Kusudi na kifaa cha injini ya mwako wa ndani

2024 Mwandishi: Erin Ralphs | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-19 19:03

Kwa zaidi ya miaka mia moja, injini za mwako wa ndani zimetumika kama mitambo ya kuzalisha umeme kwa mashine na mitambo mingi. Mwanzoni mwa karne ya 20, walibadilisha injini ya mvuke ya mwako wa nje. Injini ya mwako wa ndani sasa ni ya kiuchumi zaidi na yenye ufanisi kati ya motors nyingine. Hebu tuangalie kifaa cha injini ya mwako wa ndani.

Historia ya Uumbaji

Historia ya vitengo hivi ilianza takriban miaka 300 iliyopita. Wakati huo Leonardo Da Vinci alitengeneza mchoro wa kwanza wa injini ya zamani. Uundaji wa kitengo hiki ulitoa msukumo kwa uunganishaji, majaribio na uboreshaji unaoendelea wa injini ya mwako wa ndani.

Mnamo 1861, kulingana na michoro ambayo Da Vinci aliiachia dunia, waliunda injini ya kwanza ya viharusi viwili. Wakati huo, hakuna mtu aliyefikiri kwamba magari yote na vifaa vingine vingekuwa na mitambo kama hiyo, ingawa vitengo vya mvuke vilitumika kwenye vifaa vya reli.

Ya kwanza kutumia injini za mwako wa ndani kwenye magari,alikuwa Henry Ford. Alikuwa wa kwanza kuandika kitabu kuhusu muundo na uendeshaji wa injini ya mwako wa ndani. Ford ilikuwa ya kwanza kukokotoa ufanisi wa injini hizi.

Uainishaji wa injini za mwako wa ndani

Katika mchakato wa uundaji, kifaa cha injini ya mwako wa ndani kilichanganyika zaidi. Kusudi lake, hata hivyo, lilibaki vile vile. Kuna aina kadhaa kuu za injini za mwako za ndani ambazo ndizo zinazofaa zaidi leo.

Kwanza katika suala la ufanisi na uchumi - vitengo vinavyofanana. Katika vitengo hivi, nishati inayotokana na mwako wa mchanganyiko wa mafuta hubadilishwa kuwa mwendo kupitia mfumo wa vijiti vya kuunganisha na crankshaft.

Mpangilio wa jumla wa injini ya mwako wa ndani ya kabureti sio tofauti na injini zingine. Lakini mchanganyiko unaowaka huandaliwa moja kwa moja kwenye carburetor. Sindano inafanywa kwa aina nyingi za kawaida, kutoka ambapo, chini ya ushawishi wa utupu, mchanganyiko huingia kwenye mitungi, ambapo huwasha kutoka kwa kutokwa kwa umeme kwenye mshumaa.

Injini ya sindano hutofautiana na injini ya kabureta kwa kuwa mafuta hutolewa kwa kila silinda moja kwa moja kupitia nozzles tofauti. Kisha, baada ya petroli kuchanganywa na hewa, mafuta huwashwa na cheche ya mshumaa.

Injini ya dizeli ni tofauti na petroli. Fikiria kwa ufupi kifaa cha injini ya mwako ya ndani ya dizeli. Hakuna mishumaa inayotumika kuwasha. Mafuta haya yanawaka chini ya shinikizo la juu. Kama matokeo, injini ya dizeli huwaka. Joto ni kubwa kuliko joto la mwako. Sindano inafanywa kwa kutumia nozzles.

Injini za rotor-pistoni pia ni za injini za mwako wa ndani. Katika vitengo hivi, nishati ya joto kutokamwako wa mafuta huathiri rotor. Ina sura maalum na wasifu maalum. Njia ya harakati ya rotor ni sayari (kipengele iko ndani ya chumba maalum). Rota wakati huo huo hufanya idadi kubwa ya kazi - hii ni usambazaji wa gesi, kazi ya crankshaft na pistoni.

Pia kuna injini za mwako za ndani za turbine ya gesi. Katika vitengo hivi, nishati ya joto inabadilishwa kupitia rotor yenye vile vya umbo la kabari. Mitambo hii basi hufanya turbine izunguke.

Injini za pistoni zinachukuliwa kuwa za kuaminika zaidi, zisizo na matengenezo ya chini na za kiuchumi. Rotary hazitumiki katika teknolojia ya magari mengi. Sasa ni Mazda ya Kijapani pekee inayozalisha mifano ya magari yenye injini za pistoni za rotary. Magari yenye uzoefu na injini za turbine ya gesi yalitolewa na Chrysler katika miaka ya 60, na baada ya hapo hakuna automaker moja iliyorudi kwenye mitambo hii. Katika Umoja wa Kisovyeti, baadhi ya mifano ya mizinga na meli za kutua zilikuwa na injini za gesi-turbine kwa muda mfupi. Lakini basi iliamuliwa kuachana na vitengo vile vya nguvu. Ndiyo maana tunazingatia kifaa cha injini ya mwako wa ndani - ndio maarufu zaidi na bora zaidi.

Kifaa cha ICE

Mifumo kadhaa imeunganishwa katika nyumba ya injini. Hii ni block ya silinda ambayo vyumba vya mwako sana ziko. Katika mwisho, mchanganyiko wa mafuta huwaka. Pia, injini ina utaratibu wa crank iliyoundwa kubadilisha nishati ya bastola kuwa mzunguko wa crankshaft. Katika jengo la nguvuKitengo pia kina utaratibu wa usambazaji wa gesi. Kazi yake ni kuhakikisha ufunguzi na kufungwa kwa wakati wa valves za uingizaji na kutolea nje. Injini haitaweza kufanya kazi bila sindano, kuwasha na mfumo wa kutolea nje.

Wakati wa kuwasha kitengo cha nishati, mchanganyiko wa mafuta na hewa hutolewa kwa silinda kupitia vali zilizo wazi za kuingiza. Kisha huwashwa na kutokwa kwa umeme kwenye plug ya cheche. Wakati mchanganyiko unawaka na gesi huanza kupanua, shinikizo kwenye pistoni itaongezeka. Ya mwisho itawekwa katika mwendo na kusababisha crankshaft kuzunguka.

Muundo na uendeshaji wa injini ya mwako wa ndani ni kwamba injini hufanya kazi kwa mizunguko fulani. Mizunguko hii inarudiwa mara kwa mara kwa mzunguko wa juu. Hii inahakikisha mzunguko unaoendelea wa crankshaft.

Kanuni ya utendakazi wa injini za mwako za ndani zenye viharusi viwili

Injini inapowashwa, pistoni, ambayo inaendeshwa na mzunguko wa crankshaft, huanza kusonga. Inapofikia kiwango chake cha chini kabisa na kuanza kusogea juu, mafuta hutolewa kwenye silinda.

Inaposogezwa juu, bastola hubana mchanganyiko. Inapofikia kituo cha juu kilichokufa, plug ya cheche huwasha mchanganyiko kutokana na kutokwa kwa umeme. Gesi hizo hupanuka papo hapo na kusukuma pistoni chini.

Kisha, vali ya kutolea nje ya silinda hufunguka, na bidhaa za mwako hutoka kwenye mitungi hadi kwenye mfumo wa kutolea nje. Kisha, tena kufikia hatua ya chini, pistoni itaanza kusonga juu. Crankshaft itafanya mapinduzi moja.

Wakati mpya inapoanzaharakati za pistoni, valves za ulaji zitafungua tena na mchanganyiko wa mafuta utatolewa. Itachukua kiasi kizima ambacho bidhaa za mwako zilichukua, na mzunguko utarudia tena. Kutokana na ukweli kwamba pistoni katika injini hizo hufanya kazi tu katika mizunguko miwili, harakati chache hufanywa, tofauti na injini ya mwako wa ndani ya viharusi vinne. Kupunguza hasara za msuguano. Lakini injini hizi hupata joto zaidi.

Katika vitengo vya nguvu vya mipigo miwili, bastola pia hutekeleza jukumu la utaratibu wa usambazaji wa gesi. Katika mchakato wa harakati, fursa za uingizaji wa mchanganyiko wa mafuta na kutolewa kwa gesi za kutolea nje hufungua na kufungwa. Kubadilishana kwa gesi mbaya zaidi ikilinganishwa na injini nne za kiharusi ni drawback kuu ya injini hizo. Wakati wa gesi za kutolea nje, nishati hupotea kwa kiasi kikubwa.

Kwa sasa, injini za viharusi viwili hutumika katika mopeds, scooters, boti, misumeno ya petroli na magari mengine ya umeme wa chini.

Viharusi vinne

Kifaa cha aina hii ya injini ya mwako ndani ni tofauti kidogo na mipigo miwili. Kanuni ya operesheni pia ni tofauti kidogo. Kuna mipigo minne kwa kila mzunguko wa crankshaft.

Hatua ya kwanza ni usambazaji wa mchanganyiko unaoweza kuwaka kwenye silinda ya injini. Gari, chini ya ushawishi wa utupu, huvuta mchanganyiko kwenye silinda. Pistoni kwenye silinda wakati huu inashuka. Vali ya kuingiza imefunguliwa na petroli yenye atomi na hewa itaingia kwenye chumba cha mwako.

Kinachofuata ni kiharusi cha kubana. Valve ya ulaji inafunga na pistoni inasonga juu. Katika kesi hii, mchanganyiko katika silinda ni kwa kiasi kikubwa compressed. Kutokana na shinikizo, mchanganyikojoto juu. Shinikizo huongeza umakini.

Mzunguko wa tatu wa kufanya kazi unafuata. Wakati pistoni inakaribia kufikia nafasi yake ya juu, mfumo wa kuwasha huwashwa. Cheche inaruka kwenye mshumaa, na mchanganyiko huwaka. Kutokana na upanuzi wa papo hapo wa gesi na kuenea kwa nishati ya mlipuko, pistoni chini ya shinikizo huenda chini. Mzunguko huu katika uendeshaji wa motor nne-stroke ni moja kuu. Hatua zingine tatu haziathiri uundaji wa kazi na ni msaidizi.

Katika mzunguko wa nne, awamu ya kutoa huanza. Pistoni inapofika sehemu ya chini ya chumba cha mwako, vali ya kutolea nje hufunguka na gesi za kutolea nje hutoka kwanza kwenye mfumo wa moshi na kisha kwenye angahewa.

Hiki hapa ni kifaa na kanuni ya uendeshaji wa injini ya mwako ya ndani ya viharusi vinne, ambayo imesakinishwa chini ya vifuniko vya magari mengi.

Mifumo saidizi

Tulichunguza kifaa cha injini ya mwako wa ndani. Lakini motor yoyote haikuweza kufanya kazi ikiwa haikuwa na mifumo ya ziada. Tutazizungumzia hapa chini.

Kuwasha

Mfumo huu ni sehemu ya vifaa vya umeme. Imeundwa kutengeneza cheche zinazowasha mchanganyiko wa mafuta.

Mfumo unajumuisha betri na jenereta, kufuli ya kuwasha, koili na kifaa maalum - kisambazaji cha kuwasha.

Mfumo wa kuingiza

Ni muhimu ili injini iingie bila usumbufu wowotehewa. Oksijeni inahitajika kuunda mchanganyiko. Kwa yenyewe, petroli haitawaka. Ikumbukwe kwamba katika carburetors ulaji ni chujio tu na ducts hewa. Mfumo wa ulaji wa magari ya kisasa ni ngumu zaidi. Inajumuisha uingizaji hewa katika umbo la mabomba, kichungi, vali ya kukaba, na njia nyingi za kuingiza.

Mfumo wa nguvu

Kutokana na kanuni ya injini ya mwako wa ndani, tunajua kwamba injini inahitaji kuchoma kitu. Ni mafuta ya petroli au dizeli. Mfumo wa nishati hutoa usambazaji wa mafuta wakati wa uendeshaji wa injini.

Katika hali ya awali zaidi, mfumo huu una tanki, pamoja na njia ya mafuta, chujio na pampu, ambayo hutoa mafuta kwa kabureta. Katika magari ya sindano, mfumo wa nguvu unadhibitiwa na ECU.

Mfumo wa lubrication

Mfumo wa kulainisha ni pamoja na pampu ya mafuta, sump, chujio cha mafuta. Dizeli na vitengo vya nguvu vya petroli vyenye nguvu pia vina ubaridi wa kusafisha mafuta. Pampu inaendeshwa na crankshaft.

Hitimisho

Hii ndiyo injini ya mwako wa ndani. Tulichunguza kifaa na kanuni ya uendeshaji wake, na sasa ni wazi jinsi gari, chainaw au jenereta ya dizeli hufanya kazi.