Չորս հարված շարժիչի աշխատանքային ցիկլ - առանձնահատկություններ, դիագրամ և նկարագրություն

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Մեքենավարները գոնե ընդհանուր առմամբ պետք է իմանան, թե ինչպես է աշխատում և աշխատում շարժիչը: Մեքենաների մեծ մասն ունի չորս հարված, չորս մխոց շարժիչ: Դիտարկենք չորս հարված շարժիչի աշխատանքային ցիկլը: Ոչ բոլորը գիտեն, թե ինչ գործընթացներ են տեղի ունենում, երբ մեքենան շարժման մեջ է:

Գործողության ընդհանուր սկզբունք

Շարժիչը աշխատում է հետևյալ կերպ. Վառելիքի խառնուրդը մտնում է այրման պալատ, ապա այն սեղմվում է մխոցի ազդեցության տակ: Այնուհետեւ խառնուրդը բռնկվում է: Սա հանգեցնում է այրման արտադրանքի ընդլայնման՝ մղելով մխոցին և դուրս գալով մխոցից:

Երկհարված շարժիչներում ծնկաձև լիսեռի մեկ պտույտը տևում է երկու ցիկլ: Չորս հարվածային մխոցային շարժիչն ավարտում է աշխատանքային ցիկլը ծնկաձև լիսեռի երկու պտույտով: Շարժիչները հագեցած են ժամանակացույցով: Ի՞նչ է այս մեխանիզմը: Սա մի տարր է, որը թույլ է տալիս թույլ տալ վառելիքի խառնուրդը խցիկներ և այնտեղից ազատել այրման արտադրանքները: Կատարվում է գազի փոխանակումծնկաձև լիսեռի մեկ պտույտի պահը: Գազի փոխանակումը տեղի է ունենում մխոցի շարժման շնորհիվ:

Պատմություն

Առաջին սարքը, որը նման է չորս հարվածային շարժիչի, հայտնագործել են Ֆելիչե Մատոցին և Յուջին Բարսանտին: Բայց այս գյուտը անհավատալիորեն կորել էր։ Միայն 1861 թվականին նմանատիպ միավոր արտոնագրվեց։

Եվ առաջին օգտագործելի շարժիչը մշակվել է գերմանացի ինժեներ Նիկոլաուս Օտտոյի կողմից: Շարժիչը կոչվել է գյուտարարի անունով, իսկ չորս հարված շարժիչի աշխատանքային ցիկլը նույնպես անվանվել է ինժեների անունով։

Չորս հարված շարժիչների հիմնական տարբերությունները

Երկհարված շարժիչում մխոցների և գլանների մեխերը, ծնկաձև լիսեռը, առանցքակալները և սեղմման օղակները քսվում են վառելիքին ավելացված յուղով: Չորս հարվածային շարժիչում բոլոր բաղադրիչները տեղադրվում են նավթի լոգարանում: Սա էական տարբերություն է։ Հետևաբար, չորս հարվածային ագրեգատում յուղերն ու բենզինը խառնելու կարիք չկա։

Համակարգի առավելություններն այն են, որ բալոններում և խլացուցիչի պատերին հայելու վրա ածխածնի նստվածքների քանակը շատ ավելի քիչ է: Մեկ այլ տարբերություն այն է, որ երկհարված շարժիչներում այրվող խառնուրդը մտնում է արտանետման խողովակ:

Շարժիչն աշխատում է

Անկախ շարժիչի տեսակից, նրա աշխատանքի սկզբունքը նման է. Այսօր կան կարբյուրատորային շարժիչներ, դիզելային, ներարկման։ Բոլոր մոդելներն օգտագործում են նույն չորս հարվածային ցիկլը: Եկեք ավելի սերտ նայենք, թե ինչ գործընթացներ են գործում շարժիչի ներսում և ստիպել այն շարժվել:

Չորս հարվածային ցիկլը չորս աշխատանքային ցիկլերի հաջորդականություն է: Ցիկլը սովորաբար ընդունվում է որպես սկիզբ, երբ այրվող խառնուրդը մտնում է այրման պալատներ: Չնայած նրան, որ շարժիչում այլ գործողություններ են տեղի ունենում դրա հոսքի ընթացքում, նշված ցիկլը մեկ աշխատանքային գործընթաց է: Օրինակ, սեղմման հարվածը միայն սեղմում չէ: Այս ընթացքում խառնուրդը խառնում են բալոնների մեջ, սկսվում է գազի առաջացումը, այն բռնկվում է։

Նույնը կարելի է ասել շարժիչի այլ փուլերի մասին։ Այստեղ ամենակարևորն այն է, որ չորս հարվածային շարժիչի աշխատանքային ցիկլը ավելի լավ հասկանալու և պարզեցնելու տարբեր գործընթացները բաժանվում են ընդամենը չորս ցիկլերի:

ընդունում

Այսպիսով, էներգաբլոկի այրման պալատում էներգիայի փոխակերպման ցիկլերը սկսվում են վառելիքի խառնուրդի այրման ռեակցիայից: Այս դեպքում մխոցը գտնվում է ամենաբարձր կետում (TDC դիրք), այնուհետև շարժվում է ներքև: Արդյունքում շարժիչի այրման պալատում առաջանում է վակուում։ Իր ազդեցության տակ այրվող հեղուկը վառելիք է ներծծում: Մուտքի փականը բաց դիրքում է, իսկ արտանետման փականը փակ է։

Երբ մխոցը սկսում է շարժվել դեպի ներքև, դրա վերևի ծավալը մեծանում է: Սա է պատճառը, որ խզումը. Այն մոտավորապես 0,071-0,093 ՄՊա է: Այսպիսով, բենզինը մտնում է այրման պալատ: Ներարկման շարժիչներում վառելիքը ներարկվում է վարդակով: Խառնուրդը գլան մտնելուց հետո դրա ջերմաստիճանը կարող է լինել 75-ից 125 աստիճան:

Ինչքան բալոնը կլցվի վառելիքի խառնուրդով, որոշվում է լիցքավորման գործակիցներով: ՀամարԿարբյուրատորային ուժային համակարգով շարժիչներ, այս ցուցանիշը կլինի 0,64-ից 0,74: Որքան բարձր է գործակիցի արժեքը, այնքան ավելի հզոր է շարժիչը:

սեղմում

Այրման պալատը բենզինի գոլորշիների և օդի այրվող խառնուրդով լցնելուց հետո, եթե ծնկաձև լիսեռը պտտվի, մխոցը կսկսի վերադառնալ իր ստորին դիրքին: Ներմուծման փականը կսկսի փակվել այս պահին: Իսկ ավարտական շրջանը դեռ փակ է լինելու։

Աշխատանքային ինսուլտ

Սա չորս հարված ներքին այրման շարժիչի երրորդ հարվածն է: Այն ամենակարեւորն է էներգաբլոկի շահագործման մեջ։ Շարժիչի աշխատանքի այս փուլում է, որ վառելիքի այրման էներգիան վերածվում է մեխանիկական էներգիայի, ինչը ստիպում է ծնկաձև լիսեռը պտտվել։

Երբ մխոցը մոտ է TDC-ին, նույնիսկ սեղմման ժամանակ, վառելիքի խառնուրդն ուժով բռնկվում է շարժիչի կայծային մոմից: Վառելիքի լիցքը շատ արագ այրվում է։ Նույնիսկ այս ցիկլի մեկնարկից առաջ այրված գազերն ունեն առավելագույն ճնշման արժեք: Այս գազերը աշխատանքային հեղուկ են, որը սեղմված է շարժիչի այրման պալատի փոքր ծավալով: Երբ մխոցը սկսում է շարժվել դեպի ներքև, գազերը սկսում են արագ ընդլայնվել՝ ազատելով էներգիա։

Չորս մխոցային շարժիչի աշխատանքային ցիկլի բոլոր հարվածների շարքում սա ամենաօգտակարն է։ Այն գործում է միավորի բեռի վրա: Միայն այս փուլում ծնկաձև լիսեռը ստանում է արագացող արագացում: Բոլոր մյուսներում շարժիչը էներգիա չի արտադրում, այլ այն սպառում է նույն ծնկաձև լիսեռից:

Թողարկում

Պարտավորվելուց հետոՕգտակար աշխատանքի գազեր, դրանք պետք է լքեն բալոնը՝ վառելիք-օդ խառնուրդի նոր մասի համար տեղ բացելու համար։ Սա չորս հարված շարժիչի վերջին հարվածն է:

Գազերն այս փուլում գտնվում են մթնոլորտային ճնշման համեմատ զգալիորեն ավելի բարձր ճնշման տակ: Ցիկլի վերջում ջերմաստիճանը իջնում է մոտ 700 աստիճանի: Լեռնաձողային լիսեռը միացնող գավազանի միջոցով մխոցը տեղափոխում է TDC: Հաջորդը, արտանետման փականը բացվում է, գազերը արտանետվող համակարգի միջոցով մղվում են մթնոլորտ: Ինչ վերաբերում է ճնշմանը, ապա այն բարձր է միայն սկզբում։ Ցիկլի վերջում այն նվազում է մինչև 0,120 ՄՊա: Բնականաբար, անհնար է ամբողջությամբ ազատվել մխոցում այրման արտադրանքներից: Հետևաբար, դրանք խառնվում են վառելիքի խառնուրդի հետ հաջորդ ընդունման հարվածի ժամանակ։

Աշխատանքային պատվեր

Նկարագրված քայլերը կազմում են չորս հարվածային բենզինային շարժիչի աշխատանքային ցիկլը: Դուք պետք է հասկանաք, որ մխոցային շարժիչներում ցիկլերի և գործընթացների միջև խիստ համապատասխանություն չկա: Սա հեշտությամբ բացատրվում է նրանով, որ էներգաբլոկի շահագործման ընթացքում գազի բաշխման մեխանիզմի փուլերը և փականների վիճակը բոլորովին տարբեր ձևերով կվերածվեն մխոցների շարժումների վրա տարբեր շարժիչներում:

Ցանկացած բալոնում չորս հարվածով կարբյուրացված շարժիչի աշխատանքային ցիկլը ընթանում է այս կերպ: Շարժիչի յուրաքանչյուր այրման պալատ անհրաժեշտ է մեկ ծնկաձև լիսեռը պտտելու համար, որն ուժ է վերցնում մխոցներից:

Այս փոփոխությունը կոչվում է աշխատանքային կարգ: Այս կարգը սահմանվում է էներգաբլոկի նախագծման փուլում՝ լիսեռի և ծնկաձև լիսեռի առանձնահատկությունների միջոցով: Նա չէփոփոխություններ մեխանիզմի աշխատանքի ընթացքում։

Աշխատանքի կարգի իրականացումն իրականացվում է բոցավառման համակարգից մոմերին եկող հերթափոխ կայծերով։ Այսպիսով, չորս մխոցանի շարժիչը կարող է աշխատել հետևյալ հաջորդականությամբ՝ 1, 3, 4, 2 և 1, 2, 4, 3:

Շարժիչի բալոնների աշխատանքի հերթականությունը կարող եք իմանալ մեքենայի համար նախատեսված հրահանգներից։ Երբեմն բլոկի մարմնի վրա նշվում է գործողության կարգը:

Այսպես է աշխատում չորս հարվածային կարբյուրատային շարժիչը կամ ցանկացած այլ: Էլեկտրամատակարարման համակարգը չի ազդում միավորի շահագործման սկզբունքի վրա: Միակ տարբերությունն այն է, որ կարբյուրատորը մեխանիկական ուժային համակարգ է, որն ունի որոշակի թերություններ, իսկ ինժեկտորների դեպքում այդ թերությունները համակարգում չկան։

Դիզելային շարժիչներ

Չորս հարվածային դիզելային շարժիչի աշխատանքային ցիկլը գործընթացների նույն հաջորդականությունն է, ինչ կարբյուրատորային շարժիչի ցիկլը: Տարբերությունը կայանում է նրանում, թե ինչպես է ընթանում ցիկլը, ինչպես նաև խառնուրդի ձևավորման և բռնկման գործընթացների տարբերությունները:

Դիզելային ընդունման ինսուլտ

Երբ մխոցը շարժվում է ներքև, գազի բաշխման մեխանիզմը բացում է ընդունման փականը: Որոշակի քանակությամբ օդ է մտնում այրման պալատ: Ջերմաստիճանը բալոնում մոտ 80 աստիճան է։ Դիզելային շարժիչներում էներգահամակարգը զգալիորեն տարբերվում է բենզինային կարբյուրատորային շարժիչներից: Օրինակ՝ դրանցում հիդրավլիկ դիմադրությունն ավելի ցածր է, իսկ ճնշումը մի փոքր բարձրանում է։

Դիզելային սեղմման հարված

Աշխատանքի այս փուլում մխոցըայրման պալատում բարձրանում է դեպի TDC: Մեքենայի շարժիչի երկու փականներն էլ փակ վիճակում են։ Մխոցի աշխատանքի արդյունքում մխոցի օդը սեղմվում է։ Դիզելային շարժիչում սեղմման գործակիցը ավելի բարձր է, քան բենզինային շարժիչներում, իսկ մխոցի ներսում ճնշումը կարող է հասնել 5 ՄՊա: Սեղմված օդը զգալիորեն տաքանում է: Ջերմաստիճանը կարող է հասնել 700 աստիճանի։ Սա անհրաժեշտ է վառելիքը բռնկելու համար: Այն մատակարարվում է դիզելային շարժիչների վրա յուրաքանչյուր բալոնի վրա տեղադրված վարդակների միջոցով: Ձմռանը օգտագործվում են շիկացման մոմեր: Նրանք նախապես տաքացնում են սառը խառնուրդը։ Սա հեշտացնում է շարժիչի գործարկումը ձմռանը: Բայց ոչ բոլոր մեքենաներն ունեն նման համակարգ։

Գազի ընդլայնման հարված դիզելային շարժիչում

Երբ դիզելային շարժիչի մխոցը դեռ չի հասել վերին կետին մոտ 30 աստիճանով ծնկաձև լիսեռի վրա, ներարկման պոմպը բարձր ճնշման վառելիք է մատակարարում մխոցին վարդակով: Անհրաժեշտ է 18 ՄՊա արժեք, որպեսզի վառելիքը լավ ցողվի և բաշխվի բալոնի ողջ ծավալով:

Այնուհետև, բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ վառելիքը արագ բռնկվում և այրվում է: Մխոցը շարժվում է դեպի ամենացածր կետը: Մխոցի ներսում ջերմաստիճանն այս պահին մոտ 2000 աստիճան է։ Ջերմաստիճանը նվազում է մինչև ցիկլի վերջը։

Դիզելային արտանետում

Այս փուլում արտանետման փականը բաց է, մխոցը շարժվում է դեպի վերին կետ: Այրման արտադրանքները բռնի կերպով հանվում են բալոնից: Այնուհետև նրանք գնում են արտանետվող կոլեկտոր: Դրանից հետո աշխատելկատալիտիկ փոխարկիչը միացված է: Նրա միջով բարձր ջերմաստիճանում անցնող գազերը մաքրվում են։ Մաքուր, անվնաս գազն արդեն արտանետվում է մթնոլորտ։ Դիզելային մեքենաների վրա լրացուցիչ տեղադրվում է մասնիկների ֆիլտր: Այն նաև օգնում է մաքրել գազերը։

Եզրակացություն

Մանրամասն վերլուծել ենք, թե ինչպես է իրականացվում չորս հարված շարժիչի աշխատանքային ցիկլը (էլեկտրակայանի ծնկաձև լիսեռի երկու պտույտ է պահանջվում): Եվ ցիկլը ինքնին ներառում է բազմաթիվ տարբեր գործընթացներ: