Injini ya mwako wa ndani inayorudishwa: ufafanuzi, uainishaji na kanuni ya uendeshaji

2024 Mwandishi: Erin Ralphs | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-19 19:12

Kwa zaidi ya miaka mia moja duniani, kitengo kikuu cha nishati katika magari yote ya magurudumu kimekuwa injini ya mwako wa ndani ya pistoni. Ikionekana mwanzoni mwa karne ya 20 na kuchukua nafasi ya injini ya mvuke, injini ya mwako wa ndani katika karne ya 21 inabakia kuwa aina ya faida zaidi ya motor katika suala la uchumi na ufanisi. Hebu tuchunguze kwa undani zaidi jinsi aina hii ya injini ya mwako wa ndani inavyofanya kazi, jinsi inavyofanya kazi, tujue injini nyingine za pistoni ni zipi.

Ufafanuzi, vipengele vya ICE

Katika mchakato wa maendeleo ya sayansi na teknolojia, muundo wa injini za mwako wa ndani umeboreshwa kila mara. Injini ziliweza kudhibitisha ufanisi wao. Hivi ndivyo injini za mwako wa ndani za pistoni zilionekana na, kama spishi ndogo, kabureta na injini za sindano. Injini za dizeli, pistoni ya mzunguko na vitengo vya turbine ya gesi vinaweza kutofautishwa.

ICES za petroli

Injini ya kawaida ya pistoni ina chemba ya mwako wa ndani. Hii ni silinda ndani ya block ya injini. Wakati mafuta yanawaka, nishati hutolewa, ambayo inabadilishwa kuwa harakati ya mitambo ya crankshaft. Kutokana na harakati za kutafsiri za pistoni, ambazo hufanya kazi kwenye mfumo wa vijiti vya kuunganisha na crankshaft, flywheel inazunguka. Unaweza kupata maelezo zaidi kuhusu muundo katika injini ya mwako ya ndani ya pistoni ya GOST inayolingana.

Injini ya mwako wa ndani ya kabureta ni tofauti kwa kuwa mchanganyiko unaofanya kazi wa mafuta na hewa hutayarishwa katika kifaa maalum - kabureta. Mchanganyiko huingizwa kwenye mitungi kwa utupu. Kisha huwashwa na plagi ya cheche.

ICE ya sindano ina muundo wa kisasa zaidi. Hapa, badala ya kifaa cha jadi cha mitambo, mfumo wa nguvu una nozzles za elektroniki. Wanawajibika kwa kuingiza viwango kamili vya mafuta moja kwa moja kwenye mitungi ya injini.

ICE za dizeli

Injini ya mwako wa ndani ya pistoni ya dizeli ina tofauti fulani za kimuundo na msingi kutoka kwa injini za mwako za ndani za petroli.

Ikiwa cheche kutoka kwa mshumaa hutumika kuwasha katika kitengo cha petroli, basi kanuni tofauti hufanya kazi katika injini za dizeli na hakuna mishumaa isipokuwa mwanga. Mafuta ya dizeli huingia kwenye mitungi kwa njia ya sindano, huchanganyika na hewa, na kisha mchanganyiko mzima unakandamizwa, matokeo yake huwaka hadi joto la mwako.

Bastola ya rota

Injini ya bastola ya Rotary muhimuinatofautiana na ICE ya jadi. Gesi hufanya kazi kwa sehemu maalum na vipengele. Kwa hiyo, chini ya ushawishi wa gesi, rotor inayohamishika huenda kwenye chumba maalum katika sura ya takwimu ya nane. Chumba hufanya kazi za pistoni, wakati na crankshaft. Kamera ina umbo la nane.

Vizio vilivyounganishwa

Katika injini za mwako za ndani za turbine ya gesi, nishati ya joto hubadilishwa kuwa nishati ya mitambo kutokana na mzunguko wa rota maalum yenye blade maalum. Rota hii huendesha shimoni la turbine.

Pistoni maalum na injini za mwako za ndani zilizounganishwa (na hizi ni injini za turbine ya gesi na injini za mzunguko) zinaweza kuingizwa kwa usalama kwenye kitabu chekundu. Leo, Mazda ya Kijapani pekee hufanya injini ya pistoni ya rotary. Crysler aliwahi kutoa mfululizo wa majaribio wa injini za mwako za ndani za turbine ya gesi, lakini hii ilikuwa katika miaka ya 60 na hakuna kitengeneza kiotomatiki kilichorejea kwenye toleo hili hadi leo.

Katika Umoja wa Kisovieti, injini za mwako za ndani za turbine ya gesi ziliwekwa kwenye mizinga na meli za kutua, hata hivyo, hata huko iliamuliwa baadaye kuachana na vitengo vya muundo huu.

Kifaa cha ICE

Injini ni utaratibu mmoja. Inajumuisha kizuizi cha silinda, sehemu za utaratibu wa kishindo, utaratibu wa kuweka saa, mifumo ya sindano na kutolea nje.

Chumba cha mwako kiko ndani ya kizuizi cha silinda, ambapo mchanganyiko wa hewa ya mafuta huwashwa moja kwa moja, na bidhaa za mwako huwasha bastola. Kwa njia ya crankutaratibu, nishati ya mwako wa mafuta huhamishiwa kwenye crankshaft. Utaratibu wa kuweka muda ni muhimu ili kuhakikisha kufungua na kufunga kwa wakati kwa vali za kuingiza na kutolea nje.

Kanuni ya uendeshaji

Injini inapowashwa, mchanganyiko wa mafuta na hewa hudungwa ndani ya mitungi kupitia vali ya kuingiza umeme na kuwashwa na cheche kwenye plagi ya cheche inayotolewa na mfumo wa kuwasha. Wakati wa mwako, gesi huundwa. Wakati upanuzi wa mafuta unapotokea, shinikizo la ziada husababisha bastola kusogea, na hivyo kuzungusha nyufa.

Uendeshaji wa injini za pistoni ni wa mzunguko. Katika mzunguko wa injini ya mwako wa ndani ya pistoni, kunaweza kuwa na mizunguko miwili hadi minne. Mzunguko wakati wa uendeshaji wa motor hurudiwa mara mia kadhaa kwa dakika moja. Kwa hivyo crankshaft inaweza kuzunguka kila wakati.

ICE ya viharusi viwili

Injini inapowashwa, pistoni inaendeshwa na mzunguko wa crankshaft. Pistoni inapofika sehemu ya chini kabisa na kuanza kusogea juu, silinda itatolewa kwa mchanganyiko wa hewa ya mafuta.

Wakati wa kusogezwa juu, bastola itaanza kubana mchanganyiko. Wakati pistoni inafikia nafasi yake ya juu, cheche itatolewa. Mchanganyiko wa mafuta-hewa utawaka. Ikipanuka, gesi zitasukuma pistoni chini.

Kwa wakati huu, vali ya kutolea nje itafunguka, ambapo bidhaa za mwako zinaweza kutoka kwenye chemba. Kisha tena kufikia kituo cha chini kilichokufa, pistoni itaanza safari yake ya TDC. Michakato hii yote hufanyika katika mapinduzi moja ya crankshaft.

Linipistoni itaanza harakati mpya, valve ya ulaji itafungua na sehemu mpya ya mchanganyiko wa mafuta-hewa itachukua nafasi ya gesi za kutolea nje. Mchakato wote utaanza upya. Injini ya mwako wa ndani ya pistoni mbili hufanya harakati chache kuliko moja ya viharusi nne. Hupunguza hasara ya msuguano lakini hutoa joto zaidi.

Mbinu ya usambazaji wa gesi inabadilishwa na bastola. Pistoni inaposonga, bandari za kuingiza na kutolea nje kwenye kizuizi cha silinda hufungua na kufungwa. Ikilinganishwa na kitengo cha nguvu cha viharusi vinne, kubadilishana gesi katika injini ya kiharusi mbili ni drawback kubwa. Ufanisi na nishati hupotea wakati gesi za moshi hutolewa.

Licha ya hitilafu hii ya injini za mwako za ndani za pistoni zenye viharusi viwili, hutumika katika mopeds, scooters, kama injini za nje, kwenye misumeno ya minyororo.

Injini ya mwako wa ndani ya viharusi vinne

ICE ya viharusi vinne haina hasara ya injini ya viharusi viwili. Motors vile huwekwa kwenye magari mengi na vifaa vingine. Uingizaji na kutolea nje kwa gesi za kutolea nje ni mchakato tofauti, na haujaunganishwa na ukandamizaji, ingawa injini ya mwako wa ndani ya pistoni hufanya kazi kutokana na kuwaka kwa mchanganyiko. Uendeshaji wa motor hupatanishwa na utaratibu wa usambazaji wa gesi - valves hufungua na kufunga kwa usawa na kasi ya crankshaft. Uingizaji wa mchanganyiko wa mafuta unafanywa tu baada ya kuondoka kabisa kwa gesi za kutolea nje.

Faida za injini za mwako wa ndani

Inafaa kuanza na injini maarufu - in-linevitengo vya silinda nne. Miongoni mwa faida ni pamoja, uzani mwepesi, kichwa cha silinda moja, udumishaji wa hali ya juu.

Kati ya aina zote za injini za mwako wa ndani, injini za boxer pia zinaweza kutofautishwa. Wao si maarufu sana kutokana na kubuni ngumu zaidi. Wao hutumiwa hasa katika magari ya mbio. Miongoni mwa faida - bora ya msingi na sekondari kusawazisha, na hivyo kazi laini. Kuna mkazo mdogo kwenye crankshaft. Kama matokeo, kuna upotezaji mdogo wa nguvu. Injini ina kituo cha chini cha mvuto na gari hushikana vyema zaidi.

Injini za ndani za silinda sita zimesawazishwa kikamilifu, na kitengo chenyewe hufanya kazi vizuri sana. Licha ya idadi kubwa ya mitungi, gharama ya uzalishaji sio juu sana. Unaweza pia kuangazia udumishaji.

Hasara za injini za mwako wa ndani

Hasara kuu ya injini za mwako za ndani zinazorudishwa bado si sumu na kelele, lakini ufanisi duni. Katika injini ya mwako wa ndani, 20% tu ya nishati hutumiwa kwenye kazi halisi ya mitambo. Kila kitu kingine kinatumika inapokanzwa na michakato mingine. Injini pia hutoa dutu hatari kwenye angahewa, kama vile oksidi za nitrojeni, monoksidi kaboni na aldehidi mbalimbali.