შიდა წვის ძრავის დანიშნულება და მოწყობილობა

2024 ავტორი: Erin Ralphs | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-19 17:07

ასზე მეტი წლის განმავლობაში შიდა წვის ძრავები გამოიყენება როგორც ელექტროსადგურები მანქანებისა და მექანიზმების უმეტესობისთვის. მე-20 საუკუნის დასაწყისში მათ შეცვალეს გარე წვის ორთქლის ძრავა. შიდა წვის ძრავა ახლა ყველაზე ეკონომიური და ეფექტურია სხვა ძრავებს შორის. მოდით შევხედოთ შიდა წვის ძრავის მოწყობილობას.

შექმნის ისტორია

ამ ერთეულების ისტორია დაიწყო დაახლოებით 300 წლის წინ. სწორედ მაშინ შეიმუშავა ლეონარდო და ვინჩიმ პრიმიტიული ძრავის პირველი ნახატი. ამ ერთეულის განვითარებამ ბიძგი მისცა შიდა წვის ძრავის აწყობას, ტესტირებას და მუდმივ გაუმჯობესებას.

1861 წელს, ნახატების მიხედვით, რომელიც და ვინჩიმ დატოვა მსოფლიოს, შექმნეს პირველი ორტაქტიანი ძრავა. იმ დროს არავის ეგონა, რომ ყველა მანქანა და სხვა აღჭურვილობა აღჭურვილი იქნებოდა ასეთი დანადგარით, თუმცა მაშინ ორთქლის დანაყოფები გამოიყენებოდა სარკინიგზო აღჭურვილობაზე.

პირველმა გამოიყენა შიდა წვის ძრავები მანქანებში,იყო ჰენრი ფორდი. მან პირველმა დაწერა წიგნი შიდა წვის ძრავის დიზაინისა და მუშაობის შესახებ. ფორდმა პირველმა გამოთვალა ამ ძრავების ეფექტურობა.

შიდაწვის ძრავების კლასიფიკაცია

დამუშავების პროცესში შიგაწვის ძრავის მოწყობილობა უფრო გართულდა. თუმცა მისი მიზანი იგივე დარჩა. არსებობს შიდა წვის ძრავების რამდენიმე ძირითადი ტიპი, რომლებიც დღეს ყველაზე ეფექტურია.

პირველი ეფექტურობისა და ეკონომიურობის თვალსაზრისით - ორმხრივი ერთეულები. ამ ერთეულებში საწვავის ნარევის წვის შედეგად წარმოქმნილი ენერგია გარდაიქმნება მოძრაობად შემაერთებელი ღეროებისა და ამწეების სისტემის მეშვეობით.

კარბუტერიანი შიდა წვის ძრავის ზოგადი განლაგება არაფრით განსხვავდება სხვა ძრავებისგან. მაგრამ აალებადი ნარევი მზადდება პირდაპირ კარბურატორში. ინექცია კეთდება საერთო კოლექტორში, საიდანაც ვაკუუმის გავლენით ნარევი შედის ცილინდრებში, სადაც შემდეგ ანათებს სანთლის ელექტრული გამონადენიდან.

საინექციო ძრავა განსხვავდება კარბურატორის ძრავისგან იმით, რომ საწვავი მიეწოდება თითოეულ ცილინდრს პირდაპირ ცალკეული საქშენებით. შემდეგ, ბენზინის ჰაერთან შერევის შემდეგ, სანთლის ნაპერწკალი აანთებს საწვავს.

დიზელის ძრავი განსხვავდება ბენზინისგან. მოკლედ განვიხილოთ დიზელის შიდა წვის ძრავის მოწყობილობა. სანთლები არ გამოიყენება ანთებისთვის. ეს საწვავი აალდება მაღალი წნევის ქვეშ. შედეგად, დიზელის ძრავა თბება. ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე წვის ტემპერატურა. ინექცია კეთდება საქშენების საშუალებით.

როტორ-დგუშიანი ძრავები ასევე მიეკუთვნება შიდა წვის ძრავებს. ამ ერთეულებში თერმული ენერგიასაწვავის წვა გავლენას ახდენს როტორზე. მას აქვს განსაკუთრებული ფორმა და განსაკუთრებული პროფილი. როტორის მოძრაობის ტრაექტორია პლანეტარულია (ელემენტი მდებარეობს სპეციალური კამერის შიგნით). როტორი ერთდროულად ასრულებს უამრავ ფუნქციას - ეს არის გაზის განაწილება, ამწე ლილვისა და დგუშის ფუნქცია.

ასევე არის გაზის ტურბინის შიდა წვის ძრავები. ამ ერთეულებში თერმული ენერგია გარდაიქმნება როტორის მეშვეობით სოლი ფორმის პირებით. ეს მექანიზმები აიძულებენ ტურბინას ბრუნავს.

დგუშის ძრავები ითვლება ყველაზე საიმედოდ, დაბალ ტექნიკურ და ეკონომიურად. მბრუნავი პრაქტიკულად არ გამოიყენება მასობრივი საავტომობილო ტექნოლოგიაში. ახლა მხოლოდ იაპონური Mazda აწარმოებს მანქანების მოდელებს, რომლებიც აღჭურვილია მბრუნავი დგუშის ძრავებით. გამოცდილი მანქანები გაზის ტურბინის ძრავებით აწარმოებდა Chrysler-ს 60-იან წლებში და ამის შემდეგ არც ერთი ავტომწარმოებელი არ დაბრუნებულა ამ დანადგარებში. საბჭოთა კავშირში ტანკებისა და სადესანტო გემების ზოგიერთი მოდელი მცირე ხნით აღჭურვილი იყო გაზ-ტურბინული ძრავებით. მაგრამ შემდეგ გადაწყდა ასეთი ელექტროსადგურების მიტოვება. სწორედ ამიტომ განვიხილავთ შიდაწვის ძრავის მოწყობილობას - ისინი ყველაზე პოპულარული და ეფექტურია.

ICE მოწყობილობა

ძრავის კორპუსში გაერთიანებულია რამდენიმე სისტემა. ეს არის ცილინდრის ბლოკი, რომელშიც მდებარეობს წვის კამერები. ამ უკანასკნელში საწვავის ნარევი იწვის. ასევე, ძრავა შედგება ამწე მექანიზმისგან, რომელიც შექმნილია დგუშების ენერგიის გადაქცევად ამწე ლილვის ბრუნვად. ელექტროენერგიის შენობაშიბლოკს ასევე აქვს გაზის განაწილების მექანიზმი. მისი ამოცანაა უზრუნველყოს მიმღები და გამონაბოლქვი სარქველების დროული გახსნა და დახურვა. ძრავა ვერ იმუშავებს ინექციის, აალების და გამონაბოლქვი სისტემის გარეშე.

ენერგეტიკული ერთეულის გაშვებისას, საწვავის და ჰაერის ნარევი მიეწოდება ცილინდრებს ღია შემშვები სარქველების მეშვეობით. შემდეგ ის აალდება სანთელზე ელექტრული გამონადენით. როდესაც ნარევი აალდება და აირები დაიწყებენ გაფართოებას, დგუშზე წნევა გაიზრდება. ეს უკანასკნელი მოძრაობს და გამოიწვევს ამწე ლილვის ბრუნვას.

შიდაწვის ძრავის დიზაინი და მუშაობა ისეთია, რომ ძრავა მუშაობს გარკვეულ ციკლებში. ეს ციკლები მუდმივად მეორდება მაღალი სიხშირით. ეს უზრუნველყოფს ამწე ლილვის უწყვეტ ბრუნვას.

ორტაქტიანი შიდაწვის ძრავების მუშაობის პრინციპი

როდესაც ძრავა იწყება, დგუში, რომელიც ამოძრავებს ამწე ლილვის ბრუნვას, იწყებს მოძრაობას. როდესაც ის მიაღწევს ყველაზე დაბალ წერტილს და იწყებს ასვლას, საწვავი მიეწოდება ცილინდრს.

ზედა ასვლისას დგუში შეკუმშავს ნარევს. როდესაც ის აღწევს ზედა მკვდარ ცენტრს, ნაპერწკალი ანთებს ნარევს ელექტრული გამონადენის გამო. აირები მყისიერად ფართოვდებიან და დგუშს ქვევით უბიძგებენ.

შემდეგ, იხსნება ცილინდრის გამონაბოლქვი სარქველი და წვის პროდუქტები გამოდის ცილინდრებიდან გამოსაბოლქვი სისტემაში. შემდეგ, ისევ მიაღწია ქვედა წერტილს, დგუში დაიწყებს ასვლას. ამწე ლილვი გააკეთებს ერთ შემობრუნებას.

როცა ახალი იწყებადგუშის მოძრაობა, შემომყვანი სარქველები კვლავ გაიხსნება და საწვავის ნარევი მიეწოდება. ის მიიღებს მთელ მოცულობას, რომელიც დაიკავეს წვის პროდუქტებმა და ციკლი კვლავ განმეორდება. იმის გამო, რომ ასეთ ძრავებში დგუშები მუშაობს მხოლოდ ორ ციკლში, ნაკლები მოძრაობა ხდება, განსხვავებით ოთხტაქტიანი შიდა წვის ძრავისგან. შემცირებული ხახუნის დანაკარგები. მაგრამ ეს ძრავები უფრო ცხელდება.

ორ ტაქტიან ელექტროსადგურებში დგუში ასევე ასრულებს გაზის განაწილების მექანიზმის როლს. გადაადგილების პროცესში იხსნება და იხურება საწვავის ნარევის შესასვლელი და გამონაბოლქვი აირების ღიობები. ყველაზე ცუდი გაზის გაცვლა ოთხტაქტიან ძრავებთან შედარებით ასეთი ძრავების მთავარი ნაკლია. გამონაბოლქვი აირების დროს სიმძლავრე მნიშვნელოვნად იკარგება.

ამჟამად, ორტაქტიანი ძრავები გამოიყენება მოპედებში, სკუტერებში, ნავებში, ბენზინის ხერხებსა და სხვა დაბალი სიმძლავრის მანქანებში.

ოთხტაქტიანი

ამ ტიპის შიდაწვის ძრავის მოწყობილობა ოდნავ განსხვავდება ორტაქტისგან. მოქმედების პრინციპი ასევე ოდნავ განსხვავებულია. ამწე ლილვის როტაციაზე არის ოთხი დარტყმა.

პირველი ნაბიჯი არის აალებადი ნარევის მიწოდება ძრავის ცილინდრში. ძრავა, ვაკუუმის გავლენის ქვეშ, შთანთქავს ნარევს ცილინდრში. ცილინდრში დგუში ამ მომენტში ეშვება. შესასვლელი სარქველი ღიაა და ატომიზებული ბენზინი და ჰაერი შევა წვის კამერაში.

შემდეგი მოდის შეკუმშვის ინსულტი. შემავალი სარქველი იხურება და დგუში მოძრაობს ზემოთ. ამ შემთხვევაში, ნარევი ცილინდრში მნიშვნელოვნად შეკუმშულია. ზეწოლის გამო, ნარევიათბობს. წნევა ზრდის კონცენტრაციას.

მოყვება მესამე სამუშაო ციკლი. როდესაც დგუში თითქმის აღწევს თავის ზედა პოზიციას, ანთების სისტემა აქტიურდება. სანთელზე ნაპერწკალი ხტება და ნარევი აალდება. აირების მყისიერი გაფართოებისა და აფეთქების ენერგიის გავრცელების გამო, დგუში წნევის ქვეშ მოძრაობს ქვემოთ. ოთხტაქტიანი ძრავის მუშაობის ეს ციკლი მთავარია. დანარჩენი სამი ზომა გავლენას არ ახდენს ნაწარმოების შექმნაზე და არის დამხმარე.

მეოთხე ციკლზე იწყება გამოშვების ფაზა. როდესაც დგუში წვის კამერის ფსკერს მიაღწევს, გამონაბოლქვი სარქველი იხსნება და გამონაბოლქვი აირები გამოდის ჯერ გამონაბოლქვი სისტემაში, შემდეგ კი ატმოსფეროში..

აქ არის ოთხტაქტიანი შიდაწვის ძრავის მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპი, რომელიც დამონტაჟებულია მანქანების უმეტესობის კაპოტების ქვეშ.

დამხმარე სისტემები

ჩვენ შევისწავლეთ შიდაწვის ძრავის მოწყობილობა. მაგრამ ნებისმიერი ძრავა ვერ იმუშავებდა, თუ იგი არ იქნებოდა აღჭურვილი დამატებითი სისტემებით. მათზე ქვემოთ ვისაუბრებთ.

ანთება

ეს სისტემა არის ელექტრომოწყობილობის ნაწილი. იგი შექმნილია ნაპერწკლების შესაქმნელად, რომლებიც ანთებს საწვავის ნარევს.

სისტემა მოიცავს ბატარეას და გენერატორს, ანთების საკეტს, კოჭს და სპეციალურ მოწყობილობას - ანთების დისტრიბუტორს.

მიმღები სისტემა

აუცილებელია იმისათვის, რომ ძრავა შეუფერხებლად შევიდესსაჰაერო. ნარევის შესაქმნელად საჭიროა ჟანგბადი. თავისთავად ბენზინი არ იწვის. უნდა აღინიშნოს, რომ კარბურატორებში წყალმიმღები არის მხოლოდ ფილტრი და საჰაერო მილები. თანამედროვე მანქანების ამწე სისტემა უფრო რთულია. მასში შედის ჰაერის მიმღები მილების სახით, ფილტრი, დროსელის სარქველი და შემშვები კოლექტორი.

ენერგეტიკული სისტემა

შიდაწვის ძრავის პრინციპიდან ვიცით, რომ ძრავს რაღაცის დაწვა სჭირდება. ეს არის ბენზინი ან დიზელის საწვავი. ენერგოსისტემა უზრუნველყოფს საწვავის მიწოდებას ძრავის მუშაობის დროს.

ყველაზე პრიმიტიულ შემთხვევაში ეს სისტემა შედგება ავზისგან, ასევე საწვავის ხაზისგან, ფილტრისა და ტუმბოსგან, რომლებიც საწვავს აწვდიან კარბუტერს. ინექციურ მანქანებში ენერგოსისტემა კონტროლდება ECU-ით.

შეზეთვის სისტემა

შეზეთვის სისტემა მოიცავს ზეთის ტუმბოს, წყალსატევს, ზეთის ფილტრს. დიზელსა და მძლავრ ბენზინზე მომუშავე ბლოკებს ასევე აქვთ გამაგრილებელი საპოხი მასალის გასაწმენდად. ტუმბოს ამოძრავებს ამწე ლილვი.

დასკვნა

ეს არის შიდაწვის ძრავა. ჩვენ გამოვიკვლიეთ მოწყობილობა და მისი მუშაობის პრინციპი და ახლა გასაგებია, როგორ მუშაობს მანქანა, ჯაჭვის ხერხი თუ დიზელის გენერატორი.