შიდა წვის ძრავის მონტაჟი. ბენზინის ძრავა: მოწყობილობა, მუშაობის პრინციპი, უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

თითოეულ ჩვენგანს აქვს კონკრეტული მანქანა, მაგრამ მხოლოდ რამდენიმე მძღოლი ფიქრობს იმაზე, თუ როგორ მუშაობს მანქანის ძრავა. ასევე აუცილებელია გვესმოდეს, რომ მხოლოდ სერვის სადგურზე მომუშავე სპეციალისტებმა უნდა იცოდნენ მანქანის ძრავის მოწყობილობა. მაგალითად, ბევრ ჩვენგანს აქვს სხვადასხვა ელექტრონული მოწყობილობა, მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ ჩვენ უნდა გავიგოთ, როგორ მუშაობენ ისინი. ჩვენ უბრალოდ ვიყენებთ მათ დანიშნულებისამებრ. თუმცა, მანქანასთან დაკავშირებით სიტუაცია ოდნავ განსხვავებულია.

ეს ყველას გვესმის მანქანის ძრავაში გაუმართაობის გამოჩენა პირდაპირ გავლენას ახდენს ჩვენს ჯანმრთელობასა და ცხოვრებაზე.მგზავრობის ხარისხი, ისევე როგორც მანქანაში მყოფი ადამიანების უსაფრთხოება, ხშირად დამოკიდებულია ელექტროსადგურის სწორ მუშაობაზე. ამ მიზეზით, გირჩევთ, ყურადღება მიაქციოთ ამ სტატიის შესწავლას იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს მანქანის ძრავა და რისგან შედგება.

საავტომობილო ძრავის განვითარების ისტორია

ორიგინალური ლათინურიდან თარგმნა, ძრავა ან ძრავა ნიშნავს "მართვას". დღეს ძრავას უწოდებენ სპეციალურ მოწყობილობას, რომელიც შექმნილია ენერგიის ერთ-ერთი სახეობის მექანიკურად გადაქცევისთვის. დღეს ყველაზე პოპულარულია შიდა წვის ძრავები, რომელთა ტიპები განსხვავებულია. პირველი ასეთი ძრავა გამოჩნდა 1801 წელს, როდესაც ფრანგმა ფილიპ ლე ბონმა დააპატენტა ძრავა, რომელიც მუშაობდა ნათურის გაზზე. ამის შემდეგ ავგუსტ ოტომ და ჟან ეტიენ ლენუარმა წარმოადგინეს თავიანთი დიზაინი. ცნობილია, რომ ავგუსტ ოტო იყო პირველი, ვინც დააპატენტა 4 ტაქტიანი ძრავა. აქამდე ძრავის სტრუქტურა პრაქტიკულად უცვლელი დარჩა.

1872 წელს ამერიკული ძრავის დებიუტი შედგა, რომელიც ნავთზე მუშაობდა. თუმცა, ამ მცდელობას ძნელად შეიძლება ეწოდოს წარმატებული, რადგან ნავთი ჩვეულებრივ ცილინდრებში არ აფეთქდა. 10 წლის შემდეგ გოტლიბ დაიმლერმა წარმოადგინა ძრავის თავისი ვერსია, რომელიც მუშაობდა ბენზინზე და საკმაოდ კარგად მუშაობდა.

განიხილეთ თანამედროვე ტიპის მანქანის ძრავებიდა გაარკვიე, რომელ მათგანს ეკუთვნის შენი მანქანა.

მანქანის ძრავების ტიპები

ვინაიდან შიდა წვის ძრავა ჩვენს დროში ყველაზე გავრცელებულად ითვლება, განვიხილოთ ძრავების ტიპები, რომლებითაც დღეს თითქმის ყველა მანქანაა აღჭურვილი. ICE შორს არის საუკეთესო ტიპის ძრავისგან, მაგრამ ის გამოიყენება ბევრ მანქანაში.

მანქანის ძრავის კლასიფიკაცია:

• დიზელის ძრავები. დიზელის საწვავი ცილინდრებს მიეწოდება სპეციალური საქშენების საშუალებით. ამ ძრავებს არ სჭირდებათ ელექტროენერგია მუშაობისთვის. მათ ეს მხოლოდ ელექტროსადგურის დასაწყებად სჭირდებათ.
• ბენზინის ძრავები. ისინი ასევე ინექციურია. დღეისათვის გამოიყენება რამდენიმე სახის საინექციო სისტემა და. ასეთი ძრავები მუშაობს ბენზინზე.
• გაზის ძრავები. ამ ძრავებს შეუძლიათ გამოიყენონ შეკუმშული ან თხევადი გაზი. ეს აირები წარმოიქმნება ხის, ნახშირის ან ტორფის აირისებრ საწვავად გადაქცევით.

შიდა წვის ძრავის მუშაობა და დიზაინი

მანქანის ძრავის მუშაობის პრინციპი- ეს არის კითხვა, რომელიც თითქმის ყველა მანქანის მფლობელს აინტერესებს. ძრავის სტრუქტურის პირველი გაცნობისას ყველაფერი ძალიან რთულად გამოიყურება. თუმცა, სინამდვილეში, ფრთხილად შესწავლის დახმარებით, ძრავის დიზაინი საკმაოდ გასაგები ხდება. საჭიროების შემთხვევაში, ცოდნა ძრავის მუშაობის პრინციპის შესახებ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცხოვრებაში.

1. ცილინდრიანი ბლოკიარის ერთგვარი საავტომობილო კორპუსი. მის შიგნით არის არხის სისტემა, რომელიც გამოიყენება ელექტროსადგურის გაგრილებისა და შეზეთვისთვის. იგი გამოიყენება როგორც დამატებითი აღჭურვილობის საფუძველი, როგორიცაა კარკასი და ა.შ.

2. დგუში, რომელიც არის ღრუ ლითონის მინა. მის ზედა ნაწილზე არის "ღარები" დგუშის რგოლებისთვის.

3. დგუშის რგოლები.ბოლოში განლაგებულ რგოლებს ზეთის საფხეკი რგოლები ეწოდება, ზედა რგოლებს კი შეკუმშვის რგოლები. ზედა რგოლები უზრუნველყოფენ საწვავის/ჰაერის ნარევის შეკუმშვის ან შეკუმშვის მაღალ დონეს. რგოლები გამოიყენება წვის კამერის შებოჭილობის უზრუნველსაყოფად და ასევე, როგორც ლუქები, რათა თავიდან აიცილონ ზეთი წვის პალატაში შესვლისგან.

4. ამწე მექანიზმი.პასუხისმგებელია დგუშის მოძრაობის ორმხრივი ენერგიის გადაცემაზე ძრავის ამწე ლილვზე.

ბევრმა მძღოლმა არ იცის, რომ სინამდვილეში, შიდა წვის ძრავის მუშაობის პრინციპი საკმაოდ მარტივია. პირველ რიგში, იგი შედის წვის პალატაში საქშენებიდან, სადაც ის ერევა ჰაერს. შემდეგ ის ასხივებს ნაპერწკალს, რომელიც ანთებს ჰაერის/საწვავის ნარევს და იწვევს მის აფეთქებას. ამის შედეგად წარმოქმნილი აირები დგუშის ქვევით გადაადგილდებიან, რის დროსაც იგი შესაბამის მოძრაობას ამწე ლილვზე გადასცემს. ამწე ლილვი იწყებს გადაცემის როტაციას. ამის შემდეგ, სპეციალური გადაცემათა ნაკრები გადასცემს მოძრაობას წინა ან უკანა ღერძის ბორბლებზე (დამოკიდებულია ამძრავზე, შესაძლოა ოთხივეზე).

ასე მუშაობს მანქანის ძრავა. ახლა თქვენ ვერ მოტყუვდებით არაკეთილსინდისიერი სპეციალისტების მიერ, რომლებიც განახორციელებენ თქვენი მანქანის ელექტროსადგურის შეკეთებას.

რომელშიც მის სამუშაო ღრუში (წვის კამერა) დამწვარი საწვავის ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება მექანიკურ სამუშაოდ. არის შიგაწვის ძრავები: დგუში e, რომელშიც აიროვანი წვის პროდუქტების გაფართოების სამუშაო ხორციელდება ცილინდრში (აღიქმება დგუში, რომლის უკუ მოძრაობა გარდაიქმნება ამწე ლილვის ბრუნვის მოძრაობაში) ან გამოიყენება უშუალოდ. მანქანით ამოძრავებულ მანქანაში; გაზის ტურბინა e, რომელშიც წვის პროდუქტების გაფართოების სამუშაო აღიქმება როტორის პირებით; რეაქტიული e, რომელშიც გამოიყენება საქშენიდან წვის პროდუქტების გადინების შედეგად წარმოქმნილი რეაქტიული წნევა. ტერმინი "შიდა წვის ძრავა" ძირითადად გამოიყენება დგუშიანი ძრავებისთვის.

ისტორიის მინიშნება

შიდა წვის ძრავის შექმნის იდეა პირველად შემოგვთავაზა ჰ. ჰაიგენსმა 1678 წელს; საწვავად უნდა გამოეყენებინათ დენთი. პირველი მოქმედი გაზის შიდა წვის ძრავა დააპროექტა E. Lenoir-მა (1860 წ.). ბელგიელმა გამომგონებელმა A. Beau de Rocha-მ შესთავაზა (1862) შიდა წვის ძრავის ოთხტაქტიანი ციკლი: შეწოვა, შეკუმშვა, წვა და გაფართოება, გამონაბოლქვი. გერმანელმა ინჟინერებმა E. Langen-მა და N. A. Otto-მ შექმნეს უფრო ეფექტური გაზის ძრავა; ოტომ ააშენა ოთხტაქტიანი ძრავა (1876 წ.). ორთქლის ძრავის ინსტალაციასთან შედარებით, ასეთი შიდა წვის ძრავა იყო უფრო მარტივი და კომპაქტური, უფრო ეკონომიური (ეფექტურობა აღწევდა 22%), ჰქონდა უფრო დაბალი ხვედრითი წონა, მაგრამ მას უფრო მაღალი ხარისხის საწვავი მოითხოვდა. 1880-იან წლებში. OS Kostovich-მა ააგო პირველი ბენზინის კარბურატორის დგუშის ძრავა რუსეთში. 1897 წელს რ. დიზელმა შესთავაზა შეკუმშვის-ანთების ძრავა. 1898–99 წლებში ლუდვიგ ნობელის ქარხანაში (სანქტ-პეტერბურგი) აწარმოებდნენ დიზელიზეთზე მუშაობა. შიდა წვის ძრავის გაუმჯობესებამ შესაძლებელი გახადა მისი გამოყენება სატრანსპორტო მანქანებზე: ტრაქტორი (აშშ, 1901 წ.), თვითმფრინავი (ო. და ვ. რაიტი, 1903 წ.), ვანდალის მოტორიანი გემი (რუსეთი, 1903 წ.), დიზელის ლოკომოტივი. (დაპროექტებულია Ya.M. Gakkel, რუსეთი, 1924 წ.).

კლასიფიკაცია

შიდა წვის ძრავების დიზაინის ფორმების მრავალფეროვნება განსაზღვრავს მათ ფართო გამოყენებას ტექნოლოგიის სხვადასხვა დარგში. შიდა წვის ძრავები შეიძლება დაიყოს შემდეგი კრიტერიუმების მიხედვით : აღნიშვნით (სტაციონარული ძრავები - მცირე ელექტროსადგურები, საავტომობილო, საზღვაო, დიზელი, ავიაცია და ა.შ.); სამუშაო ნაწილების მოძრაობის ბუნება(ძრავები ორმხრივი დგუშებით; მბრუნავი დგუშის ძრავები - ვანკელის ძრავები); ცილინდრების მოწყობა(ბოქსერი, in-line, რადიალური, V- ფორმის ძრავები); სამუშაო ციკლის განხორციელების გზა(ოთხტაქტიანი, ორტაქტიანი ძრავები); ცილინდრების რაოდენობის მიხედვით[2-დან (მაგალითად, მანქანა "ოკა") 16-მდე (მაგალითად, "Mercedes-Benz" S 600)]; აალებადი ნარევის აალების მეთოდი[ბენზინის ძრავები დადებითი ანთებით (ნაპერწკალი აალებადი ძრავები, DsIZ) და დიზელის ძრავები შეკუმშვით აალებათ]; ნარევის ფორმირების მეთოდი[გარე ნარევის წარმოქმნით (წვის კამერის გარეთ - კარბურატორი), ძირითადად ბენზინის ძრავები; შიდა ნარევის წარმოქმნით (წვის კამერაში - ინექციური), დიზელის ძრავებით]; გაგრილების სისტემის ტიპი(თხევადი გაგრილებული ძრავები, ჰაერით გაგრილებული ძრავები); camshaft ადგილმდებარეობა(ძრავი ზედა ამწე ლილვით, ქვედა ლილვით); საწვავის ტიპი (ბენზინი, დიზელი, გაზის ძრავა); ცილინდრების შევსების გზა (ბუნებრივ ასპირაციული ძრავები - "ატმოსფერული", სუპერდამუხტული ძრავები). ბუნებრივ ასპირირებულ ძრავებში ჰაერის ან წვადი ნარევის შეყვანა ხდება ცილინდრში არსებული ვაკუუმის გამო დგუშის შეწოვის დროს; სუპერდამუხტულ (ტურბოდამუხტულ) ძრავებში ჰაერი ან წვადი ნარევი შეჰყავთ სამუშაო ცილინდრში წნევის ქვეშ. წარმოქმნილი კომპრესორის მიერ ძრავის გაზრდილი სიმძლავრის მისაღებად.

სამუშაო პროცესები

საწვავის წვის აირისებრი პროდუქტების წნევის გავლენის ქვეშ, დგუში ახორციელებს ორმხრივ მოძრაობას ცილინდრში, რომელიც გარდაიქმნება ამწე ლილვის ბრუნვით მოძრაობად ამწე მექანიზმის გამოყენებით. ამწე ლილვის ერთი შემობრუნებისას დგუში ორჯერ აღწევს უკიდურეს პოზიციებს, სადაც იცვლება მისი მოძრაობის მიმართულება (ნახ. 1).

დგუშის ამ პოზიციებს ჩვეულებრივ ბრმა წერტილებს უწოდებენ, რადგან ამ მომენტში დგუშზე მიყენებული ძალა არ შეიძლება გამოიწვიოს ამწე ლილვის ბრუნვის მოძრაობა. დგუშის პოზიციას ცილინდრში, რომლის დროსაც დგუშის ღერძის მანძილი ამწე ლილვის ღერძიდან მაქსიმუმს აღწევს, ეწოდება ზედა მკვდარი ცენტრი (TDC). ქვედა მკვდარი ცენტრი (BDC) არის დგუშის პოზიცია ცილინდრში, სადაც მანძილი დგუშის პინის ღერძსა და ამწე ლილვის ღერძს შორის აღწევს მინიმუმს. ბრმა ლაქებს შორის მანძილს დგუშის დარტყმა (S) ეწოდება. დგუშის თითოეული დარტყმა შეესაბამება ამწე ლილვის 180 ° როტაციას. დგუშის მოძრაობა ცილინდრში იწვევს დგუშის ზემოთ სივრცის მოცულობის ცვლილებას. ცილინდრის შიდა ღრუს მოცულობას დგუშის პოზიციაზე TDC-ზე ეწოდება წვის კამერის მოცულობა V ს. დგუშის მიერ წარმოქმნილი ცილინდრის მოცულობას, როდესაც ის მოძრაობს მკვდარ წერტილებს შორის, ეწოდება ცილინდრის სამუშაო მოცულობა V ც. დგუშის ზემოთ დგუშის სივრცის მოცულობას დგუშის პოზიციაზე BDC ეწოდება ცილინდრის მთლიანი მოცულობა V p = V c + V c. ძრავის გადაადგილება არის გადაადგილების პროდუქტი ცილინდრების რაოდენობის მიხედვით. V c ცილინდრის მთლიანი მოცულობის თანაფარდობას წვის კამერის მოცულობასთან V c ეწოდება შეკუმშვის კოეფიციენტი E (ბენზინის დიზელის ძრავებისთვის 6,5–11; დიზელის ძრავებისთვის 16–23).

როდესაც დგუში მოძრაობს ცილინდრში, გარდა სამუშაო სითხის მოცულობის ცვლილებისა, იცვლება მისი წნევა, ტემპერატურა, სითბოს მოცულობა და შიდა ენერგია. სამუშაო ციკლი არის თანმიმდევრული პროცესების ერთობლიობა, რომელიც ხორციელდება საწვავის თერმული ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევის მიზნით. სამუშაო ციკლების სიხშირის მიღწევა უზრუნველყოფილია სპეციალური მექანიზმებისა და ძრავის სისტემების დახმარებით.

ოთხტაქტიანი ბენზინის შიგაწვის ძრავის სამუშაო ციკლი სრულდება ცილინდრში 4 დგუშით (დარტყმით), ანუ ამწე ლილვის 2 ბრუნით (ნახ. 2).

პირველი დარტყმა არის ამღები, რომელშიც ამღები და საწვავის სისტემები უზრუნველყოფენ საწვავის ჰაერის ნარევის წარმოქმნას. დიზაინიდან გამომდინარე, ნარევი იქმნება შემშვებ კოლექტორში (ცენტრალური და მრავალპუნქტიანი ინექცია ბენზინის ძრავებისთვის) ან უშუალოდ წვის პალატაში (პირდაპირი ინექცია ბენზინის ძრავებისთვის, ინექცია დიზელის ძრავებისთვის). როდესაც დგუში TDC-დან BDC-ზე გადადის ცილინდრში (მოცულობის გაზრდის გამო), იქმნება ვაკუუმი, რომლის მოქმედებით წვადი ნარევი (ბენზინის ორთქლი ჰაერთან ერთად) შემოდის გახსნის შემშვებ სარქველში. ბუნებრივ ასპირაციულ ძრავებში წნევა მიმღების სარქველში შეიძლება იყოს ატმოსფერულთან ახლოს, ხოლო ზედმუხტულ ძრავებში შეიძლება იყოს უფრო მაღალი (0,13–0,45 მპა). ცილინდრში წვადი ნარევი ურევენ მასში წინა სამუშაო ციკლიდან დარჩენილ გამონაბოლქვი აირებს და ქმნის სამუშაო ნარევს. მეორე დარტყმა არის შეკუმშვა, რომელშიც შემავალი და გამონაბოლქვი სარქველები დახურულია ამწე ლილვით, ხოლო საწვავი-ჰაერის ნარევი შეკუმშულია ძრავის ცილინდრებში. დგუში მოძრაობს ზემოთ (BDC-დან TDC-მდე). იმიტომ რომ ცილინდრში მოცულობა მცირდება, შემდეგ სამუშაო ნარევი შეკუმშულია 0,8–2 მპა წნევაზე, ნარევის ტემპერატურაა 500–700 კ. შეკუმშვის დარტყმის ბოლოს სამუშაო ნარევი ელექტრული ნაპერწკალით ანთება. და სწრაფად იწვის (0,001–0,002 წმ-ში). ამ შემთხვევაში დიდი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა, ტემპერატურა აღწევს 2000–2600 K-ს, ხოლო გაზები, გაფართოებული, ქმნიან ძლიერ წნევას (3,5–6,5 მპა) დგუშზე, გადაადგილდებიან ქვევით. მესამე დარტყმა არის სამუშაო დარტყმა, რომელსაც თან ახლავს საწვავი-ჰაერის ნარევის ანთება. გაზის წნევის ძალა დგუშს ქვევით მოძრაობს. დგუშის მოძრაობა ამწე მექანიზმის მეშვეობით გარდაიქმნება ამწე ლილვის ბრუნვით მოძრაობად, რომელიც შემდეგ გამოიყენება ავტომობილის ასაწევად. ამრიგად, სამუშაო ინსულტის დროს თერმული ენერგია გარდაიქმნება მექანიკურ სამუშაოდ. მეოთხე დარტყმა არის გამოშვება, რომლის დროსაც დგუში, სასარგებლო სამუშაოს შესრულების შემდეგ, მოძრაობს ზევით და უბიძგებს გარედან, გაზის განაწილების მექანიზმის გახსნის გამონაბოლქვი სარქვლის მეშვეობით, ცილინდრებიდან გამონაბოლქვი აირებს გამონაბოლქვი სისტემაში, სადაც იწმინდება. გაცივდა და ხმაური შემცირდა. შემდეგ აირები შედიან ატმოსფეროში. გამონაბოლქვი პროცესი შეიძლება დაიყოს წინასწარ (ცილინდრში წნევა გაცილებით მაღალია, ვიდრე გამონაბოლქვი სარქველში, გამონაბოლქვი აირის ნაკადის სიჩქარე 800–1200 კ–ზე არის 500–600 მ/წმ) და მთავარ გამონაბოლქვად (სიჩქარე გამონაბოლქვის ბოლოა 60–160 მ/წმ). გამონაბოლქვი აირების გამოყოფას თან ახლავს ხმის ეფექტი, რომლის შთანთქმისთვის დამონტაჟებულია მაყუჩები. ძრავის მუშაობის ციკლის დროს სასარგებლო სამუშაოები შესრულებულია მხოლოდ სამუშაო ინსულტის დროს, ხოლო დანარჩენი სამი დარტყმა დამხმარეა. ამწე ლილვის ერთგვაროვანი ბრუნვისთვის, მის ბოლოში დამონტაჟებულია მნიშვნელოვანი მასის მქონე მფრინავი. მფრინავი იღებს ენერგიას სამუშაო დარტყმის დროს და მის ნაწილს აძლევს დამხმარე დარტყმების შესრულებას.

ორტაქტიანი შიდა წვის ძრავის სამუშაო ციკლი ხორციელდება დგუშის ორი დარტყმით ან ამწე ლილვის ერთი ბრუნვით. შეკუმშვის, წვის და გაფართოების პროცესები თითქმის იდენტურია ოთხტაქტიანი ძრავის. იგივე ცილინდრის ზომებითა და ლილვის სიჩქარით ორტაქტიანი ძრავის სიმძლავრე თეორიულად 2-ჯერ აღემატება ოთხტაქტიან ძრავას სამუშაო ციკლების დიდი რაოდენობის გამო. ამასთან, სამუშაო მოცულობის ნაწილის დაკარგვა პრაქტიკულად იწვევს სიმძლავრის ზრდას მხოლოდ 1,5-1,7-ჯერ. ორტაქტიანი ძრავების უპირატესობებში ასევე უნდა შეიცავდეს ბრუნვის უფრო მეტ ერთგვაროვნებას, რადგან სრული სამუშაო ციკლი ხორციელდება ამწე ლილვის ყოველი რევოლუციის დროს. ორტაქტიანი პროცესის მნიშვნელოვანი მინუსი ოთხტაქტიან პროცესთან შედარებით არის გაზის გაცვლის პროცესისთვის გამოყოფილი მოკლე დრო. შიდა წვის ძრავების ეფექტურობა ბენზინის გამოყენებით არის 0,25–0,3.

გაზის შიდა წვის ძრავების მუშაობის ციკლი მსგავსია ბენზინის DsIZ-ის. გაზი გადის ეტაპებს: აორთქლება, გაწმენდა, წნევის ეტაპობრივი შემცირება, ძრავის გარკვეული რაოდენობით მიწოდება, ჰაერთან შერევა და სამუშაო ნარევის აალება ნაპერწკალით.

დიზაინის მახასიათებლები

ICE არის რთული ტექნიკური ერთეული, რომელიც შეიცავს უამრავ სისტემას და მექანიზმს. Ბოლოში. მე -20 საუკუნე ძირითადად, განხორციელდა შიდა წვის ძრავების კარბურატორის ელექტრომომარაგების სისტემებიდან გადასვლა ინექციურ სისტემებზე, ხოლო ცილინდრებში საწვავის დოზის განაწილების ერთგვაროვნება და სიზუსტე გაიზარდა და შესაძლებელი გახდა (რეჟიმზე დამოკიდებულებით) ფორმირების უფრო მოქნილი კონტროლი. საწვავი-ჰაერის ნარევი, რომელიც შედის ძრავის ცილინდრებში. ეს აუმჯობესებს ძრავის სიმძლავრეს და ეკონომიურობას.

დგუშის შიდა წვის ძრავა მოიცავს კორპუსს, ორ მექანიზმს (ამწე და გაზის განაწილება) და რამდენიმე სისტემას (მიმღები, საწვავი, ანთება, შეზეთვა, გაგრილება, გამონაბოლქვი და კონტროლის სისტემა). შიდა წვის ძრავის კორპუსი იქმნება სტაციონარული (ცილინდრის ბლოკი, ამწე, ცილინდრის თავი) და მოძრავი ერთეულები და ნაწილები, რომლებიც გაერთიანებულია ჯგუფებად: დგუში (დგუში, ქინძისთავები, შეკუმშვის და ზეთის საფხეკი რგოლები), დამაკავშირებელი ღერო, ამწე ლილვი. მიწოდების სისტემაამზადებს საწვავის და ჰაერის აალებადი ნარევს სამუშაო რეჟიმის შესაბამისი პროპორციით და იმ რაოდენობით, რომელიც დამოკიდებულია ძრავის სიმძლავრეზე. ანთების სისტემა DsIZ შექმნილია ნაპერწკალით სამუშაო ნარევის გასანათებლად, სანთლის გამოყენებით თითოეულ ცილინდრში დროის მკაცრად განსაზღვრულ წერტილებში, ძრავის მუშაობის რეჟიმიდან გამომდინარე. სასტარტო სისტემა (სტარტერი) ემსახურება შიგაწვის ძრავის ლილვის წინასწარ დატრიალებას საწვავის საიმედოდ აალებისთვის. ჰაერის მიწოდების სისტემაუზრუნველყოფს ჰაერის გაწმენდას და შეყვანის ხმაურის შემცირებას მინიმალური ჰიდრავლიკური დანაკარგებით. ზეწოლის დროს ჩართულია ერთი ან ორი კომპრესორი და საჭიროების შემთხვევაში ჰაერის გამაგრილებელი. გამონაბოლქვი სისტემა ახორციელებს გამონაბოლქვი აირების გამონადენს. Დროის განაწილებაუზრუნველყოფს ნარევის ახალი დატენვის დროულ შეყვანას ცილინდრებში და გამონაბოლქვი აირების გამოყოფას. შეზეთვის სისტემა ემსახურება ხახუნის დანაკარგების შემცირებას და მოძრავი ნაწილების ცვეთას, ზოგჯერ კი დგუშების გაგრილებას. Გაგრილების სისტემაინარჩუნებს შიდაწვის ძრავის მუშაობის საჭირო თერმული რეჟიმს; ეს შეიძლება იყოს თხევადი ან ჰაერი. Საკონტროლო სისტემაშექმნილია შიდა წვის ძრავის ყველა ელემენტის მუშაობის კოორდინაციისთვის, რათა უზრუნველყოს მისი მაღალი შესრულება, დაბალი საწვავის მოხმარება, საჭირო გარემოსდაცვითი ინდიკატორები (ტოქსიკურობა და ხმაური) ყველა ოპერაციულ რეჟიმში სხვადასხვა სამუშაო პირობებში მოცემული საიმედოობით.

შიგაწვის ძრავის მთავარი უპირატესობა სხვა ძრავებთან შედარებით არის დამოუკიდებლობა მექანიკური ენერგიის მუდმივი წყაროებისგან, მცირე ზომები და წონა, რაც მათ ფართო გამოყენებას ხდის მანქანებზე, სასოფლო-სამეურნეო მანქანებზე, დიზელის ლოკომოტივებზე, გემებზე, თვითმავალ სამხედრო აღჭურვილობაზე და ა.შ. ავტონომია, ადვილად შეიძლება დამონტაჟდეს ენერგიის მოხმარების ობიექტთან ახლოს, მაგალითად, მობილურ ელექტროსადგურებზე, თვითმფრინავებზე და ა.შ. შიდა წვის ძრავის ერთ-ერთი დადებითი თვისებაა ნორმალურ პირობებში სწრაფად გაშვების შესაძლებლობა. დაბალ ტემპერატურაზე მომუშავე ძრავები აღჭურვილია სპეციალური მოწყობილობებით, რათა ხელი შეუწყოს და დააჩქაროს გაშვება.

შიდა წვის ძრავის ნაკლოვანებებია: მთლიანი სიმძლავრის შეზღუდული რაოდენობა, მაგალითად, ორთქლის ტურბინებთან შედარებით; მაღალი ხმაურის დონე; ამწე ლილვის ბრუნვის შედარებით მაღალი სიხშირე გაშვებისას და მისი პირდაპირი კავშირის შეუძლებლობა მომხმარებლის მამოძრავებელ ბორბლებთან; გამონაბოლქვი აირების ტოქსიკურობა. ძრავის მთავარი დიზაინის თავისებურება - დგუშის ორმხრივი მოძრაობა, რომელიც ზღუდავს სიჩქარეს, არის მათგან გაუწონასწორებელი ინერციული ძალების და მომენტების გაჩენის მიზეზი.

შიდა წვის ძრავების გაუმჯობესება მიზნად ისახავს მათი სიმძლავრის გაზრდას, ეფექტურობას, წონის და ზომების შემცირებას, გარემოსდაცვითი მოთხოვნების დაკმაყოფილებას (ტოქსიკურობის და ხმაურის შემცირება), საიმედოობის უზრუნველყოფას მისაღები ფასი-ხარისხის თანაფარდობით. აშკარაა, რომ შიგაწვის ძრავა არ არის საკმარისად ეკონომიური და, ფაქტობრივად, აქვს დაბალი ეფექტურობა. მიუხედავად ყველა ტექნოლოგიური ხრიკებისა და ჭკვიანი ელექტრონიკისა, თანამედროვე ბენზინის ძრავების ეფექტურობა დაახლ. ოცდაათი%. ყველაზე ეკონომიურ დიზელის ICE-ებს აქვთ ეფექტურობა 50%, ანუ ისინიც კი ატმოსფეროში გამოყოფენ საწვავის ნახევარს მავნე ნივთიერებების სახით. თუმცა, ბოლო დროს განვითარებული მოვლენები აჩვენებს, რომ შიდა წვის ძრავები შეიძლება გახდეს მართლაც ეფექტური. კომპანია "EcoMotors International"-ში შეიცვალა შიდა წვის ძრავა, რომელმაც შეინარჩუნა დგუშები, დამაკავშირებელი ღეროები, ამწე ლილვი და მფრინავი, მაგრამ ახალი ძრავა 15-20%-ით უფრო ეფექტურია, გარდა ამისა, გაცილებით მსუბუქი და იაფია წარმოება. თუმცა, ძრავას შეუძლია იმუშაოს რამდენიმე ტიპის საწვავზე, მათ შორის ბენზინზე, დიზელზე და ეთანოლზე. ეს გამოწვეულია ძრავის საპირისპირო დიზაინით, რომელშიც წვის კამერა იქმნება ერთმანეთისკენ მოძრავი ორი დგუშით. ამავდროულად, ძრავა ორტაქტიანია და შედგება ორი მოდულისაგან თითოში 4 დგუშით, რომლებიც დაკავშირებულია სპეციალური კლაჩით ელექტრონული კონტროლით. ძრავა სრულად ელექტრონულად კონტროლდება, რაც იწვევს მაღალ ეფექტურობას და საწვავის მინიმალურ მოხმარებას.

ძრავა აღჭურვილია ელექტრონულად კონტროლირებადი ტურბო დამტენით, რომელიც აღადგენს ენერგიას გამონაბოლქვი აირებიდან და გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას. საერთო ჯამში, ძრავას აქვს მარტივი დიზაინი 50%-ით ნაკლები ნაწილებით, ვიდრე ჩვეულებრივი ძრავა. მას არ აქვს ცილინდრის თავის ბლოკი, დამზადებულია ჩვეულებრივი მასალისგან. ძრავა ძალიან მსუბუქია: 1 კგ წონაზე 1 ლიტრზე მეტ სიმძლავრეს გამოიმუშავებს. თან. (0,735 კვტ-ზე მეტი). გამოცდილი EcoMotors EM100 ძრავა, რომლის ზომებია 57,9 x 104,9 x 47 სმ, იწონის 134 კგ-ს და გამოიმუშავებს 325 ცხ.ძ. თან. (დაახლოებით 239 კვტ) 3500 rpm-ზე (დიზელი), ცილინდრის დიამეტრი 100 მმ. EcoMotors ძრავით ხუთ ადგილიანი მანქანისთვის საწვავის მოხმარება დაგეგმილია უკიდურესად დაბალი - 100 კმ-ზე 3-4 ლიტრის დონეზე.

გრაალის ძრავის ტექნოლოგიები შეიმუშავა უნიკალური მაღალი ხარისხის ორტაქტიანი ძრავა. ასე რომ, 100 კმ-ზე 3-4 ლიტრი მოხმარებით, ძრავა გამოიმუშავებს 200 ლიტრ სიმძლავრეს. თან. (დაახ. 147 კვტ). ძრავა 100 ლიტრი ტევადობით. თან. იწონის 20 კგ-ზე ნაკლებს, ხოლო ტევადობა 5 ლიტრს. თან. - მხოლოდ 11 კგ. ამ შემთხვევაში, შიდა წვის ძრავა"გრაალის ძრავა" აკმაყოფილებს ყველაზე მკაცრ გარემოსდაცვით სტანდარტებს. თავად ძრავა შედგება მარტივი ნაწილებისგან, ძირითადად, ჩამოსხმის გზით წარმოებული (ნახ. 3). ეს მახასიათებლები დაკავშირებულია „გრაალის ძრავის“ მუშაობის სქემასთან. დგუშის ზევით მოძრაობისას ძირში იქმნება უარყოფითი ჰაერის წნევა და ჰაერი წვის კამერაში შედის სპეციალური ნახშირბადის ბოჭკოვანი სარქვლის მეშვეობით. დგუშის მოძრაობის გარკვეულ მომენტში იწყება საწვავის მიწოდება, შემდეგ ზედა მკვდარ ცენტრში სამი ჩვეულებრივი ელექტრო სანთლის დახმარებით, საწვავი-ჰაერის ნარევი აალდება, დგუშის სარქველი იხურება. დგუში ჩადის ქვემოთ, ცილინდრი ივსება გამონაბოლქვი აირებით. ქვედა მკვდარი ცენტრის მიღწევის შემდეგ, დგუში კვლავ იწყებს მოძრაობას ზემოთ, ჰაერის ნაკადი ვენტილაციას უკეთებს წვის კამერას, გამოყოფს გამონაბოლქვი აირებს, მოქმედების ციკლი მეორდება.

კომპაქტური და მძლავრი Grail Engine იდეალურია ჰიბრიდული მანქანებისთვის, სადაც ბენზინის ძრავა გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას და ელექტროძრავები ამოძრავებს ბორბლებს. ასეთ მანქანაში „გრაალის ძრავა“ იმუშავებს ოპტიმალურ რეჟიმში დენის უეცარი აწევის გარეშე, რაც მნიშვნელოვნად გაზრდის მის გამძლეობას, შეამცირებს ხმაურს და საწვავის მოხმარებას. ამავდროულად, მოდულური დიზაინი საშუალებას იძლევა ორი ან მეტი ერთცილინდრიანი „გრაალის ძრავები“ დაუკავშირდეს საერთო ამწე ლილვს, რაც შესაძლებელს ხდის შექმნას სხვადასხვა სიმძლავრის შიდა ძრავები.

შიდა წვის ძრავა იყენებს როგორც ჩვეულებრივ ძრავის საწვავს, ასევე ალტერნატიულ საწვავს. პერსპექტიულია წყალბადის გამოყენება სატრანსპორტო შიდა წვის ძრავებში, რომელსაც აქვს მაღალი წვის სითბო და გამონაბოლქვი აირები არ შეიცავს CO და CO 2-ს. თუმცა, არსებობს პრობლემები მისი მოპოვებისა და ავტომობილის ბორტზე შენახვის მაღალ ფასთან დაკავშირებით. მიმდინარეობს მანქანების კომბინირებული (ჰიბრიდული) ელექტროსადგურების ვარიანტების ტესტირება, რომლებშიც შიდაწვის ძრავები და ელექტროძრავები ერთად მუშაობენ.

შიდა წვის ძრავა დღესდღეობით საავტომობილო ძალების მთავარი ტიპია. შიდა წვის ძრავის მუშაობის პრინციპი ემყარება აირების თერმული გაფართოების ეფექტს, რომელიც ხდება ცილინდრში საწვავი-ჰაერის ნარევის წვის დროს.

ძრავების ყველაზე გავრცელებული ტიპები

არსებობს სამი სახის შიდა წვის ძრავა: დგუში, ვანკელის სისტემის მბრუნავი დგუშის სიმძლავრე და გაზის ტურბინა. იშვიათი გამონაკლისის გარდა, თანამედროვე მანქანები აღჭურვილია ოთხტაქტიანი დგუშიანი ძრავებით. მიზეზი მდგომარეობს დაბალ ფასში, კომპაქტურობაში, დაბალ წონაში, მრავალ საწვავის სიმძლავრეში და თითქმის ნებისმიერ ავტომობილზე დაყენების შესაძლებლობაში.

მანქანის ძრავა თავისთავად არის მექანიზმი, რომელიც გარდაქმნის საწვავის წვის თერმულ ენერგიას მექანიკურ ენერგიად, რომლის ფუნქციონირებას უზრუნველყოფს მრავალი სისტემა, კომპონენტი და შეკრება. ორმხრივი შიდა წვის ძრავები არის ორ და ოთხტაქტიანი. მანქანის ძრავის მუშაობის პრინციპის გასაგებად უმარტივესი გზაა ოთხტაქტიანი ერთცილინდრიანი ელექტროსადგურის მაგალითის გამოყენება.

ოთხტაქტიან ძრავას უწოდებენ, რადგან ერთი სამუშაო ციკლი შედგება ოთხი დგუშის მოძრაობისგან (დარტყმა) ან ამწე ლილვის ორი ბრუნისაგან:

• შესასვლელი;
• შეკუმშვა;
• სამუშაო ინსულტი;
• გათავისუფლება.

ზოგადი ICE მოწყობილობა

იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ძრავა, აუცილებელია გამოიკვეთოს მისი დიზაინი ზოგადი თვალსაზრისით. ძირითადი ნაწილებია:

1. ცილინდრის ბლოკი (ჩვენს შემთხვევაში, მხოლოდ ერთი ცილინდრია);
2. ამწე მექანიზმი, რომელიც შედგება ამწე ლილვისგან, შემაერთებელი ღეროებისა და დგუშებისგან;
3. ბლოკის თავი გაზის განაწილების მექანიზმით (ტაიმინგი).

ამწე მექანიზმი გარდაქმნის დგუშების ორმხრივ მოძრაობას ამწე ლილვის ბრუნვად. დგუშები მოძრაობენ ცილინდრებში დამწვარი საწვავის ენერგიის წყალობით.


ამ მექანიზმის ფუნქციონირება შეუძლებელია გაზის განაწილების მექანიზმის ფუნქციონირების გარეშე, რაც უზრუნველყოფს სამუშაო ნარევის შესასვლელად შემშვები და გამონაბოლქვი სარქველების დროულ გახსნას და გამონაბოლქვი აირების გამოყოფას. ვადები შედგება ერთი ან მეტი ამწე ლილვისგან კამერებით, უბიძგებენ სარქველებით (მინიმუმ ორი თითო ცილინდრისთვის), სარქველებისაგან და დასაბრუნებელი ზამბარებისგან.

შიდა წვის ძრავას შეუძლია იმუშაოს მხოლოდ დამხმარე სისტემების კოორდინირებული მუშაობით, რომელიც მოიცავს:

• ანთების სისტემა, რომელიც პასუხისმგებელია ცილინდრებში აალებადი ნარევის აალებაზე;
• მიმღები სისტემა, რომელიც ამარაგებს ჰაერს სამუშაო ნარევის შესაქმნელად;
• საწვავის სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს საწვავის უწყვეტ მიწოდებას და საწვავის შერევას ჰაერთან;
• საპოხი სისტემა, რომელიც შექმნილია გახეხილი ნაწილების შეზეთვისა და აცვიათ პროდუქტების მოსაშორებლად;
• გამოსაბოლქვი სისტემა, რომელიც შლის გამონაბოლქვი აირებს შიდა წვის ძრავის ცილინდრებიდან და ამცირებს მათ ტოქსიკურობას;
• გაგრილების სისტემა, რომელიც საჭიროა ელექტროსადგურის მუშაობისთვის ოპტიმალური ტემპერატურის შესანარჩუნებლად.

საავტომობილო სამუშაო ციკლი

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ციკლი შედგება ოთხი საზომისაგან. პირველი დარტყმის დროს, ამწე ლილვის კამერა უბიძგებს შესასვლელ სარქველს, ხსნის მას, დგუში იწყებს მოძრაობას ზედა პოზიციიდან ქვემოთ. ამ შემთხვევაში, ცილინდრში იქმნება ვაკუუმი, რის გამოც ცილინდრში შედის მზა სამუშაო ნარევი, ან ჰაერი, თუ შიდა წვის ძრავა აღჭურვილია საწვავის პირდაპირი ინექციის სისტემით (ამ შემთხვევაში, საწვავი არის შერეული ჰაერით პირდაპირ წვის პალატაში).

დგუში, შემაერთებელი ღეროს მეშვეობით, მოძრაობას ანიჭებს ამწე ლილვს, აბრუნებს მას 180 გრადუსით, სანამ ის მიაღწევს ყველაზე დაბალ პოზიციას.

მეორე დარტყმის დროს - შეკუმშვისას - იხურება მიმღები სარქველი (ან სარქველები), დგუში ცვლის მოძრაობის მიმართულებას, შეკუმშავს და ათბობს სამუშაო ნარევს ან ჰაერს. ციკლის ბოლოს აალების სისტემით სანთელზე ელექტრული გამონადენი ედება და წარმოიქმნება ნაპერწკალი, რომელიც აანთებს შეკუმშულ საწვავსა და ჰაერს.

დიზელის შიდა წვის ძრავში საწვავის აალების პრინციპი განსხვავებულია: შეკუმშვის დარტყმის ბოლოს, წვრილად ატომირებული დიზელის საწვავი შეჰყავთ წვის პალატაში საქშენით, სადაც ის ერევა გაცხელებულ ჰაერს და შედეგად მიღებული ნარევი სპონტანურად ანთებს. უნდა აღინიშნოს, რომ ამ მიზეზით დიზელის შეკუმშვის კოეფიციენტი გაცილებით მაღალია.

ამასობაში ამწე ლილვი კიდევ 180 გრადუსით შემობრუნდა, რამაც ერთი სრული ბრუნი მოახდინა.

მესამე ციკლს ეწოდება სამუშაო ინსულტი. საწვავის წვის დროს წარმოქმნილი აირები, გაფართოებული, დგუშს უბიძგებს ყველაზე დაბალ პოზიციაზე. დგუში გადააქვს ენერგია ამწე ლილვზე შემაერთებელი ღეროს მეშვეობით და აბრუნებს მას კიდევ ერთი ნახევარი ბრუნი.

ქვედა მკვდარი ცენტრის მიღწევის შემდეგ იწყება საბოლოო ზოლი - გამოშვება. ამ დარტყმის დასაწყისში, ამწე ლილვის კამერა უბიძგებს და ხსნის გამონაბოლქვი სარქველს, დგუში მოძრაობს ზემოთ და გამოდევნის გამონაბოლქვი აირებს ცილინდრიდან.

თანამედროვე მანქანებზე დაყენებულ ICE-ებს აქვთ არა ერთი ცილინდრი, არამედ რამდენიმე. ძრავის ერთგვაროვანი მუშაობისთვის დროის ერთსა და იმავე მომენტში, სხვადასხვა ცილინდრში კეთდება სხვადასხვა დარტყმა, ხოლო ამწე ლილვის ყოველი ნახევრად შემობრუნება, სამუშაო ინსულტი ხდება მინიმუმ ერთ ცილინდრში (გარდა 2- და 3-ცილინდრისა. ძრავები). ამის წყალობით შესაძლებელია არასაჭირო ვიბრაციებისგან თავის დაღწევა, ამწეზე მოქმედი ძალების დაბალანსება და შიდა წვის ძრავის გამართული მუშაობის უზრუნველყოფა. დამაკავშირებელი ღეროების ჟურნალები განლაგებულია ლილვზე თანაბარი კუთხით ერთმანეთთან შედარებით.

კომპაქტურობის გამო, მრავალცილინდრიანი ძრავები მზადდება არა ხაზში, არამედ V- ფორმის ან საპირისპირო (სუბარუს სავიზიტო ბარათი). ეს დაზოგავს დიდ ადგილს კაპოტის ქვეშ.

ორტაქტიანი ძრავები

გარდა ოთხტაქტიანი დგუშიანი შიდა წვის ძრავებისა, არის ორტაქტიანი. მათი მოქმედების პრინციპი გარკვეულწილად განსხვავდება ზემოთ აღწერილიდან. ასეთი ძრავის მოწყობილობა უფრო მარტივია. ცილინდრი აქვს ფანჯრისთვის - შესასვლელი და გამოსასვლელი, რომელიც მდებარეობს ზემოთ. დგუში, რომელიც იმყოფება BDC-ში, ხურავს შესასვლელ ფანჯარას, შემდეგ ზევით მოძრაობს, ხურავს გამოსასვლელს და შეკუმშავს სამუშაო ნარევს. TDC-ის მიღწევისას სანთელზე წარმოიქმნება ნაპერწკალი და ანთებს ნარევს. ამ დროს, შესასვლელი ფანჯარა ღიაა და მისი მეშვეობით საწვავის ჰაერის ნარევის კიდევ ერთი დოზა შედის ამწე კამერაში.

მეორე დარტყმის დროს, აირების გავლენის ქვეშ ქვევით გადაადგილებისას, დგუში ხსნის გამონაბოლქვი პორტს, რომლის მეშვეობითაც გამონაბოლქვი აირები ცილინდრიდან გამოიდევნება სამუშაო ნარევის ახალი ნაწილით, რომელიც ცილინდრში შედის გამწმენდი არხით. ამავდროულად, ნაწილობრივ სამუშაო ნარევი ასევე გადადის გამოსაბოლქვი ფანჯარაში, რაც ხსნის ორტაქტიანი შიდა წვის ძრავის სიხარბეს.

მუშაობის ეს პრინციპი საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ ძრავის უფრო მეტ სიმძლავრეს მცირე გადაადგილებით, მაგრამ ამისათვის თქვენ უნდა გადაიხადოთ საწვავის მაღალი მოხმარებით. ასეთი ძრავების უპირატესობებში შედის უფრო ერთგვაროვანი მუშაობა, მარტივი დიზაინი, დაბალი წონა და მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე. ნაკლოვანებებს შორის უნდა აღინიშნოს უფრო ჭუჭყიანი გამონაბოლქვი, შეზეთვისა და გაგრილების სისტემების ნაკლებობა, რაც საფრთხეს უქმნის დანადგარის გადახურებას და უკმარისობას.

მანქანის ნამდვილი მოყვარულისთვის მანქანა არა მხოლოდ სატრანსპორტო საშუალებაა, არამედ თავისუფლების ინსტრუმენტიც. მანქანის დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ მოხვდეთ ნებისმიერ ქალაქში, ქვეყანაში ან კონტინენტზე. მაგრამ ნამდვილი მოგზაურისთვის ლიცენზიის ქონა საკმარისი არ არის. ყოველივე ამის შემდეგ, ჯერ კიდევ არის ბევრი ადგილი, სადაც მობილური არ იჭერს და სადაც ევაკუატორები ვერ აღწევს. ასეთ შემთხვევებში, ავარიის შემთხვევაში, მთელი პასუხისმგებლობა ეკისრება მძღოლის მხრებს.

ამიტომ, ყველა მძღოლმა ცოტათი მაინც უნდა გაიგოს თავისი მანქანის სტრუქტურის შესახებ და უნდა დაიწყოს ძრავით. რა თქმა უნდა, თანამედროვე მანქანების კომპანიები აწარმოებენ ბევრ მანქანას სხვადასხვა ტიპის ძრავით, მაგრამ ყველაზე ხშირად მწარმოებლები იყენებენ შიდა წვის ძრავებს თავიანთ დიზაინში. მათ აქვთ მაღალი ეფექტურობა და ამავდროულად უზრუნველყოფენ მთელი სისტემის მაღალ საიმედოობას.

ყურადღება! უმეტეს სამეცნიერო სტატიებში, შიდა წვის ძრავებს შემოკლებით უწოდებენ შიდა წვის ძრავებს.

რა არის შიდა წვის ძრავები

სანამ შიდა წვის ძრავის დეტალურ შესწავლას და მათი მუშაობის პრინციპს გავაგრძელებთ, განვიხილოთ რა არის შიდა წვის ძრავები. არის ერთი მნიშვნელოვანი წერტილი, რომელიც დაუყოვნებლივ უნდა აღინიშნოს. ევოლუციის 100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, მეცნიერებმა გამოიგონეს მრავალი სახის დიზაინი, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი უპირატესობები. ამიტომ, დასაწყისისთვის, გამოვყოთ ძირითადი კრიტერიუმები, რომლებითაც შეიძლება გამოიყოს ეს მექანიზმები:

1. აალებადი ნარევის შექმნის მეთოდიდან გამომდინარე, ყველა შიდა წვის ძრავა იყოფა კარბურატორად, გაზისა და ინექციის მოწყობილობებად. უფრო მეტიც, ეს არის კლასი გარე ნარევი ფორმირებით. თუ ვსაუბრობთ შიდაზე, მაშინ - ეს არის დიზელები.
2. საწვავის ტიპის მიხედვით, შიდა წვის ძრავა შეიძლება დაიყოს ბენზინზე, გაზზე და დიზელზე.
3. ძრავის მოწყობილობის გაგრილება შეიძლება იყოს ორი სახის: თხევადი და ჰაერი.
4. ცილინდრები შეიძლება განთავსდეს როგორც ერთმანეთის საპირისპიროდ, ასევე ასო V-ს სახით.
5. ცილინდრების შიგნით ნარევი შეიძლება აანთოს ნაპერწკალი. ეს ხდება კარბუტერისა და ინექციური შიდა წვის ძრავებში ან სპონტანური წვის გამო.

უმეტეს საავტომობილო ჟურნალებში და პროფესიონალურ ავტო ექსპორტს შორის, ჩვეულებრივია შიდა წვის ძრავების კლასიფიკაცია შემდეგ ტიპებად:

1. გაზის ძრავა. ეს მოწყობილობა იკვებება ბენზინზე. აალება ხდება იძულებით, სანთლის მიერ წარმოქმნილი ნაპერწკლის დახმარებით. საწვავი-ჰაერის ნარევის დოზაზე პასუხისმგებელია კარბურატორი და ინექციის სისტემები. აალება ხდება შეკუმშვისას.
2. დიზელი ... ამ ტიპის მოწყობილობის ძრავები მუშაობენ დიზელის საწვავის წვით. მთავარი განსხვავება ბენზინის ერთეულებთან შედარებით არის ის, რომ საწვავი ფეთქდება ჰაერის ტემპერატურის მატების გამო. ეს უკანასკნელი შესაძლებელი ხდება ცილინდრის შიგნით წნევის გაზრდის გამო.
3. გაზის სისტემები მუშაობს პროპან-ბუტანის გამოყენებით. აალება იძულებულია.გაზი ჰაერით მიეწოდება ცილინდრს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ასეთი შიდა წვის ძრავის მოწყობილობა ბენზინის ძრავის მსგავსია.

ეს არის ეს კლასიფიკაცია, რომელიც გამოიყენება ყველაზე ხშირად, რაც მიუთითებს სისტემის სპეციფიკურ მახასიათებლებზე.

მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპი

შიდა წვის ძრავის მოწყობილობა

უმჯობესია განიხილოს ICE მოწყობილობა ერთცილინდრიანი ძრავის მაგალითის გამოყენებით. მექანიზმის ძირითადი ნაწილი არის ცილინდრი. იგი შეიცავს დგუშს, რომელიც მოძრაობს მაღლა და ქვევით. ამავე დროს, არსებობს მისი მოძრაობის ორი საკონტროლო წერტილი: ზედა და ქვედა. პროფესიულ ლიტერატურაში მათ მოიხსენიებენ როგორც BMT და BMT.დეკოდირება შემდეგია: ზედა და ქვედა მკვდარი ლაქები.

ყურადღება! დგუში ასევე დაკავშირებულია ლილვთან. დამაკავშირებელი ღერო არის დამაკავშირებელი ღერო.

შემაერთებელი ღეროს მთავარი ამოცანაა დგუშის ზევით და ქვევით მოძრაობის შედეგად წარმოქმნილი ენერგიის გარდაქმნა ბრუნვით. ამ ტრანსფორმაციის შედეგია მანქანის მოძრაობა თქვენთვის სასურველი მიმართულებით. ეს არის ის, რაზეც პასუხისმგებელია ICE მოწყობილობა. ასევე, არ დაივიწყოთ ბორტ ქსელზე, რომლის ფუნქციონირებაც შესაძლებელი ხდება ძრავის მიერ გამომუშავებული ენერგიის წყალობით.

მფრინავი მიმაგრებულია ICE ლილვის ბოლოზე. ის უზრუნველყოფს ამწე ლილვის სტაბილურ ბრუნვას. წყალმიმღები და გამონაბოლქვი სარქველები განლაგებულია ცილინდრის ზედა ნაწილში, რომელიც, თავის მხრივ, დაფარულია სპეციალური თავით.

ყურადღება! სარქველები საჭირო დროს ხსნის და ხურავს შესაბამის არხებს.

შიდა წვის ძრავის სარქველების გასახსნელად მათზე მოქმედებენ ამწე ლილვის კამერები.ეს ხდება გადამცემი ნაწილების მეშვეობით. თავად ლილვი ამოძრავებს ამწე ლილვის მექანიზმებს.

ყურადღება! დგუში თავისუფლად მოძრაობს ცილინდრის შიგნით, ერთი წუთით იყინება ზედა მკვდარ ცენტრში, შემდეგ კი ბოლოში.

იმისათვის, რომ ICE მოწყობილობამ ნორმალურად იმუშაოს, აალებადი ნარევი უნდა იყოს მიწოდებული ზუსტად მორგებული პროპორციით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ხანძარი შეიძლება არ მოხდეს. უზარმაზარ როლს თამაშობს ის მომენტი, როდესაც ხდება სერვისი.

ზეთი აუცილებელია ICE მოწყობილობაში ნაწილების ნაადრევი ცვეთის თავიდან ასაცილებლად. ზოგადად, შიდა წვის ძრავის მთელი მოწყობილობა შედგება შემდეგი ძირითადი ელემენტებისაგან:

• სანთლები,
• სარქველები,
• დგუშები,
• დგუშის რგოლები,
• წნელები,
• ამწე ლილვი,
• crankcase.

ამ სისტემის ელემენტების ურთიერთქმედება ICE მოწყობილობას საშუალებას აძლევს გამოიმუშაოს მანქანის გადაადგილებისთვის საჭირო ენერგია.

მოქმედების პრინციპი

მოდით განვიხილოთ, თუ როგორ მუშაობს ოთხტაქტიანი შიდა წვის ძრავა. იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ეს, უნდა იცოდეთ ტაქტის მნიშვნელობა. ეს არის დროის გარკვეული პერიოდი, რომლის დროსაც ცილინდრის შიგნით ხორციელდება მოწყობილობის მუშაობისთვის აუცილებელი მოქმედება. ეს შეიძლება იყოს შეკუმშვა ან წვა.

ICE დარტყმები ქმნიან სამუშაო ციკლს, რაც, თავის მხრივ, უზრუნველყოფს მთელი სისტემის მუშაობას. ამ ციკლის განმავლობაში თერმული ენერგია გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად. ამის გამო ხდება ამწე ლილვის მოძრაობა.

ყურადღება! სამუშაო ციკლი დასრულებულად ითვლება მას შემდეგ, რაც ამწე ლილვმა მოახდინა ერთი შემობრუნება. მაგრამ ეს განცხადება მუშაობს მხოლოდ ორ ტაქტიანი ძრავისთვის.

აქ ერთი მნიშვნელოვანი ახსნაა გასაკეთებელი. დღესდღეობით მანქანები ძირითადად იყენებენ ოთხტაქტიან ძრავას. ასეთი სისტემები უფრო საიმედო და უკეთესია.

ოთხსაფეხურიანი ციკლის დასასრულებლად საჭიროა ამწე ლილვის ორი შემობრუნება. ეს არის დგუშის ოთხი მოძრაობა ზემოთ და ქვემოთ. თითოეული ზოლი ასრულებს მოქმედებებს ზუსტი თანმიმდევრობით:

• შესასვლელი,
• შეკუმშვა,
• გაფართოება,
• გათავისუფლება.

ბოლო დარტყმას სამუშაო დარტყმას ასევე უწოდებენ.თქვენ უკვე იცით ზედა და ქვედა მკვდარი ცენტრის შესახებ. მაგრამ მათ შორის მანძილი მიუთითებს სხვა მნიშვნელოვან პარამეტრზე. კერძოდ, შიდა წვის ძრავის მოცულობა. ის შეიძლება იყოს საშუალოდ 1,5-დან 2,5 ლიტრამდე. ინდიკატორი იზომება თითოეული ცილინდრის მონაცემების დამატებით.

პირველი ნახევარი შემობრუნებისას, დგუში TDC-დან გადადის BDC-ზე. ამ შემთხვევაში, შესასვლელი სარქველი ღია რჩება, თავის მხრივ, გასასვლელი სარქველი მჭიდროდ იკეტება. ამ პროცესის შედეგად ცილინდრში წარმოიქმნება ვაკუუმი.

ბენზინისა და ჰაერის აალებადი ნარევი შედის შიდა წვის ძრავის გაზსადენში. იქ ის ერევა ნარჩენ აირებს. შედეგად, წარმოიქმნება აალების იდეალური ნივთიერება, რომელიც ექვემდებარება შეკუმშვას მეორე მოქმედებაში.

შეკუმშვა ხდება მაშინ, როდესაც ცილინდრი მთლიანად ივსება სამუშაო ნარევით. ამწე ლილვი აგრძელებს რევოლუციას და დგუში მოძრაობს ქვემოდან ზევით მკვდარი ცენტრისკენ.

ყურადღება! მოცულობის შემცირებით, შიდა წვის ძრავის ცილინდრის შიგნით ნარევის ტემპერატურა იზრდება.

გაფართოება ხდება მესამე ზომით. როდესაც შეკუმშვა მიდის თავის ლოგიკურ დასკვნამდე, სანთელი წარმოქმნის ნაპერწკალს და ხდება ანთება. დიზელის ძრავში ყველაფერი ცოტა სხვაგვარად მუშაობს.

პირველ რიგში, სანთლის ნაცვლად, დამონტაჟებულია სპეციალური საქშენი, რომელიც სისტემაში საწვავს უშვებს მესამე დარტყმაზე. მეორეც, ჰაერი ცილინდრში ჩაედინება და არა გაზების ნარევი.

დიზელის შიდა წვის ძრავის მუშაობის პრინციპი საინტერესოა იმით, რომ მასში არსებული საწვავი თავისით იწვის. ეს ხდება ცილინდრის შიგნით ჰაერის ტემპერატურის ზრდის გამო. ანალოგიური შედეგი მიიღწევა შეკუმშვის გამო, რის შედეგადაც იმატებს წნევა და მატულობს ტემპერატურა.

როდესაც საწვავი ინჟექტორის მეშვეობით შედის შიდა წვის ძრავის ცილინდრში, შიგნით ტემპერატურა იმდენად მაღალია, რომ ის თავისთავად იწვის. ბენზინის გამოყენებისას ამ შედეგის მიღწევა შეუძლებელია. ეს იმიტომ ხდება, რომ ის ანთებს ბევრად მაღალ ტემპერატურაზე.

ყურადღება! დგუშის მოძრაობის პროცესში მიკროაფეთქების შედეგად, რომელიც მოხდა შიგნით, შიდა წვის ძრავის ნაწილი უკუღმა მოძრაობს და ამწე ლილვი ბრუნავს.

ოთხტაქტიან შიგაწვის ძრავში ბოლო დარტყმას ამწე ეწოდება. ეს ხდება მეოთხე ნახევარზე. მისი მოქმედების პრინციპი საკმაოდ მარტივია. გამონაბოლქვი სარქველი იხსნება და მასში შედის წვის ყველა პროდუქტი, საიდანაც ისინი შედიან გამონაბოლქვი გაზსადენში.

ატმოსფეროში შესვლამდე გამონაბოლქვი აირები ჩვეულებრივ გადის ფილტრის სისტემაში. ეს ამცირებს გარემოს ზიანს. მიუხედავად ამისა, დიზელის ძრავების დიზაინი მაინც ბევრად უფრო ეკოლოგიურად გამოიყურება, ვიდრე ბენზინის.

მოწყობილობები, რომლებიც გაზრდის შიდა წვის ძრავის მუშაობას

პირველი შიდა წვის ძრავის გამოგონების შემდეგ სისტემა მუდმივად იხვეწებოდა. თუ გახსოვთ წარმოების მანქანების პირველი ძრავები, მაშინ მათ შეეძლოთ აჩქარდნენ მაქსიმუმ 50 მილ საათში. თანამედროვე სუპერმანქანები ადვილად გადალახავენ 390 კმ ნიშნულს. მეცნიერებმა მოახერხეს ასეთი შედეგების მიღწევა ძრავის მოწყობილობაში დამატებითი სისტემების ინტეგრაციისა და გარკვეული სტრუქტურული ცვლილებების გამო.

ერთ დროს სიმძლავრის დიდი ზრდა მისცა შიდა წვის ძრავში შეყვანილი სარქვლის მექანიზმით. კიდევ ერთი ევოლუციური ნაბიჯი იყო ამწე ლილვის მდებარეობა სტრუქტურის ზედა ნაწილში. ამან შეამცირა მოძრავი ნაწილების რაოდენობა და გაზარდა პროდუქტიულობა.

ასევე არ შეიძლება უარვყოთ თანამედროვე ICE ანთების სისტემის სარგებლიანობა. ის უზრუნველყოფს მაქსიმალურ სტაბილურობას. ჯერ წარმოიქმნება მუხტი, რომელიც მიეწოდება დისტრიბუტორს და მისგან ერთ-ერთ სანთელს.

ყურადღება! რა თქმა უნდა, არ უნდა დავივიწყოთ გაგრილების სისტემა, რომელიც შედგება რადიატორისა და ტუმბოსგან. მისი წყალობით შესაძლებელია შიგაწვის ძრავის მოწყობილობის დროული გადახურების თავიდან აცილება.

შედეგები

როგორც ხედავთ, შიდა წვის ძრავის მოწყობილობა არ არის განსაკუთრებით რთული. მის გასაგებად, არ გჭირდებათ რაიმე განსაკუთრებული ცოდნა - საკმარისია უბრალო სურვილი. მიუხედავად ამისა, ICE მუშაობის პრინციპების ცოდნა ნამდვილად არ იქნება ზედმეტი ყველა მძღოლისთვის.

შიდა წვის ძრავა არის სითბოს ძრავა, რომელშიც წვის საწვავის ქიმიური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად. ძრავების მნიშვნელოვანი დაყოფა კატეგორიებად არის სამუშაო ციკლის მიხედვით დაყოფა 2 და 4 ინსულტად; აალებადი ნარევის მომზადების მეთოდის მიხედვით - გარე (კერძოდ, კარბუტერი) და შიდა (მაგალითად, დიზელის ძრავები) ნარევის ფორმირებით; ენერგიის გადამყვანის ტიპის მიხედვით, შიდა წვის ძრავები იყოფა დგუში, ტურბინა, რეაქტიული და კომბინირებული.

შიდა წვის ძრავის ეფექტურობაა 0,4-0,5. პირველი შიდა წვის ძრავა შეიქმნა ე. ლენუარის მიერ 1860 წელს. ამ სტატიაში განვიხილავთ ოთხტაქტიან შიდა წვის ძრავას, რომელიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში.

ოთხტაქტიანი ძრავა პირველად ნიკოლაუს ოტომ შემოიტანა 1876 წელს და ამიტომ მას ასევე უწოდებენ ოტო ციკლის ძრავას. ასეთი ციკლის უფრო განათლებული სახელია ოთხტაქტიანი ციკლი. ამჟამად ის ყველაზე გავრცელებული ტიპის ძრავაა ავტომობილებისთვის.

შიდა წვის ძრავის მუშაობის პრინციპი (ICE)

ამრიგად, ძრავის ციკლი იყოფა შემდეგ ეტაპებად:

• მიღების ინსულტი.
• შეკუმშვის ციკლი.
• გაფართოების ინსულტი, ან სამუშაო ინსულტი.
• გამოშვების ციკლი.

ცილინდრის მოძრავი დგუშის ძალა ამწე ლილვის გავლით გარდაიქმნება ძრავის ლილვის ბრუნვის მოძრაობაში. ბრუნვის ენერგიის ნაწილი იხარჯება დგუშების საწყის მდგომარეობაში დაბრუნებაზე, ახალი ციკლის დასასრულებლად. ლილვის დიზაინი განსაზღვრავს დგუშების განსხვავებულ პოზიციებს სხვადასხვა ცილინდრებში ნებისმიერ დროს. ამრიგად, რაც უფრო მეტი ცილინდრია ძრავში, მით უფრო ერთგვაროვანია მისი ლილვის ბრუნვა.

ცილინდრების მოწყობის მიხედვით, ძრავები იყოფა რამდენიმე ტიპად:

ა) ძრავები ერთ რიგში ცილინდრების ვერტიკალური ან დახრილი განლაგებით

ბ) V- ფორმის ცილინდრების ორმხრივი განლაგება კუთხით ლათინური ასო V-ს სახით:

დ) ძრავები მოპირდაპირე ცილინდრებით. მას უწოდებენ "საპირისპირო", მასში არსებული ცილინდრები განლაგებულია 180 გრადუსიანი კუთხით:

ძრავის გაზის განაწილების მექანიზმი გამონაბოლქვის დროს ასუფთავებს ცილინდრებს წვის პროდუქტებისგან (გამონაბოლქვი აირებისგან) და ავსებს ცილინდრებს საწვავის ჰაერის ნარევის ახალი ნაწილით შეყვანის დროს.

ანთების სისტემა წარმოქმნის მაღალი ძაბვის გამონადენს და გადააქვს მას ცილინდრის შტეფსელში მაღალი ძაბვის მავთულის მეშვეობით. ანთებას აკონტროლებს დისტრიბუტორი, საიდანაც მავთულები მიდის თითოეულ სანთელზე. დისტრიბუტორი შექმნილია ისე, რომ გამონადენი მოხდეს ზუსტად იმ ცილინდრში, სადაც დგუში ამჟამად გადის საწვავის ნარევის უდიდესი შეკუმშვის წერტილს. თუ ნარევი ადრე აანთებს, მაშინ გაზის წნევა იმუშავებს მისი კურსის საწინააღმდეგოდ, თუ მოგვიანებით - აირების გაფართოებით გამოთავისუფლებული სიმძლავრე სრულად არ იქნება გამოყენებული.

ძრავის დასაწყებად მას უნდა მიეცეს საწყისი მოძრაობა. ამისთვის გამოიყენება დაწყების სისტემა (იხ. სტატია „როგორ მუშაობს დამწყები“) ელექტროძრავიდან - დამწყებ.

ბენზინის ძრავების უპირატესობები

• ხმაურის და ვიბრაციის დაბალი დონე დიზელთან შედარებით;
• მეტი სიმძლავრე ძრავის იგივე მოცულობით;
• მაღალი სიჩქარით მუშაობის უნარი, ძრავისთვის სერიოზული შედეგების გარეშე.

ბენზინის ძრავების ნაკლოვანებები

• საწვავის უფრო მაღალი მოხმარება, ვიდრე დიზელის ძრავა და მაღალი მოთხოვნები მის ხარისხზე;
• საწვავის ანთების სისტემის არსებობისა და მუდმივი მუშაობის საჭიროება;
• ბენზინის შიდა წვის ძრავების უდიდესი სიმძლავრე მიიღწევა ვიწრო სიჩქარის დიაპაზონში.