მსოფლიოში პირველი სერიული ICE ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტით. ძრავა SAAB ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტით ძრავა ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტით

"ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტი" არის ტექნოლოგია, რომელიც უზრუნველყოფს ბენზინის ძრავის მომავალს კიდევ 30-50 წლის განმავლობაში და მახასიათებლების მხრივ საშუალებას მისცემს მას მნიშვნელოვნად გაუსწროს დიზელის ძრავებს. როდის გამოჩნდება ეს ერთეულები და რამდენად უკეთესია ისინი ვიდრე არსებულები?

პირველად ძრავა ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტით განათდა ჟენევის საავტომობილო შოუში 2000 წელს (იხ.). შემდეგ ის შემოიღო სააბმა. ყველაზე მაღალტექნოლოგიური Saab Variable Compression (SVC) ძრავა იმ დროს ხუთი ცილინდრიანი ჰქონდა მოცულობა 1.6 ლიტრი, მაგრამ შეიმუშავა წარმოუდგენელი სიმძლავრე 225 ცხენის ძალა ასეთი გადაადგილებისთვის. თან. და ბრუნვის მომენტი 305 ნმ. სხვა მახასიათებლები ასევე შესანიშნავი იყო - საშუალო დატვირთვაზე საწვავის მოხმარება შემცირდა 30%-ით, ხოლო CO2- ის ემისია იგივე რაოდენობით. რაც შეეხება CO, CH, NOx და ა.შ., შემქმნელთა აზრით, ისინი შეესაბამება ყველა არსებულ და დაგეგმილ უახლოეს მომავალში ტოქსიკურობის სტანდარტებს. გარდა ამისა, ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტი შესაძლებელს ხდიდა ამ ძრავას იმუშაოს სხვადასხვა ბრენდის ბენზინზე - A -76- დან A -98- მდე - პრაქტიკულად არ გაუარესდება შესრულება და აფეთქების გარეშე. რამდენიმე თვის შემდეგ, მსგავსი ელექტროსადგური წარმოადგინა FEV Motorentechnik– მა. ეს იყო 1.8 ლიტრიანი Audi A6 ძრავა, რომელმაც შეამცირა საწვავის მოხმარება 27%-ით.

თუმცა, დიზაინის სირთულის გამო, ეს ძრავები იმ დროს სერიაში არ შედიოდა და ეფექტურობის (ეფექტურობის) გასაზრდელად შიდა წვის ძრავა გაუმჯობესდა საწვავის პირდაპირი ინექციის შემოღებით, შესასვლელი ტრაქტის ცვლადი გეომეტრიით , ინტელექტუალური ტურბო შემავსებლები და ა.შ. პარალელურად, აქტიური მუშაობა განხორციელდა ჰიბრიდული ელექტროსადგურების, ელექტრო მანქანების შექმნაზე, წყალბადის საწვავის უჯრედების შემუშავებაზე და წყალბადის შენახვის ახალ მეთოდებზე. მიუხედავად ამისა, ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტის მქონე ძრავებში თანდაყოლილი პოტენციალი ბევრ ინჟინერს ასვენებდა. შედეგად, მრავალი მექანიზმი გაჩნდა ამ იდეის "ლითონში" განსახორციელებლად.

მის განხორციელებასთან ყველაზე ახლოს არის ფრანგული MCE-5 ძრავის პროექტი, რომელიც დაიწყო 1997 წელს. კონცეფციას, რომელიც მაშინ დაიბადა, ბევრი ნაკლი ჰქონდა, რომელიც თითქმის ათი წლის განმავლობაში უნდა აღმოიფხვრა. წელს, ეს ძრავა წარმოდგენილი იყო "ლითონში", ისევე როგორც Saab 2000 წელს ჟენევის მოტორ შოუზე.

ოთხცილინდრიანი აქვს 1.5 ლიტრი მოცულობა და აწვდის მაქსიმალურ სიმძლავრეს 160 კვტ (218 ცხ.) და ბრუნვის მომენტს 300 ნმ. გარდა ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტისა, ძრავა აღჭურვილია პირდაპირი ინექციით, ცვლადი სარქვლის დროის სისტემით და ჯდება ყველა პერსპექტიულ გარემოსდაცვით სტანდარტში.

როგორ იცვლება შეკუმშვის კოეფიციენტი

MCE-5– ს აქვს შეკუმშვის კოეფიციენტის კონტროლის დიაპაზონი 7-18 (7: 1-18: 1). უფრო მეტიც, შეკუმშვის კოეფიციენტის კონტროლი და ცვლილება ხდება ინდივიდუალურად თითოეულ ცილინდრში.

ეს მექანიზმი საკმაოდ რთულია. ძირითადი ნაწილი არის ორმაგი ცალმხრივი გადაცემათა კოლოფი, შუა ნაწილში ამწე მექანიზმის (KShM) შემცირებულ დამაკავშირებელ ღეროზე. თავის მხრივ, სექტორის მექანიზმი, ერთი მხრივ, ეწევა დგუშის დამაკავშირებელ ღეროს, ხოლო მეორეს მხრივ, წვის პალატის მოცულობის შეცვლის მექანიზმის დამაკავშირებელ ღეროს. ამ დიზაინის მუშაობის პრინციპი ძალიან მარტივია - დამაკავშირებელი როდ ღერძი სექტორული მექანიზმი არის ერთგვარი როკერი. და თუ ეს როკერის მკლავი გადახრილია ერთ მხარეს ან მეორეს, ზედა მკვდარი ცენტრის (TDC) პოზიცია შეიცვლება დგუშთან და, შესაბამისად, წვის პალატის მოცულობა. და რადგან დგუშის დარტყმის სიდიდე მუდმივია, შეკუმშვის კოეფიციენტი იცვლება (ცილინდრების მოცულობის შეფარდება წვის პალატის მოცულობასთან). ჰიდრომექანიკური სტრუქტურა პასუხისმგებელია როკერის მკლავის დახრილობაზე, რომელიც კონტროლდება ელექტრონიკით. იგი ასევე შედგება დგუშისგან, რომელსაც აქვს დამაკავშირებელი ღერო, რომლის ქვედა ბოლო ბადებს როკერის (გადაცემათა კოლოფის) მეორე მხარეს. ამ დგუშის ზემოთ და ქვემოთ მოცულობა უკავშირდება შეზეთვის სისტემას, ხოლო თავად დგუში, რომელსაც ეწოდება ნავთობის დგუში, არის სპეციალური სარქველი, რომელიც საშუალებას აძლევს ზეთს გაიაროს ზემოდან ქვემოდან. მას აკონტროლებენ ექსცენტრული შახტი, რომელიც ჭიის მექანიზმის დახმარებით მართავს Valvetronic სისტემის (BMW) ელექტროძრავას. შეკუმშვის კოეფიციენტის 7 -დან 18 -მდე შესაცვლელად 100 მილიწამზე ნაკლებია საჭირო.

წვის პალატის მოცულობა მორგებულია ნავთობის სარქველების სიმძლავრის შეცვლის პრინციპის შესაბამისად. როდესაც ისინი გაიხსნება, ნავთობის დგუში იზრდება და წვის პალატა იზრდება.

რესურსი - საიმედოობა

სტრუქტურულად, ახალი ძრავა უფრო რთული გახდა. ალბათობის თეორიის თანახმად, მისი საიმედოობა უნდა შემცირდეს, მაგრამ შემქმნელები ამას უარყოფენ. ისინი ირწმუნებიან, რომ ძრავის დასრულებას ძალიან დიდი დრო დასჭირდა და ყველაფერი კარგად იყო გათვლილი და შემოწმებული. ამ ერთეულის რესურსი გაიზრდება, ვინაიდან გვერდითი და დარტყმის დატვირთვები, რომლებიც ხდება კლასიკური შიდა წვის ძრავში დამაკავშირებელი ღეროს გამო, რომლის ღერძი მდებარეობს დგუშის ღერძის კუთხეზე (გარდა TDC და BDC) დგუშზე აღარ იმოქმედებს. ახალ ძრავში, დგუშის ძალა და მასზე დამაგრებული ჯოხი მკაცრად "მიბმული" გადადის მხოლოდ ვერტიკალურ სიბრტყეში, შესაბამისად, ცილინდრის კედლებზე ზეწოლა მცირეა, ამიტომ ამ ნაწილების გახეხვის ზედაპირები გაცილებით ნაკლებად იცვლება რა ძრავის ასეთი დიზაინის მახასიათებლებმა ასევე უზრუნველყო მისი მუშაობის ხმაურის დონის შემცირება. გარდა ამისა, დგუშის ჯგუფმა დაიწყო მუშაობა უფრო მშვიდად და ხახუნის ენერგიის დანაკარგები შემცირდა - ეს არის კიდევ ერთი პლუსი რამდენიმე პროცენტი ძრავის ეფექტურობის სასარგებლოდ.

წვის პალატის მოცულობის შეცვლის სხვა გზები:

პირველი გამოცხადებული ძრავის მუშაობის მახასიათებელი ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტით არის თავი 1 და ბლოკის ზედა ნაწილი 2 ბალონები იყო მოძრავი და სპეციალური ამწეის გამოყენებით 3 გადავიდა მაღლა და ქვევით ამწეკთან შედარებით 4 ფიქსირებული ღერძით და ცილინდრის ბლოკის ბოლოში.

იური დაციკი
ფოტო MCE

თუ თქვენ აღმოაჩენთ შეცდომას, გთხოვთ აირჩიოთ ტექსტის ნაწილი და დააჭირეთ Ctrl + Enter.

მეორე თაობის კროსვორდი Infiniti QX50 მიიღო რამოდენიმე ინოვაცია, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანი იყო უნიკალური ძრავა - 2.0 ლიტრიანი "ტურბო ოთხი" VC -Turbo ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტით. ბენზინის ძრავის შექმნის იდეა, სადაც ცილინდრებში შეკუმშვის კოეფიციენტი ცვალებადი იქნებოდა, ახალი არ არის. ამრიგად, აჩქარების დროს, როდესაც საჭიროა ძრავის უდიდესი გამომუშავება, შეგიძლიათ შეწიროთ მისი ეკონომიკა რამდენიმე წამით შეკუმშვის კოეფიციენტის შემცირებით - ეს ხელს შეუშლის აფეთქებას, საწვავის ნარევის სპონტანურ წვას, რაც შეიძლება მოხდეს მაღალი დატვირთვის დროს. ერთიანი მოძრაობით, პირიქით, შეკუმშვის კოეფიციენტი უნდა გაიზარდოს საწვავის ნარევის უფრო ეფექტური წვის მისაღწევად და საწვავის მოხმარების შესამცირებლად - ამ შემთხვევაში ძრავზე დატვირთვა დაბალია და აფეთქების რისკი მინიმალურია. ზოგადად, ყველაფერი თეორიულად მარტივია, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ არც ისე ადვილი იყო ამ იდეის პრაქტიკაში განხორციელება. და იაპონელმა დიზაინერებმა პირველმა მიიტანეს იდეა სერიულ ნიმუშზე.

Nissan– ის მიერ შემუშავებული ტექნოლოგიის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ მუდმივად უნდა შეიცვალოს დგუშის მაქსიმალური ლიფტი (ე.წ. ზედა მკვდარი ცენტრი - TDC), ძრავის საჭირო გამომუშავებიდან გამომდინარე, რაც თავის მხრივ იწვევს შეკუმშვის კოეფიციენტის შემცირებას ან გაზრდას ცილინდრები. ამ სისტემის უმთავრესი ნაწილია დამაკავშირებელი ღეროების სპეციალური კავშირი, რომლებიც მოძრავ როკერის მკლავების საშუალებით არის დაკავშირებული ამწეკთან. ბლოკი, თავის მხრივ, უკავშირდება ექსცენტრიულ საკონტროლო შახტს და ელექტროძრავას, რომელიც ელექტრონიკის ბრძანებით აყენებს ამ მზაკვრულ მექანიზმს მოძრაობაში, ცვლის როკერის მკლავების მიდრეკილებას და დგუშების TDC პოზიციას ყველაფერში ოთხი ცილინდრი ერთდროულად.

განსხვავება შეკუმშვის კოეფიციენტში დგუშის TDC პოზიციის მიხედვით. მარცხენა სურათზე, ძრავა ეკონომიურ რეჟიმშია, მარჯვნივ - მაქსიმალური გამომავალი რეჟიმში. როდესაც საჭიროა შეკუმშვის კოეფიციენტის ცვლილება, ელექტროძრავა ბრუნავს და ამოძრავებს ამძრავის მკლავს. B: წამყვანი ხელი გადააქვს საკონტროლო ლილვს. გ: როდესაც ლილვი ბრუნავს, ის მოქმედებს ბორბალზე, რომელიც დაკავშირებულია როკერის მკლავთან და ცვლის ამ უკანასკნელის დახრის კუთხეს. D: როკერის მკლავის პოზიციიდან გამომდინარე, დგუშის TDC იზრდება ან მცირდება, რითაც იცვლება შეკუმშვის კოეფიციენტი.

შედეგად, აჩქარების დროს შეკუმშვის კოეფიციენტი მცირდება 8: 1 -მდე, რის შემდეგაც ძრავა გადადის ეკონომიკურ რეჟიმში შეკუმშვის კოეფიციენტით 14: 1. ამავე დროს, მისი სამუშაო მოცულობა მერყეობს 1997 წლიდან 1970 სმ 3 -მდე. ახალი Infiniti QX50- ის "ტურბო-ოთხი" ავითარებს 268 ლიტრ ტევადობას. თან. და ბრუნვის მომენტი 380 ნიუტონმეტრზე - მნიშვნელოვნად მეტი ვიდრე მისი წინამორბედის 2.5 ლიტრიანი V6 (მისი სიმძლავრეა 222 ცხ. გარდა ამისა, VC-Turbo არის 18 კილოგრამით მსუბუქია, ვიდრე ბუნებრივად შეწოვილი "ექვსი", იკავებს ნაკლებ ადგილს კაპოტის ქვეშ და აღწევს მაქსიმალურ ბრუნვას ქვედა ბრუნვებში.

სხვათა შორის, შეკუმშვის კოეფიციენტის კონტროლის სისტემა არა მხოლოდ ზრდის ძრავის ეფექტურობას, არამედ ამცირებს ვიბრაციის დონეს. როკერის იარაღის წყალობით, დგუშების სამუშაო დარტყმის დროს დამაკავშირებელი წნელები იკავებენ თითქმის ვერტიკალურ პოზიციას, ხოლო ჩვეულებრივ ძრავებში ისინი გადადიან გვერდიდან გვერდზე (რის გამოც შემაერთებელმა წნულებმა მიიღეს სახელი). შედეგად, თუნდაც ბალანსური ლილვების გარეშე, ეს 4 ცილინდრიანი ერთეული მუშაობს ისე მშვიდად და შეუფერხებლად, როგორც V6. მაგრამ ცვლადი TDC პოზიცია ბერკეტების რთული სისტემის გამოყენებით არ არის ახალი ძრავის ერთადერთი მახასიათებელი. შეკუმშვის კოეფიციენტის შეცვლით, ამ ერთეულს ასევე შეუძლია გადაერთოს ორ სამუშაო ციკლს შორის: კლასიკურ ოტოს, რომელსაც იყენებენ ბენზინის ძრავების დიდი ნაწილი და ატკინსონის ციკლს, რომელიც ძირითადად ჰიბრიდებში გვხვდება. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში (მაღალი შეკუმშვის თანაფარდობით), დგუშის უფრო დიდი დარტყმის გამო, სამუშაო ნარევი უფრო ფართოვდება, იწვის უფრო დიდი ეფექტურობით, შედეგად, ეფექტურობა იზრდება და ბენზინის მოხმარება მცირდება.

ზემოთ ან ქვემოთ მოძრაობისას ქვედა ბერკეტი ცვლის დგუშის პოზიციას წვის პალატასთან შედარებით.

ორი მოვალეობის ციკლის გარდა, ეს ძრავა ასევე იყენებს ინექციის ორ სისტემას: კლასიკურ MPI და პირდაპირ GDI, რაც აუმჯობესებს წვის ეფექტურობას და აცილებს შეკუმშვის მაღალ კოეფიციენტებზე დარტყმას. ორივე სისტემა მუშაობს მონაცვლეობით და ერთდროულად მაღალი დატვირთვით. ცილინდრის კედლების სპეციალური საფარი, რომელიც გამოიყენება პლაზმური შესხურებით, შემდეგ კი ჩაქრობს და აორთქლდება, ასევე დადებით წვლილს შეიტანს ძრავის ეფექტურობის გაზრდაში. შედეგი არის ულტრა გლუვი "სარკის მსგავსი" ზედაპირი, რომელიც ამცირებს დგუშის რგოლის ხახუნს 44%-ით.

და რა სარგებელი მოაქვს?

VC-Turbo– ს კიდევ ერთი უნიკალური თვისებაა აქტიური ბრუნვის გზის აქტიური ვიბრაციის შემცირება, რომელიც ინტეგრირებულია მის ზედა ნაწილში, რომელიც დაფუძნებულია საპასუხო აქტივატორზე. ეს სისტემა კონტროლდება აჩქარების სენსორით, რომელიც ამოიცნობს ძრავის ვიბრაციებს და საპასუხოდ წარმოქმნის ანტიფაზურ ამცირებელ ვიბრაციებს. Infiniti– ში აქტიური დამხმარეები პირველად 1998 წელს გამოიყენეს დიზელის ძრავზე, მაგრამ ეს სისტემა ძალიან დამღლელი აღმოჩნდა, ამიტომ ფართოდ არ გავრცელებულა. პროექტი ხალიჩის ქვეშ იყო 2009 წლამდე, როდესაც იაპონელმა ინჟინრებმა დაიწყეს მისი გაუმჯობესება. კიდევ 8 წელი დასჭირდა ჭარბი წონისა და დიდი ზომის ვიბრაციის ამორტიზატორის პრობლემის მოგვარებას. მაგრამ შედეგი შთამბეჭდავია: ATR– ის წყალობით, ახალი Infiniti QX50– ის 4 ცილინდრიანი დანადგარი 9 დბ უფრო მშვიდია, ვიდრე მისი წინამორბედი V6!

ერთ -ერთი მათგანი, ვინც შეძლებისდაგვარად მიუახლოვდა სერიული ძრავის შექმნას ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტით, იყო Saab ბრენდი. შვედებმა, თუმცა, ცილინდრის ბლოკის ზედა და ქვედა ნაწილები ერთმანეთთან შედარებით გადაიტანეს. და Infiniti / Nissan ძრავაში, ცვლილებები გავლენას ახდენს ამწე მექანიზმის დიზაინზე.

გამოგონება ეხება მექანიკურ ინჟინერიას, პირველ რიგში სითბოს ძრავებს და კერძოდ დგუშის შიდა წვის ძრავას (ICE) ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტით. გამოგონების ტექნიკური შედეგია დგუშის შიდა წვის ძრავის ძალების გადაცემის მექანიზმის კინემატიკის გაუმჯობესება, რათა უზრუნველყოს შეკუმშვის თანაფარდობის კონტროლის შესაძლებლობა საკისრებში რეაქციის შემცირებისას და მეორე რიგის ინერციული ძალები. გამოგონების მიხედვით შიდა წვის ძრავას აქვს დგუში, რომელიც მოძრავად არის დამონტაჟებული ცილინდრში, რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული დამაკავშირებელ ღეროსთან. დამაკავშირებელი ღეროს მოძრაობა გადადის ამწეკერის ამწეზე. ამავდროულად, შეკუმშვის თანაფარდობისა და დგუშის დარტყმის კონტროლირებადი ცვლილების შესაძლებლობის უზრუნველსაყოფად, უზრუნველყოფილია გადამცემი ბმული დამაკავშირებელ ღეროსა და ამწეს შორის, რომელიც კონფიგურებულია მისი მოძრაობის კონტროლისთვის საკონტროლო ბერკეტის გამოყენებით. გადამცემი რგოლი მზადდება ამწევი საშუალებით კრუნჩხულთან დაკავშირებული განივი ბერკეტის სახით, რომელიც მდებარეობს შუალედურ მდგომარეობაში ორ მობრუნებულ წერტილს შორის. ერთ -ერთ საყრდენ წერტილში, სურვილის ძვალი უკავშირდება დამაკავშირებელ ღეროს, ხოლო მეორეზე - საკონტროლო მკლავს. საკონტროლო ბერკეტი ასევე მჭიდროდ არის დაკავშირებული დამატებით ამწევთან ან ექსცენტრულთან, რომლებიც ახორციელებენ საკონტროლო მოძრაობებს, გადააქვთ საკონტროლო ბერკეტის მოძრავი ღერძი, რითაც იცვლება შიდა წვის ძრავის შეკუმშვის კოეფიციენტი. გარდა ამისა, საკონტროლო ბერკეტის მოძრავი ღერძი შეუძლია შეასრულოს უწყვეტი ციკლური მოძრაობა, სინქრონიზებული ამწევი ლილვის ბრუნვასთან. ამავდროულად, თუ გარკვეული გეომეტრიული ურთიერთობები შეინიშნება ძალის გადაცემის მექანიზმის ცალკეულ კავშირებს შორის, მათზე დატვირთვები შეიძლება შემცირდეს და გაიზარდოს შიდა წვის ძრავის შეუფერხებელი მოქმედება. 12 გვ. f-ly, 10 ავადმყოფი.

ნახატები RF პატენტისთვის 2256085

წინამდებარე გამოგონება ეხება მექანიკურ ინჟინერიას, პირველ რიგში სითბოს ძრავებს. გამოგონება ეხება, კერძოდ, დგუშის შიდა წვის ძრავას (ICE), რომელსაც აქვს დგუში, რომელიც მოძრავია ცილინდრში და რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული დამაკავშირებელ ღეროსთან, რომლის მოძრაობა გადადის ამწევი ლილვის ამწეზე, ხოლო გადამცემი ბმული უზრუნველყოფილია დამაკავშირებელ ღეროსა და ამწეს შორის, რომელიც შექმნილია მისი მოძრაობის კონტროლის კონტროლის ბერკეტის გამოყენებით, რათა უზრუნველყოს დგუშის კონტროლირებადი მოძრაობა, უპირველეს ყოვლისა, უზრუნველყოს შეცვლის უნარი დგუშის შეკუმშვის თანაფარდობა და დარტყმა, და რომელიც დამზადებულია განივი ბერკეტის სახით, რომელიც დაკავშირებულია ამწევთან ჰინგით, რომელიც მდებარეობს შუალედურ პოზიციაში, საყრდენს შორის იმ მიდამოში, სადაც არის სურვილის ძვალი უკავშირდება დამაკავშირებელ ღეროს, და საყრდენ წერტილს, რომლის დროსაც განივი ბმული უკავშირდება საკონტროლო მკლავს და ამ ორ საყრდენ წერტილს დამაკავშირებელი ხაზის გარკვეულ მანძილზე, რომლის დროსაც განივი ბმული უკავშირდება საკონტროლო მკლავს და დამაკავშირებელ ღეროს შესაბამისად.

Wirbeleit F.G., Binder K. და Gwinner D., "დგუშის განვითარება ცვლადი შეკუმშვის სიმაღლით, გაზრდის ეფექტურობას და წვის ძრავების სპეციფიკურ სიმძლავრეს", SAE Techn. პაპ., 900229, ცნობილია ამ ტიპის ICE– ით ავტომატურად ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტით (PARSS) დგუშის სიმაღლის შეცვლით, რომელიც შედგება ორი ნაწილისგან, რომელთა შორის წარმოიქმნება ჰიდრავლიკური პალატა. შეკუმშვის კოეფიციენტის ცვლილება ხდება ავტომატურად დგუშის ერთი ნაწილის პოზიციის შეცვლით მეორესთან შედარებით, ზეთის გვერდის ავლით ერთი ასეთი პალატიდან მეორეში სპეციალური შემოვლითი სარქველების გამოყენებით.

ამ ტექნიკური გადაწყვეტის ნაკლოვანებები მოიცავს იმ ფაქტს, რომ PARSS ტიპის სისტემები ითვალისწინებენ შეკუმშვის კოეფიციენტის კონტროლის მექანიზმის არსებობას, რომელიც მდებარეობს მაღალ ტემპერატურასა და მაღალ დატვირთულ ზონაში (ცილინდრში). PARSS– ის მსგავსი სისტემების გამოცდილებამ აჩვენა, რომ გარდამავალ რეჟიმში, კერძოდ მანქანის დაჩქარებისას, შიდა წვის ძრავის მუშაობას თან ახლავს აფეთქება, რადგან ჰიდრავლიკური კონტროლის სისტემა არ იძლევა კომპრესიის თანაფარდობის სწრაფ და ერთდროულ ცვლილებას ყველა ცილინდრი.

მაღალი ტემპერატურის და მექანიკურად დატვირთული ზონიდან შეკუმშვის კოეფიციენტის მარეგულირებელი მექანიზმის ამოღების სურვილი გამოიწვია სხვა ტექნიკური გადაწყვეტილებების გაჩენამ, რომელიც მოიცავს შიდა წვის ძრავის კინემატიკური სქემის ცვლილებას და დამატებითი ელემენტების (ბმულების) დანერგვას. ის, რომლის კონტროლი უზრუნველყოფს შეკუმშვის კოეფიციენტის ცვლილებას.

მაგალითად, ჯანტე ა. "Kraftstoffverbrauchssenkung von Verbrennungsmotoren durch kinematische Mittel", Automobil-Industrie, No. 1 (1980), გვ. 61-65, აღწერს შიდა წვის ძრავას (რომლის კინემატიკური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 1), რომელშიც ორი შუალედური ბმულია დამონტაჟებული ამწე 15 -სა და დამაკავშირებელ ღეროს შორის - დამატებითი დამაკავშირებელი ჯოხი 13 და როკერი 14. როკერის მკლავი 14 ასრულებს საქანელა მოძრაობას სვინგის ცენტრით საყრდენ წერტილში Z. შეკუმშვის კოეფიციენტი რეგულირდება A წერტილის პოზიციის შეცვლით, საცხოვრებელზე დაფიქსირებული ექსცენტრული 16 -ით ... ექსცენტრული 16 ბრუნავს ძრავის დატვირთვიდან გამომდინარე, ხოლო შემობრუნების ცენტრი, რომელიც მდებარეობს საყრდენ წერტილში Z, მოძრაობს წრის რკალის გასწვრივ, რითაც იცვლება დგუშის ზედა მკვდარი ცენტრის პოზიცია.

კრისტოფ ბოლინგისა და სხვების ნაშრომიდან, "Kurbetrieb fur variable Verdichtung", MTZ 58 (11) (1997), გვ. 706-711, ასევე ცნობილია FEV ტიპის ძრავა (რომლის კინემატიკური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახაზი 2), რომელშიც ამწე 17 -სა და დამაკავშირებელ ღეროს შორის დამონტაჟებულია დამატებითი დამაკავშირებელი ჯოხი 13. დამაკავშირებელი ღერო 12 ასევე უკავშირდება როკერის მკლავს 14 -ს, რაც მბრუნავ მოძრაობას სვინგის ცენტრთან ერთად საყრდენ წერტილში Z. შეკუმშვის კოეფიციენტი კონტროლდება მბრუნავი წერტილის პოზიციის შეცვლით Z ექსცენტრული 16 -ის გადაბრუნებით, რომელიც ფიქსირდება ძრავის კორპუსზე. ექსცენტრული 16 ბრუნავს ძრავის დატვირთვიდან გამომდინარე, ხოლო რხევის ცენტრი, რომელიც მდებარეობს საძრახეს Z წერტილში, მოძრაობს წრის რკალის გასწვრივ, რითაც იცვლება დგუშის ზედა მკვდარი ცენტრის პოზიცია.

აპლიკაციიდან DE 4312954 A1 (04.21.1993) ცნობილი ძრავის ტიპი IFA (რომლის კინემატიკური დიაგრამა ნაჩვენებია ფიგურაში 3), რომელიც ამწე 17 -სა და დამაკავშირებელ როდს შორის დამონტაჟებულია დამატებითი დამაკავშირებელი ჯოხი 13. დამაკავშირებელი ჯოხი 12, გარდა ამისა, იგი დაკავშირებულია როკერის მკლავის ერთ -ერთ ბოლოთან, რომლის მეორე ბოლო აკეთებს ქანქარებით მოძრაობას ბრუნვის ცენტრში ზ. ექსცენტრული 16 -ის შემობრუნებით, რომელიც მიმაგრებულია ძრავის კორპუსზე. ექსცენტრული 16 ბრუნავს ძრავის დატვირთვის მიხედვით, ხოლო რხევის ცენტრი, რომელიც მდებარეობს საძრახეს Z წერტილში, მოძრაობს წრის რკალის გასწვრივ, რითაც იცვლება დგუშის ზედა მკვდარი ცენტრის პოზიცია.

ზემოთ აღწერილი დიზაინის ძრავების თანდაყოლილი ნაკლოვანებები (ცნობილია ჯანტე ა. შრომიდან, კრისტოფ ბოლინგისა და სხვების ნაშრომიდან. და აპლიკაციიდან DE 4312954 A1), პირველ რიგში, უნდა მივაკუთვნოთ მასების არასაკმარისად მაღალი სიგლუვი, მასების დაბრუნების მთარგმნელობითი მოძრაობის დროს მაღალი რიგის ინერციული ძალების გამო, რაც დაკავშირებულია მექანიზმების კინემატიკის თავისებურებებთან და იწვევს სიმძლავრის მთლიანი სიგანის ან მთლიანი სიმაღლის გადაჭარბებულ ზრდას ერთეული. ამ მიზეზით, ასეთი ძრავები პრაქტიკულად უვარგისია მათი სატრანსპორტო საშუალების ძრავად გამოსაყენებლად.

დგუშის შიდა წვის ძრავში შეკუმშვის კოეფიციენტის რეგულირება საშუალებას გაძლევთ გადაჭრას შემდეგი ამოცანები:

გაზარდეთ საშუალო წნევა Pe გაზრდის გაზრდის გარეშე გაზრდის წვის ზეწოლას განსაზღვრული ლიმიტების მიღმა შეკუმშვის კოეფიციენტის შემცირებით ძრავის დატვირთვის მატებასთან ერთად;

შეამცირეთ საწვავის მოხმარება დაბალი და საშუალო დატვირთვების დიაპაზონში, შეკუმშვის კოეფიციენტის გაზრდით ძრავის დატვირთვის შემცირებით;

გააუმჯობესეთ ძრავის სიგლუვე.

შეკუმშვის კოეფიციენტის რეგულირება საშუალებას იძლევა, შიდა წვის ძრავის ტიპზე დაყრდნობით, მიაღწიოს შემდეგ უპირატესობებს (შიდა წვის ძრავებისათვის იძულებითი (ნაპერწკალი) ანთებით):

დაბალი და საშუალო დატვირთვებისას ძრავის ეფექტურობის მიღწეული დონის შენარჩუნებისას, ძრავის რეიტინგული სიმძლავრის შემდგომი ზრდა უზრუნველყოფილია წნევის გაზრდით შეკუმშვის კოეფიციენტის შემცირებით (იხ. სურათი 4 ა, სადაც მოსახვევებში მითითებულია პოზიცია x ეხება ჩვეულებრივ ძრავას და y პოზიციით მითითებული მოსახვევები ეხება ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტის ძრავას);

ძრავის რეიტინგული სიმძლავრის მიღწეული დონის შენარჩუნებისას, დაბალი და საშუალო დატვირთვებისას საწვავის მოხმარება მცირდება შეკუმშვის თანაფარდობის გაზრდით დასაშვებ დარტყმის ზღვრამდე (იხ. სურათი 4 ბ, სადაც x პოზიციით მითითებული მოსახვევები ეხება ჩვეულებრივ ძრავა და y პოზიციით მითითებული მოსახვევები ეხება ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტის ძრავას);

ძრავის რეიტინგული სიმძლავრის მიღწეული დონის შენარჩუნებისას, ეკონომიკა იზრდება დაბალ და საშუალო დატვირთვებზე, ასევე მცირდება ძრავის ხმაურის დონე, ხოლო ამწევი ძრავის ნომინალური სიჩქარე მცირდება (იხ. სურათი 4 გ, სადაც მოსახვევებში მითითებულია პოზიცია x ეხება ჩვეულებრივ ძრავას, ხოლო მოსახვევები y ეხება ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტის ძრავას).

ნაპერწკლის ანთების ICE- ს მსგავსად, დიზელის ძრავში შეკუმშვის კოეფიციენტი შეიძლება კონტროლდებოდეს შემდეგ სამ თანაბარ მიმართულებით:

მუდმივი გადაადგილებით და ნომინალური სიჩქარით, ძრავის სიმძლავრე იზრდება გაზრდილი წნევის გაზრდით. ამ შემთხვევაში, იზრდება არა ეფექტურობა, არამედ ავტომობილის სიმძლავრე (იხ. სურათი 5 ა, სადაც x პოზიციით მითითებული მოსახვევები ეხება ჩვეულებრივ ძრავას და y პოზიციით მითითებული მოსახვევები ცვლადს) შეკუმშვის კოეფიციენტის ძრავა);

მუდმივი სამუშაო მოცულობით და ნომინალური სიმძლავრით, საშუალო წნევა Pe იზრდება ნომინალური სიჩქარის შემცირებით. ამ შემთხვევაში, ავტომობილის სიმძლავრის მახასიათებლების შენარჩუნებისას, ძრავის ეკონომიკა იზრდება მექანიკური ეფექტურობის გაზრდით (იხ. სურათი 5 ბ, სადაც x პოზიციით მითითებული მოსახვევები ეხება ჩვეულებრივ ძრავას, ხოლო მოსახვევებში მითითებულია პოზიცია y ეხება ძრავას ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტით);

არსებული დიდი გადაადგილების ძრავა არ იცვლება მცირე გადაადგილების ძრავით, არამედ იგივე სიმძლავრით (იხ. სურათი 5 გ, სადაც x პოზიციით მითითებული მოსახვევები ეხება ჩვეულებრივ ძრავას და y პოზიციით მითითებული მოსახვევები ცვლადს შეკუმშვის კოეფიციენტის ძრავა.). ამ შემთხვევაში, ძრავის ეფექტურობა იზრდება საშუალო და სრული დატვირთვების დიაპაზონში, ასევე მცირდება ძრავის წონა და ზომები.

წინამდებარე გამოგონება ემყარებოდა დგუშის შიდა წვის ძრავის კინემატიკის გაუმჯობესების ამოცანას ისე, რომ დაბალი დიზაინის ხარჯებით შესაძლებელი ყოფილიყო შეკუმშვის კოეფიციენტის კონტროლი საკისრებში რეაქციის შემცირების და მეორე რიგის ინერციის დროს. ძალები.

რაც შეეხება აღწერილობის დასაწყისში მითითებულ ტიპის დგუშის შიდა წვის ძრავას, ეს პრობლემა გადაწყდება გამოგონების მიხედვით იმის გამო, რომ მხარის სიგრძე მდებარეობს საცნობარო წერტილს შორის, რომელზედაც სურვილის ძვალი უკავშირდება საკონტროლო მკლავი და საცნობარო წერტილი, რომელზედაც სურსათის ძვალი უკავშირდება შემაერთებელ ღეროს, გვერდის სიგრძე, რომელიც მდებარეობს საყრდენ წერტილს შორის, რომლის დროსაც ძვლის ძვალი უკავშირდება საკონტროლო მკლავს და იმ ღერძს, რომლითაც სასის ძვალი უკავშირდება ამწეობას და მხარის სიგრძე, რომელიც მდებარეობს საყრდენ წერტილს შორის, რომელზედაც სურსათის ძვალი უკავშირდება შემაერთებელ ღეროს და იმ ღერძს, რომლითაც სასხლეტი ძვალი უკავშირდება ამწეობას, ამწევის რადიუსის თვალსაზრისით აკმაყოფილებს შემდეგ ურთიერთობებს:

დგუშის ICE– ის სასურველი განსახიერების მიხედვით, გამოგონების მიხედვით, საყრდენი არის სამკუთხა ბმულის სახით, რომლის წვერებზე არის საყრდენი წერტილები, რომლებშიც სასის ძვალი უკავშირდება საკონტროლო ბერკეტს და დამაკავშირებელ ღეროს, და დამოკიდებული, რომლითაც სურვილის ძვალი უკავშირდება ამწე.

სასურველია, რომ დამაკავშირებელი ღეროს სიგრძე l და საკონტროლო ბერკეტის სიგრძე k, ისევე როგორც მანძილი e ამწევი ღერძის ბრუნვის ღერძსა და ცილინდრის გრძივი ღერძი, დაკმაყოფილდეს, რადიუსის r ამწე, შემდეგი ურთიერთობები:

იმ შემთხვევაში, თუ საკონტროლო მკლავი და შემაერთებელი ღერო განლაგებულია სასხლეტის ძვლის იმავე მხარეს, მანძილი f ცილინდრის გრძივი ღერძსა და საკონტროლო მხარის ბრუნვის წერტილს შორის ძრავის კორპუსთან და მანძილი p ამწევი ღერძს შორის ღერძი და მითითებული საყრდენი წერტილი სასურველია დაკმაყოფილდეს რადიუსით r crank შემდეგ ურთიერთობებში:

იმავე შემთხვევაში, როდესაც საკონტროლო მკლავი და დამაკავშირებელი ღერო განლაგებულია საყრდენის მოპირდაპირე მხარეს, მანძილი f ცილინდრის გრძივი ღერძსა და საკონტროლო მხარის ბრუნვის წერტილს შორის და მანძილი p ამწევი ღერძსა და მითითებული საყრდენი წერტილი სასურველია დაკმაყოფილდეს ამწეობის რადიუსის r შემდეგი თვალსაზრისით:

დგუშის ძრავის შემდგომი სასურველი განსახიერების მიხედვით გამოგონების მიხედვით, საკონტროლო ბერკეტის ბრუნვის წერტილი მოძრავია კონტროლირებადი ბილიკის გასწვრივ.

ასევე სასურველია უზრუნველყოს საკონტროლო მხარის ბრუნვის წერტილის დაფიქსირების შესაძლებლობა სხვადასხვა რეგულირებადი კუთხოვანი პოზიციებით.

დგუშის შიდა წვის ძრავის სხვა სასურველი განსახიერების მიხედვით გამოგონების მიხედვით, შესაძლებელია კონტროლის ბერკეტის ბრუნვის წერტილის კუთხის პოზიციის მორგება შიდა წვის ძრავის მნიშვნელობებისა და მუშაობის პარამეტრების მიხედვით შიდა წვის ძრავის მუშაობის რეჟიმი.

დგუშის შიდა წვის ძრავის შემდგომი სასურველი განსახიერების მიხედვით, გამოგონების მიხედვით, საკონტროლო ბერკეტის საყრდენ წერტილს შეუძლია სინქრონულად გადაადგილდეს ამწევი ლილვის ბრუნვას კონტროლირებადი გზით.

დგუშის შიდა წვის ძრავის სხვა სასურველი განსახიერების გამოგონების მიხედვით, შესაძლებელია ამწევი ლილვის ბრუნვასთან სინქრონიზება კონტროლირებადი ბერკეტის მბრუნავი ერთეულის წერტილის მოძრაობა კონტროლირებადი ტრაექტორიის გასწვრივ და ფაზის მორგების შესაძლებლობა ცვლა ამ წერტილის მოძრაობასა და ამწე ამობრუნებას შორის, ეს დამოკიდებულია შიდა წვის ძრავის მუშაობის რეჟიმისა და ICE- ის პარამეტრების მნიშვნელობებზე.

დგუშის შიდა წვის ძრავის შემდგომი სასურველი განსახიერების შესაბამისად გამოგონების მიხედვით, შესაძლებელია ამწევი ლილვის ბრუნვასთან სინქრონიზება კონტროლირებადი ბერკეტის საყრდენი წერტილის მოძრაობა კონტროლირებადი ტრაექტორიის გასწვრივ, ხოლო შესაძლებელია მისი შეცვლა გადაცემის თანაფარდობა ამ წერტილის მოძრაობასა და ამწეკერის ბრუნვას შორის.

დგუში ICE 1, რომელიც შემოთავაზებულია გამოგონებაში, ნაჩვენებია ნახ. 6 ა და 6 ბ -ში და აქვს კორპუსი 2 ცილინდრი 3 და დგუში 4 მასში, დამაკავშირებელი ჯოხი 6, რომელიც ერთ ბოლოში მჭიდროდ არის დაკავშირებული დგუშთან 4, crankha 8 crankshaft დამონტაჟებული საცხოვრებელი 2, trailed დამაკავშირებელი როდ 10, ასევე მოუწოდა საკონტროლო ბერკეტი 10 და მობრუნებული ერთ ბოლოში საცხოვრებელი 2, და სამკუთხა wishbone 7, რომელიც pivotally უკავშირდება მისი ერთ vertices მეორე დამაკავშირებელი როდ 6 -ის დასასრული, მისი მეორე წვერო მჭიდროდ არის დაკავშირებული ამწე 8 -თან, ხოლო მისი მესამე წვერო მჭიდროდ არის დაკავშირებული ბორბლიანი შემაერთებელი ღეროს 10. შეკუმშვის თანაფარდობის რეგულირებისათვის, ბილიკიანი შემაერთებელი ღეროს 10, მაგ. მისი გამოხატული კავშირის Z წერტილს აქვს კონტროლირებადი ბილიკის გასწვრივ გადაადგილების უნარი, რომელიც განისაზღვრება, მაგალითად, ექსცენტრული ან დამატებითი ამწე 11 -ით.

გამოძახებულში შემოთავაზებულ დგუშის შიდა წვის ძრავას, გამოყვანილი შემაერთებელი ღეროს საქანელის ღერძის მდგომარეობიდან გამომდინარე, აქვს დიზაინის ორი ვარიანტი (იხ. ნახ. 6 ა და 6 ბ):

პირველ ვერსიაში (ნახაზი 6 ა), ჰორიზონტალური სიბრტყე, რომელშიც ბილიკიანი შემაერთებელი ჯოხის 10 ბრუნვის ღერძი დევს, ე.ი. მისი მბრუნავი კავშირის წერტილი Z მდებარეობს ამწევი 8 -ის კავშირის წერტილის ზემოთ სურვილ ძვალთან 7, როდესაც ამწე არის მის ზედა მკვდარ ცენტრში, ან, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბილიკი 10 და დამაკავშირებელი ჯოხი 6 მდებარეობს განივი ბერკეტის ერთი მხარე 7;

მეორე ვერსიაში (ნახაზი 6 ბ), ჰორიზონტალური სიბრტყე, რომელშიც ბილიკიანი შემაერთებელი ჯოხის 10 ბრუნვის ღერძი დევს, ე.ი. მისი მბრუნავი კავშირის წერტილი Z მდებარეობს ამწე 8 -ის კავშირის წერტილის ქვემოთ სურვილ ძვალთან 7, როდესაც ამწე მდებარეობს მის ზედა მკვდარ ცენტრში, ან, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბილიკი 10 და დამაკავშირებელი ჯოხი 6 მდებარეობს განივი ბერკეტის საპირისპირო მხარეები 7.

ბილიკი მკლავის სახსრის სახსრის Z წერტილის პოზიციის შეცვლა, ე.ი. მისი მბრუნავი ღერძი საშუალებას იძლევა, მარტივი საკონტროლო მოძრაობის გამო, რომელსაც ახორციელებს დამატებითი ამწე, შესაბამისად მარეგულირებელი ექსცენტრული, შეცვალოს შეკუმშვის კოეფიციენტი. გარდა ამისა, უკანა მხარის არტიკულაციის Z წერტილი, ე.ი. მისი საქანელის ღერძი შეუძლია შეასრულოს უწყვეტი ციკლური მოძრაობა, სინქრონიზებული ამწეკერის ბრუნვისას.

როგორც ნაჩვენებია ნახ .7 -ში, გამოგონების დგუშის შიდა წვის ძრავას აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობა ცნობილ სისტემებთან შედარებით (აღწერილია იანტე ა., კრისტოფ ბოლინგი და სხვები. და DE 4312954 A1), ისევე როგორც ჩვეულებრივი ამწეობის მექანიზმი (CM) რაც შეეხება მის მუშაობას.

ამასთან, ამ უპირატესობების მიღწევა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ შეინიშნება გარკვეული გეომეტრიული ურთიერთობები, კერძოდ, ცალკეული ელემენტების სიგრძისა და მათი პოზიციების სწორი შერჩევით ამწე ღერძის მიმართ.

წინამდებარე გამოგონების თანახმად, მნიშვნელოვანია ცალკეული ელემენტების ზომების დადგენა (ამწეობის რადიუსთან მიმართებაში) და ძალის გადაცემის მექანიზმის ცალკეული სახსრების კოორდინატები, რომელთა მიღწევაც შესაძლებელია ასეთი მექანიზმის ოპტიმიზაციით კინემატიკური და დინამიური ანალიზი. ცხრა პარამეტრით აღწერილი ასეთი მექანიზმის ოპტიმიზაციის მიზანია (შეამციროს ძალები (დატვირთვა) მის ინდივიდუალურ კავშირებზე რაც შეიძლება დაბალ დონეზე და გაზარდოს მისი მუშაობის შეუფერხებლობა).

ქვემოთ, ფიგურა 9 -ის მითითებით (9 ა და 9 ბ), რომელიც აჩვენებს შიდა წვის ძრავის კინემატიკურ დიაგრამას, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 6 -ში (შესაბამისად, 6a და 6b, შესაბამისად), განმარტებულია ამწევი მექანიზმის მექანიზმის მუშაობის პრინციპი. შიდა წვის ძრავის მუშაობის დროს, მისი დგუში 4 ახდენს საპასუხო მოძრაობას ცილინდრში, რომელიც გადადის დამაკავშირებელ ღეროზე 6. დამაკავშირებელი ღეროს მოძრაობა 6 გადადის საყრდენის (ბრუნვის) წერტილში B განივი ბერკეტისკენ 7, რომლის გადაადგილების თავისუფლება შეზღუდულია მისი კავშირის გამო 10 V საყრდენი წერტილი C. თუ ბილიკი 10 -ის ბრუნვის სახსრის წერტილი Z დაფიქსირებულია, მაშინ განივი C წერტილი მკლავი 7 შეუძლია გადაადგილდეს წრის რკალის გასწვრივ, რომლის რადიუსი უდრის ბილიკიანი დამაკავშირებელი ღეროს სიგრძეს. წერტილის პოზიცია Z. როდესაც იცვლება ბორბლიანი დამაკავშირებელი ღეროს მბრუნავი სახსრის პოზიცია, წრიული ბილიკის პოზიცია, რომლის გასწვრივ შეიძლება გადაადგილდეს საცნობარო წერტილი C, რაც შესაძლებელს ხდის გავლენის მოხდენას მოძრაობის ტრაექტორიებზე ამწე მექანიზმის სხვა ელემენტები, პირველ რიგში ამწე მკლავის პოზიცია. დგუში 4. ბილიკიანი ბორბლის წერტილი Z სასურველია მოძრაობდეს წრიული ბილიკის გასწვრივ. თუმცა, ბილიკიანი შემაერთებელი ჯოხის მბრუნავი სახსრის წერტილი ასევე შეიძლება გადაადგილდეს ნებისმიერი სხვა წინასწარ განსაზღვრული კონტროლირებადი ბილიკის გასწვრივ, ამასთანავე შესაძლებელია დაფიქსირდეს ტრაექტორიის დამაკავშირებელი ღეროს მბრუნავი სახსრის წერტილი Z მისი მოძრაობა.

სასურსათო ძვალი 7 ასევე უკავშირდება hinge A- ს ამწე 8 -ის ამწე 8 -თან. ეს hinge A მოძრაობს წრიული ბილიკის გასწვრივ, რომლის რადიუსი განისაზღვრება ამწევი სიგრძით 8. Hinge A იკავებს შუალედურ პოზიციას, როდესაც ნაჩვენებია ხაზის გასწვრივ, რომელიც აკავშირებს საყრდენის B და C მრგვალ წერტილებს 7. მითითების C წერტილის კინემატიკური კავშირის არსებობა ბილიკ 10 დამაკავშირებელ ღეროსთან ერთად შესაძლებელს ხდის გავლენა მოახდინოს მის მთარგმნელობით მოძრაობაზე დგუშის 4 გრძივი ღერძის გასწვრივ 4 დგუშის გრძივი ღერძის გასწვრივ საცნობარო პუნქტის B მოძრაობა განისაზღვრება განივი მკლავის C წერტილის გადაადგილების ტრაექტორიით 7. გავლენა საცნობარო წერტილზე B საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ საპასუხო მოძრაობა დგუშის მე -4 დამაკავშირებელი ღეროს მეშვეობით 6 და ამით დაარეგულირეთ VMT- ის პოზიცია. დგუში 4.

ნახატში 9 ა ნაჩვენები განსახიერებაში, ბილიკიანი დამაკავშირებელი ჯოხი 10 და დამაკავშირებელი ჯოხი 6 განლაგებულია სურვილების ძვლის 7 ერთ მხარეს.

შემობრუნების ბმულის შემობრუნებით, რომელიც დამზადებულია დამატებითი ამწე 11 -ის სახით, ფიგურაში ნაჩვენები დაახლოებით ჰორიზონტალური პოზიციიდან. დგუში 4 ზევით და ამით გაზარდოს შეკუმშვის კოეფიციენტი.

ფიგურა 9 ბ გვიჩვენებს შიდა წვის ძრავის კინემატიკურ დიაგრამას, რომელიც დამზადებულია სხვა განსახიერების მიხედვით, რომელიც განსხვავდება დიაგრამა 9 ა – ში მხოლოდ იმით, რომ ბილიკი დამაკავშირებელი ღერო 10, დამატებით ამწე 11 -ის სახით დამზადებული საკონტროლო რგოლით. შესაბამისად, მორგებული ექსცენტრული და დამაკავშირებელი ღერო 6 განლაგებულია განივი ბერკეტის სხვადასხვა მხარეს 7. ყველა სხვა თვალსაზრისით, ნახ .9 ბ -ში ნაჩვენები ამწე მექანიზმის მუშაობის პრინციპი მსგავსია ოპერაციის პრინციპის ამწე მექანიზმი ნაჩვენებია ნახ .9 ა -ში, რომელშიც ბილიკი 10 და დამაკავშირებელი ღერო 6 განლაგებულია განივი ბერკეტის 7 ერთ მხარეს.

სურათი 10 გვიჩვენებს დგუშის შიდა წვის ძრავის ამწე მექანიზმის სხვა კინემატიკურ დიაგრამას, რომელიც გვიჩვენებს ამ ამწე მექანიზმის გარკვეული წერტილების პოზიციებს და რომელზედაც დაჩრდილული ადგილები მიუთითებს ოპტიმალურ არეებს, რომელთა ფარგლებშიც, ზემოაღნიშნული ოპტიმალური გათვალისწინებით ამწე მექანიზმის ელემენტების სიგრძისა და პოზიციის მნიშვნელობების დიაპაზონს შეუძლია გადააადგილოს 7 განივი რგოლის არტიკულაციის საცნობარო წერტილი B დამაკავშირებელ როდ 6 -თან, განივი ბმულის 7 არტიკულაციის საცნობარო წერტილი C ბილიკიანი დამაკავშირებელი ღერო 10 და ბილიკი დამაკავშირებელი ღეროს არტიკულაციის წერტილი 10. იმისათვის, რომ უზრუნველყოს შიდა წვის ძრავის განსაკუთრებით გლუვი მუშაობა უკიდურესად დაბალი დატვირთვით ცალკეულ ელემენტებზე და მისი ამწე მექანიზმის კავშირებზე, გეომეტრიულ პარამეტრებზე (სიგრძე და პოზიცია ამ ამწე მექანიზმის ელემენტები და ბმულები უნდა აკმაყოფილებდეს გარკვეულ უპირატესობას. სამკუთხა საყრდენის a, b და c გვერდების სიგრძე, სადაც a აღნიშნავს მხარის სიგრძეს, რომელიც მდებარეობს დამაკავშირებელი კვერთხის B ბრუნვის წერტილსა და დამაკავშირებელი ღეროს საყრდენ წერტილს C, b აღნიშნავს სიგრძის გვერდი, რომელიც მდებარეობს ამწეობის საყრდენ A- სა და დამაკავშირებელი ღეროს საყრდენ წერტილს C, და c აღნიშნავს მანძილს ამწეობის სახსარში A და დამაკავშირებელი ღეროს ბრუნვის წერტილს შორის, აღწერილია შემდეგი უტოლობებით რადიუსი r, რომელიც ტოლია ამწე 8 სიგრძის:

დამაკავშირებელი ღერო 6 სიგრძის l, დამაკავშირებელი ჯოხის სიგრძე k 10 და მანძილი e ამწევი ღერძის ბრუნვის ღერძსა 9 და ცილინდრის 3 გრძივი ღერძი 5, რომელიც ასევე დგუშის მოძრავი გრძივი ღერძია ამ ცილინდრში, სასურველი განსახიერების მიხედვით, დააკმაყოფილეთ შემდეგი ურთიერთობები:

ნახატ 9 ა -ში ნაჩვენები განსახიერებისათვის, რომელშიც დამაკავშირებელი ღერო 6 და ბორბალი დამაკავშირებელი ჯოხი 10 განლაგებულია სურსათის ძვლის 7 იმავე მხარეს, ასევე შესაძლებელია ოპტიმალური ზომის თანაფარდობის დადგენა. ამ შემთხვევაში, მანძილი f ცილინდრის გრძივი ღერძის 5 -სა და ბორბლის 10 არტიკულაციის წერტილს შორის მის საკონტროლო ბმულზე, ასევე მანძილი p ამწევი ღერძსა და მითითებულ წერტილს Z არტიკულაცია, სასურველი განსახიერების მიხედვით, აკმაყოფილებს შემდეგ ურთიერთობებს:

როდესაც ბილიკიანი დამაკავშირებელი ჯოხი და დამაკავშირებელი ჯოხი განლაგებულია განივი რგოლის მოპირდაპირე მხარეს, ოპტიმალური მანძილი f დგუშის გრძივი ღერძსა და მისკენ მიმავალი ბერკეტის არტიკულაციის წერტილ Z- ს შორის, ისევე როგორც ოპტიმალური მანძილი p ამწევი ღერძსა და არტიკულაციის მითითებულ წერტილს შორის, შეიძლება შეირჩეს შემდეგი კოეფიციენტების საფუძველზე:

ᲛᲝᲗᲮᲝᲕᲜᲐ

1. დგუშის შიდა წვის ძრავა (ICE), რომელსაც გააჩნია დგუში (4), რომელიც მოძრავია ცილინდრში და რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული დამაკავშირებელ ღეროსთან (6), რომლის მოძრაობა გადადის ამწეზე (8) crankshaft (9), ხოლო დამაკავშირებელ როდს (6) და ამწე (8) შორის არის გადამცემი ბმული, რომელიც დამზადებულია კონტროლის ბერკეტის (10) გამოყენებით მისი მოძრაობის კონტროლის უნარით, რათა უზრუნველყოს კონტროლირებადი მოძრაობა დგუშის, უპირველეს ყოვლისა, უზრუნველყოს შეკუმშვის კოეფიციენტის და დგუშის დარტყმის შეცვლის შესაძლებლობა, და რომელიც დამზადებულია განივი ბერკეტის სახით (7), რომელიც დაკავშირებულია ამწეთან (8) საყრდენი (A), რომელიც მდებარეობს შუალედურ პოზიციაში საცნობარო წერტილს შორის (B), რომელშიც სურსათის ძვალი (7) უკავშირდება დამაკავშირებელ ღეროს (6) და საცნობარო პუნქტს (C), რომელშიც სურსათის ძვალი (7) დაკავშირებულია საკონტროლო ბერკეტთან (10) და ამ ორ საყრდენ წერტილს (B, C) დამაკავშირებელი ხაზის გარკვეულ მანძილზე, რომელშიც სურსათის ძვალი (7) უკავშირდება საკონტროლო ბერკეტს (10) და დამაკავშირებელი ჯოხი (6), შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ მხარის სიგრძე (a) მდებარეობს საცნობარო წერტილს შორის (C), რომელშიც განივი მკლავი (7) უკავშირდება საკონტროლო მკლავს (10) და საცნობარო პუნქტი (B), რომელშიც განივი ბერკეტი (7) უკავშირდება დამაკავშირებელ ღეროს (6), მხარის სიგრძე (ბ) მდებარეობს მობრუნებულ წერტილს შორის (C), რომელზედაც არის სურვილების ძვალი (7) დაკავშირებულია საკონტროლო ბერკეტთან (10) და საყრდენთან (A), რომლითაც სურსათის ძვალი (7) უკავშირდება ამწეს (8) და მხარის სიგრძე (გ) მდებარეობს საცნობარო წერტილს შორის (B), რომელშიც სურსათის ძვალი (7) დაკავშირებულია დამაკავშირებელ ღეროსთან (6) და რგოლი (A), რომლითაც საყრდენი (7) უკავშირდება ამწეულს (8), ამწევის რადიუსის (რ) თვალსაზრისით აკმაყოფილებს შემდეგ ურთიერთობებს:

6. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე –4 ან მე –5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ საკონტროლო ბერკეტის (10) არტიკულაციის წერტილი (Z) მოძრაობს კონტროლირებადი ბილიკის გასწვრივ.

7. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე -4 ან მე -5 მოთხოვნის შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია საკონტროლო ბერკეტის (10) არტიკულაციური შეერთების წერტილის (Z) პოზიციის რეგულირება დამოკიდებული დამატებითი ამწეის საშუალებით რა

8. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე -4 ან მე -5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია ექსცენტრიკული საშუალებით საკონტროლო ბერკეტის (10) არტიკულაციური შეერთების წერტილის (Z) პოზიციის რეგულირება.

9. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე -4 ან მე -5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია საკონტროლო ბერკეტის (10) არტიკულაციური კავშირის წერტილის (Z) დაფიქსირება სხვადასხვა რეგულირებადი კუთხის პოზიციებში.

10. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე -4 ან მე -5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია კონტროლის ბერკეტის (10) სახსრის შეერთების წერტილის (Z) კუთხის პოზიციის რეგულირება, რომელიც დამოკიდებულია ფუნქციონირების მახასიათებლებზე შიდა წვის ძრავის რეჟიმი და შიდა წვის ძრავის მუშაობის პარამეტრები.

11. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე -4 ან მე -5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია სინქრონიზება კონტროლის ბერკეტის (10) სახსრის (10) მუხლის ამობრუნების მოძრაობის ბრუნვას კონტროლირებადი ტრაექტორიის გასწვრივ.

12. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე –4 ან მე –5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია სინქრონიზაცია მოხდეს საკონტროლო ბერკეტის (10) სახსრის (Z) ამობრუნების ამწეის (9) მოძრაობის ბრუნვით კონტროლირებადი ტრაექტორია და ფაზის ცვლის რეგულირების შესაძლებლობა ამ წერტილის (Z) მოძრაობასა და ამწე ლილვის ბრუნვას შორის (9), ეს დამოკიდებულია შიდა წვის ძრავის მუშაობის რეჟიმისა და შიდა პარამეტრების მახასიათებლებზე. წვის ძრავა.

13. დგუშის შიდა წვის ძრავა მე -4 ან მე -5 მოთხოვნების შესაბამისად, ხასიათდება იმით, რომ შესაძლებელია სინქრონიზაცია მოხდეს საკონტროლო ბერკეტის (10) სახსრის (Z) ამობრუნების ამწეის (9) მოძრაობის ბრუნვით კონტროლირებადი ტრაექტორია, მაშინ როდესაც შესაძლებელია შეიცვალოს გადაცემათა კოეფიციენტი მოძრაობის წერტილს (Z) და ამწე ამობრუნებას შორის (9).

VC-T ძრავა. სურათი: Nissan

იაპონურმა ავტომწარმოებელმა Nissan Motor– მა წარმოადგინა ახალი ტიპის ბენზინის შიდა წვის ძრავა, რომელიც გარკვეულწილად აღემატება თანამედროვე დიზელის ძრავებს.

ახალი ცვლადი შეკუმშვის ტურბო (VC-T) ძრავას შეუძლია შეკუმშვის კოეფიციენტის შეცვლააირისებრი აალებადი ნარევი, ანუ დგუშების დარტყმის შეცვლა შიდა წვის ძრავის ცილინდრებში. ეს პარამეტრი ჩვეულებრივ ფიქსირდება. როგორც ჩანს, VC-T იქნება მსოფლიოში პირველი ICE ცვალებადი შეკუმშვის კოეფიციენტით.

შეკუმშვის კოეფიციენტი არის შიდა წვის ძრავის ცილინდრის ზემოთ დგუშის სივრცის მოცულობის თანაფარდობა დგუშის პოზიციაში ქვედა მკვდარ ცენტრში (ცილინდრის მთლიანი მოცულობა) ცილინდრის ზემოთ დგუშის სივრცის მოცულობასთან დგუშის პოზიციაზე ზედა მკვდარ ცენტრში, ანუ წვის პალატის მოცულობამდე.

შეკუმშვის კოეფიციენტის ზრდა ზოგადად ზრდის მის სიმძლავრეს და ზრდის ძრავის ეფექტურობას, ანუ ეს ხელს უწყობს საწვავის მოხმარების შემცირებას.

ჩვეულებრივი ბენზინის ძრავებს, როგორც წესი, აქვთ შეკუმშვის კოეფიციენტები 8: 1 -დან 10: 1 -მდე, ხოლო სპორტულ მანქანებსა და სარბოლო მანქანებში ის შეიძლება იყოს 12: 1 ან მეტი. შეკუმშვის კოეფიციენტის მატებასთან ერთად, ძრავას სჭირდება საწვავი უფრო მაღალი ოქტანის ნომრით.

VC-T ძრავა. სურათი: Nissan

ილუსტრაცია გვიჩვენებს განსხვავებას დგუშის მოედანზე სხვადასხვა შეკუმშვის კოეფიციენტებში: 14: 1 (მარცხნივ) და 8: 1 (მარჯვნივ). კერძოდ, ნაჩვენებია შეკუმშვის კოეფიციენტის 14: 1 -დან 8: 1 -მდე შეცვლის მექანიზმი. ეს ხდება ასე.

1. თუ აუცილებელია შეკუმშვის კოეფიციენტის შეცვლა, მოდული გააქტიურებულია ჰარმონიული დისკიდა გადააქვს ამძრავის ბერკეტი.
2. გამაქტიურებელი ბერკეტი ატრიალებს ამძრავის ლილვს ( საკონტროლო ლილვიდიაგრამაზე).
3. როდესაც წამყვანი ლილვი ბრუნავს, ის ცვლის მრავალ ბმულიანი შეჩერების კუთხეს ( მრავალ ბმულიდიაგრამაზე)
4. მრავალ ბმულიანი შეჩერება განსაზღვრავს სიმაღლეს, რომლის გაზრდაც თითოეულ დგუშს შეუძლია თავის ცილინდრში. ამრიგად, შეკუმშვის კოეფიციენტი იცვლება. დგუშის ქვედა მკვდარი ცენტრი, როგორც ჩანს, იგივე რჩება.

შიდა წვის ძრავაში შეკუმშვის კოეფიციენტის შეცვლა, გარკვეულწილად, შეიძლება შევადაროთ ცვალებადი ტალღის პროპელერებში თავდასხმის კუთხის შეცვლას - კონცეფცია, რომელიც გამოიყენება პროპელერებსა და პროპელერებში მრავალი ათწლეულის განმავლობაში. პროპელერის ცვლადი სიმაღლე საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ პროპელერის ეფექტურობა ოპტიმალურთან ახლოს, მიუხედავად ნაკადში გადამზიდავის სიჩქარისა.

შიდა წვის ძრავის შეკუმშვის კოეფიციენტის შეცვლის ტექნოლოგია შესაძლებელს ხდის ძრავის სიმძლავრის შენარჩუნებას ძრავის ეფექტურობის მკაცრი სტანდარტების დაცვით. ეს არის ალბათ ყველაზე რეალისტური გზა ამ სტანდარტების დაცვით. ”ახლა ყველა მუშაობს ცვლადი შეკუმშვის კოეფიციენტებზე და სხვა ტექნოლოგიებზე, რათა მკვეთრად გააუმჯობესოს ბენზინის ძრავების ეფექტურობა,” - ამბობს ჯეიმს ჩაო, აზია წყნარი ოკეანის მმართველი დირექტორი და IHS კონსულტანტი. ”სულ მცირე ოცი წლის განმავლობაში”. აღსანიშნავია, რომ 2000 წელს Saab– მა აჩვენა Saab Variable Compression (SVC) ძრავის პროტოტიპი Saab 9-5– ისთვის, რისთვისაც მან არაერთი ჯილდო მოიპოვა ტექნიკურ გამოფენებზე. შემდეგ შვედური კომპანია შეიძინა General Motors– მა და შეწყვიტა მუშაობა პროტოტიპზე.

ძრავის Saab Variable Compression (SVC). ფოტო: Reedhawk

VC-T ძრავას ჰპირდება ბაზარზე გამოყვანა 2017 წელს Infiniti QX50– ით. ოფიციალური პრეზენტაცია დაგეგმილია 29 სექტემბერს პარიზის საავტომობილო შოუზე. ეს 2.0 ლიტრიანი ოთხცილინდრიანი ექნება დაახლოებით იგივე ძალა და ბრუნვის მომენტი, როგორც 3.5 ლიტრიანი V6, რომელიც ჩაანაცვლებს, მაგრამ გამოიმუშავებს 27% -ით მეტ საწვავს.

Nissan– ის ინჟინრები ასევე ამბობენ, რომ VC-T იქნება უფრო ძვირი, ვიდრე დღევანდელი მოწინავე ტურბოძრავიანი დიზელის ძრავები და სრულად შეესაბამება აზოტის ოქსიდისა და გამონაბოლქვის სხვა გამონაბოლქვებზე მოქმედ რეგულაციებს, როგორიცაა ევროკავშირისა და სხვა ქვეყნების.

Infiniti– ს შემდეგ, დაგეგმილია Nissan– ის და, შესაძლოა, პარტნიორი კომპანია Renault– ს სხვა მანქანების აღჭურვა ახალი ძრავებით.


VC-T ძრავა. სურათი: Nissan

შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ შიდა წვის ძრავის რთული დიზაინი თავდაპირველად ნაკლებად სავარაუდოა იყოს საიმედო. ლოგიკურია დაელოდოთ რამდენიმე წელი სანამ ყიდულობთ მანქანას VC-T ძრავით, თუ არ გსურთ ექსპერიმენტული ტექნოლოგიის ტესტირებაში მონაწილეობის მიღება.

Infiniti– მ (წაიკითხეთ რენო – ნისანის ალიანსი) ცოტა ხნის წინ წარმოადგინა ცვლადი შეკუმშვის ძრავა პარიზის საავტომობილო შოუზე. დაპატენტებული ცვლადი შეკუმშვის ტურბო (VC-T) ტექნოლოგია გაძლევთ საშუალებას შეცვალოთ ეს ხარისხი, ფაქტიურად შეწოვით მთელი წვენი ძრავიდან.

"იდეალურ სამყაროში" წესი მარტივია - რაც უფრო მაღალია საწვავი -ჰაერის ნარევის შეკუმშვის კოეფიციენტი, მით უკეთესი. ნარევი მაქსიმალურად ფართოვდება, დგუშები მოძრაობენ თითქოს დაჭრილები იყვნენ, შესაბამისად, ძრავის სიმძლავრე და ეფექტურობა მაქსიმალურია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საწვავი ძალიან ეფექტურად იწვის.

ყველაფერი მშვენიერი იქნებოდა, რომ არა საწვავის ბუნება. ბულინგის დროს, მისი მოთმინება ზოგჯერ ზღვარს აღწევს: რაც უფრო გლუვია ნარევი იწვის, მით უკეთესი, მაგრამ მაღალი დატვირთვისას (მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტი, მაღალი ბრუნვები), ნარევი იწყებს აფეთქებას და არა დაწვას. ამ ფენომენს ეწოდება აფეთქება და ეს ძალიან დამანგრეველია. წვის პალატის კედლები და თავად დგუში განიცდიან ძლიერ დარტყმებს და თანდათან, მაგრამ საკმაოდ სწრაფად იშლება. გარდა ამისა, ძრავის ეფექტურობა მცირდება - დგუშზე ნორმალური სამუშაო წნევა ეცემა.

ამრიგად, ყველაზე მომგებიანი ვარიანტია, როდესაც ძრავა ნებისმიერ რეჟიმში მუშაობს აფეთქების ზღვარზე, ხელს უშლის ამ ფენომენს. ინფინიტი ინჟინრებმა შეადგინეს გრაფიკი, რომელშიც მათ თავად განსაზღვრეს ძრავის ეფექტური მუშაობის რეჟიმი დატვირთვის, რევოლუციების რაოდენობისა და საწვავი-ჰაერის ნარევის შეკუმშვის კოეფიციენტის მიხედვით. (ფაქტობრივად, საწვავის წვის ეფექტურობა შეიძლება გაუმჯობესდეს სხვა გზებითაც, მაგალითად, ცილინდრზე სარქველების რაოდენობის გაზრდით, მათი მუშაობის გრაფიკის მორგებით, თუნდაც დგუშის ზემოთ ადგილის არჩევით, სადაც საწვავის ნაწილი ინექცია ხდება. რა თქმა უნდა, ჩვენ გვახსოვს ეს.) პირველი ორი პარამეტრი, გასაგებია, დამოკიდებულია როგორც გარე ფაქტორებზე, ასევე გადაცემის ფრთხილად შერჩევაზე. და მესამე - შეკუმშვის კოეფიციენტი - ასევე გადაწყდა დიაპაზონში შეცვლა 8: 1 -დან 14: 1 -მდე.

ტექნიკურად, ეს ჰგავს ამწე მექანიზმის დიზაინში დამატებითი ელემენტის დანერგვას - როკერის მკლავი დამაკავშირებელ ღეროსა და ამწეკებს შორის. როკერის მკლავი მოძრაობს ელექტროძრავით - ბერკეტის გადატანა შესაძლებელია ისე, რომ დგუშის დარტყმის დიაპაზონი მერყეობს 5 მმ ფარგლებში. ეს საკმარისია იმისათვის, რომ მნიშვნელოვნად შეცვალოს შეკუმშვის კოეფიციენტი.

არ არსებობს უპირატესობები ნაკლოვანებების გარეშე. ერთი შეხედვით, ისინი აშკარაა: დიზაინის სირთულის ზრდა, წონის მომატება ... თუმცა, ცოდვაა ამ ნაკლოვანებების ჩივილი - ძრავა ძალიან დაბალანსებული აღმოჩნდა, რის გამოც დაბალანსებული ლილვები ამოღებულ იქნა დიზაინიდან. ასევე სავარაუდოა, რომ ძრავა განსაკუთრებით მგრძნობიარეა საწვავის ბრენდისა და ხარისხის მიმართ. როგორც ჩანს, ეს პრობლემა - ყოველ შემთხვევაში დიდწილად - წყდება პროგრამული მეთოდებით.