Төрт тактілі қозғалтқыштың жұмыс циклі - мүмкіндіктері, диаграммасы және сипаттамасы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Автомобильшілер кем дегенде жалпы алғанда қозғалтқыштың қалай жұмыс істейтінін және қалай жұмыс істейтінін білуі керек. Көптеген автомобильдерде төрт тактілі төрт цилиндрлі қозғалтқыш бар. Төрт тактілі қозғалтқыштың жұмыс циклін қарастырайық. Көлік қозғалыста болған кезде қандай процестер болатынын бәрі біле бермейді.

Әрекет етудің жалпы принципі

Қозғалтқыш келесідей жұмыс істейді. Жанармай қоспасы жану камерасына түседі, содан кейін ол поршеньдің әсерінен қысылады. Содан кейін қоспасы тұтанады. Бұл жану өнімдерінің кеңейіп, поршеньді итеріп, цилиндрден шығуына әкеледі.

Екі тактілі қозғалтқыштарда иінді біліктің бір айналымы екі айналымды алады. Төрт тактілі поршенді қозғалтқыш иінді біліктің екі айналымында жұмыс циклін аяқтайды. Қозғалтқыштар хронометражмен жабдықталған. Бұл механизм қандай? Бұл жанармай қоспасын камераларға жіберуге және сол жерден жану өнімдерін шығаруға мүмкіндік беретін элемент. жылы газ алмасу жүзеге асырыладыиінді біліктің бір рет айналу моменті. Газ алмасу поршень қозғалысына байланысты болады.

Тарих

Төрт тактілі қозғалтқышқа ұқсайтын бірінші құрылғыны Феликче Маточци мен Евгений Барсанти ойлап тапты. Бірақ бұл өнертабыс керемет жоғалып кетті. Тек 1861 жылы ұқсас құрылғы патенттелді.

Ал бірінші қолдануға болатын қозғалтқышты неміс инженері Николаус Отто жасаған. Мотор өнертапқыштың атымен аталады, төрт тактілі қозғалтқыштың жұмыс циклі де инженердің атымен аталған.

Төрт тактілі қозғалтқыштар арасындағы негізгі айырмашылықтар

Екі тактілі қозғалтқышта поршеньдік және цилиндрлік түйреуіштер, иінді білік, мойынтіректер және қысу сақиналары жанармайға қосылған маймен майланады. Төрт тактілі қозғалтқышта барлық компоненттер май ваннасына орнатылады. Бұл айтарлықтай айырмашылық. Сондықтан төрт тактілі қондырғыда май мен бензинді араластырудың қажеті жоқ.

Жүйенің артықшылығы - цилиндрлердегі айнадағы және дыбыс өшіргіш қабырғалардағы көміртегі шөгінділерінің мөлшері әлдеқайда аз. Тағы бір айырмашылығы, екі тактілі қозғалтқыштарда жанғыш қоспаның шығатын түтікке түсуі.

Қозғалтқыш жұмыс істеп тұр

Қозғалтқыштың түріне қарамастан, оның жұмыс істеу принципі ұқсас. Бүгінгі күні карбюраторлы қозғалтқыштар, дизельдік, инъекциялық қозғалтқыштар бар. Барлық модельдер бірдей төрт тактілі циклді пайдаланады. Қозғалтқыштың ішінде қандай процестер жұмыс істейтінін және оның қозғалуын егжей-тегжейлі қарастырайық.

Төрт тактілі цикл – төрт жұмыс циклінің тізбегі. Цикл әдетте жанғыш қоспаның жану камераларына түскен кездегі бастама ретінде қабылданады. Қозғалтқышта оның қозғалысы кезінде басқа әрекеттер орын алса да, көрсетілген цикл бір жұмыс процесі болып табылады. Мысалы, қысу соққысы тек қысу емес. Бұл кезеңде қоспа баллондарда араласады, газдың түзілуі басталады, ол тұтанады.

Қозғалтқыштың басқа сатылары туралы да дәл осылай айтуға болады. Мұндағы ең маңыздысы төрт тактілі қозғалтқыштың жұмыс циклін жақсырақ түсіну және жеңілдету үшін әртүрлі процестер тек төрт циклге ыдырайды.

Қабылдау

Сонымен, қуат блогының жану камерасында энергияны түрлендіру циклдері отын қоспасының жану реакциясынан басталады. Бұл жағдайда поршень өзінің ең жоғары нүктесінде (TDC күйі), содан кейін төмен жылжиды. Нәтижесінде қозғалтқыштың жану камерасында вакуум пайда болады. Оның әсерінен жанғыш сұйықтық отынды сорып алады. Қабылдау клапаны ашық күйде, ал шығару клапаны жабық.

Поршень төмен қозғала бастағанда, оның үстіндегі дыбыс деңгейі артады. Бұл бұзылуды тудырады. Ол шамамен 0,071-0,093 МПа. Осылайша, бензин жану камерасына түседі. Инжекциялық қозғалтқыштарда отын саптама арқылы бүркіледі. Қоспа цилиндрге түскеннен кейін оның температурасы 75-125 градус болуы мүмкін.

Цилиндрдің жанармай қоспасымен қаншалықты толтырылатыны толтыру факторларымен анықталады. Үшінкарбюраторлық қуат жүйесі бар қозғалтқыштарда бұл көрсеткіш 0,64-тен 0,74-ке дейін болады. Коэффицент мәні неғұрлым жоғары болса, қозғалтқыш соғұрлым қуатты болады.

Сығу

Жану камерасын бензин буы мен ауаның жанғыш қоспасымен толтырғаннан кейін, иінді білік айналса, поршень өзінің төменгі күйіне орала бастайды. Осы кезде қабылдау клапаны жабыла бастайды. Ал бітіру әлі де жабық болады.

Жұмыс инсульт

Бұл төрт тактілі іштен жанатын қозғалтқыштың үшінші тактысы. Бұл қуат блогының жұмысындағы ең маңыздысы. Қозғалтқыш жұмысының дәл осы кезеңінде отынның жану энергиясы механикалық энергияға айналады, бұл иінді білікті айналдырады.

Поршень TDC-ге жақын болған кезде, тіпті қысу кезінде де жанармай қоспасы қозғалтқыштың оталдыру шамымен күштеп тұтанады. Жанармай заряды өте тез жанып кетеді. Бұл цикл басталғанға дейін де жанған газдар максималды қысым мәніне ие. Бұл газдар қозғалтқыштың жану камерасының шағын көлемінде сығылған жұмыс сұйықтығы болып табылады. Поршень төмен қозғала бастағанда, газдар энергияны босатып, жылдам кеңейе бастайды.

Төрт цилиндрлі қозғалтқыштың жұмыс циклінің барлық соққыларының ішінде бұл ең пайдалысы. Ол құрылғының жүктемесі бойынша жұмыс істейді. Тек осы кезеңде иінді білік үдеткіш үдеуді алады. Қалғандарының барлығында қозғалтқыш қуат жасамайды, бірақ оны сол иінді біліктен тұтынады.

Шығарылым

Орындағаннан кейінпайдалы жұмыс газдары болса, олар отын-ауа қоспасының жаңа бөлігіне орын беру үшін цилиндрден шығуы керек. Бұл төрт тактілі қозғалтқыштың соңғы жүрісі.

Бұл кезеңдегі газдар атмосфералық қысымнан айтарлықтай жоғары қысымда. Циклдың соңында температура шамамен 700 градусқа дейін төмендейді. Иінді білікті шатун арқылы поршеньді TDC-ге жылжытады. Әрі қарай, шығатын клапан ашылады, газдар шығару жүйесі арқылы атмосфераға шығарылады. Қысымға келетін болсақ, ол ең басында ғана жоғары. Циклдың соңында ол 0,120 МПа дейін төмендейді. Әрине, цилиндрдегі жану өнімдерінен толығымен құтылу мүмкін емес. Сондықтан олар келесі қабылдау кезінде жанармай қоспасымен араласады.

Жұмыс тәртібі

Сипатталған қадамдар төрт тактілі бензин қозғалтқышының жұмыс циклін құрайды. Поршеньді қозғалтқыштардағы циклдар мен процестер арасында қатаң сәйкестіктер жоқ екенін түсіну керек. Мұны қуат блогының жұмысы кезінде газ тарату механизмінің фазалары мен клапандардың күйі әртүрлі қозғалтқыштардағы поршеньдердің қозғалысына мүлде басқаша қондырылатынымен оңай түсіндіріледі.

Кез келген цилиндрде төрт тактілі карбюраторлы қозғалтқыштың жұмыс циклі осылай жүреді. Қозғалтқыштағы әрбір жану камерасы поршеньдерден күшті алатын бір иінді білікті айналдыру үшін қажет.

Бұл ауыстыру жұмыс тәртібі деп аталады. Бұл тәртіп таратқыш білік пен иінді біліктің ерекшеліктері арқылы қуат блогын жобалау сатысында белгіленеді. Ол ЕМЕСмеханизмнің жұмысы кезіндегі өзгерістер.

Жұмыс тәртібін жүзеге асыру оталдыру жүйесінен шамдарға келетін ауыспалы ұшқындар арқылы жүзеге асырылады. Сонымен, төрт цилиндрлі қозғалтқыш келесі реттерде жұмыс істей алады - 1, 3, 4, 2 және 1, 2, 4, 3.

Қозғалтқыш цилиндрлерінің жұмыс ретін автомобильге арналған нұсқаулардан білуге болады. Кейде жұмыс тәртібі блоктың корпусында көрсетіледі.

Төрт тактілі карбюраторлы қозғалтқыш немесе кез келген басқа жұмыс осылай жұмыс істейді. Электрмен жабдықтау жүйесі қондырғының жұмыс принципіне әсер етпейді. Жалғыз айырмашылығы, карбюратор белгілі бір кемшіліктері бар механикалық қуат жүйесі болып табылады, ал инжекторлар жағдайында бұл кемшіліктер жүйеде жоқ.

Дизельдік қозғалтқыштар

Төрт тактілі дизельді қозғалтқыштың жұмыс циклі карбюраторлы қозғалтқыштың циклімен бірдей процестер тізбегі. Айырмашылық циклдің жүру жолында, сондай-ақ қоспаның түзілу және тұтану процестеріндегі айырмашылықтарда.

Дизельді қабылдау соққысы

Поршень төмен қозғалғанда, газ тарату механизмі қабылдау клапанын ашады. Жану камерасына ауаның белгілі бір мөлшері түседі. Цилиндрдегі температура шамамен 80 градус. Дизельдік қозғалтқыштарда қуат жүйесі бензиндік карбюраторлы қозғалтқыштардан айтарлықтай ерекшеленеді. Мысалы, олардағы гидравликалық кедергі төмен, ал қысым аздап көтеріледі.

Дизельді қысу инсульт

Жұмыстың осы кезеңінде поршеньжану камерасында TDC қарай көтеріледі. Автокөлік қозғалтқышындағы екі клапан да жабық күйде. Поршень жұмысының нәтижесінде цилиндрдегі ауа қысылады. Дизельді қозғалтқыштағы қысу коэффициенті бензин қозғалтқыштарына қарағанда жоғары, ал цилиндр ішіндегі қысым 5 МПа жетуі мүмкін. Сығылған ауа айтарлықтай қызады. Температура 700 градусқа дейін жетуі мүмкін. Бұл отынды жағу үшін қажет. Ол дизельдік қозғалтқыштарда әр цилиндрде орнатылған саптамалар арқылы беріледі. Қыста қыздыру шамдары қолданылады. Олар суық қоспаны алдын ала қыздырады. Бұл қозғалтқышты қыста іске қосуды жеңілдетеді. Бірақ мұндай жүйе барлық көліктерде бола бермейді.

Дизельдік қозғалтқыштағы газды кеңейту инсульт

Дизельдік қозғалтқыштың поршені иінді біліктің 30 градусқа жуық жоғарғы нүктесіне әлі жетпеген кезде, бүрку сорғы саптама арқылы цилиндрге жоғары қысымды отынды береді. Жанармай мұқият шашылып, цилиндрдегі бүкіл көлемге таралуы үшін 18 МПа мәні қажет.

Одан әрі жоғары температура әсерінен отын тез тұтанып, жанып кетеді. Поршень ең төменгі нүктеге жылжиды. Қазіргі уақытта цилиндр ішіндегі температура шамамен 2000 градус. Температура циклдің соңына қарай төмендейді.

Дизельді шығару

Бұл кезеңде шығару клапаны ашық, поршень жоғарғы нүктеге жылжиды. Жану өнімдері цилиндрден мәжбүрлеп шығарылады. Содан кейін олар шығатын коллекторға барады. Осыдан кейін жұмысқакаталитикалық түрлендіргіш қосылды. Ол арқылы жоғары температурада өтетін газдар тазартылады. Атмосфераға таза, зиянсыз газ қазірдің өзінде таралады. Дизельді көліктерде бөлшектер сүзгісі қосымша орнатылған. Ол сондай-ақ газдарды тазартуға көмектеседі.

Қорытынды

Біз төрт тактілі қозғалтқыштың жұмыс циклі қалай жүзеге асырылатынын егжей-тегжейлі талдадық (ол электр станциясының иінді білігінің екі айналымын алады). Ал циклдің өзі көптеген түрлі процестерді қамтиды.