შიდა ძრავა: ტიპები, მოწყობილობა, უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

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

შიდა წვის ძრავა ერთ-ერთი უმარტივესი ძრავაა. ამ ერთეულებს ასე უწოდებენ, რადგან ცილინდრები ზედიზედ არის მოწყობილი. დგუშები ერთ ამწე ლილვს ბრუნავს, როდესაც ძრავა მუშაობს. ხაზოვანი ძრავა ერთ-ერთი პირველი იყო, რომელიც მანქანებზე დამონტაჟდა. ისინი შეიქმნა და აშენდა საავტომობილო ინდუსტრიის გარიჟრაჟზე.

როგორ დაიწყო ეს ყველაფერი?

თანამედროვე შიდა წვის ძრავის წინაპარი იყო ერთცილინდრიანი ძრავა. შექმნილია და აშენდა ეტიენ ლენუარის მიერ 1860 წელს. ზოგადად მიღებულია, რომ ეს ასეა, თუმცა იყო მცდელობები ამ ძრავისთვის პატენტის მოპოვების მცდელობები ჯერ კიდევ ლენუარამდე. მაგრამ ზუსტად მისი განვითარება რაც შეიძლება მსგავსია იმ დიზაინებთან, რომლებიც ამჟამად დამონტაჟებულია ყველაზე ბიუჯეტის სერიული სამგზავრო მანქანების კაპოტების ქვეშ.

ძრავას მხოლოდ ერთი ცილინდრი ჰქონდა და მისი სიმძლავრე 1,23 ცხენის ძალას უდრიდა, იმ დროს უზარმაზარი. შედარებისთვის, თანამედროვე „ოკა“1111-ს ორი ცილინდრი აქვს და მისი სიმძლავრე 30-დან 53 ცხენის ძალამდეა..

უფრო დიდი და ძლიერი

ლენუარის იდეა ბრწყინვალე აღმოჩნდა. ბევრი ინჟინერი და გამომგონებელიწლები და ძალისხმევა დახარჯა ძრავის მაქსიმალურად გაუმჯობესებაზე (რა თქმა უნდა, იმ ტექნიკური შესაძლებლობების დონეზე, რაც იმ დროს არსებობდა). მთავარი აქცენტი გაკეთდა ძალაუფლების გაზრდაზე.

თავიდან ყურადღება ერთ ცილინდრზე იყო კონცენტრირებული - ცდილობდნენ მისი ზომის გაზრდას. მაშინ ყველას მოეჩვენა, რომ ზომის გაზრდით შეგიძლიათ მიიღოთ მეტი ძალა. და მოცულობის ზრდა მაშინ ყველაზე მარტივი იყო. მაგრამ ერთი ცილინდრი არ იყო საკმარისი. მე მომიწია მნიშვნელოვნად გამეზარდა დანარჩენი დეტალები - შემაერთებელი ღერო, დგუში, ბლოკი.

ყველა ეს ძრავა აღმოჩნდა ძალიან არასტაბილური, ჰქონდა დიდი მასა. ასეთი ძრავის მუშაობის დროს, იყო უზარმაზარი განსხვავება დროში ნარევის ანთების ციკლებს შორის. ფაქტიურად ყველა დეტალი ასეთ დანაყოფში ატყდა და ირყევა, რამაც აიძულა ინჟინრები ეფიქრათ გამოსავალი. და მათ აღჭურვეს სისტემა ბალანსირებით.

ჩიხი გზა

მალე ყველასთვის ნათელი გახდა, რომ კვლევა ჩიხში შევიდა. Lenoir-ის ძრავა ვერ მუშაობდა ნორმალურად და სწორად, რადგან სიმძლავრის, წონის და ზომის თანაფარდობა საშინელი იყო. ცილინდრის მოცულობის ხელახლა გასაზრდელად ბევრი დამატებითი ენერგია იყო საჭირო. ბევრმა დაიწყო ძრავის შექმნის იდეა კოლაფსად განიხილოს. და ხალხი ისევ ცხენებითა და ურმებით იაროს, რომ არა ერთი ტექნიკური გამოსავალი.

დიზაინერებმა დაიწყეს იმის გაცნობიერება, რომ შესაძლებელია ამწე ლილვის როტაცია არა მხოლოდ ერთი დგუშით, არამედ რამდენიმე ერთდროულად. უმარტივესი იყო შიდა ძრავის დამზადება - მათ დაამატეს კიდევ რამდენიმე ცილინდრი.

მსოფლიოს შეეძლო ენახა პირველი ოთხცილინდრიანი ერთეული მე-19 საუკუნის ბოლოს. მისი სიმძლავრის თანამედროვე ძრავასთან შედარება შეუძლებელია. თუმცა, ეფექტურობის თვალსაზრისით, ის ყველა სხვა წინამორბედზე მაღალი იყო. სიმძლავრე გაიზარდა გაზრდილი სამუშაო მოცულობის გამო, ანუ ცილინდრების დამატებით. საკმაოდ სწრაფად, სხვადასხვა კომპანიის სპეციალისტებმა შეძლეს შექმნან მრავალცილინდრიანი ძრავები 12-ცილინდრიან მონსტრებამდე.

ოპერაციის პრინციპი

როგორ მუშაობს ICE? გარდა იმისა, რომ თითოეულ ძრავას აქვს ცილინდრის განსხვავებული რაოდენობა, ექვს ან ოთხ ცილინდრიანი ძრავი ერთნაირად მუშაობს. პრინციპი ეფუძნება ნებისმიერი შიდა წვის ძრავის ტრადიციულ მახასიათებლებს.

ბლოკში ყველა ცილინდრი განლაგებულია ერთ რიგში. ამწე ლილვი, რომელსაც ამოძრავებს დგუშები საწვავის წვის ენერგიის გამო, ერთადერთია ცილინდრ-დგუშის ჯგუფის ყველა ნაწილისთვის. იგივე ეხება ცილინდრის თავს. ის ერთადერთია ყველა ცილინდრისთვის. ყველა არსებული შიდა ძრავიდან შეიძლება გამოირჩეოდეს დაბალანსებული და გაუწონასწორებელი დიზაინი. ორივე ვარიანტს ქვემოთ განვიხილავთ.

ბალანსი

მნიშვნელოვანია ამწე ლილვის რთული დიზაინის გამო. დაბალანსების საჭიროება დამოკიდებულია ცილინდრების რაოდენობაზე. რაც უფრო მეტია ისინი კონკრეტულ ICE-ში, მით მეტი უნდა იყოს ბალანსი.

დაბალანსებული ძრავა შეიძლება იყოს მხოლოდ ის დიზაინი, სადაც არ არის ოთხი ცილინდრის მეტი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ექსპლუატაციის დროს გამოჩნდება ვიბრაცია, რომლის ძალაც შეძლებს ამწე ლილვის განადგურებას. თუნდაც იაფი ექვსცილინდრიანი ძრავებიბალანსერით უკეთესი იქნება ვიდრე ძვირადღირებული ხაზოვანი ოთხთვალები ბალანსერის ლილვების გარეშე. ასე რომ, ბალანსის გასაუმჯობესებლად, ხაზოვანი ოთხ დგუშიან ძრავას შეიძლება ზოგჯერ დასჭირდეს დასამაგრებელი ლილვების დაყენება.

ძრავის პოზიცია

ტრადიციული ოთხცილინდრიანი ერთეულები, როგორც წესი, დამონტაჟებულია გრძივად ან განივად მანქანის კაპოტის ქვეშ. მაგრამ ექვსცილინდრიანი ბლოკის დამონტაჟება შესაძლებელია მხოლოდ გრძივად და მეტი არაფერი (გარდა ვოლვოს ზოგიერთი მოდელისა და Chevrolet Epica მანქანებისა).

შიდა წვის ძრავას, რომელსაც აქვს ასიმეტრიული დიზაინი ამწე ლილვის მიმართ, ასევე აქვს მახასიათებლები. ხშირად ლილვი მზადდება კომპენსატორული ჩამოსხმით - ამ ჩამოსხმამ უნდა დაასუსტოს დგუშის სისტემის მუშაობის შედეგად წარმოქმნილი ინერციის ძალა.

Inline-ექვს დღეს უკვე ნაკლები პოპულარობა აქვს - ეს ყველაფერი საწვავის მნიშვნელოვანი მოხმარებისა და დიდი საერთო ზომების ბრალია. მიუხედავად ცილინდრის გრძელი ბლოკისა, ძრავა იდეალურად დაბალანსებულია.

ერთეულის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

გარდა რამდენიმე ნიუანსისა, შიდა წვის ძრავებს აქვთ იგივე უპირატესობები და იგივე უარყოფითი მხარეები, როგორც უმეტეს V- ძრავებსა და სხვა დიზაინის ძრავებს. ოთხცილინდრიანი ძრავა არის ყველაზე გავრცელებული, ყველაზე მარტივი და საიმედო. მასა შედარებით მსუბუქია, შეკეთების ხარჯები შედარებით დაბალია. ერთადერთი ნაკლი არის დიზაინის ბალანსის ლილვების ნაკლებობა. ეს არის საუკეთესო შიდა წვის ძრავა თანამედროვე მანქანებისთვის, თუნდაც საშუალო კლასისთვის. ასევე არის მცირე სიმძლავრის ხაზის ძრავები ნაკლებითცილინდრების რაოდენობა. მაგალითად, ორცილინდრიანი ეკონომიური SeAZ Oka 1111.

ექვსცილინდრიან ერთეულებს აქვთ იდეალური ბალანსი და აქ "ოთხის" ნაკლებობა კომპენსირდება. მაგრამ ბალანსისთვის ფასი უნდა გადაიხადოთ. ამიტომ, მიუხედავად "ოთხთან" შედარებით მნიშვნელოვნად უკეთესი მახასიათებლებისა, ეს შიდა წვის ძრავები ძრავში ცილინდრების ხაზოვანი განლაგებით ნაკლებად გავრცელებულია. ამწე ლილვი გრძელია, წარმოების ღირებულება საკმაოდ მაღალია, ზომები კი შედარებით დიდი.

ტექნიკური ლიმიტი

ახლა მე-19 საუკუნე არ არის, მაგრამ თანამედროვე ელექტროსადგურები ჯერ კიდევ შორს არიან ტექნიკური სრულყოფილებისგან. და აქ თანამედროვე ტურბინები და მაღალი ოქტანური საწვავიც კი არ დაეხმარება. შიდა წვის ძრავის ეფექტურობა არის დაახლოებით 20%, ხოლო დანარჩენი ენერგია იხარჯება ხახუნის, ინერციისა და დეტონაციისთვის. ბენზინის ან დიზელის მხოლოდ მეხუთედი წავა სასარგებლო სამუშაოზე.

უკვე შემუშავებული აქვს ძრავების ძირითადი თვისებები უდიდესი ეფექტურობით. ამავდროულად, წვის კამერებს და დგუშის ჯგუფს მნიშვნელოვნად მცირე მოცულობები და ზომები აქვთ. კომპაქტური ზომის გამო ნაწილებს ნაკლები ინერცია აქვთ - ეს ამცირებს დეტონაციის შედეგად დაზიანების ალბათობას.

კომპაქტური დგუშების დიზაინის მახასიათებლები გარკვეულ შეზღუდვებს აჩენს. შეკუმშვის მაღალი ხარისხით, მცირე ზომის გამო, მცირდება დგუშის წნევის გადაცემა დამაკავშირებელ ღეროზე. თუ დგუშებს აქვთ უფრო დიდი დიამეტრი, მაშინ შეუძლებელია ზუსტი დაბალანსებული სამუშაოს მიღება უზარმაზარი სირთულის გამო. BMW-ს თანამედროვე ძრავსაც კი აქვს ესხარვეზები, თუმცა ის გერმანელმა ინჟინრებმა შეიმუშავეს.

დასკვნა

სამწუხაროდ, ძრავის მშენებლობამ მიაღწია ტექნოლოგიურ ზღვარს. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მეცნიერებმა გააკეთეს სერიოზული ტექნიკური აღმოჩენები და მიაღწიონ უფრო მეტ ეფექტურობას შიდა წვის ძრავისგან. ასე რომ, ყველა იმედოვნებს, რომ დადგება ელექტრო მანქანების ერა.