Motor me djegie të brendshme me të kundërta. Motori kundër pistonit

Universiteti Kombëtar i Ndërtimit të Anijeve

ato. adm. Makarova

Departamenti i motorëve me djegie të brendshme

Shënime leksionesh për kursin e motorit me djegie të brendshme (sdvs) Nikolaev - 2014

Tema 1. Krahasimi i motorëve me djegie të brendshme me llojet e tjera të motorëve me nxehtësi. Klasifikimi i motorëve me djegie të brendshme. Fusha e zbatimit të tyre, perspektivat dhe drejtimet e zhvillimit të mëtejshëm. Raporti në motorin me djegie të brendshme dhe shënimi i tyre.

Motor me djegie të brendshmeËshtë një motor termik në të cilin energjia termike e lëshuar gjatë djegies së karburantit në cilindrin e punës shndërrohet në punë mekanike. Shndërrimi i energjisë termike në energji mekanike kryhet duke transferuar energjinë e zgjerimit të produkteve të djegies në piston, lëvizja reciproke e së cilës, nga ana tjetër, përmes mekanizmit të fiksimit shndërrohet në lëvizjen rrotulluese të boshtit me gunga, i cili drejton helikën, gjeneratorin elektrik, pompën ose energjinë tjetër të konsumit.

ICE mund të klasifikohet sipas karakteristikave kryesore të mëposhtme:

– nga natyra e ciklit të punës- me furnizim me nxehtësi të lëngut punues në një vëllim konstant, me furnizim të nxehtësisë me presion konstant të gazeve dhe me një furnizim të përzier të nxehtësisë, d.m.th., fillimisht në një vëllim konstant, dhe më pas me një presion konstant të gazeve ;

– nga mënyra e realizimit të ciklit të punës- me katër goditje, në të cilat cikli përfundon në katër goditje të njëpasnjëshme të pistonit (në dy rrotullime të boshtit të gungës), dhe me dy goditje, në të cilat cikli kryhet në dy goditje të njëpasnjëshme të pistonit (në një rrotullim të boshtit të gungës) ;

– me metodën e furnizimit me ajër- me mbingarkesë dhe me aspirim natyral. Në ICE-të me katër goditje pa presion, cilindri mbushet me një ngarkesë të freskët (ajër ose një përzierje e djegshme) nga thithja e pistonit, dhe në ICE-të me dy goditje, mbushet me një kompresor pastrimi të drejtuar mekanikisht nga motori. . Në të gjithë motorët me djegie të brendshme të mbingarkuara, cilindri mbushet me një kompresor të veçantë. Motorët e mbingarkuar shpesh quhen të kombinuar, pasi përveç një motori pistoni, ata gjithashtu kanë një kompresor që furnizon ajrin motorit me presion të rritur;

– nga mënyra e ndezjes së karburantit- me ndezje me kompresim (naftë) dhe ndezje me shkëndijë (karburator në gaz);

– sipas llojit të karburantit të përdorur- karburant i lëngshëm dhe gaz. ICE-të e karburantit të lëngshëm përfshijnë gjithashtu motorë me shumë karburant, të cilët, pa ndryshime strukturore, mund të funksionojnë me lëndë djegëse të ndryshme. Motorët me djegie të brendshme me gaz përfshijnë gjithashtu motorë me ndezje me kompresim, në të cilët karburanti kryesor është i gaztë dhe një sasi e vogël e karburantit të lëngshëm përdoret si pilot, domethënë për ndezje;

– me metodën e formimit të përzierjes- me formimin e përzierjes së brendshme, kur përzierja karburant-ajër formohet brenda cilindrit (motorët me naftë), dhe me formimin e përzierjes së jashtme, kur kjo përzierje përgatitet para se të futet në cilindrin e punës (karburatori dhe motorët me gaz me ndezje me shkëndijë) . Metodat kryesore të formimit të përzierjes së brendshme - film vëllimor, vëllimor dhe film ;

– sipas llojit të dhomës së djegies (CC)- me CS me një zgavër të pandarë, me CS gjysmë të ndarë (CS në piston) dhe CS të ndara (paradhoma, dhoma e vorbullës dhe dhoma e ajrit CS);

– nga shpejtësia e boshtit të gungës n - me shpejtësi të ulët (MOD) me n deri në 240 min -1, shpejtësi mesatare (SOD) nga 240< n < 750 мин -1 , повышенной оборотности (ПОД) с 750 1500 min-1;

– me takim- kryesore, e projektuar për të drejtuar helikat e anijeve (helika) dhe gjeneratorët elektrikë ndihmës, lëvizës të termocentraleve të anijeve ose mekanizmave të anijeve;

– sipas parimit të veprimit- me një veprim (cikli i punës kryhet vetëm në një zgavër cilindri), me veprim të dyfishtë (cikli i funksionimit kryhet në dy zgavra cilindrash sipër dhe poshtë pistonit) dhe me pistona me lëvizje të kundërta (në çdo cilindër motori ka dy mekanikisht. pistonët e lidhur që lëvizin në drejtime të kundërta, me një lëng pune të vendosur ndërmjet tyre);

– në hartimin e mekanizmit të fiksimit (KShM)- trungu dhe kryq. Në një motor bagazhi, forcat normale të presionit që lindin kur shufra lidhëse është e anuar, transmetohen nga pjesa drejtuese e pistonit - një bagazh që rrëshqet në tufën e cilindrit; në një motor kryq, pistoni nuk krijon forca normale presioni që lindin kur shufra lidhëse është e anuar; forca normale krijohet në lidhjen e kryqit dhe transmetohet nga rrëshqitësit paralelë, të cilët janë të fiksuar jashtë cilindrit në shtratin e motorit;

– sipas renditjes së cilindrave- vertikale, horizontale, me një rresht, me dy rreshta, në formë Y, në formë ylli etj.

Përkufizimet kryesore që zbatohen për të gjithë motorët me djegie të brendshme janë:

– sipërme dhe qendra e vdekur e poshtme (TDC dhe BDC), që korrespondon me pozicionin ekstrem të sipërm dhe të poshtëm të pistonit në cilindër (në një motor vertikal);

– goditje pistoni, domethënë distanca kur pistoni lëviz nga një pozicion ekstrem në tjetrin;

– vëllimi i dhomës së djegies(ose ngjeshja) që korrespondon me vëllimin e zgavrës së cilindrit kur pistoni është në TDC;

– zhvendosja e cilindrit, e cila përshkruhet nga pistoni gjatë goditjes së tij midis qendrave të vdekura.

Markë nafte jep ideja e llojit dhe dimensioneve bazë të saj. Motorët e brendshëm me naftë janë etiketuar në përputhje me GOST 4393-82 "Naftë të palëvizshëm, detar, naftë dhe industriale. Llojet dhe parametrat bazë ". Simbolet që përbëhen nga shkronja dhe numra janë miratuar për shënimin:

H- me katër goditje;

D- me dy goditje;

DD- veprim i dyfishtë me dy goditje;

R- i kthyeshëm;

ME- me një tufë të kthyeshme;

NS- me një ingranazh reduktimi;

TE- kryq kryq;

G- gaz;

N- me mbingarkesë;

1A, 2A, ZA, 4A- shkalla e automatizimit në përputhje me GOST 14228-80.

Mungesa e një shkronje në simbol TE do te thote qe nafta eshte trung, germa R- Nafta është e pakthyeshme, dhe shkronjat N- motor nafte me aspirim natyral. Numrat në pullë para shkronjave tregojnë numrin e cilindrave, dhe pas shkronjave: numrin në numërues - diametri i cilindrit në centimetra, në emërues - goditjen e pistonit në centimetra.

Në markën e një motori me naftë me pistona në lëvizje të kundërt, tregohen të dy goditjet e pistonit, të lidhura me një shenjë plus, nëse goditjet janë të ndryshme, ose produkti "2 për një goditje pistoni" nëse goditjet janë të barabarta.

Në markën e motorëve me naftë detare të shoqatës së prodhimit "Uzina e Makinerisë Bryansk" (PO BMZ), numri i modifikimit tregohet gjithashtu, duke filluar nga i dyti. Ky numër jepet në fund të shënimit në përputhje me GOST 4393-82. Më poshtë janë disa shembuj të shenjave për disa motorë.

12CHNSP1A 18/20- Motor dizel dymbëdhjetë cilindra, me katër kohë, me supermbushje, me tufë mbrapsht, me marsh reduktues, i automatizuar sipas shkallës së parë të automatizimit, me diametër cilindri 18 cm dhe goditje pistoni 20 cm.

16DPN 23/2 X 30- Motor dizel me gjashtëmbëdhjetë cilindra, dy-stroke, me një marsh reduktues, i mbingarkuar, me një diametër cilindri 23 cm dhe me dy pistona në lëvizje të kundërt, secila goditje 30 cm,

9DKRN 80 / 160-4- motor nafte, nente cilindra, dy kohe, kryqe, i kthyeshem, me supermbushje, me diameter cilindri 80 cm, goditje pistoni 160 cm, i modifikimit te katert.

Në disa fabrika vendase, përveç markës së detyrueshme sipas GOST, motorëve me naftë të prodhuar u caktohet edhe një markë fabrike. Për shembull, emri i markës G-74 (fabrika "Motori i Revolucionit") korrespondon me markën 6ChN 36/45.

Në shumicën e vendeve të huaja, shënimi i motorit nuk rregullohet me standarde, dhe firmat e ndërtimit përdorin konventat e tyre. Por edhe një dhe e njëjta kompani shpesh ndryshon përcaktimet e pranuara. Sidoqoftë, duhet të theksohet se shumë firma tregojnë përmasat bazë të motorit në emërtimet: diametri i cilindrit dhe goditja e pistonit.

Tema. 2 Parimi i funksionimit të një motori katër-strok dhe dy-stroke me dhe pa mbingarkesë.

Motori me djegie të brendshme me katër goditje.

ICE me katër goditje Në fig. 2.1 tregon një diagram të funksionimit të një motori me naftë me ajër të aspiruar natyrshëm (motorët e kryqëzuar me katër goditje nuk janë ndërtuar fare).

Oriz. 2.1. Parimi i funksionimit të një motori me djegie të brendshme me katër goditje

Masa e parë – hyrje ose mbushje ... Pistoni 1 kalon nga TDC në BDC. Me një goditje në rënie të pistonit përmes hyrjes 3 dhe valvula hyrëse e vendosur në kapak 2 ajri hyn në cilindër, pasi presioni në cilindër, për shkak të rritjes së vëllimit të cilindrit, bëhet më i ulët se presioni i ajrit (ose përzierja e punës në një motor karburatori) përpara tubit të hyrjes p o. Valvula e hyrjes hapet pak më herët se TDC (pika r), domethënë me një kënd plumbi prej 20 ... 50 ° në TDC, i cili krijon kushte më të favorshme për marrjen e ajrit në fillim të mbushjes. Valvula e hyrjes mbyllet pas BDC (pika nje"), pasi në momentin e mbërritjes së pistonit në BDC (pika a) presioni i gazit në cilindër është edhe më i ulët se në kolektorin e marrjes. Futja e ajrit në cilindrin e punës gjatë kësaj periudhe lehtësohet gjithashtu nga presioni inercial i ajrit që hyn në cilindër - Prandaj, valvula e hyrjes mbyllet me një kënd vonesë prej 20 ... 45 ° pas BDC.

Këndet e plumbit dhe të vonesës përcaktohen në mënyrë empirike. Këndi i rrotullimit të boshtit të gungës (PKV), që korrespondon me të gjithë procesin e mbushjes, është afërsisht 220 ... 275 ° PKV.

Një tipar dallues i një motori me naftë të mbingarkuar është se gjatë goditjes së parë, një ngarkesë e freskët e ajrit nuk thithet nga mjedisi, por hyn në kolektorin e marrjes me presion të shtuar nga një kompresor i veçantë. Në motorët moderne me naftë detare, kompresori drejtohet nga një turbinë me gaz që funksionon me gazrat e shkarkimit të motorit. Njësia e përbërë nga një turbinë me gaz dhe një kompresor quhet turbongarkues. Në naftët me mbingarkesë, linja e mbushjes zakonisht shkon mbi vijën e shkarkimit (goditja e 4-të).

Masa e 2-të – ngjeshja ... Gjatë goditjes së kthimit të pistonit në TDC, që nga momenti i mbylljes së valvulës së marrjes, ngarkesa e ajrit të freskët që hyn në cilindër kompresohet, si rezultat i së cilës temperatura e tij rritet në nivelin e kërkuar për vetë-ndezjen e karburantit. Karburanti injektohet në cilindër nga një hundë 4 me pak përparim në TDC (pika n) në presion të lartë, duke siguruar atomizimin me cilësi të lartë të karburantit. Përparimi i injektimit të karburantit në TDC është i nevojshëm për ta përgatitur atë për djegie spontane në momentin që pistoni arrin në rajonin TDC. Në këtë rast, krijohen kushtet më të favorshme për funksionimin e një motori me naftë me efikasitet të lartë. Këndi i injektimit në modalitetin nominal në MOD është zakonisht 1 ... 9 °, dhe në SOD - 8 ... 16 ° në TDC. Pika e ndezjes (pika me) tregohet në figurën në TDC, megjithatë, mund të kompensohet pak në krahasim me TDC, d.m.th., ndezja e karburantit mund të fillojë më herët ose më vonë se TDC.

Masa e 3-të – djegje dhe zgjerim (goditje pune). Pistoni lëviz nga TDC në BDC. Karburanti i atomizuar i përzier me ajër të nxehtë ndizet dhe digjet, duke rezultuar në një rritje të mprehtë të presionit të gazit (pika z), dhe më pas fillon zgjerimi i tyre. Gazet, që veprojnë në piston gjatë goditjes së punës, kryejnë punë të dobishme, e cila transferohet te konsumatori i energjisë përmes mekanizmit të fiksimit. Procesi i zgjerimit përfundon në momentin që valvula e daljes fillon të hapet. 5 (pika b’ ), e cila ndodh me një përparim prej 20 ... 40 °. Një rënie e lehtë në punën e dobishme të zgjerimit të gazit në krahasim me kohën kur valvula do të fillonte të hapej në BDC kompensohet nga një ulje e punës së shpenzuar në goditjen e ardhshme.

Masa e 4-të – lirim ... Pistoni lëviz nga BDC në TDC, duke i shtyrë gazrat e shkarkimit nga cilindri. Presioni i gazit në cilindër është aktualisht pak më i lartë se presioni në rrjedhën e poshtme të valvulës së shkarkimit. Për të hequr plotësisht gazrat e shkarkimit nga cilindri, valvula e shkarkimit mbyllet pasi pistoni kalon TDC, ndërsa këndi i vonesës së mbylljes është 10 ... 60 ° PKV. Prandaj, gjatë një kohe që korrespondon me një kënd prej 30 ... 110 ° PKV, valvulat e hyrjes dhe daljes janë të hapura njëkohësisht. Kjo përmirëson procesin e pastrimit të dhomës së djegies nga gazrat e shkarkimit, veçanërisht në motorët me naftë të mbingarkuar, pasi presioni i ajrit të ngarkimit gjatë kësaj periudhe është më i lartë se presioni i gazit të shkarkimit.

Kështu, valvula e daljes është e hapur gjatë periudhës që korrespondon me 210 ... 280 ° CWV.

Parimi i funksionimit të një motori karburatori me katër goditje ndryshon nga një motor nafte në atë që përzierja e punës - karburanti dhe ajri - përgatitet jashtë cilindrit (në karburator) dhe futet në cilindër gjatë goditjes së parë; përzierja ndizet në zonën TDC nga një shkëndijë elektrike.

Puna e dobishme e marrë gjatë periudhave të ciklit të orës 2 dhe 3 përcaktohet nga zona amezba(zona me hijezim të zhdrejtë, cm, masa 4). Por gjatë goditjes së parë, motori shpenzon punë (duke marrë parasysh presionin atmosferik p rreth nën piston), e barabartë me zonën mbi kurbë r" ma në vijën horizontale që korrespondon me presionin p rreth. Gjatë goditjes së 4-të, motori shpenzon punën për të shtyrë gazrat e shkarkimit, të barabartë me sipërfaqen nën kurbë brr "deri në vijën horizontale p o. Për rrjedhojë, në një motor me katër goditje pa presion, puna e të ashtuquajturit goditjet e "pompimit", pra cikli i 1-rë dhe i 4-të, kur motori luan rolin e një pompe, është negativ (kjo punë në diagramin e treguesit tregohet nga një zonë me hije vertikale) dhe duhet të zbritet nga puna e dobishme, e barabartë në diferencën midis punës në periudhën e ciklit të 3-të dhe të 2-të. Në kushte reale, goditjet e pompimit të punës janë shumë të vogla, dhe për këtë arsye kjo punë në mënyrë konvencionale quhet humbje mekanike. Në motorët me naftë të mbingarkuar, nëse presioni i ngarkesës ajri që hyn në cilindër është më i lartë se presioni mesatar i gazrave në cilindër gjatë periudhës kur ato shtyhen jashtë nga pistoni, puna e goditjeve të pompimit bëhet pozitive.

Motori me djegie të brendshme me dy goditje.

Në motorët me dy goditje, pastrimi i cilindrit të punës nga produktet e djegies dhe mbushja e tij me një ngarkesë të re, d.m.th., proceset e shkëmbimit të gazit, ndodhin vetëm gjatë periudhës kur pistoni është në rajonin BDC me organe të hapura të shkëmbimit të gazit. Në këtë rast, pastrimi i cilindrit nga gazrat e shkarkimit kryhet jo nga një pistoni, por nga ajri i para-ngjeshur (në motorët me naftë) ose një përzierje e djegshme (në motorët e karburatorit dhe gazit). Kompresimi paraprak i ajrit ose përzierjes bëhet në një kompresor të veçantë pastrimi ose ngarkimi. Në procesin e shkëmbimit të gazit në motorët me dy goditje, një pjesë e ngarkesës së freskët hiqet në mënyrë të pashmangshme nga cilindri së bashku me gazrat e shkarkimit përmes trupave të shkarkimit. Prandaj, furnizimi i kompresorit të pastrimit ose ngarkimit duhet të jetë i mjaftueshëm për të kompensuar këtë rrjedhje ngarkese.

Gazrat lëshohen nga cilindri përmes dritareve ose përmes valvulës (numri i valvulave mund të jetë nga 1 në 4). Futja (fryrja) e një ngarkese të re në cilindër në motorët modernë kryhet vetëm përmes dritareve. Portat e daljes dhe të pastrimit janë të vendosura në pjesën e poshtme të mëngës së cilindrit të punës, dhe valvulat e daljes janë të vendosura në kokën e cilindrit.

Në Fig. 2.2. Cikli i punës ka dy hapa.

Masa e parë- goditje e pistonit nga BDC (pika m) në TDC. Pistoni i pari 6 mbyll dritaret e pastrimit 1 (pika d "), duke ndaluar rrjedhën e ngarkesës së re në cilindrin e punës, dhe më pas pistoni mbyll gjithashtu portat e daljes 5 (pika b" ), pas së cilës fillon procesi i kompresimit të ajrit në cilindër, i cili përfundon kur pistoni vjen në TDC (pika me). Pika n korrespondon me momentin e fillimit të injektimit të karburantit nga injektori 3 në cilindër. Prandaj, gjatë goditjes së parë në cilindër, lirim , blowdown dhe mbushje cilindër, pas së cilës ka ngjeshja e ngarkesës së freskët dhe fillon injektimi i karburantit .

Oriz. 2.2. Parimi i funksionimit të një motori me djegie të brendshme me dy goditje

Masa e 2-të- goditje e pistonit nga TDC në BDC. Në zonën e TDC, karburanti injektohet nga gryka, e cila ndizet dhe digjet, ndërsa presioni i gazit arrin një vlerë maksimale (pika z) dhe fillon zgjerimi i tyre. Procesi i zgjerimit të gazit përfundon në momentin që pistoni fillon të hapet 6 dritaret e daljes 5 (pika b), pas së cilës fillon lëshimi i gazrave të shkarkimit nga cilindri për shkak të presionit diferencial të gazit në cilindër dhe kolektorit të shkarkimit 4 ... Pastaj pistoni hap portat e pastrimit 1 (pika d) dhe cilindri pastrohet dhe mbushet me një ngarkesë të re. Pastrimi do të fillojë vetëm pasi presioni i gazit në cilindër bie nën presionin e ajrit p s në marrësin e pastrimit 2 .

Kështu, gjatë goditjes së 2-të në cilindër ka injeksion karburanti , e tij djegje , zgjerimi i gazeve , çlirimi i gazit të shkarkimit , blowdown dhe mbushje me ngarkesë të freskët ... Gjatë kësaj mase, goditje në tru duke ofruar punë të dobishme.

Diagrami tregues i paraqitur në Fig. 2 është i njëjtë si për naftën me aspirim natyral, ashtu edhe për naftën me mbingarkesë. Puna e dobishme e ciklit përcaktohet nga zona e diagramit md" b"mezbdm.

Puna e gazeve në cilindër është pozitive gjatë goditjes së dytë dhe negative gjatë goditjes së parë.

Nuk do të jetë një ekzagjerim të thuhet se shumica e pajisjeve vetëlëvizëse sot janë të pajisura me motorë me djegie të brendshme të dizajneve të ndryshme duke përdorur parime të ndryshme funksionimi. Në çdo rast, nëse flasim për transportin rrugor. Në këtë artikull do të hedhim një vështrim më të afërt të motorit me djegie të brendshme. Çfarë është, si funksionon kjo njësi, cilat janë të mirat dhe të këqijat e saj, do ta mësoni duke e lexuar.

Parimi i funksionimit të motorëve me djegie të brendshme

Parimi kryesor i funksionimit të ICE bazohet në faktin se karburanti (i ngurtë, i lëngshëm ose i gaztë) digjet në një vëllim pune të caktuar posaçërisht brenda vetë njësisë, duke e kthyer energjinë termike në energji mekanike.

Përzierja e punës që hyn në cilindrat e një motori të tillë është e ngjeshur. Pasi të ndizet me ndihmën e pajisjeve speciale, lind një presion i tepërt i gazrave, duke i detyruar pistonët e cilindrave të kthehen në pozicionin e tyre origjinal. Kjo krijon një cikël të vazhdueshëm pune që shndërron energjinë kinetike në çift rrotullues me ndihmën e mekanizmave të veçantë.

Sot, një pajisje me motor me djegie të brendshme mund të ketë tre lloje kryesore:

• shpesh quhet mushkëri;
• njësia e fuqisë me katër goditje, duke lejuar arritjen e treguesve më të lartë të fuqisë dhe vlerave të efikasitetit;
• me karakteristika të rritura të fuqisë.

Përveç kësaj, ka modifikime të tjera të skemave bazë që bëjnë të mundur përmirësimin e disa vetive të termocentraleve të këtij lloji.

Përparësitë e motorëve me djegie të brendshme

Në kontrast me njësitë e fuqisë që parashikojnë praninë e dhomave të jashtme, motori me djegie të brendshme ka avantazhe të konsiderueshme. Ato kryesore janë:

• dimensione shumë më kompakte;
• tregues të fuqisë më të lartë;
• vlerat optimale të efikasitetit.

Duhet të theksohet, duke folur për motorin me djegie të brendshme, se kjo është një pajisje që në shumicën dërrmuese të rasteve lejon përdorimin e llojeve të ndryshme të karburantit. Mund të jetë benzinë, naftë, natyrale ose vajguri dhe madje edhe dru i zakonshëm.

Kjo shkathtësi i ka dhënë këtij koncepti të motorit një popullaritet të merituar, të kudondodhur dhe një udhëheqje vërtet globale.

Një ekskursion i shkurtër historik

Në përgjithësi pranohet se motori me djegie të brendshme daton në historinë e tij që nga krijimi i një njësie pistoni nga francezi de Rivas në 1807, i cili përdorte hidrogjenin si lëndë djegëse në një gjendje të agregatit të gaztë. Dhe megjithëse pajisja ICE ka pësuar ndryshime dhe modifikime të rëndësishme që atëherë, idetë themelore të kësaj shpikje vazhdojnë të përdoren edhe sot.

Motori i parë me djegie të brendshme me katër goditje u lëshua në 1876 në Gjermani. Në mesin e viteve 80 të shekullit të 19-të, në Rusi u zhvillua një karburator, i cili bëri të mundur matjen e furnizimit me benzinë ​​në cilindrat e motorit.

Dhe në fund të shekullit të kaluar, inxhinieri i famshëm gjerman propozoi idenë e ndezjes së një përzierjeje të djegshme nën presion, e cila rriti ndjeshëm karakteristikat e fuqisë së motorit me djegie të brendshme dhe treguesit e efikasitetit të njësive të këtij lloji, të cilat më parë linte shumë për të dëshiruar. Që atëherë, zhvillimi i motorëve me djegie të brendshme ka ecur kryesisht në rrugën e përmirësimit, modernizimit dhe zbatimit të përmirësimeve të ndryshme.

Llojet dhe llojet kryesore të motorëve me djegie të brendshme

Sidoqoftë, historia më shumë se 100-vjeçare e njësive të këtij lloji ka bërë të mundur zhvillimin e disa llojeve kryesore të termocentraleve me djegie të brendshme të karburantit. Ato ndryshojnë mes tyre jo vetëm në përbërjen e përzierjes së punës të përdorur, por edhe në tiparet e projektimit.

Motorë benzine

Siç nënkupton edhe emri, njësitë e këtij grupi përdorin lloje të ndryshme benzine si lëndë djegëse.

Nga ana tjetër, termocentrale të tillë zakonisht ndahen në dy grupe të mëdha:

• Karburator. Në pajisje të tilla, përzierja e karburantit pasurohet me masa ajri në një pajisje të veçantë (karburator) përpara se të hyjë në cilindra. Pastaj ndizet me një shkëndijë elektrike. Ndër përfaqësuesit më të spikatur të këtij lloji janë modelet VAZ, motori me djegie të brendshme të të cilit për një kohë shumë të gjatë ishte ekskluzivisht i tipit karburator.
• Injeksion. Ky është një sistem më kompleks në të cilin karburanti injektohet në cilindra me anë të një kolektori të veçantë dhe injektorëve. Mund të bëhet si mekanikisht ashtu edhe me anë të një pajisjeje të veçantë elektronike. Sistemet e injektimit të drejtpërdrejtë Common Rail konsiderohen më produktive. Instaluar pothuajse në të gjitha makinat moderne.

Motorët me benzinë ​​me injeksion konsiderohen të jenë më ekonomikë dhe ofrojnë efikasitet më të lartë. Megjithatë, kostoja e njësive të tilla është shumë më e lartë, dhe mirëmbajtja dhe funksionimi janë shumë më të vështira.

Motorët me naftë

Në agimin e ekzistencës së njësive të këtij lloji, shumë shpesh mund të dëgjohej një shaka për një motor me djegie të brendshme, se është një pajisje që ha benzinë ​​si një kalë, por lëviz shumë më ngadalë. Me shpikjen e motorit me naftë, kjo shaka e ka humbur pjesërisht rëndësinë e saj. Kryesisht sepse nafta është në gjendje të funksionojë me karburant me cilësi shumë më të ulët. Kjo do të thotë se është shumë më lirë se benzina.

Dallimi kryesor themelor midis djegies së brendshme është mungesa e ndezjes së detyruar të përzierjes së karburantit. Karburanti dizel injektohet në cilindra me grykë speciale, dhe pikat individuale të karburantit ndizen për shkak të forcës së presionit të pistonit. Së bashku me avantazhet, motori me naftë ka edhe një sërë disavantazhesh. Midis tyre janë këto:

• shumë më pak fuqi në krahasim me termocentralet me benzinë;
• dimensionet e mëdha dhe karakteristikat e peshës;
• vështirësi me fillimin në kushte ekstreme të motit dhe klimës;
• tërheqje e pamjaftueshme dhe një tendencë për humbje të pajustifikuara të fuqisë, veçanërisht në shpejtësi relativisht të larta.

Për më tepër, riparimi i një motori me djegie të brendshme të tipit naftë është, si rregull, shumë më i komplikuar dhe më i kushtueshëm sesa rregullimi ose rivendosja e kapacitetit të punës së një njësie benzine.

Motorët me gaz

Megjithë koston e ulët të gazit natyror të përdorur si lëndë djegëse, pajisja e një motori me djegie të brendshme që funksionon me gaz është pakrahasueshme më e ndërlikuar, gjë që çon në një rritje të konsiderueshme të kostos së njësisë në tërësi, instalimit dhe funksionimit të saj në veçanti.

Në termocentralet e këtij lloji, gazi i lëngshëm ose natyror hyn në cilindra përmes një sistemi reduktues të veçantë, kolektorë dhe grykë. Ndezja e përzierjes së karburantit ndodh në të njëjtën mënyrë si në instalimet e benzinës së karburatorit - me ndihmën e një shkëndije elektrike që buron nga kandela.

Llojet e kombinuara të motorëve me djegie të brendshme

Pak njerëz dinë për sistemet e kombinuara ICE. Çfarë është dhe ku aplikohet?

Natyrisht, ne nuk po flasim për makina hibride moderne që mund të punojnë si me karburant ashtu edhe me një motor elektrik. Motorët e kombinuar me djegie të brendshme zakonisht quhen njësi të tilla që kombinojnë elementë të parimeve të ndryshme të sistemeve të karburantit. Përfaqësuesi më i shquar i familjes së motorëve të tillë janë njësitë me gaz-naftë. Në to, përzierja e karburantit hyn në bllokun ICE pothuajse në të njëjtën mënyrë si në njësitë e gazit. Por karburanti ndizet jo me ndihmën e një shkarkimi elektrik nga një qiri, por me një pjesë ndezëse të karburantit dizel, siç është rasti në një motor konvencional me naftë.

Mirëmbajtja dhe riparimi i motorëve me djegie të brendshme

Pavarësisht nga një shumëllojshmëri mjaft e gjerë modifikimesh, të gjithë motorët me djegie të brendshme kanë modele dhe skema të ngjashme bazë. Sidoqoftë, për të kryer mirëmbajtje dhe riparim me cilësi të lartë të një motori me djegie të brendshme, është e nevojshme të njihni plotësisht strukturën e tij, të kuptoni parimet e funksionimit dhe të jeni në gjendje të identifikoni problemet. Për këtë, natyrisht, është e nevojshme të studioni me kujdes dizajnin e motorëve me djegie të brendshme të llojeve të ndryshme, për të kuptuar vetë qëllimin e pjesëve, asambleve, mekanizmave dhe sistemeve të caktuara. Kjo nuk është një detyrë e lehtë, por shumë emocionuese! Dhe më e rëndësishmja, gjëja e duhur.

Sidomos për mendjet kureshtare që duan të kuptojnë në mënyrë të pavarur të gjitha misteret dhe sekretet e pothuajse çdo automjeti, një diagram i përafërt skematik i motorit me djegie të brendshme është paraqitur në foton e mësipërme.

Pra, ne zbuluam se çfarë është kjo njësi e energjisë.

Modeli i shërbimeve lidhet me fushën e ndërtimit të motorit. Propozohet dizenjimi i një motori që funksionon në një cikël dy-stroke me presion dhe një skemë të kombinuar shkëmbimi gazi, në të cilin, gjatë fazës së parë, cilindri pastrohet dhe mbushet me një ajër sipas skemës së zakonshme të shkëmbimit të gazit në dhomën e fiksimit. Gjatë fazës së dytë, cilindri është nën presion, ri-pasurohet në një karburator, kompresohet në një kompresor, përzierja e karburantit përmes portave të marrjes në cilindër ka faza të marrjes që tejkalojnë fazat e shkarkimit. Për të parandaluar hyrjen e produkteve të djegies nga cilindri në marrës gjatë goditjes së zgjerimit, dritaret mbyllen me një unazë të veçantë që vepron si një bobinë, e kontrolluar nga një kamerë ose një ekscentrikë në ditarin e boshtit të gungës, ose ndonjë bosht tjetër që rrotullohet në mënyrë sinkrone me atë.

Motori është bërë me dy cilindra të kundërt të montuar në një karter të përbashkët dhe tre boshte me gunga, njëra prej të cilave ka dy fiksime të vendosura në një kënd prej 180 ° në lidhje me njëri-tjetrin. Cilindrat përmbajnë pistona me dy kunja pistoni të lidhura me shufra lidhëse me fiksime të boshtit të gungës, të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrit. Pistonët përbëhen nga një kokë me unaza kompresuese dhe një skaj i kthyeshëm. Pjesa e poshtme e skajit është bërë në formën e një platforme që mbulon portat e shkarkimit kur pistoni është në pikën e sipërme të vdekur (TDC). Kur pistoni është i pozicionuar në pikën e vdekur të poshtme (BDC), platforma ndodhet në zonën e zënë nga boshtet me gunga. Pjesa e sipërme e skajit, kur pistoni është në TDC, hyn në hapësirën unazore rreth dhomës së djegies. Çdo cilindër i motorit është i pajisur me një kompresor individual, pistonët e të cilit lidhen me anë të një shufre me pistonët e motorit të cilindrave të kundërt.

Efekti ekonomik i uljes së konsumit të karburantit kur kostoja e benzinës është 35 rubla / litër. do të jetë rreth 7 rubla / kWh, d.m.th. një motor me një kapacitet prej 20 kW për një burim prej 500 orësh do të kursejë rreth 70,000 rubla ose 2,000 litra benzinë.

Duke marrë parasysh praninë e treguesve të lartë energjikë dhe ekonomikë për sa i përket fuqisë, peshës dhe dimensioneve, të siguruara nga përdorimi i një cikli me 2 goditje, presioni, një ulje 2530% e konsumit të karburantit, duke ruajtur burimin e motorit brenda kufijve të mëparshëm prej 500. -1000 orë duke reduktuar ngarkesën në kushinetat e shufrës lidhëse të boshteve me gunga kur ato dyfishohen, modeli i propozuar i motorit në model 2 ose 4 cilindrash me kapacitet 2060 kW mund të përdoret në termocentralet e avionëve, duke planifikuar anije të vogla me helikë. në formën e helikave ose helikave, produkteve portative të motoçikletave të përdorura nga popullsia, në departamentet e Ministrisë së Situatave të Emergjencave, ushtrisë dhe marinës, si dhe në instalime të tjera ku kërkohet një peshë dhe dimensione të vogla specifike.

Modeli i propozuar i përdorimit ka të bëjë me fushën e ndërtimit të motorit, në veçanti, me motorët me djegie të brendshme me karburator me dy goditje (ICE), duke transmetuar forca nga presioni i gazit në piston me anë të manivelit të boshteve me gunga të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrit dhe që rrotullohen në drejtime të kundërta.

Këta motorë kanë një sërë avantazhesh, kryesore prej të cilave janë mundësia e balancimit të forcave inerciale të masave reciproke për shkak të kundërpeshave të boshteve të gungës, mungesa e forcave që shkaktojnë rritje të fërkimit të pistonit kundër mureve të cilindrit, mungesa e reaktive. çift ​​rrotullues, parametra të lartë specifikë të energjisë dhe ekonomike për sa i përket fuqisë, masës dhe dimensioneve, ngarkesa të reduktuara në kushinetat e shufrës lidhëse të boshtit të gungës, të cilat, në përgjithësi, kufizojnë jetëgjatësinë e motorit.

Dihet një motor karburatori me dy goditje me një skemë shkëmbimi gazi me dhomë me manivë, që përmban një cilindër, një piston me dy kunja pistoni të vendosura në të, dy bosht me gunga të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrit, secila prej tyre është e lidhur me një shufër lidhëse. në një nga kunjat e pistonit. (Motor me djegie të brendshme me dy goditje. Patenta RU 116906 U1. Bednyagin LV, Lebedinskaya OL Byul. 16. 2012.).

Motori ndryshon në atë që pistoni është bërë në formën e një koke me një skaj të dyanshëm, pjesa e poshtme e skajit kur pistoni është në pjesën e poshtme të pikës së vdekur (BDC) ndodhet në zonën e zënë nga boshtet me gunga, pjesa e sipërme e skajit, kur pistoni është në pikën e sipërme të vdekur (TDC), pjesërisht hyn në hapësirën unazore rreth dhomës së djegies, dhe portat e hyrjes dhe daljes janë të vendosura në dy nivele: portat e hyrjes janë të vendosura mbi piston. koka kur është në pozicionin BDC dhe portat e daljes janë të vendosura mbi skajin e sipërm të skajit.

Dizajni i njohur i motorit, i bërë sipas skemës një cilindër - dy bosht me gunga, duke siguruar një rritje të fuqisë për shkak të përdorimit të presionit (Motor me djegie të brendshme me dy goditje me mbingarkesë. Aplikimi 2012132748/06 (051906). Bednyagin LV, Lebedinskaya OL Rece FIPS 07/31/12), ku cilindri i kompresorit (fryrësit) është i vendosur në mënyrë koaksiale me cilindrin e motorit, pistoni i të cilit është i lidhur me pistonin e motorit me anë të një shufre, zgavra e pompimit të jashtëm të pompës është e lidhur me kanale në hapësirën e brendshme të karterit, nga e cila zgavra e brendshme e saj është e izoluar me anë të një mëngë mbyllëse të vendosur në shufër dhe të fiksuar midis dy gjysmave të karterit. Zgavra e jashtme e kompresorit siguron furnizim shtesë të përzierjes së karburantit në kavilje. Për të siguruar karikim shtesë, cilindri i motorit është i pajisur me porte shtesë hyrëse (spastrimi) të vendosura mbi ato kryesore, me faza të marrjes që tejkalojnë fazat e shkarkimit, ndërsa valvulat e kontrollit të pllakave vendosen ndërmjet tyre në rrafshin e cilindrit dhe lidhësit të karterit, duke parandaluar hyrja e produkteve të karburantit të djegur nga cilindri në kavilje kur presioni në të tejkalon presionin brenda karterit. Motori i specifikuar është një prototip i dizajnit të propozuar PM.

Të gjithë motorët me dy goditje me karburator me një skemë shkëmbimi gazi me dhomë me manivë (pastrimi dhe mbushja e cilindrit me përzierje të karburantit të freskët), duke përfshirë prototipin, kanë një disavantazh të rëndësishëm të përbashkët - rritjen e konsumit të karburantit që lidhet me humbjen e një pjese të karburantit gjatë pastrimit kryhet drejtpërdrejt nga përzierja e karburantit.

Puna për të eliminuar këtë pengesë kryhet praktikisht në një drejtim - zbatimi i pastrimit me ajër të pastër dhe përdorimi i injektimit të drejtpërdrejtë të karburantit në cilindër. Vështirësia kryesore për të frenuar futjen e sistemeve të injektimit direkt të karburantit në motorët me dy goditje është kostoja e lartë e pajisjeve të furnizimit me karburant, e cila, në motorët e vegjël ose motorët që funksionojnë në mënyrë sporadike (për shembull, një pompë zjarri zjarri), me çmimet aktuale nuk paguajnë për të gjithë periudhën e funksionimit të tyre.

Arsyeja e dytë është problemi i sigurimit të funksionimit të pajisjeve të karburantit dhe cilësisë së formimit të përzierjes në lidhje me nevojën për të dyfishuar frekuencën e furnizimit me karburant në cilindër kur përdorni ciklin me dy goditje dhe rritjen e mëtejshme të tij, duke marrë parasysh tendencat e rritjes në mënyrat e shpejtësisë së motorit me djegie të brendshme, dhe veçanërisht ato të vogla që funksionojnë në ciklin me dy goditje.

Sidoqoftë, nuk duhet pritur që krijimi i pajisjeve të reja, më të avancuara për "dy-stroke" do të rrisë fizibilitetin ekonomik të përdorimit të tij në motorët e mësipërm, sepse do të jetë edhe më i shtrenjtë.

Rezultati teknik i modelit të propozuar të motorit është zvogëlimi i konsumit specifik të karburantit në një vlerë prej 380410 g / kWh, e cila është 2530% më e ulët se ajo e motorëve me karburator me dy goditje të disponueshme në treg me një skemë shkëmbimi gazi me dhomë me manivë (Perspektivat për motorët me djegie të brendshme me dy goditje në një avion me qëllime të përgjithshme V. Novoseltsev (http://www.aviajournal.com/arhiv/2004/06/02.html), duke ruajtur energjinë e lartë dhe tregues të tjerë që sigurojnë konkurrencën e tij.

Për të arritur këtë rezultat, u përdor një grup zgjidhjesh të projektimit:

1. Përdoret një motor me djegie të brendshme me dy goditje, me dy cilindra të kundërt të montuar në një karter të përbashkët, i cili siguron kalimin e forcave nga presioni i gazit në boshtet me gunga të boshteve të gungës, të vendosur në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrave. Përdorimi i kësaj skeme bën të mundur përdorimin e avantazheve të tyre të treguara më sipër, dhe vendosjen racionale të kompresorëve reciprokë me makinën e tyre për presion.

2. Për të zbatuar ciklin me dy goditje të motorit me spastrim të dhomës së fiksimit dhe për të përmirësuar parametrat e tij, zvogëlohet vëllimi i dhomës së fiksimit, për të cilin përdoret një pistoni në formën e një koke me një skaj të dyanshëm. i cili siguron vendosjen e skajit të poshtëm në zonën e boshteve me gunga, dhe skajit të sipërm në zonën e hapësirës unazore, e vendosur rreth dhomës së djegies.

3. Cilindrat e motorit janë të pajisur me tre grupe dritaresh të vendosura në nivele të ndryshme: pastrim mbi pjesën e poshtme të kokës së pistonit, kur është në BDC, dalje mbi skajin e sipërm të skajit të pistonit. Kjo rrit "seksionin kohor" të dritareve, eliminon fenomenin e "qarkut të shkurtër" - emetimi i drejtpërdrejtë i përzierjes (karburantit) nga portat e shkarkimit në portat e shkarkimit, niveli i gazrave të mbetur zvogëlohet, i gjithë perimetri i portat e shkarkimit bëhen të aksesueshme për daljen e gazit të shkarkimit dhe pothuajse përgjysmohen; e cila kontribuon në ruajtjen e parametrave të shkëmbimit të gazit me një rritje të shpejtësisë së motorit. Duhet gjithashtu të theksohet se pajisja që siguron asimetrinë e kohës së valvulës ndodhet në zonën e ngarkuar lehtë termikisht, e cila krahasohet në mënyrë të favorshme me pajisje të ngjashme që funksionojnë në kanalet e shkarkimit në motorët e makinave sportive.

4. Portat e hyrjes të vendosura sipër portave të pastrimit, me faza të marrjes që tejkalojnë fazat e shkarkimit, për të parandaluar hyrjen e produkteve të djegies nga cilindri në marrësin 10 gjatë goditjes së zgjerimit, ndryshe nga prototipi, mbyllen nga një unazë 11. , e cila vepron si një bobinë e kontrolluar nga një kamerë ose një ekscentrikë në boshtin e gungës së trungut (ose çdo bosht tjetër që rrotullohet në mënyrë sinkrone me të).

5. Për të kursyer karburantin, propozohet një dizajn që siguron përdorimin e një skeme të kombinuar të shkëmbimit të gazit duke pastruar cilindrat fillimisht me ajër të pastër nga dhoma e fiksimit dhe më pas duke i rimbushur (mbikarikuar) me një përzierje karburanti të ri-pasuruar për shkak të përdorimit. kompresorë të veçantë për çdo cilindër.

6. Rruga e hyrjes së përzierjes së karburantit, që përmban karburatorin (t), valvulat e kontrollit të pllakave (OPK), zgavrat e thithjes dhe shkarkimit të kompresorit, marrësit dhe portat e hyrjes së cilindrit, është e ndarë nga hapësira e karterit, e cila është e pajisur me sistemin e vet të marrjes së ajrit që përdoret për pastrimin e cilindrave.

7. Çdo cilindër i motorit dhe i kompresorit bëhet në një bllok, ndërsa lëvizja sinkrone e pistonëve të tyre në drejtime të kundërta arrihet me lidhjen e pistonit të kompresorit me pistonin e motorit të cilindrit të kundërt.

8. Drejtimet e kërkuara të rrotullimit të boshteve të gungës dhe flukseve të ajrit të pastrimit sigurohen nga përdorimi i tre boshteve me gunga, njëri prej të cilëve është bërë me dy fiksime të vendosura në një kënd prej 180 ° me njëri-tjetrin, gjë që siguron lëvizjen e pistonëve në drejtime të kundërta.

9. Për të zvogëluar madhësinë e motorit, skaji i poshtëm i pistonit bëhet në formën e një "përparëseje" të njëanshme, e cila siguron që portat e shkarkimit të mbulohen kur është në TDC.

10. Për të ruajtur presionin në marrës kur pistoni i motorit lëviz në drejtim të TDC, zgavra e shkarkimit të kompresorit ndahet prej saj me një valvul kontrolli pllake.

Zgjidhje konstruktive me veçori që karakterizojnë risinë e modelit të propozuar:

1. Dizajni i një motori karburatori me dy goditje në një dizajn të kundërt me dy cilindra të kundërt të montuar në një kavilje dhe tre bosht me gunga, duke siguruar transferimin e forcave nga pistoni në gungat e boshtit, të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrit (pikët 1 dhe 2; këtu dhe shihni më lart);

2. Skema e kombinuar e shkëmbimit të gazit, në të cilën gjatë fazës së parë cilindri pastrohet dhe mbushet me një ajër, së dyti, cilindri është nën presion me një përzierje karburanti të ri-pasuruar (shih më lart, pika 5).

3. Një rrugë e veçantë e hyrjes së përzierjes së karburantit, duke përfshirë portat e hyrjes së cilindrit, të shkëputura nga hapësira e karterit (klauzola 6).

4. Lëvizni pistonët e kompresorit për shkak të lidhjes së tyre me pistonët e motorit të cilindrave të kundërt (pika 7), të cilat sigurojnë lëvizjen e motorit dhe pistonave të kompresorit në drejtime të kundërta.

5. Një pistoni me një skaj të poshtëm të bërë në formën e një "përparëseje" të njëanshme (pika 9).

6. Një pajisje që siguron asimetrinë e kohës së valvulës (klauzola 4).

7. Vendosja e cilindrave të motorit dhe kompresorit në një bllok (fq. 7).

Paraqitja e modelit të propozuar të motorit është paraqitur në vizatime: Fig. 1 tregon një seksion horizontal përgjatë boshteve të cilindrave. Figura 2 është një seksion vertikal AA përgjatë akseve të boshteve me gunga, i cili gjithashtu tregon një kuti ingranazhi që siguron një lidhje kinematike të boshteve me gunga me njëri-tjetrin dhe tregon mundësinë e krijimit të një modifikimi me katër cilindra duke instaluar një motor të ngjashëm me dy cilindra në ana e poshtme e kutisë së marsheve.

Cilindrat 1 përmbajnë pistona 2 të vendosura në to me dy kunja pistoni, secila prej të cilave është e lidhur me një shufër lidhëse 3 me boshtet me gunga 4 të boshteve me gunga, të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrave. Pistoni përbëhet nga një kokë me unaza kompresuese dhe një skaj i kthyeshëm. Pjesa e poshtme e skajit është bërë në formën e një platforme të njëanshme që mbulon portat e shkarkimit kur pistoni është në TDC. Kur pistoni është në BDC, platforma ndodhet në zonën e zënë nga boshtet me gunga. Pjesa e sipërme e skajit në pozicionin e pistonit në (TDC) hyn në hapësirën unazore 5 të vendosur rreth dhomës së djegies, e cila është e lidhur me të me kanale tangjenciale. Çdo cilindër i motorit është i pajisur me një kompresor individual 6, të bërë në të njëjtin bllok me të, pistonët 7 të të cilëve lidhen me shufra 8 me pistonët e motorit të cilindrave të kundërt 2.

Cilindrat e motorit janë të pajisur me portat e marrjes 9 të vendosura mbi portat e pastrimit me fazat e marrjes që tejkalojnë fazat e shkarkimit. Për të parandaluar hyrjen e produkteve të djegies nga cilindri në marrësin 10 gjatë goditjes së zgjerimit, dritaret mbyllen me një unazë 11 që vepron si një bobinë, e kontrolluar nga një kamerë ose një ekscentrikë në ditarin e boshtit 4 (ose ndonjë bosht tjetër që rrotullohet sinkron me të). Mekanizmi i kontrollit është paraqitur në Fig. 3.

Zgavra e shkarkimit të kompresorit lidhet me kanale jo me hapësirën e brendshme të karterit, por me marrësin, nga ku përzierja e karburantit e pasuruar paraprakisht në karburator hyn në cilindër përmes portave të marrjes, ku, duke u përzier me ajrin e marrë nga kartera gjatë pastrimit dhe gazeve të mbetura, formon një përzierje të karburantit që funksionon. Valvulat e kontrollit të pllakave (nuk tregohen në figurë) janë instaluar midis zgavrës së thithjes së kompresorit, të izoluar nga hapësira e karterit, dhe karburatorit, të cilat sigurojnë rrjedhjen e përzierjes së karburantit në kompresor. Për të furnizuar ajrin e përdorur për pastrim, valvola të ngjashme janë instaluar në kaviljen në anën e cilindrave të motorit. Valvulat 12, të instaluara në daljen e përzierjes nga kompresori, janë krijuar për të mbajtur presionin në marrës kur pistoni i motorit lëviz në drejtim të TDC.

Marrëveshja e miratuar me tre boshte me gunga siguron një rregullim racional të cilindrave të motorit dhe kompresorit për organizimin e rrjedhës së përzierjes së karburantit nga kompresori në motor, zvogëlon rezistencën ndaj rrjedhës së ajrit të pastrimit kur ai anashkalohet nga karteri në cilindër. , rrit prodhueshmërinë për shkak të prodhimit të cilindrave në një bllok, pa kosto të veçanta lejon krijimin e një modifikimi me katër cilindra, ose një kuti ingranazhi me boshte që rrotullohen në drejtime të kundërta.

Kështu, një ulje e konsumit specifik të karburantit arrihet për shkak të përdorimit të vetëm një ajri për pastrimin e cilindrave të motorit në vend të përzierjes ajër-karburant, në të cilin hyn karburanti për kryerjen e procesit të punës, kryesisht pas përfundimit të pastrimit. procesi në formën e një përzierjeje të tepërt të pasuruar të karburantit nga kompresori, i cili mbingarkohet përmes portave të marrjes kur portat e shkarkimit mbulohen nga buza e sipërme e skajit të pistonit.

Meqenëse puna e mundimshme e prodhimit të një motori me skemën e propozuar të kombinuar të shkëmbimit të gazit, në krahasim me mundimin e prodhimit të një motori të ngjashëm të bërë me fryrjen e cilindrave me dhomë me manivë me një përzierje karburant-ajër, praktikisht nuk ndryshon, efekti ekonomik i përdorimit të tij do të përcaktohet vetëm nga një ulje e humbjeve të karburantit gjatë shkëmbimit të gazit, të cilat, kur pastrohen me një përzierje karburanti, përbëjnë rreth 35% të konsumit të tij total (G.R. . Sistemi i injektimit të drejtpërdrejtë të karburantit në motorët me djegie të brendshme me dy goditje. koleksioni "Përmirësimi i treguesve të fuqisë, ekonomike dhe mjedisore" ICE ", VlGU, Vladimir, 1997., (f. 215).).

Efekti ekonomik i përdorimit të modelit të propozuar të motorit me një sistem të kombinuar të shkëmbimit të gazit, i cili siguron një ulje të konsumit specifik të karburantit në krahasim me skemën e mëparshme të dhomës së fiksimit duke përdorur një përzierje karburanti për pastrim, me një kosto benzine prej 35 rubla / l. do të jetë rreth 7 rubla / kWh, d.m.th. një motor me një kapacitet prej 20 kW për një burim prej 500 orësh do të kursejë rreth 70,000 rubla ose 2,000 litra benzinë. Në llogaritjet, supozohej se humbjet e karburantit gjatë fryrjes do të ulen me 80%, sepse mundësia e hyrjes së përzierjes së karburantit në sistemin e shkarkimit zvogëlohet vetëm nga kohëzgjatja e hapjes së njëkohshme të portave të marrjes dhe shkarkimit nga 125 ° e rrotullimit të boshtit të gungës në 15 °. Vendosja e portave të hyrjes dhe daljes në nivele të ndryshme sugjeron që humbjet e karburantit do të reduktohen edhe më shumë ose do të ndalen fare.

Duke marrë parasysh praninë e treguesve të lartë të energjisë dhe ekonomike të ofruara nga përdorimi i një cikli me dy goditje, presioni, një ulje e konsumit të karburantit me 2530%, duke ruajtur burimin motorik brenda kufijve të mëparshëm të 5001000 orëve funksionimi duke reduktuar ngarkesat në kushinetat e shufrës lidhëse të boshteve me gunga kur ato dyfishohen, modeli i propozuar i motorit në 2 ose një version me 4 cilindra me një kapacitet 2060 kW mund të përdoret në termocentralet e avionëve, duke planifikuar anije të vogla me helikë në formën e helikave ose helikëve. , produkte portative motorike të përdorura nga popullsia, në departamentet e Ministrisë së Situatave Emergjente, ushtrisë dhe marinës, si dhe në instalime të tjera ku kërkohet peshë dhe dimensione të vogla specifike.

1. Një motor me djegie të brendshme me dy goditje me mbingarkesë dhe një skemë të kombinuar shkëmbimi gazi, që transmeton forcën nga presioni i gazit në piston njëkohësisht në dy bosht me gunga të vendosura në mënyrë simetrike në lidhje me boshtin e cilindrit, që përmbajnë kompresorë të integruar në mënyrë koaksiale me boshtin e cilindrit , pistonët e të cilëve lidhen me pistonët e motorit me anë të një shufre, cilindrat e pajisur me porte hyrëse të vendosura sipër atyre të pastrimit, me faza të marrjes që tejkalojnë fazat e shkarkimit, me një karter të përbashkët, të karakterizuar nga fakti se është bërë në një Dizajni i kundërt me dy cilindra, me pistona që lëvizin në mënyrë të kundërt, me tre boshte me gunga, nga të cilët njëri ka dy fiksime, përmban një të veçantë, të izoluar nga dhoma e fiksimit, një rrugë të marrjes së përzierjes së karburantit, duke përfshirë një karburator, valvulat e pllakës së kontrollit, një kompresor me zgavra thithëse dhe shkarkimi dhe një marrës të lidhur me portat e hyrjes së cilindrit përmes të cilit përzierja e karburantit të ri-pasuruar hyn në cilindrat e motorit, me këtë Pistonët e kompresorit Om janë të lidhur kinematikisht me pistonët e cilindrave të motorit të kundërt.

Le të themi se djali juaj ju pyet: "Babi, cili është motori më i mahnitshëm në botë?" Çfarë do t'i përgjigjesh atij? Njësia me 1000 kuaj fuqi nga Bugatti Veyron? Apo motori i ri AMG turbo? Apo një motor Volkswagen me dy supermbushje?

Kohët e fundit ka pasur shumë shpikje interesante, dhe të gjitha këto injeksione presioni duken të mahnitshme ... nëse nuk e dini. Për motorin më të mrekullueshëm që njoh është prodhuar në Bashkimin Sovjetik dhe, siç e keni marrë me mend, jo për Lada, por për tankun T-64. U quajt 5TDF, dhe këtu janë disa fakte befasuese.

Ishte një pesë cilindra, gjë që është e pazakontë në vetvete. Ai kishte 10 pistona, dhjetë shufra lidhëse dhe dy boshte me gunga. Pistonët lëviznin në cilindra në drejtime të kundërta: së pari drejt njëri-tjetrit, pastaj mbrapa, përsëri drejt njëri-tjetrit, e kështu me radhë. Ngritja e energjisë u krye nga të dy boshtet me gunga, në mënyrë që të ishte i përshtatshëm për rezervuarin.

Motori punonte në një cikël me dy goditje, dhe pistonët luanin rolin e bobinave që hapnin portat e marrjes dhe shkarkimit: domethënë nuk kishte asnjë valvul ose bosht me gunga. Dizajni ishte i zgjuar dhe efikas - cikli me dy goditje siguroi kapacitetin maksimal të litrave, dhe fryrja me rrjedhje të drejtpërdrejtë siguroi mbushje të cilindrit me cilësi të lartë.

Për më tepër, 5TDF ishte një motor nafte me injeksion të drejtpërdrejtë, ku karburanti futej në hapësirën midis pistonëve pak para momentit kur ata arrinin afrimin e tyre më të afërt. Për më tepër, injektimi u krye nga katër grykë përgjatë një trajektoreje të ndërlikuar për të siguruar formimin e menjëhershëm të përzierjes.

Por kjo nuk mjafton. Motori kishte një turbongarkues me kthesë - turbina e madhe dhe kompresori ishin vendosur në një bosht dhe kishin një lidhje mekanike me një nga boshtet me gunga. Ishte gjenial - në modalitetin e përshpejtimit, kompresori u përdredh nga boshti me gunga, i cili eliminoi vonesën turbo, dhe kur rrjedha e gazrave të shkarkimit rrotulloi turbinën siç duhet, fuqia prej saj u transmetua në boshtin e gungës, duke rritur efikasitetin e motori (një turbinë e tillë quhet turbinë e fuqisë).

Për më tepër, motori ishte me shumë karburant, domethënë mund të funksiononte me naftë, vajguri, karburant aviacioni, benzinë ​​ose ndonjë përzierje të tyre.

Plus, ka pesëdhjetë zgjidhje më të pazakonta, të tilla si pistonët e përbërë me futje çeliku rezistente ndaj nxehtësisë dhe një sistem vajosjeje të thatë gropash, si në makinat e garave.

Të gjitha truket ndoqën dy qëllime: ta bënin motorin sa më kompakt, ekonomik dhe të fuqishëm. Për një rezervuar, të tre parametrat janë të rëndësishëm: i pari lehtëson paraqitjen, i dyti përmirëson autonominë dhe i treti - manovrimi.

Dhe rezultati ishte mbresëlënës: me një vëllim pune prej 13.6 litrash në versionin më të detyruar, motori zhvilloi më shumë se 1000 kf. Për një motor nafte të viteve '60, ky ishte një rezultat i shkëlqyer. Për sa i përket litrit specifik dhe fuqisë së përgjithshme, motori tejkaloi disa herë analogët e ushtrive të tjera. E kam parë live, dhe faqosja me të vërtetë e trazon mendjen - pseudonimi "Valixhe" i shkon shumë. Unë madje do të thosha "një valixhe e mbushur fort".

Nuk zuri rrënjë për shkak të kompleksitetit të tepërt dhe kostos së lartë. Në sfondin e 5TDF, çdo motor makine - qoftë edhe nga Bugatti Veyron - duket disi i pamundur të jetë banal. Dhe çfarë dreqin nuk po talleni, teknologjia mund të bëjë një kthesë dhe përsëri të kthehet në zgjidhjet e përdorura dikur në 5TDF: cikël dizel me dy goditje, turbina me energji, injeksion me shumë hundë.

Filloi një kthim masiv në motorët turbo, të cilët në një kohë konsideroheshin shumë të vështira për makinat jo sportive ...

5, 10, 12 ose më shumë cilindra. Lejon të zvogëlojë dimensionet lineare të motorit në krahasim me rregullimin në linjë të cilindrave.

në formë VR
"VR" është një shkurtim i dy fjalëve gjermane për "V-formë" dhe "R" në rresht, domethënë "v-në rresht". Motori është zhvilluar nga Volkswagen dhe është një simbiozë e një motori V me një kamerë jashtëzakonisht të ulët 15 ° dhe një motor në linjë. Gjashtë cilindrat e tij janë në formë V në një kënd prej 15 °, ndryshe nga motorët tradicionalë V. të cilat kanë një kënd prej 60 ° ose 90 ° ... Pistonët janë të stivosur në bllok. Kombinimi i avantazheve të të dy llojeve të motorëve çoi në faktin se motori VR6 u bë aq kompakt sa lejoi mbulimin e të dy bankave të cilindrave me një kokë të përbashkët, ndryshe nga një motor VR konvencional. Si rezultat, motori VR6 është dukshëm më i shkurtër në gjatësi se një motor me 6 cilindra në linjë dhe më i ngushtë në gjerësi se një motor konvencional V-6. Është instaluar që nga viti 1991 (modeli 1992) në makinat Volkswagen Passat, Golf, Corrado, Sharan. Ka indekset e fabrikës "AAA" me vëllim 2.8 litra, me kapacitet 174 l/s dhe "ABV" me vëllim 2.9 litra dhe kapacitet 192 l/s.

Motor boksieri- një motor me djegie të brendshme pistoni në të cilin këndi midis rreshtave të cilindrave është 180 gradë. Në teknologjinë e automobilave dhe motoçikletave, një motor i kundërt përdoret për të ulur qendrën e gravitetit, në vend të atij tradicional në formë V, pasi rregullimi i kundërt i pistonëve u lejon atyre të neutralizojnë reciprokisht dridhjet, në mënyrë që motori të ketë një performancë më të butë.
Motori më i përhapur i boksierit u gjet në modelin Volkswagen Kaefer (Beetle, në versionin anglisht) i prodhuar gjatë viteve të prodhimit (nga 2003 deri në 2003) në vlerën 21,529,464 njësi.
Porsche e përdor atë në shumicën e modeleve të saj sportive dhe garash në seritë GT1, GT2 dhe GT3.
Motori boksier është gjithashtu një shenjë dalluese e markës Subaru dhe është instaluar pothuajse në të gjitha modelet e Subaru që nga viti 1963. Shumica e motorëve nga kjo kompani kanë një plan urbanistik të kundërt, i cili siguron forcë dhe ngurtësi shumë të lartë të bllokut të cilindrit, por në të njëjtën kohë e bën motorin të vështirë për t'u riparuar. Motorët e vjetër të serisë EA (EA71, EA82 (prodhuar deri rreth vitit 1994)) janë të njohur për besueshmërinë e tyre. Motorë më të rinj të serive EJ, EG, EZ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ22, EJ25, EZ30, EG33, EZ36) të instaluar në modele të ndryshme Subaru nga viti 1989 e deri më sot (që nga shkurti 1989, makinat Subaru Legacy janë të pajisura me motor boksier shoqëruar me një transmetim manual).
I instaluar gjithashtu në makinat rumune Oltcit Club (është një kopje e saktë e Citroen Axel), nga viti 1987 deri në 1993. Në prodhimin e motoçikletave, motorët boksier përdoren gjerësisht në modelet BMW, si dhe në motoçikletat e rënda sovjetike "Ural" dhe "Dnepr".

Motori në formë U- emërtimi simbolik i termocentralit, i cili është dy motorë në linjë, boshtet me gunga të të cilëve janë të lidhur mekanikisht me anë të një zinxhiri ose ingranazhesh.
Raste të dukshme përdorimi: makina sportive - Bugatti Type 45, prototip Matra Bagheera; disa motorë detarë dhe avionë.
Një motor në formë U me dy cilindra në çdo bllok quhet ndonjëherë si katrori katër.

Motori kundër pistonit- konfigurimi i një motori me djegie të brendshme me vendosjen e cilindrave në dy rreshta përballë njëri-tjetrit (zakonisht njëri mbi tjetrin) në mënyrë të tillë që pistonët e cilindrave të vendosur përballë njëri-tjetrit të lëvizin drejt njëri-tjetrit dhe të kenë një djegie të përbashkët. dhoma. Boshtet me gunga janë të lidhura mekanikisht, fuqia merret nga njëri prej tyre, ose nga të dyja (për shembull, kur drejtoni dy helikë). Motorët e këtij dizajni janë kryesisht motorë me dy goditje me turbo. Kjo skemë përdoret për motorët e avionëve, motorët e tankeve (T-64, T-80UD, T-84, Chieftain), motorët e lokomotivave me naftë (TE3, 2TE10) dhe motorët e mëdhenj detarë me naftë. Ekziston edhe një emër tjetër për këtë lloj motori - një motor me pistona me lëvizje të kundërta (motori me RPM).

Parimi i funksionimit:
1 hyrje
Fryrëse me 2 makinë
3 kanal ajri
4 valvul sigurie
5 dalje KShM
6 hyrje KShM (duke mbetur me ~ 20 ° në krahasim me prizën)
7 cilindra me porte hyrëse dhe dalëse
Çështja 8
9 xhaketë për ftohje uji
10 kandele

Motor rrotullues- një motor radial i ftohur me ajër i bazuar në rrotullimin e cilindrave (zakonisht në numra tek) së bashku me një karter dhe një helikë rreth një bosht me gunga të palëvizshme të montuar në kornizën e motorit. Motorë të tillë u përdorën gjerësisht gjatë Luftës së Parë Botërore dhe Luftës Civile në Rusi. Gjatë gjithë këtyre luftërave, këta motorë ia kalonin motorëve me ftohje me ujë në peshë specifike, kështu që u përdorën kryesisht (në avionë luftarakë dhe zbulues).
Motori yll (motor radial) është një motor me djegie të brendshme pistoni, cilindrat e të cilit janë të vendosur në mënyrë radiale rreth një boshti me gunga në kënde të barabarta. Motori radial është i shkurtër dhe strehon një numër të madh cilindrash në një mënyrë kompakte. Përdoret gjerësisht në aviacion.
Motori yll ndryshon nga llojet e tjera në hartimin e mekanizmit të fiksimit. Një shufër lidhëse është kryesore, është e ngjashme me shufrën lidhëse të një motori konvencional në linjë, pjesa tjetër janë ndihmëse dhe janë ngjitur në shufrën kryesore lidhëse përgjatë periferisë së saj (i njëjti parim vlen për motorët V). Disavantazhi i dizajnit të motorit radial është mundësia e rrjedhjes së vajit në cilindrat e poshtëm ndërsa është i palëvizshëm, dhe për këtë arsye kërkohet të sigurohet që të mos ketë vaj në cilindrat e poshtëm përpara se të ndizni motorin. Nisja e motorit në prani të vajit në cilindrat e poshtëm çon në një çekiç uji dhe prishje të mekanizmit të fiksimit.
Motorët radialë me katër goditje kanë një numër tek cilindrash në një rresht - kjo lejon ndezjen në cilindra "përmes një".

Motori rrotullues me piston me djegie të brendshme (RPD, motor Wankel), dizajni i të cilit u zhvillua në vit nga inxhinieri i kompanisë NSU Walter Freude, i cili gjithashtu kishte idenë për këtë dizajn. Motori u zhvillua në bashkëpunim me Felix Wankel, i cili punoi në një dizajn të ndryshëm të motorit me piston rrotullues.
Një tipar i motorit është përdorimi i një rotori trekëndësh (pistoni) në formën e një trekëndëshi Reuleaux, që rrotullohet brenda një cilindri të një profili të veçantë, sipërfaqja e të cilit është bërë përgjatë një epitrokoidi.

Dizajn
Rotori i montuar në bosht është i lidhur në mënyrë të ngurtë me një rrotë ingranazhi, e cila lidhet me një ingranazh të palëvizshëm - statorin. Diametri i rotorit është shumë më i madh se diametri i statorit, megjithëse rotori me rrotën e dhëmbëzuar rrotullohet rreth ingranazhit. Secila nga kulmet e rotorit trekëndor lëviz përgjatë sipërfaqes epitrokoidale të cilindrit dhe vëllimet e ndryshueshme të dhomave në cilindër priten me anë të tre valvulave.
Ky dizajn lejon që çdo cikël me 4 goditje të Diesel, Stirling ose Otto të kryhet pa përdorimin e një mekanizmi të veçantë të kohës së valvulave. Mbyllja e dhomave sigurohet nga pllaka mbyllëse radiale dhe fundore të shtypura kundër cilindrit nga forcat centrifugale, presioni i gazit dhe sustat e shiritit. Mungesa e një mekanizmi të shpërndarjes së gazit e bën motorin shumë më të thjeshtë se një motor pistoni me katër goditje (duke kursyer rreth një mijë pjesë), dhe mungesa e bashkimit (hapësira e karterit, boshti me gunga dhe shufrat lidhëse) midis dhomave individuale të punës siguron kompaktësi të jashtëzakonshme dhe të lartë. dendësia e fuqisë. Në një rrotullim, Wankel kryen tre cikle të plota pune, që është e barabartë me funksionimin e një motori pistoni me gjashtë cilindra. Përzierja, ndezja, lubrifikimi, ftohja, ndezja janë në thelb të njëjta si në një motor konvencional me djegie të brendshme reciproke.
Motorët me rotorë me tre tehe, me raportin e rrezeve të marsheve dhe rrotës së dhëmbëzuar: R: r = 2: 3, të cilët janë instaluar në makina, varka etj., kanë marrë zbatim praktik.

Konfigurimi i motorit W
Motori është zhvilluar nga Audi dhe Volkswagen dhe përbëhet nga dy motorë në formë V. Çift rrotullues hiqet nga të dy boshtet me gunga.

Motori me fletë rrotulluese djegia e brendshme (RLD, motori Vigriyanov), dizajni i të cilit u zhvillua në 1973 nga inxhinieri Mikhail Stepanovich Vigriyanov. Një tipar i motorit është përdorimi i një rotori të përbërë rrotullues të vendosur brenda një cilindri dhe i përbërë nga katër tehe.
Dizajn Në një palë boshte koaksiale, janë instaluar dy tehe, duke e ndarë cilindrin në katër dhoma pune. Çdo dhomë bën katër goditje pune në një rrotullim (kompleti i përzierjes së punës, ngjeshja, goditje e punës dhe emetimi i gazrave të shkarkimit). Kështu, në kuadrin e këtij dizajni, është e mundur të zbatohet çdo cikël me katër goditje. (Asgjë nuk e pengon përdorimin e këtij dizajni për funksionimin e një motori me avull, vetëm tehet do të duhet të përdoren dy në vend të katër.)

Bilanci i motorëve