Іштен жанатын қозғалтқыштарының жіктелуі және жалпы құрылысы
Қозғалтқыш деп энергияның кез-келген бір түрін тек механикалық энергияға айналдырып беретін қондырғыны айтады. Олай болса қозғалтқыштар қолданатын энергия түріне қарай бірнеше түрге бөлінеді. Олардың негізгілері жылу, электр, жел, су және т.с.түрлері.
Олардың ішіндегі өте көп қолданылатын түрі ол жылу қозғалтқышы. Себебі, одан басқа қозғалтқыштар энергия көзіне "байланып" түрады да, оларды автомобиль сияқты қозғалатын машиналарға пайдалану мүмкін болмайды.
Автомобильдерде пайдаланылатын қозғалтқыштардың негізгісі — ол жылу қозғалтқыштары. Олар да өздерінің жүмыс істеу принциптеріне қарай бірнеше түрге бөлінеді. Мүндай жылу қозғалтқыштары көбінесе от жағатын бөлігінің орналасуына байланысты екі түрге, яғни сырттан немесе іштен жанатын қозғалтқыштар болып бөлінеді.
Автомобильдерде іштен жанатын қозғалтқыштар қолданылады. Мүндай Қозғалтқыштарда отын двигатель ішінде жанып, жанған газдың температура есебінен қысымы кебейеді де қозғалтқыштың қозғалатын бөлшегін итеріп жүмыс атқарады. Осындай двигательдер көбінесе поршеньді етіп жасалады. Газ қысымы арқылы қозғалатын поршеньді итеріп, оның қозғалысы басқа механизмдер арқылы сырттағы қажетті жеріне механикалық энергия түрінде беріледі.
Іштен жанатын поршеньді қозғалтқыштардың жүмыс принциптері мына төмендегідей ретпен жүретін процестерге негізделген (1-сурет). Цилиндр ішінде поршень ілгері-кейінді қозғалып түрады. Соның қозғалысының салдарынан цилиндр ішінде неше түрлі қүбылыс пайда болады. Ал цилиндр үсті цилиндр басымен бекітілген, ал оның сыртпен қатысуы соратын, шығаратын клапандар арқылы жүргізіледі.
Поршень жоғарыдан төмен қарай жылжйды, яғни поршеньнің үстіндегі кеңістік көбейеді. Олай болса оның ішіндегі газ қысымы азайып, вакуум пайда болады. Сол кезде соратын клапан ашылады да сырттан ауа немесе арнаулы дайындалған жану қоспасы кіреді. Бүл процесті сору процесі деп атаймыз (1.а -сурет). Оның үзақтығы поршень төмен түскенге дейін созылады.
Поршеньнің ендігі жүрісі төменнен жоғары қарай бағытталады (1.6- сурет). Сол кезде екі бірдей клапандар жабық болғандықтан, цилиндр ішіндегі газ қысылады, яғни көлемі азаяды. Мүны қысу процесі деп атаймыз. Қысылған газдың қасиеті бойынша оның көлемі азайып, температурасы көтеріледі.
2.1.-сурет. Іштен жанатын төрт тақтылы Қозғалтқышдің
жүмыс схемасы:
а-сору; б-қысу; в-улғаю; г-шығару.
Поршень жоғары жеткен кезде (1в- сурет) қысылып түрған, қызып тұрған жану қоспасына электр ұшқынын беріп түтандырады немесе қызып түрған ауаға жанар май шашылады да ол түтанып жанады. Сонымен қысу процесінің соңында жану процесі іске асады.
Жанған газ өте үлкен жылу бөліп шығарады да ол газдың температурасы кетеріледі, ал температура көтерілсе, оның қысымы да артады. Енді осы қысым поршеньді төмен қарай итереді. Мүны үлғаю процесі деп атаймыз. Бүл үлғаю процесі де поршень төмен келгенше созылады (1 г-сурет).
Жанған газ үлғайып біткеннен кейін поршень төменнен жоғары қарай қозғалады. Осы кезде шығаратын клапан ашылады да жанған газ сыртқа қарай поршеньмен итеріліп шығарылады. Бүл процесті — шығару процесі деп атаймыз. Енді әрі қарай осы процестер қайталана береді.
Егер сору процесі кезінде сырттан тек ауа ғана сорылып кіріп, қысу процесінің соңында оған жанар май шашып араластырып, қызған газдың температурасы арқылы түтандыратын болсақ, онда ондай қозғалтқыштарды дизельді қозғалтқыштар деп атайды.
Ал егер жану қоспасын цилиндр сыртында орналасқан, арнаулы аспапта дайындап, сору кезінде цилиндр ішіне сол дайындалған жану қоспасы тол-тырылып, оны арнаулы электр үшқынымен түтандьіратын болсақ, онда ондай қозғалтқыштарды карбюраторлы қозғалтқыштар деп атайды.
Автомобильдер мен тракторларда қолданылатын қозғалтқыштар мынандай бөліктер мен жүйелерден қүралады: кривошипті-шатунды және газ тарату механизмдері, коректендіретін, майлайтын, суытатын жүйелер және оталдыратын қондырғы.
Қозғалтқыштардың негізгі түсініктемелері мен анықтамалары
Поршеннің жогаргы және төменгі өлі нүктелері (ЖӨН және ТӨН) цилиндр ішімен жылжыған поршеннің ең шеткі жағдайларын көрсетеді, яғни поршень жүріп келіп кері қайту үшін тоқтаған нүктелерін оның өлі нүктелері деп атаймыз. Сонда поршеннің иінді білік осінен ең көп алыстаған нүктесі жоғарғы (ЖӨН), ал ең жақын келген нүктесі төменгі (ТӨН) өлі нүтесі болады (2 сурет).
2 сурет. Іштен жанатын поршеньді қозғалтқыштың негізгі кинематикалық көрсеткіштері.
Поршеннің жүріс жолы (S) оның жоғарғы мен төменгі өлі нүктелер аралығындағы жүрген жолының кашықтығын көрсетеді. Ол суретте S әрпімен белгіленген. Бүл поршеннің жүріс жолы қозғалтқыштың басқа да көптеген көрсеткіштеріне әсерін тигізеді, ал өзі иінді біліктің иінінің үзындығына, яғни иінді біліктің радиусына (г) тәуедді. Олай болса оның шамасы S = 2 г. Сонда поршеннің жүрісі иінді біліктің жарты айналысына тең болады.
Цилиндр көлемі (V) поршеннің жоғарғы және төменгі өлі нүктелерінің аралығында жүріп өткен кездегі босатқан кеңістіктің көлемін көрсетеді. Олай болса оның мөлшері поршень ауданы мен жүрісінің көбейтіндісімен анықталады, яғни Vh = (πd2/2)S.
Мүндағы d- поршень диаметрі. Егер қозғалтқыш бірнеше цилиндрден түратын болса, онда оның барлық цилиндрлерінің көлемінің қосындысын двигательдің литражы деп есептейді. Сонда:
іц — Қозғалтқыштағы цилиндрлер саны. Дигательдің литражы да оның негізгі көрсеткішіне жатады. Себебі қозғалтқыштарды осы жүмыс көлеміне байланысты түр-түрге бөледі және ол оның басқа эксплуатациялық көрсеткіштеріне тікелей әсерін тигізеді.
Қысу көлемі (Vк ) поршень ЖӨН-ге жеткеннен кейінгі оның үстіңгі жағында қалған көлемді көрсетеді. Оны көбінесе жану көлемі деп те атайды. Себебі жану қоспасы осы кеңістікте алғаш түтанып барып жанады. Ал поршень ТӨН-де түрған кездегі оның үстіңгі жағындағы кеңістікті цилиндрдің толық көлемі (Vт) деп атайды. Сонда цилиндрдің толық көлемі қысу көлемі мен поршеннің жүріс көлемінің қосындысына тең болады.
Осыларға қосымша қозғалтқыштың тағы да бір маңызды көрсеткішіне оның қысу дәрежесі жатады.
Достарыңызбен бөлісу: |