1.3. Қозғалтқыштардың жұмыс циклдері
Іштен жанатын қозғалтқыштың жұмыс кезеңі - бұл белгілі бір реттілікпен қайталанып отыратын үдерістер жиынтығы.
Төрт тактілі қозғалтқыштың әрбір осындай үдерісі такт деп аталады және ол піспектің бір жүрісі ішінде болады.
Карбюраторлық қозғалтқыштың тактілері жіберу – цилиндрді жанармай қоспасының жаңа зарядымен толтыру; сығылу – цилиндрге жіберілген жанармай қоспасының жаңа заряды келесі жылу энергиясын механикалық жұмысқа түрлендіруге арналған жұмыс жүрісі деп аталатын тактіге дайындалу үшін сығылады; соңғы такт пайдаланылған газдарды шығару болып табылады. Бұдан кейін тактілер осындай реттілікпен қайталанады.
Шартты түрде тактілер өлі нүктеде басталып аяқталады деп алып, қозғалтқыштың теориялық жұмыс кезеңін қарастырайық.
Бірінші такт — жіберу (сурет 3, а). Такт басталмас бұрын піспек ЖӨН-де орналасады. Шығыс клапаны 6 жабық, ал кіріс клапаны 4 ашылады. Піспек 1 ЖӨН-нен ТӨН-ге орын ауыстыра отырып, ол жерде ауаның сейілуін жасап, піспек үстінде көлемді босатады. Иінді біліктің айналуы газ тарататын механизмі бөлшектері арқылы кіріс 4 клапанына беріледі және ол ашылады. Ауаның сейілу әсерінен цилиндрге 2 кіріс түтік 3 арқылы карбюратордан жанармай қоспасы келіп түседі. Цилиндрда ол пайдаланылған қалдық газбен араласып, жұмыс қоспаға түрленеді. Жіберу тактісінің соңында цилиндр ішіндегі қысым 80...90 кПа (0,8...0,9 кгс/см2) құрайды. Жіберу тактісінің соңыңда жұмыс қоспасының температурасы 80...120°С-ға жетеді. Бұл ретте қозғалтқыш оптималды температураға дейін қыздырылған болу тиіс. Олай болмаған жағдайда, температура нормадан төмен болады.
Екінші такт — сығылу (сурет 3, б). Сығылу тактісі кезінде қос клапан жабық болады. Піспек ЖӨН-нен ТӨН-ге жылжып, жұмыс қоспасын 6—10 рет сығады. Сығылу нәтижесінде жұмыс қоспасының температурасы 300...450 °С-ге дейін көтеріледі, ал қысым 1000... 1200 кПа-ға (10.12 кгс/см2) жетеді.
Үшінші такт — жұмыс жүрісі (сурет 3, в). Сығылу тактісінің соңында піспек оталдыру білтесі 5 арқылы ЖӨН-ге жақындағанда, цилиндрге электр ұшқыны жіберіледі, сол кезде цилиндрдегі жұмыс қоспасы тұтанады. Жұмыс қоспасы жанған кезде, жану камерасындағы температура 2000...2500 °С-ға дейін жетеді, бұл цилиндр ішіндегі қысымның 3...4 МПа (30...40 кгс/см2) дейін кенеттен көтерілуіне әкеліп соқтырады. Қысым піспектің түбіне 1 жіберіліп, кейін піспекті сұққы мен шатун 8 арқылы иінді білікке 9 жіберіледі, ол жерде иінді білікті айналдырады. Піспек бұл кезде ЖӨН-нен ТӨН-ге орын ауыстырады.
Сурет 3. Төрт тактілі бір цилиндрлі карбюраторлық
қозғалтқыштың жұмыс кезеңі:
а — жіберу тактісі: 1 — піспек; 2 — цилиндр; 3 — кіріс түтігі; 4 — кіріс
клапаны; 5 — оталдыру білтесі; 6 — шығыс клапан; 7 — шығыс түтігі; 8 —
шатун; 9 — иінді білік; б — сығылу тактісі; в — кеңею тактісі (жұмыс жүрісі); г — шығыс тактісі.
Төртінші такт — пайдаланылған газды шығару (сурет 3, г). Шығару тактісі кезінде шығыс клапаны ашылады 6 және пайдаланылған газ шығыс құбырлар 7 арқылы атмосфераға шығады. Бұл ретте піспек ЖӨН-нен ТӨН-ге жылжиды. Алайда цилиндрді пайдаланылған газдардан толық тазалау мүмкін болмайды. Пайдаланылған газдардың бір бөлігі цилиндрде қалады және жанармай қоспасының келесі зарядымен араласады. Піспек ЖӨН-ге келген кезде, шығыс клапаны жабылады және жұмыс үдерісі қайталанады. Шығару тактісінің соңында цилиндрдегі қысым 110...120 кПа-ға (1,1...1,2 кгс/см2) дейін, ал температура 700...850 °С-ға дейін төмендейді.
Екі тактілі карбюраторлық қозғалтқыштың жұмыс кезеңі. Екі тактілі карбюраторлық қозғалтқышта жұмыс кезеңі піспектің екі жүрісі ішінде немесе иінді біліктің бір айналымы ішінде болады. Оның конструкциясы төрт тактілі қозғалтқыштың конструкциясынан айырмашылығы үлкен. Басты айырмашылық – клапандардың жоқтығы. Клапан функцияларын үш терезе атқарады: кіріс, шығыс және үрлемелі. Газ тарату механизмінің функциясын піспек орындайды. Екі тактілі карбюраторлық қозғалтқыштарда цилиндр жанармай қоспасын жинау мен дайындауда негізі рөл атқаратын нығыздалып жабылған картермен қосылады. Мұндай қозғалтқыштар тура ағынды-картерлі үрлемесі бар қозғалтқыштар деп аталады. Қозғалтқышты жұмысқа дайындау үшін карбюраторды жанармай қоспасымен толтыру керек және оны цилиндрге қайта жіберу қажет. Қозғалтқыштың жұмыс кезеңін қарастырайық.
Бірінші такт. Піспек 3 (сурет 3, а) ТӨН-нен ЖӨН-ге жылжиды. Бұл ретте картерде еркін көлем көбейе түседі және ауаның сейілуі артады, ал цилиндрда 4 көлемнің азаюы салдарынан піспекті 3 көтеру кезінде жұмыс қоспасының сығылуы, қысым мен температураның артуы байқалады. Көтеру кезінде піспектің төменгі жиегі кіріс терезесін ашады 7, ол арқылы картердегі сейілу әсерінен карбюратордан 8 жанармай қоспасы келіп түседі. Осы уақытта піспек көтеріліп, жану камерасындағы жұмыс қоспасын одан әрі сығуды жалғастырады. ЖӨН-ге жақындағанда оталдыру білтесі арқылы 5 цилиндрдің жану камерасына жұмыс қоспасын тұтандыратын электр ұшқыны беріледі. Қоспа 2000...2200 °С тем- пература мен 3...4 МПа (0,3... 0,4 кгс/см2) қысымда жанып кетеді.
а б в
Сурет 4. Екі тактілі карбюраторлық қозғалтқыш құрылысы мен
жұмысының сызбасы:
а — бірінші такт; 1 — қосиінді камераның арнасы; 2 — үрлемелі терезе; 3
— піспек; 4 — цилиндр; 5 — білте; 6 — шығыс терезе; 7 — кіріс терезе; 8
— карбюратор; 9 — қос иінді камера; б, в — екінші такт.
Екінші такт. Пайда болған ыстық газ кеңейеді және піспек түбіне салмақ түсіреді. Салдарынан ол төмен түседі және шатунды қозғалту арқылы иінді білікті де қозғалысқа келтіреді (сурет 3, б). Төмен түскенде піспек бірінші кезекте төменгі жиегімен кіріс терезені жабады 7 және қос иінді камерада 9 жанармай қоспасын сығуды бастайды, осы уақытта жұмыс жүрісі жалғаса береді. Піспек бастиегінің жоғарғы жиегі шығыс терезесін 6 ашқан кезде, пайдаланылған газ шығыс құбыр мен бәсеңдеткіш арқылы атомосфераға шығады. Піспек қос иінді камерада жанармай қоспасын сығып, төмен түсуді жалғастыра береді. Бір уақытта бастиек піспек бастиегінің жоғарғы жиегі үрлемелі терезені 2 ашады және сығылған жанармай қоспасы қос иінді камерадан арна арқылы 1 цилиндрді толтыра әрі оның ішінен қалдық пайдаланылған газды ысырып цилиндрге өтеді (сурет 3, в.). Жанармай қоспасының біраз бөлігі пайдаланылған газбен бірге жұмыс үдерісіне қатыспай, атмосфераға ысырылады.
Екі тактілі карбюраторлық қозғалтқыштарда картер құрғақ болады және ішінде май болмайды. Қозғалтқыш бөлшектерін майлау үшін қажетті май көлемі бензинге тікелей құйылады. Сөйтіп, екі тактілі қозғалтқыштың жанармай қоспасы ауадан, бензин буынан және майдың ұсақ тамшыларынан құралады.
Қозғалтқыштардың әртүрлі типтерінің артықшылықтары мен кемшіліктері. Екі тактіл қозғалтқыштардың төрт тактілі қозғалтқыштарға қарағанда артықшылықтары:
• біртекті жұмыс, себебі екі тактілі қозғалтқыштың жұмыс кезеңі иінді біліктің бір айналымы ішінде жүзеге асады. Екі тактілі қозғалтқыштардың қуаты төрт тактілі қозғалтқыштардың қуатына қарағанда 60...70 % көп, бұл жұмсақ сермер орнатуға мүмкіндік береді;
• екі тактілі қозғалтқыштар құрылысы жағынан қарапайым, себебі олардың міндетін піспек атқаратын газ тарату механизмі жоқ. Екі тактілі қозғалтқыштардың кемшіліктері:
• үнемділігі жағынан төрт тактіліге есе береді, себебі пайдаланылған газдан цилиндрді тазалау жүйесі нашарлау;
• цилиндрді үрлеу ыстық қоспамен жүзеге асырылады, бұл қоспаның 30 % -ның шығынына әкеліп соғады;
• қарқынды салқындатуды талап етеді;
• бөлшектері майлау үшін бензинге майды қосу (4 %-ға дейін) піспек түбінде, клапан бастиектерінде және жану камерасының қабырғаларында күйіктің көптеп жиналуына әкеліп соқтырады;
• қос иінді камерадағы төмен қысымның салдарынан жартылай жүктеме режимінде жеткіліксіз үрлеу жұмыс қоспасының тұтануының қалдырылуына әкеліп соғады;
• шығыс және үрлемелі терезелердің болуы жұмыс жүрісінің ұзақтығын қысқартады. Аталған кемшіліктерден екі тактілі қозғалтқыштарды автомобильге орнату тиімсіз болып шықты. Бұл қозғалтқыштар мотоциклдарда, мопедтерде, мотороллерде, мотоарбашаларда, сондай-ақ аспалы қайық моторы және тракторлардың қосу қозғалтқышы ретінде қолданылады. Дизельді қозғалтқыштардың карбюраторлық қозғалтқыштарға қарағанда артықшылықтары:
• сығылудың жоғары деңгейі мен арзан жанармайға байналысты үнемділігі басым (25…30 %);
• өрт жағынан қауіпсіз;
• оталдыру жүйесі жоқ, әдетте карбюраторлық қозғалтқыштарда осы жүйе бойынша ақаулар үлесі үлкен болады;
• жанармайдың құрамында канцерогенді заттар аз;
• дизельді қозғалтқыштар иінді білік айналымының аз жиілігі ішінде айналу кезі көбірек болады. Дизельді қозғалтқыштардың кемшіліктері:
• карбюраторлық қозғалтқыштарға қарағанда қиындатылған, қосу, әсірісе қысқы уақытта;
• қуат бірлігіне шаққандағы металл шығыны карбюраторлық қозғалтқыштарға қарағанда 30 % артық;
• тым шулы және жұмысы күрделі;
• технологиялық және техникалық тұрғыдан дайындау мен қызмет көрсетудің күрделі үдерістері.
Достарыңызбен бөлісу: |