ძრავი შიგაწვის - მოწყობილობა, რომელშიც საწვავის ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება სასარგებლო მექანიკურ სამუშაოდ.

ICE ტიპები

მბრუნავი შიდა წვის ძრავა

გაზის ტურბინის შიდა წვის ძრავა

დგუშის შიდა წვის ძრავების მუშაობის ციკლები

ორმხრივი შიდა წვის ძრავები კლასიფიცირდება სამუშაო ციკლში დარტყმების რაოდენობის მიხედვით, ორ ტაქტიანზე და ოთხტაქტიანზე.

ორმხრივი შიდა წვის ძრავებში სამუშაო ციკლი შედგება ხუთი პროცესისგან: შეწოვა, შეკუმშვა, წვა, გაფართოება და გამონაბოლქვი. ძრავში საოპერაციო ციკლი შეიძლება განხორციელდეს შემდეგი ფართოდ გამოყენებული სქემის მიხედვით:

1. მიღების პროცესში დგუში მოძრაობს ზედა მკვდარი ცენტრი (TDC)რომ ქვედა მკვდარი ცენტრი (n.m.t.), ხოლო ცილინდრის გამოთავისუფლებული დგუშის ზედმეტი სივრცე ივსება ჰაერისა და საწვავის ნარევით. წნევის სხვაობის გამო შემშვები კოლექტორიდა გახსნისას ძრავის ცილინდრის შიგნით შესასვლელი სარქველინარევი შედის (იწოვება) ცილინდრში დროის იმ მომენტში, რომელსაც ეწოდება შემავალი სარქვლის გახსნის კუთხე.φ ა.

Საჰაერო- საწვავის ნარევიდა წვის პროდუქტები (ყოველთვის დარჩენილი წინა ციკლიდან შეკუმშვის სივრცის მოცულობაში), ერთმანეთში შერევით, ქმნის სამუშაო ნარევს. საგულდაგულოდ მომზადებული სამუშაო ნარევი ზრდის საწვავის წვის ეფექტურობას, ამიტომ დიდი ყურადღება ეთმობა მის მომზადებას ყველა ტიპის დგუშის ძრავებში.

რაოდენობა ჰაერ-საწვავის ნარევიცილინდრში ერთ სამუშაო ციკლში შესვლას ეწოდება ახალი მუხტი, ხოლო წვის პროდუქტებს, რომლებიც დარჩება ცილინდრში ახალი მუხტის შემოსვლისას, ეწოდება ნარჩენი აირები.

ძრავის ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, ისინი ცდილობენ გაზარდონ ახალი მუხტის აბსოლუტური მნიშვნელობა და მისი წონის წილი. სამუშაო ნარევი.

2. შეკუმშვის პროცესში ორივე სარქველი იკეტება და დგუში მოძრაობს ნ.მ.ტ. ვ.მ.ტ. და დგუშის ზედმეტი ღრუს მოცულობის შემცირება, სამუშაო ნარევი შეკუმშულია (ში ზოგადი შემთხვევა სამუშაო ორგანო). სამუშაო სითხის შეკუმშვა აჩქარებს წვის პროცესს და ამით წინასწარ განსაზღვრავს ცილინდრში საწვავის წვის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს გამოყენების შესაძლო სისრულეს.

შიგაწვის ძრავები აგებულია მაქსიმალური შეკუმშვის კოეფიციენტით, რომელიც ნარევის იძულებითი აალების შემთხვევაში აღწევს 10-12 სიდიდეს, ხოლო საწვავის თვითაალების პრინციპის გამოყენებისას არჩევენ 14-22-ის ფარგლებში.

3. წვის პროცესში საწვავი იჟანგება სამუშაო ნარევის შემადგენელი ჰაერის ჟანგბადით, რის შედეგადაც მკვეთრად იზრდება წნევა დგუშის ზედმეტ ღრუში.

განსახილველ სქემაში სამუშაო ნაზავია შესაფერისი მომენტივ.მ.ტ-თან ახლოს ანთებულია გარე წყაროდან მაღალი ძაბვის ელექტრო ნაპერწკლის გამოყენებით (დაახლოებით 15 კვ). ცილინდრში ნაპერწკლის მისაწოდებლად გამოიყენება სანთელი, რომელიც ხრახნიანია ცილინდრის თავში.

ძრავებისთვის საწვავის აალება წინასწარ გამოთავისუფლებული სითბოსგან შეკუმშული ჰაერი, მნათობი არ არის საჭირო. ასეთი ძრავები აღჭურვილია სპეციალური საქშენით, რომლის მეშვეობითაც, სწორ დროს, საწვავი შეჰყავთ ცილინდრში 100 ÷ 300 კგ / სმ² (≈ 10-30 MN / m²) ან მეტი წნევით.

4. გაფართოების პროცესში ცხელი აირები, რომლებიც ცდილობენ გაფართოებას, დგუშს ამოძრავებენ თ.მ.თ. ნ.მ.ტ. კეთდება დგუშის სამუშაო დარტყმა, რომელიც შემაერთებელი ღეროს მეშვეობით გადასცემს წნევას ამწეზე. crankshaftდა აბრუნებს მას.

5. გამოშვების პროცესში დგუში მოძრაობს ნ.მ.ტ. ვ.მ.ტ. ხოლო მეორე სარქვლის მეშვეობით, რომელიც ამ დროისთვის იხსნება, გამონაბოლქვი აირებს ცილინდრიდან გამოაქვს. წვის პროდუქტები რჩება მხოლოდ წვის კამერის მოცულობაში, საიდანაც მათი გადაადგილება დგუშით შეუძლებელია. ძრავის უწყვეტობა უზრუნველყოფილია სამუშაო ციკლების შემდგომი განმეორებით.

პროცესები, რომლებიც დაკავშირებულია ცილინდრში წვისთვის სამუშაო ნარევის მომზადებასთან, აგრეთვე წვის პროდუქტებისგან ცილინდრის გათავისუფლებასთან, ერთცილინდრიან ძრავებში, ხორციელდება დგუშის მოძრაობით მფრინავის ენერგიის გამო. რომელიც გროვდება სამუშაო ინსულტის დროს.

მრავალცილინდრიან ძრავებში, თითოეული ცილინდრის დამხმარე დარტყმა ხორციელდება სხვა (მიმდებარე) ცილინდრების მუშაობის გამო. აქედან გამომდინარე, ამ ძრავებს პრინციპში შეუძლიათ მუშაობა მფრინავის გარეშე.

სწავლის გამარტივებისთვის, მოვალეობის ციკლი სხვადასხვა ძრავებიიყოფა პროცესებად ან, პირიქით, სამუშაო ციკლის პროცესები დაჯგუფებულია, დგუშის პოზიციის გათვალისწინებით. მკვდარი ლაქებიცილინდრში. ეს საშუალებას აძლევს დგუშის ძრავებში ყველა პროცესი განიხილოს დგუშის მოძრაობის მიხედვით, რაც უფრო მოსახერხებელია.

სამუშაო ციკლის ნაწილი ხორციელდება დგუშის მოძრაობის ინტერვალში ორ მეზობელს შორის მკვდარი ლაქები, ბითს უწოდებენ.

დარტყმას და შესაბამისად დგუშის შესაბამის დარტყმას ენიჭება პროცესის სახელი, რომელიც არის მთავარი დგუშის მოცემული მოძრაობისთვის მის ორ მკვდარ წერტილს (პოზიციებს) შორის.

ძრავში, თითოეული დარტყმა (დგუშის დარტყმა) შეესაბამება, მაგალითად, მათთვის კარგად განსაზღვრულ ძირითად პროცესებს: შეყვანა, შეკუმშვა, გაფართოება, გამონაბოლქვი. ამიტომ, ასეთ ძრავებში განასხვავებენ ციკლებს: მიღება, შეკუმშვა, გაფართოება და გამონაბოლქვი. ამ ოთხი სახელიდან თითოეულს ენიჭება პარალიზის შესაბამისად.

ნებისმიერ ორმხრივი შიდა წვის ძრავებში, სამუშაო ციკლი შედგება ზემოაღნიშნული სქემის მიხედვით განხილული ხუთი პროცესისგან, დგუშის ოთხი დარტყმით ან მხოლოდ ორი დგუშით. Ამის მიხედვით დგუშიანი ძრავებიიყოფა ორ და ოთხ ტაქტიანად.

(ინგლ.), რომელიც თაროებზე იშლება და აჩვენებს ძრავების უმეტესობის სტრუქტურას. ვეცდები თავისუფლად და ლაკონურად გადავიტანო ჩემი აზრით ყველაზე მნიშვნელოვანი, მთლიანად თითებზე და რაც შეეხება ყველაზე პატარას. რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ სესხება ზუსტი განმარტებებიავტორიტეტული წყაროებიდან, მაგრამ ასეთი სამოყვარულო თარგმანი გპირდებათ, რომ იქნება უნიკალური :)

შეგიძლიათ დაუყოვნებლივ აუხსნათ თქვენს შეყვარებულს, რა განსხვავებაა ბენზინის ძრავადიზელისგან? ოთხტაქტიანი თუ ორ ტაქტიანი ძრავა? არა? მაშინ მე გეპატიჟები კატის ქვეშ.

ოთხტაქტიანი ძრავა

ოთხი დარტყმა ნიშნავს: შესასვლელი, შეკუმშვა, სამუშაო ინსულტი, და გათავისუფლება. თითოეულ დარტყმას შეესაბამება დგუშის ერთი დარტყმა, რის შედეგადაც თითოეულ ცილინდრში სამუშაო პროცესი მიმდინარეობს ამწე ლილვის ორ ბრუნში.

შესასვლელი

შეყვანის დროს დგუში მოძრაობს ქვევით, ჰაერ-საწვავის ნარევის ახალ ნაწილს შეყვანის სარქველის მეშვეობით. გამორჩეული თვისებაგანსახილველი ძრავიდან არის ის, რომ შემავალი სარქველი იხსნება დგუშის ქვევით მოძრაობით შექმნილი ვაკუუმით.

შეკუმშვა

ბრუნვის მომენტი ამაღლებს დგუშს, რომელიც თავის მხრივ აკუმშებს ჰაერ-საწვავის ნარევს. შემავალი სარქველი დახურულია დგუშის აწევით წარმოქმნილი წნევის მზარდი ძალით.

სამუშაო ინსულტი

შეკუმშვის ინსულტის ზედა ნაწილში ნაპერწკალი ანთებს შეკუმშულ საწვავს. როდესაც საწვავი იწვის, გამოიყოფა ენერგია, რომელიც მოქმედებს დგუშზე და იწვევს მის დაბლა გადაადგილებას.

გათავისუფლება

როდესაც დგუში მიაღწევს თავის ქვედა წერტილი, Გამოსაბოლქვი სარქველიიხსნება და მოძრაობის ორთქლიამოძრავებს ცილინდრიდან ზემოთ მოძრავი დგუშით.

ორ ტაქტიანი ძრავა

ორ ტაქტიან ძრავში, თითოეულ ცილინდრში სამუშაო პროცესი ხდება ამწე ლილვის ერთ შემობრუნებაში, ანუ დგუშის ორ დარტყმაში. შეკუმშვა და დარტყმა ორ ტაქტიან ძრავაში ხდება ისევე, როგორც ოთხტაქტიანში, მაგრამ ცილინდრის გაწმენდისა და შევსების პროცესები კომბინირებულია და ხორციელდება არა ცალკეული დარტყმის ფარგლებში, არამედ მოკლე დროში. როდესაც დგუში მდებარეობს ქვედა მკვდარ ცენტრთან ახლოს, გამოყენებით დამხმარე ერთეული- გამწმენდი ტუმბო. ვიკი

ამ ტიპის ძრავების უდავო უარყოფითი მხარეა მათი არაეფექტურობა, ვინაიდან საწვავის მნიშვნელოვანი ნაწილი არ იწვის და გამონაბოლქვი აირებთან ერთად გამოიყოფა.

შესასვლელი

ჰაერ-საწვავის ნარევი იწოვება ამწე კამერაში ვაკუუმის გამო, რომელიც იქმნება დგუშის ზემოთ მოძრაობის დროს.

შეკუმშვა წვის პალატაში

შეკუმშვის დროს, ამწე სარქველი დახურულია ამწე კამერაში წნევით. საწვავის ნარევი შეკუმშულია ციკლის ბოლო ეტაპზე.

ნარევი მოძრაობა/გამონაბოლქვი

ინსულტის დასასრულს დგუში აიძულებს შეკუმშული ჰაერის საწვავის ნარევს გადაადგილდეს ამწე კამერიდან შემშვებ პორტში. სამაგისტრო ცილინდრი. ჰაერი/საწვავის ნარევი აიძულებს გამონაბოლქვი აირებს, რომლებიც ტოვებენ მთავარ ცილინდრს გამონაბოლქვი სარქველით. სამწუხაროდ, ცილინდრი ასევე ტოვებს დაუწვავ საწვავს, რაც იწვევს დიზაინს ორ ტაქტიანი ძრავანაკლებად ეკონომიურად ითვლება.

შეკუმშვა

ამის შემდეგ, დგუში ამოდის ბრუნვით ამოძრავებული და შეკუმშავს საწვავის ნარევს. (ამ მომენტში, დგუშის ქვეშ ხდება შემდეგი შეყვანის დარტყმა).

სამუშაო ინსულტი

ინსულტის ზედა ნაწილში, ნაპერწკალი ანთებს საწვავის ნარევს. შედეგად მიღებული ენერგია იწვევს დგუშის გადაადგილებას ციკლის დასრულებამდე. (ამ მომენტში, ცილინდრის ბოლოში, საწვავი შეკუმშულია ამწე კამერაში).

ოთხტაქტიანი დიზელის ძრავა

თვისება დიზელის ძრავიარის შეცვლილი საწვავის აალების სისტემა.

1897 წელს საკუთარი ტიპის ძრავის შექმნის შემდეგ, რუდოლფ დიზელმა განაცხადა, რომ მისი ძრავა ყველაზე ეფექტური იყო, რაც კი ოდესმე შექმნილა. ამ დრომდე მისი ჭკუა არის ყველაზე ეკონომიურ ძრავებს შორის.

შესასვლელი

შემშვები სარქველი იხსნება და სუფთა ჰაერი (საწვავის გარეშე) შეიწოვება ცილინდრში.

შეკუმშვა

დგუშის აწევისას ჰაერი შეკუმშულია და ცილინდრში ტემპერატურა იზრდება. დარტყმის ბოლოს ჰაერი თბება იმდენად, რომ ტემპერატურა საკმარისი ხდება საწვავის გასანათებლად.

ინექცია

შეკუმშვის ინსულტის ზედა ნაწილთან ახლოს საწვავის ინჟექტორიასხამს საწვავს ცილინდრში. საწვავი აალდება ცხელ ჰაერთან შეხებისას.

სამუშაო ინსულტი

როდესაც საწვავი იწვის, გამოიყოფა ენერგია, რომელიც მოქმედებს დგუშზე და იწვევს მის დაბლა გადაადგილებას.

გათავისუფლება

გამონაბოლქვი სარქველი იხსნება, რის შედეგადაც გამონაბოლქვი აირები ტოვებს ცილინდრის.

მბრუნავი დგუშის შიდა წვის ძრავა (ვანკელის ძრავა)

ვანკელის მბრუნავი დგუშის ძრავა საოცარი ქმნილებაა, რომელიც გთავაზობთ ოტოს ციკლის ოთხი დარტყმის ძალიან რთულ რედიზაინს. იგი შეიმუშავა ფელიქს ვანკელმა გასული საუკუნის 50-იან წლებში.

ვანკელის ძრავში, სამკუთხა როტორი რგოლოვანი მექანიზმით ბრუნავს ფიქსირებულის გარშემო გადაცემათა კოლოფიმოგრძო პალატაში.

დღესდღეობით მაზდა უდიდეს ძალისხმევას მიმართავს ამ ტიპის ძრავის განვითარებისა და პოპულარიზაციისთვის, მაგრამ მაინც ყველაზე პოპულარული რჩება ოთხტაქტიანი ძრავა. AvtoVAZ ასევე იყენებს მოცემული ტიპიძრავები გიროპლანებში.

• უპირატესობები ჩვეულებრივი ბენზინის ძრავებთან შედარებით:
• დაბალი ვიბრაცია. მბრუნავი დგუშის ძრავა სრულად მექანიკურად დაბალანსებულია ფილტვების კომფორტის გასაუმჯობესებლად სატრანსპორტო საშუალებამიკროკარები, მოტოკარები და უნიკარები
• მთავარი უპირატესობა მბრუნავი დგუშის ძრავაარიან შესანიშნავი დინამიური მახასიათებლები: დაბალ სიჩქარეში შესაძლებელია მანქანის აჩქარება 100 კმ/სთ-ზე ზევით 100 კმ/სთ-ზე მეტი ძრავის ზედმეტი დატვირთვის გარეშე. მაღალი ბრუნებიძრავა (8000 rpm ან მეტი), ვიდრე ჩვეულებრივი დგუშიანი შიდა წვის ძრავის დიზაინის შემთხვევაში.
• მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე (hp/kg), იწვევს:
• 1,5-2-ჯერ ნაკლები საერთო ზომები.
• 35-40%-ით ნაკლები ნაწილები

• ხარვეზები:
• სწრაფი ტარება
• გადახურების ტენდენცია
• წარმოების სირთულე
• ნაკლებად ეკონომიურია დაბალ ბრუნზე

შესასვლელი

როტაციის ამ ეტაპზე ჰაერი-საწვავის ნარევი შემოდის შემომყვანი სარქველის მეშვეობით.

შეკუმშვა

საწვავის ნარევი აქ შეკუმშულია.

სამუშაო ინსულტი

დენის ინსულტი, საწვავის ნარევი აქ ანთებულია, როტორს წრეში ბრუნავს.

გათავისუფლება

აქ გამონაბოლქვი გამონაბოლქვი გამოდის

CO 2 ძრავა

ამ ტიპის ძრავა შეიძლება იკვებებოდეს ორთქლით, მაგრამ უფრო ხშირად გვხვდება პატარა თვითმფრინავებში, სადაც ის მუშაობს შეკუმშულ ჰაერზე ან ნახშირორჟანგზე.

ეს ანიმაცია აჩვენებს CO2 ავზს. შეკუმშული CO2 არის სითხე, რომელიც გამოშვებისას გადადის აირისებრ მდგომარეობაში, ანუ ნორმალურ ატმოსფერულ ტემპერატურასა და წნევაზე დუღს თხევადი ნახშირორჟანგი, ამიტომ არ შევცდებით, თუ ვიტყვით, რომ ამ ტიპის ძრავა მუშაობს CO2-ზე. ორთქლი.

შესასვლელი

ციკლის ზედა ნაწილში, დგუშის ქინძისთავი უბიძგებს ბურთულ სარქველს, უშვებს მაღალი წნევის გაზს ცილინდრში.

სამუშაო ინსულტი

გაზი ფართოვდება, დგუშს ქვევით უბიძგებს

გათავისუფლება

როდესაც დგუში ხსნის გამონაბოლქვი სარქველს, წნევით გაზი ტოვებს ცილინდრს.

დასასრული

ბრუნი დგუშს აბრუნებს ზევით ციკლის დასასრულებლად.

რეაქტიული ძრავები

რაკეტა და ტურბორეაქტიული ძრავებიავტორის თქმით, გასაოცარია მათი დიზაინით, მაგრამ მათი ნამუშევრების ანიმაცია, მისი აზრით, ძალიან მოსაწყენია.

სარაკეტო ძრავა

რაკეტის ძრავა მისი ოჯახის უმარტივესი ძრავაა, ამიტომ დავიწყოთ ამით.

გარე სივრცეში ფუნქციონირებისთვის, რაკეტის ძრავებს სჭირდებათ ჟანგბადის მიწოდება თავიანთი სამუშაოსთვის, ისევე როგორც საწვავი. ჟანგბად-საწვავის ნარევი შეჰყავთ წვის პალატაში, სადაც ის მუდმივად იწვის. მაღალი წნევის ქვეშ მყოფი გაზი გამოდის საქშენებიდან, რაც იწვევს შეღწევას საპირისპირო მიმართულება.

იმისათვის, რომ თავად გამოსცადოთ ეს პრინციპი, გაბერეთ სათამაშო ბუშტი და გაუშვით ხელებიდან - სარაკეტო ძრავათითქმის იგივე მუშაობს ;)

ტურბორეაქტიული ძრავა

ტურბორეაქტიული ძრავა მუშაობს იგივე პრინციპით, როგორც სარაკეტო ძრავა, ერთადერთი მახასიათებლით, რომ იგი იღებს ატმოსფეროდან წვისთვის საჭირო ჟანგბადს. დიზაინის მიხედვით, ის ყველაზე ეფექტურია მაღალ სიმაღლეებზე იშვიათი ჰაერით.

მსგავსების მომენტი: საწვავი განუწყვეტლივ იწვის წვის პალატაში, როგორც რაკეტაში. გაფართოებული გაზი ტოვებს წვის კამერას საქშენების მეშვეობით, აყალიბებს ბიძგს საპირისპირო მიმართულებით.

განსხვავებები: საქშენიდან გამოსვლისას, გაზის გარკვეული წნევა გამოიყენება ტურბინის დასატრიალებლად. ტურბინა არის ხრახნების სერია, რომლებიც დაკავშირებულია ერთი ლილვით. ყოველ წყვილ ხრახნებს შორის არის სტატორი (კომპრესორის გიდის ფარები). ეს აპარატი ეხმარება გაზს უფრო ეფექტურად გაიაროს პროპელერის პირები.

ძრავის წინ, ტურბინის ლილვი ატრიალებს კომპრესორს. კომპრესორი მუშაობს ტურბინის მსგავსად, მხოლოდ შიგნით საპირისპირო მხარეს. მისი ფუნქციაა ძრავში შემავალი ჰაერის წნევის გაზრდა. ტურბინა უბიძგებს ჰაერს და კომპრესორი იწოვს მას.

ტურბოპროპი

ტურბოპროპის ძრავა ტურბორეაქტიული ძრავის მსგავსია, ერთადერთი განსხვავებით, რომ წვის კამერიდან გამოსული გაზი უფრო მეტად აბრუნებს ტურბინას, რაც თავის მხრივ აბრუნებს პროპელერს ძრავის წინ. ის ქმნის წევას. ეფექტურია დაბალ სიმაღლეებზე.

ტურბოფენის ძრავა

ტურბოფენის ძრავა ჰგავს კომპრომისს ტურბორეაქტიულ და ტურბოპროპს შორის. ის მუშაობს როგორც ტურბორეაქტი, მაგრამ არის ერთი თავისებურება: ტურბინის ლილვი ატრიალებს გარე ვენტილატორის, რომელსაც უფრო მეტი პირი აქვს და უფრო სწრაფად ტრიალებს, ვიდრე პროპელერი. ეს ეხმარება ამ ძრავას დარჩეს ეფექტური მაღალ სიმაღლეებზე, სადაც ჰაერი თხელია.

წყაროები:
www.animatedengines.com

• Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999 წ
• ატკინსონის ციკლის ძრავის აგება, ვინსენტ ჯინჯერი, დევიდ ჯ ჯინჯერის გამოცემა, 1996 წ.
• Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995 წ.
• Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, ხელახლა დაბეჭდილია Lindsay Publications Inc., 1994 წ.
• ხუთასი შვიდი მექანიკური მოძრაობა, ჰენრი ტ. ბრაუნი, 1896, გადაბეჭდილი ასტრაგალის პრესის მიერ, 1995 წ.
• Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999 წ.
• Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, ხელახლა დაბეჭდილი Camden Miniature Steam Services, 1997 წ.
• Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976 წ
• ტოიოტას ვებსაიტის Prius-ის სპეციფიკაციები
• Steam and Stirling Engines you can build, წიგნი 2, სხვადასხვა ავტორები, Village Press, 1994 წ.
• რაინდის ახალი ამერიკული მექანიკური ლექსიკონი, დამატება Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884 წ
• თომას ნიუკომენი, ორთქლის ძრავის პრეისტორია L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963 წ.
• დაბალი ტემპერატურის დიფერენციალური სტერლინგის ძრავების შესავალი ჯეიმს რ. სენფტი, Moriya Press, 1996 წ.
• სტერლინგის ძრავების შესავალი ჯეიმს რ. სენფტი, Moriya Press, 1993 წ

UPD:დავამატე Wankel და CO2 ძრავები, ისინი ყველაზე საინტერესო და პრაქტიკულად გამოსადეგი მეჩვენა.
UPD2:დაემატა მთელი ოჯახის აღწერა რეაქტიული ძრავები: რაკეტა, ტურბორეაქტიული, ტურბოპროპი, ტურბოფენი.

ელექტროძრავი
როტაცია გამოწვეულია მაგნიტური მიზიდულობისა და მოგერიების ძალებით, რომლებიც მოქმედებენ მოძრავი ელექტრომაგნიტის (როტორის) პოლუსებსა და სტაციონარული ელექტრომაგნიტის მიერ შექმნილ გარე მაგნიტური ველის შესაბამის პოლუსებს შორის (ან მუდმივი მაგნიტი) - სტატორი. სირთულე მდგომარეობს ძრავის უწყვეტი ბრუნვის მიღწევაში. და ამისთვის აუცილებელია დავრწმუნდეთ, რომ მოძრავი ელექტრომაგნიტის პოლუსი, რომელიც მიიზიდავს სტატორის საპირისპირო პოლუსს, ავტომატურად იცვლება საპირისპიროდ - მაშინ როტორი თავის ადგილზე არ გაიყინება, არამედ შემდგომ შემობრუნდება - ინერციით და იმ მომენტში წარმოქმნილი მოგერიების მოქმედებით.

ამისთვის ავტომატური გადართვაკოლექტორი ემსახურება როტორის ბოძებს. ეს არის როტორის ლილვზე დამაგრებული წყვილი ფირფიტა, რომელსაც უკავშირდება როტორის გრაგნილები. დენი მიეწოდება ამ ფირფიტებს დენის შემგროვებელი კონტაქტების (ფუნჯების) მეშვეობით. როდესაც როტორი ბრუნავს 180°-ით, ფირფიტები იცვლიან ადგილებს - ეს ავტომატურად ცვლის დენის მიმართულებას და, შესაბამისად, მოძრავი ელექტრომაგნიტის პოლუსებს. იმის გამო, რომ ბოძების მსგავსად ერთმანეთის მოგერიება, ხვეული აგრძელებს ბრუნვას და მისი პოლუსები იზიდავს შესაბამის პოლუსებს მაგნიტის მეორე მხარეს.

გნომის თვითმფრინავის ძრავა ერთ-ერთი პოპულარული იყო მბრუნავი ძრავებიპირველი მსოფლიო ომის სამხედრო თვითმფრინავი. ამწე ლილვიეს ძრავა მიმაგრებული იყო თვითმფრინავის ძარაზე, ხოლო ამწე და ცილინდრები ბრუნავდა პროპელერთან ერთად.

გნომის ძრავა უნიკალურია იმით, რომ მისი შემავალი სარქველები მდებარეობს დგუშის შიგნით. მუშაობა ამ ძრავასგანხორციელდა ცნობილი ოტოს ციკლის მიხედვით. Თითოეულში მოცემული წერტილიძრავის თითოეული ცილინდრი ციკლის განსხვავებულ ფაზაშია. წარმოდგენილ ნახაზზე მწვანე შემაერთებელი ღეროთი ნაჩვენებია მთავარი, მთავარი ცილინდრი.

ამ ძრავის უპირატესობები:
არ არის საჭირო საწინააღმდეგო წონის დაყენება.
ცილინდრები მუდმივად მოძრაობენ, რაც ქმნის კარგს ჰაერის გაგრილება, რომელიც გაურბის სისტემას
თხევადი გაგრილება.
მბრუნავი ცილინდრები და დგუშები წარმოქმნის ბრუნვას, რაც თავიდან აიცილებს მფრინავის გამოყენებას.
ხარვეზები:
თვითმფრინავის ცუდი მანევრირების გამო მძიმე წონამბრუნავი ძრავა, ე.წ. გიროსკოპიული ეფექტი
ცუდი შეზეთვის სისტემა იმიტომ ცენტრიდანული ძალებიაიძულებს საპოხი ზეთიგროვდება ძრავის პერიფერიაზე. კარაქი
სათანადო შეზეთვის უზრუნველსაყოფად საწვავთან უნდა შერეულიყო.

სარაკეტო ძრავა.

იმისათვის, რომ კოსმოსში იმუშაონ, რაკეტის ძრავებს უნდა ჰქონდეთ ჟანგბადის საკუთარი მარაგი საწვავის დასაწვავად. საწვავი-ჰაერის ნარევი შეჰყავთ წვის პალატაში, სადაც ის მუდმივად იწვება. ძალიან მაღალი წნევის ქვეშ წვის დროს წარმოქმნილი გაზი გამოიყოფა საქშენის მეშვეობით, რაც ქმნის რეაქტიულ ძალას და აიძულებს რაკეტის ძრავას და მასთან ერთად რაკეტას საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობა.

ტურბორეაქტიული ძრავა (TRD)

საწვავი მუდმივად იწვის ტურბინის წვის პალატაში. საქშენის მეშვეობით გამოთავისუფლებული გაზი ქმნის რეაქტიულ ძალას.საქშენის გამოსასვლელში დამონტაჟებულია რამდენიმე ტურბინის საფეხური. საერთო ლილვი. გადის ტურბინის პირებზე, გაზი იწვევს მათ ბრუნვას. ტურბინის ბორბლებს შორის დამონტაჟებულია ფიქსირებული სახელმძღვანელო ფარები, რომლებიც განსაზღვრულ მიმართულებას ანიჭებენ გაზის ნაკადს ტურბინის შემდეგი საფეხურის (ბორბლის)კენ მიმავალ გზაზე, რაც ქმნის უფრო ეფექტურ ბრუნვას.ტურბინასთან ერთად კომპრესორია დამონტაჟებული. ერთი ლილვი ძრავის წინ, რომელიც ემსახურება წვის პალატაში ჰაერის შეკუმშვას და მიწოდებას.

ტურბოპროპის ძრავა (TVD).

კომპრესორის წინ ლილვზე დამონტაჟებულია გადაცემათა კოლოფი, რომელიც ბრუნავს საჰაერო პროპელერიმეტით დაბალი სიჩქარევიდრე ტურბინა. კომპრესორის როტორისა და პროპელერის როტაციისთვის საჭირო სიმძლავრე უზრუნველყოფილია ტურბინით, საფეხურების გაზრდილი რაოდენობით, ამიტომ ტურბინაში გაზის გაფართოება ხდება თითქმის მთლიანად და რეაქტიული ბიძგიძრავიდან გამომავალი გაზის ჭავლის რეაქციის შედეგად მიღებული, მთლიანი ბიძგის მხოლოდ 10-15% -ს შეადგენს, ხოლო პროპელერი ქმნის ძირითადს. გამწევ ძალა (85–90%).

ტურბოფენის ძრავა (TVLD)

ეს ძრავა არის ერთგვარი კომპრომისი ტურბორეაქტიულ და ტურბოპროპის ძრავა. ტურბოფენის ძრავში (TVLD), ვენტილატორი დამონტაჟებულია კომპრესორის წინ ლილვზე, რომელსაც აქვს დიდი რაოდენობითპირები ვიდრე პროპელერი და უზრუნველყოფა მაღალი ნაკადიჰაერი ძრავის მეშვეობით ფრენის ყველა სიჩქარით, მათ შორის დაბალი სიჩქარითაფრენის დროს.

4 ტაქტიანი შიდა წვის ძრავა

2 ტაქტიანი შიდა წვის ძრავა

მბრუნავი დგუშის ძრავა

ბიძგი pull ბოქსერის ძრავა(ორი კონტრმოძრავი დგუში ერთ ცილინდრში).

მბრუნავი საფენი ICE

ორთქლის ძრავებიდამონტაჟდა და ამოქმედდა ორთქლის ლოკომოტივების უმეტესობა 1800-იანი წლების დასაწყისიდან გასული საუკუნის 1950-იან წლებამდე. მინდა აღვნიშნო, რომ ამ ძრავების მუშაობის პრინციპი ყოველთვის უცვლელი რჩებოდა, მიუხედავად მათი დიზაინისა და ზომების ცვლილებისა.

ქვაბიდან ორთქლი შემოდის ორთქლის კამერაში, საიდანაც ორთქლის სარქვლის სარქვლის მეშვეობით (მითითებულია ლურჯად) ცილინდრის ზედა (წინა) ნაწილში შედის. ორთქლის მიერ შექმნილი წნევა დგუშს BDC-მდე უბიძგებს. დგუშის TDC-დან BDC-მდე გადაადგილებისას ბორბალი აკეთებს ნახევარ ბრუნს.
დგუშის დარტყმის ბოლოს BDC-ზე, ორთქლის სარქველი გადაადგილდება, დარჩენილ ორთქლს ათავისუფლებს სარქვლის ქვემოთ მდებარე გამოსაბოლქვი პორტის მეშვეობით. დანარჩენი ორთქლი იშლება და ქმნის ორთქლის ძრავებისთვის დამახასიათებელ ხმას.

ამავდროულად, სარქვლის გადაადგილება დანარჩენი ორთქლის გასათავისუფლებლად ხსნის ორთქლის შესასვლელს ცილინდრის ქვედა (უკანა) ნაწილში. ცილინდრში ორთქლის მიერ შექმნილი წნევა იწვევს დგუშის გადაადგილებას TDC-ზე. ამ დროს საჭე კიდევ ნახევარ ბრუნს აკეთებს.
დგუშის გადაადგილების ბოლოს TDC-მდე, დარჩენილი ორთქლი გამოიყოფა იმავე გამონაბოლქვი პორტით. ციკლი ხელახლა მეორდება.

ელექტროძრავი
ბრუნვა გამოწვეულია მოძრავი ელექტრომაგნიტის (როტორის) პოლუსებსა და სტაციონარული ელექტრომაგნიტის (ან მუდმივი მაგნიტის) - სტატორის მიერ შექმნილი გარე მაგნიტური ველის შესაბამის პოლუსებს შორის მოქმედი მაგნიტური მიზიდულობისა და მოგერიების ძალებით. სირთულე მდგომარეობს ძრავის უწყვეტი ბრუნვის მიღწევაში. და ამისთვის აუცილებელია დავრწმუნდეთ, რომ მოძრავი ელექტრომაგნიტის პოლუსი, რომელიც მიზიდულია სტატორის საპირისპირო პოლუსზე, ავტომატურად იცვლება საპირისპიროზე - მაშინ როტორი არ გაიყინება ადგილზე, მაგრამ კიდევ უფრო შემობრუნდება - ინერციით. და იმ მომენტში წარმოქმნილი მოგერიების მოქმედებით.

კოლექტორი გამოიყენება როტორის ბოძების ავტომატური გადართვისთვის. ეს არის როტორის ლილვზე დამაგრებული წყვილი ფირფიტა, რომელსაც უკავშირდება როტორის გრაგნილები. დენი მიეწოდება ამ ფირფიტებს დენის შემგროვებელი კონტაქტების (ფუნჯების) მეშვეობით. როდესაც როტორი ბრუნავს 180°-ით, ფირფიტები იცვლიან ადგილებს - ეს ავტომატურად ცვლის დენის მიმართულებას და, შესაბამისად, მოძრავი ელექტრომაგნიტის პოლუსებს. იმის გამო, რომ ბოძების მსგავსად ერთმანეთის მოგერიება, ხვეული აგრძელებს ბრუნვას და მისი პოლუსები იზიდავს შესაბამის პოლუსებს მაგნიტის მეორე მხარეს.

გნომის თვითმფრინავის ძრავაიყო ერთ-ერთი პოპულარული მბრუნავი ძრავა სამხედრო თვითმფრინავებისთვის პირველი მსოფლიო ომის დროს. ამ ძრავის ამწე ლილვი მიმაგრებული იყო თვითმფრინავის ძარაზე, ხოლო ამწე და ცილინდრები ბრუნავდა პროპელერთან ერთად.

გნომის ძრავა უნიკალურია იმით, რომ მისი შემავალი სარქველები მდებარეობს დგუშის შიგნით. ამ ძრავის მუშაობა ხორციელდება ცნობილი Otto ციკლის მიხედვით. თითოეულ მოცემულ მომენტში ძრავის თითოეული ცილინდრი ციკლის განსხვავებულ ფაზაშია. წარმოდგენილ ნახაზზე მწვანე შემაერთებელი ღეროთი ნაჩვენებია მთავარი, მთავარი ცილინდრი.

ამ ძრავის უპირატესობები:
არ არის საჭირო საწინააღმდეგო წონის დაყენება.
ცილინდრები მუდმივად მოძრაობენ, რაც ქმნის ჰაერის კარგ გაგრილებას, რაც თავიდან აიცილებს თხევადი გაგრილების სისტემას.
მბრუნავი ცილინდრები და დგუშები წარმოქმნის ბრუნვას, რაც თავიდან აიცილებს მფრინავის გამოყენებას.
ხარვეზები:
თვითმფრინავის ცუდი მანევრირება მბრუნავი ძრავის დიდი წონის გამო, ე.წ. გიროსკოპიული ეფექტი.
ცუდი შეზეთვის სისტემა, რადგან ცენტრიდანული ძალები იწვევს საპოხი ზეთის დაგროვებას ძრავის პერიფერიაზე. ზეთი უნდა შერეულიყო საწვავთან სათანადო შეზეთვის უზრუნველსაყოფად.

სარაკეტო ძრავა.

იმისათვის, რომ კოსმოსში იმუშაონ, რაკეტის ძრავებს უნდა ჰქონდეთ ჟანგბადის საკუთარი მარაგი საწვავის დასაწვავად. საწვავი-ჰაერის ნარევი შეჰყავთ წვის პალატაში, სადაც ის მუდმივად იწვება. ძალიან მაღალი წნევის ქვეშ წვის დროს წარმოქმნილი გაზი გამოიყოფა საქშენის მეშვეობით, რაც ქმნის რეაქტიულ ძალას და აიძულებს რაკეტის ძრავას და მასთან ერთად რაკეტას საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობა.

ტურბორეაქტიული ძრავა (TRD)

საწვავი მუდმივად იწვის ტურბინის წვის პალატაში. საქშენის მეშვეობით გამოთავისუფლებული გაზი ქმნის რეაქტიულ ძალას.
საქშენის გამოსასვლელში დამონტაჟებულია რამდენიმე ტურბინის საფეხური, რომლებიც ფიქსირდება საერთო ლილვზე. გადის ტურბინის პირებზე, გაზი იწვევს მათ ბრუნვას. ტურბინის ბორბლებს შორის დამონტაჟებულია ფიქსირებული სახელმძღვანელო ფლოტები, რომლებიც გარკვეულ მიმართულებას ანიჭებენ გაზის ნაკადს ტურბინის შემდეგი ეტაპის (ბორბლის)კენ მიმავალ გზაზე, რაც ქმნის უფრო ეფექტურ ბრუნვას.
ტურბინასთან ერთად ძრავის წინ ერთ ლილვზე დამონტაჟებულია კომპრესორი, რომელიც ემსახურება წვის კამერაში ჰაერის შეკუმშვას და მიწოდებას.

Შიდა წვის ძრავა- მოწყობილობა, რომელშიც საწვავის ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება სასარგებლო მექანიკურ სამუშაოდ.

ICE ტიპები

მბრუნავი შიდა წვის ძრავა

გაზის ტურბინის შიდა წვის ძრავა

დგუშის შიდა წვის ძრავების მუშაობის ციკლები

ორმხრივი შიდა წვის ძრავები კლასიფიცირდება სამუშაო ციკლში დარტყმების რაოდენობის მიხედვით, ორ ტაქტიანზე და ოთხტაქტიანზე.

ორმხრივი შიდა წვის ძრავებში სამუშაო ციკლი შედგება ხუთი პროცესისგან: შეწოვა, შეკუმშვა, წვა, გაფართოება და გამონაბოლქვი. ძრავში საოპერაციო ციკლი შეიძლება განხორციელდეს შემდეგი ფართოდ გამოყენებული სქემის მიხედვით:

1. მიღების პროცესში დგუში მოძრაობს ზედა მკვდარი ცენტრი (TDC)რომ ქვედა მკვდარი ცენტრი (n.m.t.), ხოლო ცილინდრის გამოთავისუფლებული დგუშის ზედმეტი სივრცე ივსება ჰაერისა და საწვავის ნარევით. მიმღების კოლექტორში და ძრავის ცილინდრის შიგნით წნევის სხვაობის გამო, როდესაც შემომყვანი სარქველი იხსნება, ნარევი შედის (იწოვება) ცილინდრში დროის იმ მომენტში, რომელსაც ეწოდება შემავალი სარქვლის გახსნის კუთხე.φ ა.

ჰაერ-საწვავის ნარევი და წვის პროდუქტები (ყოველთვის დარჩენილი წინა ციკლიდან შეკუმშვის სივრცის მოცულობაში), ერთმანეთთან შერევით, ქმნის სამუშაო ნარევს. საგულდაგულოდ მომზადებული სამუშაო ნარევი ზრდის საწვავის წვის ეფექტურობას, ამიტომ დიდი ყურადღება ეთმობა მის მომზადებას ყველა ტიპის დგუშის ძრავებში.

ცილინდრში ჰაერ-საწვავის ნარევის რაოდენობას, რომელიც შედის ცილინდრში ერთ სამუშაო ციკლში, ეწოდება ახალი მუხტი, ხოლო წვის პროდუქტებს, რომლებიც დარჩება ცილინდრში ახალი მუხტის შესვლის მომენტისთვის, ეწოდება ნარჩენი აირები.

ძრავის ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, ისინი ცდილობენ გაზარდონ ახალი მუხტის აბსოლუტური მნიშვნელობა და მისი წონის ფრაქცია სამუშაო ნარევში.

2. შეკუმშვის პროცესში ორივე სარქველი იკეტება და დგუში მოძრაობს ნ.მ.ტ. ვ.მ.ტ. და დგუშის ზემოთ ღრუს მოცულობის შემცირება, სამუშაო ნარევი (ზოგად შემთხვევაში, სამუშაო სითხე) შეკუმშულია. სამუშაო სითხის შეკუმშვა აჩქარებს წვის პროცესს და ამით წინასწარ განსაზღვრავს ცილინდრში საწვავის წვის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს გამოყენების შესაძლო სისრულეს.

შიგაწვის ძრავები აგებულია მაქსიმალური შეკუმშვის კოეფიციენტით, რომელიც ნარევის იძულებითი აალების შემთხვევაში აღწევს 10-12 სიდიდეს, ხოლო საწვავის თვითაალების პრინციპის გამოყენებისას არჩევენ 14-22-ის ფარგლებში.

3. წვის პროცესში საწვავი იჟანგება სამუშაო ნარევის შემადგენელი ჰაერის ჟანგბადით, რის შედეგადაც მკვეთრად იზრდება წნევა დგუშის ზედმეტ ღრუში.

განსახილველ სქემაში სამუშაო ნარევი სწორ მომენტში ზედა მკვდარი ცენტრის მახლობლად ანთებულია გარე წყაროდან მაღალი ძაბვის ელექტრო ნაპერწკლის გამოყენებით (დაახლოებით 15 კვ). ცილინდრში ნაპერწკლის მისაწოდებლად გამოიყენება სანთელი, რომელიც ხრახნიანია ცილინდრის თავში.

წინასწარ შეკუმშული ჰაერის სიცხის შედეგად ანთებული ძრავებისთვის არ არის საჭირო ნათება. ასეთი ძრავები აღჭურვილია სპეციალური საქშენით, რომლის მეშვეობითაც, სწორ დროს, საწვავი შეჰყავთ ცილინდრში 100 ÷ 300 კგ / სმ² (≈ 10-30 MN / m²) ან მეტი წნევით.

4. გაფართოების პროცესში ცხელი აირები, რომლებიც ცდილობენ გაფართოებას, დგუშს ამოძრავებენ თ.მ.თ. ნ.მ.ტ. შესრულებულია დგუშის სამუშაო დარტყმა, რომელიც შემაერთებელი ღეროს მეშვეობით გადასცემს წნევას ამწე ლილვის შემაერთებელ ღეროზე და აბრუნებს მას.

5. გამოშვების პროცესში დგუში მოძრაობს ნ.მ.ტ. ვ.მ.ტ. ხოლო მეორე სარქვლის მეშვეობით, რომელიც ამ დროისთვის იხსნება, გამონაბოლქვი აირებს ცილინდრიდან გამოაქვს. წვის პროდუქტები რჩება მხოლოდ წვის კამერის მოცულობაში, საიდანაც მათი გადაადგილება დგუშით შეუძლებელია. ძრავის უწყვეტობა უზრუნველყოფილია სამუშაო ციკლების შემდგომი განმეორებით.

პროცესები, რომლებიც დაკავშირებულია ცილინდრში წვისთვის სამუშაო ნარევის მომზადებასთან, აგრეთვე წვის პროდუქტებისგან ცილინდრის გათავისუფლებასთან, ერთცილინდრიან ძრავებში, ხორციელდება დგუშის მოძრაობით მფრინავის ენერგიის გამო. რომელიც გროვდება სამუშაო ინსულტის დროს.

მრავალცილინდრიან ძრავებში, თითოეული ცილინდრის დამხმარე დარტყმა ხორციელდება სხვა (მიმდებარე) ცილინდრების მუშაობის გამო. აქედან გამომდინარე, ამ ძრავებს პრინციპში შეუძლიათ მუშაობა მფრინავის გარეშე.

შესწავლის მოხერხებულობისთვის, სხვადასხვა ძრავების სამუშაო ციკლი იყოფა პროცესებად ან, პირიქით, სამუშაო ციკლის პროცესები დაჯგუფებულია, დგუშის პოზიციის გათვალისწინებით ცილინდრში მკვდარ წერტილებთან მიმართებაში. ეს საშუალებას აძლევს დგუშის ძრავებში ყველა პროცესი განიხილოს დგუშის მოძრაობის მიხედვით, რაც უფრო მოსახერხებელია.

სამუშაო ციკლის ნაწილს, რომელიც ხორციელდება დგუშის მოძრაობის ინტერვალში ორ მიმდებარე მკვდარ წერტილს შორის, ეწოდება ინსულტი.

დარტყმას და შესაბამისად დგუშის შესაბამის დარტყმას ენიჭება პროცესის სახელი, რომელიც არის მთავარი დგუშის მოცემული მოძრაობისთვის მის ორ მკვდარ წერტილს (პოზიციებს) შორის.

ძრავში, თითოეული დარტყმა (დგუშის დარტყმა) შეესაბამება, მაგალითად, მათთვის კარგად განსაზღვრულ ძირითად პროცესებს: შეყვანა, შეკუმშვა, გაფართოება, გამონაბოლქვი. ამიტომ, ასეთ ძრავებში განასხვავებენ ციკლებს: მიღება, შეკუმშვა, გაფართოება და გამონაბოლქვი. ამ ოთხი სახელიდან თითოეულს ენიჭება პარალიზის შესაბამისად.

ნებისმიერ ორმხრივი შიდა წვის ძრავებში, სამუშაო ციკლი შედგება ზემოაღნიშნული სქემის მიხედვით განხილული ხუთი პროცესისგან, დგუშის ოთხი დარტყმით ან მხოლოდ ორი დგუშით. ამის შესაბამისად, დგუშის ძრავები იყოფა ორ ტაქტიან და ოთხტაქტიანად.