Dvigatel dizayni va tasnifi

Ichki yonuv dvigatellarini minimal emissiya bilan energiya samaradorligini oshirishga qaratilgan ilg‘or yonuv dvigatellari tadqiqot va ishlanmalarimiz haqida ko‘proq bilib oling.

Avtomobil dvigateli qanday ishlaydi

Siz hech qachon mashinangiz kapotini ochib, u erda nima bo'layotganini o'ylab ko'rganmisiz? Avtomobil
Dvigatel bilmaganlar uchun katta chalkash metall, quvurlar va simlar jumbog'iga o'xshab ko'rinishi mumkin.
1-rasm
Siz shunchaki qiziqish tufayli nima bo'layotganini bilishni xohlashingiz mumkin. Yoki siz yangisini sotib olayotgandirsiz
avtomobil, va siz "3,0 litr V-6" va "ikkita yuqori kameralar" va "sozlangan port yoqilg'isi" kabi narsalarni eshitasiz.
in'ektsiya." Bularning barchasi nimani anglatadi?
Ushbu resursda biz dvigatelning asosiy g'oyasini muhokama qilamiz va keyin bularning barchasini batafsil ko'rib chiqamiz
qismlar bir-biriga mos keladi, nima noto'g'ri bo'lishi mumkin va ishlashni qanday oshirish mumkin.
Neft avtomobili dvigatelining maqsadi neftni avtomobilingiz harakatga keltirishi uchun aylantirishdir
harakat. Hozirgi vaqtda neftdan harakat hosil qilishning eng oson yo'li neftni ichida yoqishdir
dvigatel. Shuning uchun avtomobil dvigateli ichki yonish dvigatelidir - yonish sodir bo'ladi
ichki. E'tiborga olish kerak bo'lgan ikkita narsa:
• Ichki yonuv dvigatellarining har xil turlari mavjud. Dizel dvigatellari bir shakl va
gaz turbinali dvigatellar boshqa. Variantlarga HEMI dvigatellari, aylanuvchi dvigatellar va ikki zarbali dvigatellar kiradi. Har birining o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor.
• Tashqi yonuv dvigateli degan narsa bor. Qadimgi uslubdagi bug 'dvigateli
poezdlar va bug 'qayiqlari tashqi yonish dvigatelining eng yaxshi namunasidir. Yoqilg'i
(ko'mir, yog'och, neft, nima bo'lishidan qat'iy nazar) bug 'dvigatelida bug' hosil qilish uchun dvigatel tashqarisida yonadi va
bug 'dvigatel ichida harakat hosil qiladi. Ichki yonish ancha samarali
(bir kilometrga kamroq yoqilg'i sarflaydi) tashqi yonuvga qaraganda, shuningdek, ichki yonish dvigateli
ekvivalent tashqi yonish dvigatelidan ancha kichikdir. Bu nima uchun bunday qilmasligimizni tushuntiradi
bug 'dvigatellari yordamida Ford va GM har qanday avtomobil qarang.
© NSW DET 2008 6/33-sahifa
2.0 Ichki yonish
Kartoshka to'pi har qanday pistonli ichki yonish dvigatelining asosiy printsipidan foydalanadi: Agar
kichik, yopiq joyga oz miqdorda yuqori energiyali yoqilg'ini (benzin kabi) qo'yasiz va uni yoqasiz,
aql bovar qilmaydigan miqdorda energiya kengaygan gaz shaklida chiqariladi. Siz bu energiyani ishlatishingiz mumkin
kartoshkani 150 metrga siljiting. Bunday holda, energiya kartoshka harakatiga aylanadi. Siz ham mumkin
undan qiziqarliroq maqsadlarda foydalaning. Misol uchun, agar siz sozlash imkonini beruvchi tsiklni yaratishingiz mumkin bo'lsa
Bunday portlashlarni daqiqada yuzlab marta o'chiring va agar siz bu energiyani foydali yo'lda ishlata olsangiz
yo'l, sizda bor narsa avtomobil dvigatelining yadrosidir!
Hozirgi vaqtda deyarli barcha avtomobillar neftni aylantirish uchun to'rt zarbli yonish siklidan foydalanadilar
harakatga. To'rt zarbali yondashuv Nikolaus Otto sharafiga Otto tsikli sifatida ham tanilgan.
1867 yilda kim ixtiro qilgan. To'rtta zarba:

Rasm bor

2-rasmda piston deb ataladigan qurilma kartoshka to'pidagi kartoshka o'rnini egallashini ko'rishingiz mumkin. The
piston krank miliga birlashtiruvchi novda orqali ulanadi. Krank mili aylanayotganda, u mavjud
"to'pni qayta tiklash" ta'siri. Dvigatel o'z tsiklidan o'tganda nima sodir bo'ladi:
• Piston yuqoridan boshlanadi, suv olish supapi ochiladi va piston pastga siljiydi
Dvigatel havo va neft bilan to'la silindrni oladi. Bu qabul qilish zarbasi. Faqat eng kichigi
Buning ishlashi uchun neft tomchisini havoga aralashtirish kerak;
• Keyin bu yoqilg'i/havo aralashmasini siqish uchun piston yana yuqoriga siljiydi. Siqish hosil qiladi
portlash kuchliroq; va
• Piston eng yuqori nuqtaga yetganda, sham uchqun chiqaradi.
neft. Tsilindagi neft zaryadi portlab, pistonni pastga tushiradi. Bir marta
piston uning zarbasining pastki qismiga uriladi, egzoz valfi ochiladi va egzozni tark etadi
egzoz trubkasidan chiqish uchun silindr.
Endi dvigatel keyingi tsiklga tayyor, shuning uchun u havo va gazning yana bir zaryadini oladi.
Ichki yonuv dvigatelidan chiqadigan harakat aylanma, harakat esa
kartoshka to'pi tomonidan ishlab chiqarilgan chiziqli (to'g'ri chiziq). Dvigatelda pistonlarning chiziqli harakati
krank mili tomonidan aylanish harakatiga aylantiriladi. Aylanish harakati yaxshi, chunki biz buni rejalashtirmoqdamiz
baribir u bilan mashina g'ildiraklarini aylantiring (aylang).
3.0 Dvigatelning asosiy qismlari
Dvigatelning yadrosi silindr bo'lib, piston silindr ichida yuqoriga va pastga harakatlanadi. The
Yuqorida tavsiflangan dvigatel bitta silindrga ega. Bu ko'pchilik maysazorlarga xosdir, lekin ko'pchilik mashinalarda mavjud
bir nechta silindrli (to'rt, olti va sakkiz silindr keng tarqalgan). Ko'p silindrli dvigatelda
Tsilindrlar odatda uchta usuldan birida joylashtiriladi: inline, V yoki tekis (gorizontal deb ham ataladi)
qarshi yoki bokschi), quyidagi rasmlarda ko'rsatilganidek.
Rasm
Turli xil konfiguratsiyalar silliqlik nuqtai nazaridan turli xil afzalliklarga va kamchiliklarga ega,
ishlab chiqarish narxi va shakli xususiyatlari. Bu afzalliklar va kamchiliklar ularni qiladi
muayyan transport vositalari uchun ko'proq mos keladi.
3.1 Sham
Sham havo/yonilg'i aralashmasini yoqadigan uchqunni beradi, shunda yonish paydo bo'lishi mumkin.
Ishlar to'g'ri ishlashi uchun uchqun to'g'ri vaqtda sodir bo'lishi kerak.
3.2 Vanalar
Qabul qilish va chiqarish klapanlari havo va yoqilg'i kiritish va chiqindini chiqarish uchun o'z vaqtida ochiladi.
© NSW DET 2008 sahifa 9/33
E'tibor bering, ikkala klapan ham siqilish va yonish paytida yopiladi, shunda yonish sodir bo'ladi
kamera muhrlangan.
3.3 Piston
Piston silindrsimon metall bo'lagi bo'lib, silindr ichida yuqoriga va pastga harakatlanadi.
3.4 Piston halqalari
Piston halqalari pistonning tashqi qirrasi va ichki qirrasi o'rtasida toymasin muhrni ta'minlaydi.
silindr. Uzuklar ikkita maqsadga xizmat qiladi:
• Ular yonish kamerasidagi yoqilg'i/havo aralashmasi va chiqindi gazlarining oqib chiqishini oldini oladi
siqish va yonish paytidagi suv ombori.
• Ular qozondagi yog'ning yonish joyiga oqib ketishidan saqlaydi, u erda yondiriladi
va yo'qolgan.
• “Yoqadigan” va har 1500 kilometrda bir kvarta qo‘shilishi kerak bo‘lgan ko‘pchilik avtomobillar
uni yoqish, chunki dvigatel eski va halqalar narsalarni to'g'ri yopishmaydi.
3.5 Birlashtiruvchi novda
Birlashtiruvchi novda pistonni krank mili bilan bog'laydi. Uning ikkala uchida ham aylanishi mumkin
piston harakatlanayotganda va krank mili aylanayotganda burchak o'zgarishi mumkin.
3.6 Krank mili
Krank mili pistonning yuqoriga va pastga harakatini xuddi krank kabi aylana harakatiga aylantiradi.
jack-in-the-box qiladi.
3.7 Sump
Sump krank milini o'rab oladi. U tubida to'plangan bir oz miqdordagi yog'ni o'z ichiga oladi
qozon (moy idishi).
4.0 Dvigatel muammolari
Shunday qilib, bir kuni ertalab tashqariga chiqasiz va dvigatelingiz o'girilib ketadi, lekin u ishga tushmaydi ... Nima bo'lishi mumkin?
Endi siz dvigatel qanday ishlashini bilganingizdan so'ng, uni ushlab turishingiz mumkin bo'lgan asosiy narsalarni tushunishingiz mumkin
dvigatelning ishlashidan. Uchta asosiy narsa bo'lishi mumkin: yomon yoqilg'i aralashmasi, siqilishning etishmasligi yoki
uchqun etishmasligi. Bundan tashqari, minglab kichik narsalar muammolarni keltirib chiqarishi mumkin, ammo bular "katta"
uchta." Biz muhokama qilgan oddiy dvigatelga asoslanib, bu erda qanday qilish haqida qisqacha ma'lumot
bu muammolar dvigatelingizga ta'sir qiladi:
© NSW DET 2008 10/33-sahifa
4.1 Yomon yoqilg'i aralashmasi
Yomon yoqilg'i aralashmasi bir necha yo'llar bilan paydo bo'lishi mumkin:
• Sizda benzin tugadi, shuning uchun dvigatel havo olmoqda, lekin yoqilg'i yo'q.
• Havo so'ruvchi tiqilib qolgan bo'lishi mumkin, shuning uchun yoqilg'i bor, lekin havo etarli emas.
• Yoqilg'i tizimi aralashmani juda ko'p yoki juda kam yoqilg'i bilan ta'minlayotgan bo'lishi mumkin, ya'ni
yonish to'g'ri sodir bo'lmaydi.
• Yoqilg'i tarkibida nopoklik bo'lishi mumkin (masalan, gaz bakingizdagi suv), bu yoqilg'ini yo'q qiladi
kuydirmoq.
4.2 Siqilishning yo'qligi
• Agar havo va yoqilg'ining zaryadini to'g'ri siqib bo'lmasa, yonish jarayoni sodir bo'ladi
kerakdek ishlamaydi. Siqilishning etishmasligi quyidagi sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin:
• Piston halqalaringiz eskirgan (siqish paytida havo/yonilg'i pistondan oqib o'tishiga imkon beradi).
• Kirish yoki chiqarish klapanlari to'g'ri yopilmagan, bu esa yana sizib ketishiga imkon beradi
siqilish.
• Silindrda teshik bor.
• Tsilindrda eng ko'p uchraydigan "teshik" silindrning ustki qismida (bo'limni ushlab turganda) sodir bo'ladi.
klapanlar va uchqun vilkasi va silindr boshi deb ham ataladi) silindrning o'ziga biriktiriladi.
Odatda, silindr va silindr boshi murvatlari nozik qistirma bilan birga bosiladi
yaxshi muhrni ta'minlash uchun ular orasida. Agar qistirma buzilib qolsa, kichik teshiklar paydo bo'ladi
tsilindr va silindr boshi o'rtasida va bu teshiklar qochqinlarni keltirib chiqaradi.

Rasm

4.3 Uchqunning yo'qligi
Bir necha sabablarga ko'ra uchqun mavjud bo'lmasligi yoki zaif bo'lishi mumkin:
• Agar shamingiz yoki unga olib boradigan sim eskirgan bo'lsa, uchqun kuchsiz bo'ladi;
• Agar sim uzilgan yoki yo'qolgan bo'lsa yoki simni pastga uchqun yuboruvchi tizim ishlamayotgan bo'lsa
to'g'ri, hech qanday uchqun bo'lmaydi; va
• Agar uchqun siklda juda erta yoki juda kech paydo bo'lsa (ya'ni, kontaktni yoqish vaqti o'chirilgan bo'lsa),
yoqilg'i o'z vaqtida yonmaydi va bu har xil muammolarni keltirib chiqarishi mumkin.
Ko'p boshqa narsalar noto'g'ri ketishi mumkin. Masalan:
• Agar batareya quvvati tugasa, dvigatelni ishga tushirish uchun aylantira olmaysiz;
• Krank milining erkin aylanishini ta'minlovchi podshipniklar eskirgan bo'lsa, tirsakli val
vosita ishlamasligi uchun buriling;
• Agar klapanlar o'z vaqtida yoki umuman ochilmasa va yopilmasa, havo ichkariga kirib, chiqa olmaydi
tashqariga chiqa olmaydi, shuning uchun vosita ishlay olmaydi;
• Agar kimdir egzoz trubkangizga kartoshka yopishtirsa, egzoz gazi silindrdan chiqa olmaydi, shuning uchun dvigatel
yugurmaydi;
© NSW DET 2008 sahifa 11/33
• Agar yog'ingiz tugasa, piston silindrda erkin yuqoriga va pastga harakatlana olmaydi va
dvigatel ushlanib qoladi; va
• To'g'ri ishlaydigan dvigatelda bu omillarning barchasi tolerantlik doirasidadir.
Ko'rib turganingizdek, dvigatel yoqilg'iga aylantirish vazifasini bajarishga yordam beradigan bir qator tizimlarga ega
harakat. Keyingi bo'limlarda dvigatellarda ishlatiladigan turli quyi tizimlarni ko'rib chiqamiz.
4.4 Dvigatel vana poezdi va ateşleme tizimlari
Ko'pgina dvigatel quyi tizimlari turli texnologiyalar va yaxshiroq texnologiyalar yordamida amalga oshirilishi mumkin
dvigatelning ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Keling, ishlatiladigan barcha quyi tizimlarni ko'rib chiqaylik
vana poezdidan boshlab zamonaviy dvigatellar.
Vana poezdi klapanlardan va ularni ochadigan va yopadigan mexanizmdan iborat. Ochilish
va yopish tizimi eksantrik mili deb ataladi (6-rasm). Eksantrik milida harakatlantiruvchi loblar mavjud
klapanlar yuqoriga va pastga.
Rasm

Ko'pgina zamonaviy dvigatellarda yuqori kameralar deb ataladigan narsalar mavjud. Bu eksantrik mili ekanligini anglatadi

Yuqoridagi rasmda ko'rib turganingizdek, klapanlar ustida joylashgan. Mildagi kameralar klapanlarni faollashtiradi
to'g'ridan-to'g'ri yoki juda qisqa aloqa orqali. Qadimgi dvigatellar yaqin joyda joylashgan eksantrik milidan foydalanganlar
krank mili. Rodlar pastdagi kamerani valflar ustidagi valf ko'targichlari bilan bog'ladi. Ushbu yondashuv mavjud
ko'proq harakatlanuvchi qismlar va shuningdek, vana va kameraning faollashishi o'rtasida ko'proq kechikishga olib keladi
klapanning keyingi harakati. Vaqt kamari yoki vaqt zanjiri krank milini eksantrik mili bilan bog'laydi
klapanlarning pistonlar bilan hamohang ekanligi. Eksantrik mili yarim tezlikda aylanish uchun mo'ljallangan
krank mili. Ko'pgina yuqori samarali dvigatellarda har bir silindrda to'rtta valf mavjud (ikkitasi qabul qilish uchun, ikkitasi
egzoz uchun) va bu tartibga solish silindrlar qatoriga ikkita eksantrik milini talab qiladi, shuning uchun ibora
"ikkita yuqori kameralar."
© NSW DET 2008 sahifa 12/33
Olovni yoqish tizimi (7-rasm) yuqori voltli elektr zaryadini ishlab chiqaradi va uni elektr tokiga uzatadi.
ateşleme simlari orqali shamlar. Zaryad birinchi navbatda osongina topishingiz mumkin bo'lgan distribyutorga tushadi
ko'pchilik avtomobillarning kapoti ostida. Distribyutorda markazda bitta sim bor va to'rt, olti yoki sakkizta
undan chiqadigan simlar (tsilindrlar soniga qarab). Bu ateşleme simlari yuboradi
har bir shamni zaryadlang. Dvigatel faqat bitta silindrdan uchqun olishi uchun vaqt o'rnatilgan
bir vaqtning o'zida distribyutor. Ushbu yondashuv maksimal silliqlikni ta'minlaydi