereiti prie elektros energijos.
2. Variklis ir elektros variklis veikia vienu metu, o tai padeda sutaupyti degalų sąnaudas vienu ir tuo pačiu atstumu su kitų tipų vidaus degimo varikliais.

Rotaciniai stūmokliniai vidaus degimo varikliai

Rotorinis stūmoklinis jėgos agregatas nėra plačiai naudojamas automobilių pramonėje, nors galima rasti automobilių modelių, kuriuose naudojami tokio tipo vidaus degimo varikliai. Sukurti tokį variklį pasiūlė dizaineris Wankelis.

Judėjimas atliekamas dėl trijų dantų rotoriaus sukimosi, kuris leidžia atlikti bet kokį dyzelino, Stirlingo ar Otto 4 taktų ciklą nenaudojant specialaus dujų paskirstymo mechanizmo. Šis variklis buvo aktyviai naudojamas 80-ųjų 20 st.

Vandenilio variklis

ŽINOTI KAIP modernus pasaulis laikomas vandeniliniu varikliu. Automobilyje sumontuotas vandenilio tipo blokas. Skirtumas nuo benzininių variklių yra degalų tiekimas. Jei benzino degalai tiekiami tuo metu, kai stūmoklis grįžta į HTM, tai vandenilio jėgos blokui tuo metu, kai stūmoklis grįžta į HTM.

Ateityje planuojama sukurti uždaro tipo vandenilinį variklį, kai nereikės išleisti išmetamųjų dujų, o važiuojant 500 km automobilio savininkas galės pamiršti apie automobilio degalų papildymą.

Verta suprasti, kad automobiliai su tokiu varikliu nebus labai pigūs, kol jie visiškai neišstums benzino.

Išvada

Vidaus degimo varikliai turi gana daug tipų ir tipų, kad tiktų kiekvienam skoniui. Taigi, remiantis pasauline statistika, populiariausiais laikomi benzininiai, dyzeliniai ir hibridiniai jėgos agregatai. Tačiau viskas juda link to, kad žmonės nori atsisakyti benzino ir jo analogų naudojimo ir visiškai pereiti prie elektros energijos.

Variklio konstrukcijoje stūmoklis yra pagrindinis darbo proceso elementas. Stūmoklis pagamintas iš metalinio tuščiavidurio stiklo, esančio sferiniu dugnu (stūmoklio galvute) į viršų. Stūmoklio kreipiamoji dalis, kitaip vadinama sijonu, turi negilius griovelius, skirtus laikyti juose stūmoklio žiedus. Stūmoklio žiedų paskirtis, visų pirma, užtikrinti sandarumą tarp stūmoklio esančios erdvės, kurioje veikiant varikliui įvyksta momentinis benzino-oro mišinio degimas ir dėl to besiplečiančios dujos negalėtų apeiti gaubto ir veržtis po stūmokliu. . Antra, žiedai neleidžia alyvai, esančiai po stūmokliu, patekti į erdvę virš stūmoklio. Taigi, stūmoklio žiedai veikia kaip sandarikliai. Apatinis (apatinis) stūmoklio žiedas vadinamas alyvos grandiklio žiedu, o viršutinis (viršutinis) vadinamas suspaudimo žiedu, tai yra, užtikrinantis aukštą mišinio suspaudimo laipsnį.

Kai kuro-oro ar kuro mišinys patenka į cilindrą iš karbiuratoriaus ar purkštuko, stūmoklis, judėdamas aukštyn, suspaudžiamas ir užsidega nuo uždegimo žvakės elektros iškrovos (dyzeliniame variklyje mišinys užsidega savaime dėl staigus suspaudimas). Susidariusių degimo dujų tūris yra žymiai didesnis nei pradinio kuro mišinio, o išsiplėsdamos smarkiai stumia stūmoklį žemyn. Taigi kuro šiluminė energija paverčiama stūmoklio judėjimu cilindre atgal (aukštyn ir žemyn).

Toliau šį judesį reikia paversti veleno sukimu. Tai atsitinka taip: stūmoklio sienelės viduje yra kaištis, ant kurio pritvirtinta viršutinė švaistiklio dalis, pastaroji pasukamai pritvirtinta prie alkūninio veleno švaistiklio. Alkūninis velenas laisvai sukasi ant atraminių guolių, esančių vidaus degimo variklio karteryje. Stūmokliui pajudėjus švaistiklis pradeda sukti alkūninį veleną, iš kurio sukimo momentas perduodamas į transmisiją, o vėliau per pavarų sistemą į varomuosius ratus.

Variklio specifikacijos.Variklio charakteristikos Judant aukštyn ir žemyn, stūmoklis turi dvi pozicijas, vadinamas mirusiaisiais centrais. Viršutinis negyvasis centras (TDC) yra maksimalaus galvos ir viso stūmoklio pakėlimo momentas, po kurio jis pradeda judėti žemyn; apatinis negyvasis centras (BDC) yra žemiausia stūmoklio padėtis, po kurios pasikeičia krypties vektorius ir stūmoklis veržiasi aukštyn. Atstumas tarp TDC ir BDC vadinamas stūmoklio eiga, cilindro viršutinės dalies tūris, kai stūmoklis yra TDC, sudaro degimo kamerą, o didžiausias cilindro tūris, kai stūmoklis yra BDC, paprastai vadinamas bendru cilindro tūris. Skirtumas tarp bendro tūrio ir degimo kameros tūrio vadinamas darbiniu cilindro tūriu.
Bendras visų vidaus degimo variklio cilindrų darbinis tūris nurodytas variklio techninėse charakteristikose, išreikštas litrais, todėl kasdieniame gyvenime jis vadinamas variklio darbiniu tūriu. Antroji svarbiausia bet kurio vidaus degimo variklio charakteristika yra suspaudimo laipsnis (CR), apibrėžiamas kaip bendro tūrio, padalytos iš degimo kameros tūrio, santykis. Varikliuose su karbiuratoriumi CC svyruoja nuo 6 iki 14, dyzelinių - nuo 16 iki 30. Būtent šis rodiklis kartu su variklio tūriu lemia jo galią, efektyvumą ir kuro-oro mišinio degimo užbaigtumą, o tai daro įtaką degalų ir oro mišinio degimui. išmetamųjų teršalų toksiškumas veikiant vidaus degimo varikliui.
Variklio galia turi dvejetainį pavadinimą - arklio galiomis (AG) ir kilovatais (kW). Norint konvertuoti vienetus iš vieno į kitą, naudojamas koeficientas 0,735, tai yra, 1 AG. = 0,735 kW.
Keturių taktų vidaus degimo variklio darbo ciklą lemia du alkūninio veleno apsisukimai – pusė apsisukimų per taktą, atitinkantį vieną stūmoklio eigą. Jei variklis yra vieno cilindro, tada pastebimi jo veikimo netolygumai: staigus stūmoklio eigos pagreitis sprogstamojo mišinio degimo metu ir sulėtėjimas artėjant prie BDC ir toliau. Siekiant sustabdyti šį netolygumą, ant veleno variklio korpuso išorėje sumontuotas masyvus smagračio diskas su didele inercija, dėl kurio veleno sukimo momentas laikui bėgant tampa stabilesnis.

Vidaus degimo variklio veikimo principas
Šiuolaikinis automobilis, dažniausiai varomas vidaus degimo varikliu. Tokių variklių yra didžiulė įvairovė. Jie skiriasi tūriu, cilindrų skaičiumi, galia, sukimosi greičiu, naudojamu kuru (dyzeliniai, benzininiai ir dujiniai vidaus degimo varikliai). Tačiau iš esmės vidaus degimo variklio struktūra yra panaši.
Kaip veikia variklis ir kodėl jis vadinamas keturtakčiu vidaus degimo varikliu? Tai aišku apie vidaus degimą. Degalai dega variklio viduje. Kodėl 4 taktai variklis, kas tai? Iš tiesų, yra ir dvitakčių variklių. Tačiau automobiliuose jie naudojami itin retai.
Keturtaktis variklis vadinamas todėl, kad jo darbą galima suskirstyti į keturias lygias dalis. Stūmoklis pro cilindrą praeis keturis kartus – du kartus aukštyn ir du kartus žemyn. Eiga prasideda, kai stūmoklis yra žemiausiame arba aukščiausiame taške. Vairuotojų mechanikams tai vadinama viršutiniu negyvu centru (TDC) ir apatiniu negyvu centru (BDC).
Pirmasis smūgis yra įsiurbimo smūgis

Pirmasis smūgis, taip pat žinomas kaip įsiurbimo smūgis, prasideda nuo TDC (viršutinio mirusiojo centro). Judėdamas žemyn, stūmoklis įsiurbia oro ir kuro mišinį į cilindrą. Šis taktas veikia, kai yra atidarytas įsiurbimo vožtuvas. Beje, yra daug variklių su keliais įsiurbimo vožtuvais. Jų skaičius, dydis ir laikas, praleistas atviroje būsenoje, gali labai paveikti variklio galią. Yra variklių, kuriuose, priklausomai nuo slėgio ant dujų pedalo, priverstinai pailgėja įsiurbimo vožtuvų atidarymo laikas. Tai daroma siekiant padidinti įsiurbiamų degalų kiekį, kuris užsidegus padidina variklio galią. Šiuo atveju automobilis gali įsibėgėti daug greičiau.

Antrasis smūgis yra suspaudimo smūgis

Kitas variklio taktas yra suspaudimo eiga. Kai stūmoklis pasiekia apatinį tašką, jis pradeda kilti, taip suspaudžiant mišinį, kuris pateko į cilindrą įsiurbimo takto metu. Kuro mišinys suspaudžiamas iki degimo kameros tūrio. Kokia čia kamera? Laisva erdvė tarp stūmoklio viršaus ir cilindro viršaus, kai stūmoklis yra viršutiniame negyvajame taške, vadinama degimo kamera. Šio variklio veikimo ciklo metu vožtuvai yra visiškai uždaryti. Kuo tvirčiau jie uždaromi, tuo geresnis suspaudimas. Didelė svarbašiuo atveju turi stūmoklio, cilindro, stūmoklio žiedų būklę. Jei yra didelių tarpų, geras suspaudimas neveiks, todėl tokio variklio galia bus daug mažesnė. Galima patikrinti suspaudimą specialus prietaisas. Remiantis suspaudimo lygiu, galime padaryti išvadą apie variklio susidėvėjimo laipsnį.

Trečiasis smūgis yra jėgos smūgis

Trečiasis smūgis yra darbinis, pradedant nuo TDC. Neatsitiktinai jis vadinamas darbininku. Juk būtent šiame ritme ir įvyksta veiksmas, dėl kurio automobilis pajuda. Šiuo smūgiu pradeda veikti uždegimo sistema. Kodėl ši sistema taip vadinama? Taip, nes jis atsakingas už cilindre suspausto kuro mišinio uždegimą degimo kameroje. Veikia labai paprastai – sistemos uždegimo žvakė suteikia kibirkštį. Teisybės dėlei verta paminėti, kad prie uždegimo žvakės kibirkštis susidaro likus keliems laipsniams iki stūmoklio pasiekimo viršutiniame taške. Šiuos laipsnius šiuolaikiniame variklyje automatiškai reguliuoja automobilio „smegenys“.
Degalams užsiliepsnojus, įvyksta sprogimas - jo tūris smarkiai padidėja, priversdamas stūmoklį judėti žemyn. Šio variklio eigos vožtuvai, kaip ir ankstesniame, yra uždaryti.

Ketvirtasis smūgis yra atleidimo smūgis

Ketvirtas variklio taktas, paskutinis – išmetimas. Pasiekus apatinį tašką, po galios takto, variklio išmetimo vožtuvas pradeda atsidaryti. Tokių vožtuvų, pavyzdžiui, įsiurbimo vožtuvų, gali būti keli. Judėdamas aukštyn, stūmoklis per šį vožtuvą pašalina išmetamąsias dujas iš cilindro - jį vėdina. Suspaudimo laipsnis cilindruose priklauso nuo tikslaus vožtuvų veikimo, visiškas pašalinimas išmetamosios dujos ir reikiamas įsiurbiamo kuro-oro mišinio kiekis.

Dujų paskirstymo mechanizmas

Dujų paskirstymo mechanizmas (GRM) skirtas degalų įpurškimui ir išmetamųjų dujų išleidimui vidaus degimo varikliuose. Pats dujų paskirstymo mechanizmas yra padalintas į apatinį vožtuvą, kai skirstomasis velenas yra cilindrų bloke, ir viršutinį vožtuvą. Viršutinio vožtuvo mechanizmas reiškia, kad skirstomasis velenas yra cilindro galvutėje (cilindro galvutėje). Taip pat yra alternatyvių vožtuvų laiko nustatymo mechanizmų, tokių kaip rankovių laiko nustatymo sistema, desmodrominė sistema ir kintamos fazės mechanizmas.
Dviejų taktų varikliams vožtuvo paskirstymo mechanizmas atliekamas naudojant cilindro įleidimo ir išleidimo angas. Keturių taktų varikliams labiausiai paplitusi sistema yra viršutinis vožtuvas, kuris bus aptartas toliau.

Laiko matavimo prietaisas
Cilindrų bloko viršuje yra cilindro galvutė (cilindro galvutė) su skirstomuoju velenu, vožtuvais, stūmikliais arba svirtimis. Skirstomojo veleno pavaros skriemulys yra cilindro galvutės išorėje. Kad variklio alyva neištekėtų iš po vožtuvo dangčio, ant skirstomojo veleno kakliuko yra sumontuotas alyvos sandariklis. Pats vožtuvo dangtis sumontuotas ant alyvai atsparios tarpinės. Paskirstymo diržas arba grandinė pritvirtinama prie skirstomojo veleno skriemulio ir yra varoma alkūninio veleno pavara. Įtempimo ritinėliai naudojami diržui įtempti, o grandinės įtempimo batai. Paprastai paskirstymo diržas varo aušinimo sistemos vandens siurblį, uždegimo sistemos tarpinį veleną ir siurblio pavarą. aukštas spaudimasĮpurškimo siurblys (dyzelinui).
SU priešinga pusė skirstomasis velenas tiesiogine pavara arba diržu, gali varyti vakuuminį stiprintuvą, vairo stiprintuvą ar automobilio generatorių.

Skirstomasis velenas yra ašis su ant jo apdirbtais kumšteliais. Kumšteliai yra išilgai veleno taip, kad sukimosi metu, liesdamiesi su vožtuvo svirtimis, jie būtų spaudžiami tiksliai pagal variklio galios eigą.
Yra varikliai su dviem skirstomaisiais velenais (DOHC) ir daugybe vožtuvų. Kaip ir pirmuoju atveju, skriemulius varo vienas paskirstymo diržas ir grandinė. Kiekvienas skirstomasis velenas uždaro vieno tipo įsiurbimo arba išmetimo vožtuvą.
Vožtuvas spaudžiamas svirtimi (ankstyvosios variklių versijos) arba stūmikliu. Yra dviejų tipų stūmikliai. Pirmoji – stūmikliai, kur tarpas reguliuojamas kalibravimo poveržlėmis, antrasis – hidrauliniai stūmikliai. Hidraulinis čiaupas sušvelnina smūgį į vožtuvą dėl jame esančios alyvos. Nereikia reguliuoti atstumo tarp kumštelio ir čiaupo viršaus.

alkūninis mechanizmas

Alkūninis mechanizmas (toliau sutrumpintai CSM) yra variklio mechanizmas. Pagrindinė alkūninio veleno paskirtis yra pakeisti stūmoklio grįžtamuosius judesius cilindro formosį alkūninio veleno sukimosi judesius vidaus degimo variklyje ir atvirkščiai.

KShM įrenginys
Stūmoklis

Stūmoklis turi cilindro formą, pagamintą iš aliuminio lydinių. Pagrindinė šios dalies funkcija – virsti mechaninis darbas dujų slėgio pokytis arba atvirkščiai – slėgio padidėjimas dėl slenkančio judėjimo.
Stūmoklį sudaro dugnas, galvutė ir sijonas, kurie atlieka visiškai skirtingas funkcijas. Stūmoklio dugnas, kuris yra plokščias, įgaubtas arba išgaubtas, turi degimo kamerą. Galvutėje yra išpjauti grioveliai, kuriuose yra stūmoklio žiedai (suspaudimo ir alyvos grandiklis). Suspaudimo žiedai neleidžia dujoms pūsti į variklio karterį, o stūmoklio alyvos grandiklio žiedai padeda pašalinti alyvos perteklių nuo vidinių cilindro sienelių. Sijone yra du įvorės, kurios užtikrina stūmoklio kaiščio, jungiančio stūmoklį su švaistikliu, vietą.

Antspauduotas arba kaltinis plieninis (rečiau titano) švaistiklis turi šarnyrinius sujungimus. Pagrindinis švaistiklio vaidmuo yra perduoti stūmoklio jėgą alkūniniam velenui. Švaistiklio konstrukcija numato, kad yra viršutinė ir apatinė galvutės, taip pat strypas su I sekcija. Viršutinėje galvutėje ir įvorėse yra besisukantis („plūduriuojantis“) stūmoklio kaištis, o apatinė galvutė yra nuimama, todėl galima glaudžiai prisijungti prie veleno kakliuko. Moderni technologija kontroliuojamas apatinės galvutės padalijimas leidžia labai tiksliai sujungti jos dalis.

Smagratis sumontuotas alkūninio veleno gale. Šiandien plačiai naudojami dvigubos masės smagračiai, turintys dviejų elastingai sujungtų diskų formą. Smagračio žiedinė pavara tiesiogiai dalyvauja užvedant variklį per starterį.

Blokas ir cilindro galvutė

Cilindrų blokas ir cilindro galvutė yra išlieti iš ketaus (rečiau aliuminio lydinių). Cilindrų bloke yra aušinimo apvalkalai, alkūninio veleno ir skirstomojo veleno guolių lovos, taip pat instrumentų ir komponentų tvirtinimo taškai. Pats cilindras veikia kaip stūmoklių kreiptuvas. Cilindro galvutėje yra degimo kamera, įsiurbimo ir išmetimo angos, specialios srieginės kiaurymės uždegimo žvakėms, įvorės ir presuotos sėdynės. Cilindrų bloko ir galvutės jungties sandarumą užtikrina tarpinė. Be to, cilindro galvutė uždaroma štampuotu dangteliu, o tarp jų, kaip taisyklė, yra sumontuota alyvai atsparios gumos tarpinė.