Iekšdedzes dzinējs vai iekšdedzes dzinējs ir visizplatītākais dzinēju veids, kas atrodams automašīnās. Neskatoties uz to, ka iekšdedzes dzinējs mūsdienu automašīnās sastāv no daudzām daļām, tā darbības princips ir ārkārtīgi vienkāršs. Sīkāk apskatīsim, kas ir iekšdedzes dzinējs un kā tas funkcionē automašīnā.
DVS kas tas ir?
Iekšdedzes dzinējs ir siltumdzinēja veids, kas daļu no ķīmiskās enerģijas, kas iegūta, sadegot degvielu, pārvērš mehāniskajā enerģijā, kas iedarbina mehānismus.
Iekšdedzes dzinējus iedala kategorijās pēc darba cikliem: divtaktu un četrtaktu. Tie atšķiras arī ar degvielas un gaisa maisījuma sagatavošanas metodi: ar ārējo (inžektori un karburatori) un iekšējo (dīzeļa agregāti) maisījuma veidošanu. Atkarībā no tā, kā enerģija tiek pārveidota dzinējos, tos iedala virzuļa, strūklas, turbīnas un kombinētās.
Galvenie iekšdedzes dzinēja mehānismi
Iekšdedzes dzinējs sastāv no ļoti daudziem elementiem. Bet ir pamata, kas raksturo tā darbību. Apskatīsim iekšdedzes dzinēja uzbūvi un tā galvenos mehānismus.
1. Cilindrs ir vissvarīgākā spēka agregāta daļa. Automobiļu dzinējiem parasti ir četri vai vairāk cilindri, sērijveida superautomobiļos līdz pat sešpadsmit cilindriem. Cilindru izvietojums šādos dzinējos var būt vienā no trim secībām: lineārs, V-veida un pretējs.
2. Aizdedzes svece rada dzirksteli, kas aizdedzina gaisa/degvielas maisījumu. Pateicoties tam, notiek sadegšanas process. Lai dzinējs darbotos "kā pulkstenis", dzirkstele jāpadod tieši īstajā laikā.
3. Arī ieplūdes un izplūdes vārsti darbojas tikai noteiktos laikos. Viens atveras, kad jāielaiž nākošā degvielas porcija, otrs, kad jāizlaiž izplūdes gāzes. Abi vārsti ir cieši aizvērti, kad dzinējs ir pakļauts kompresijas un degšanas gājieniem. Tas nodrošina nepieciešamo pilnīgu hermētiskumu.
4. Virzulis ir metāla daļa, kas veidota kā cilindrs. Virzulis cilindra iekšpusē pārvietojas uz augšu un uz leju.
5. Virzuļa gredzeni kalpo kā bīdāmās blīves virzuļa ārējai malai un cilindra iekšējai virsmai. To izmantošana ir saistīta ar diviem mērķiem:
Tie novērš degmaisījuma iekļūšanu iekšdedzes dzinēja karterī no sadegšanas kameras kompresijas un darba cikla momentos.
Tie novērš eļļas nokļūšanu sadegšanas kamerā no kartera, jo tur tā var aizdegties. Daudzas automašīnas, kas dedzina eļļu, ir aprīkotas ar vecākiem dzinējiem, un to virzuļu gredzeni vairs nav pareizi noslēgti.
6. Savienojošais stienis kalpo kā savienojošais elements starp virzuli un kloķvārpstu.
7. Kloķvārpsta virzuļu translācijas kustību pārvērš rotācijas kustībā.
8. Karteris atrodas ap kloķvārpstu. Tās apakšējā daļā (pannā) tiek savākts noteikts eļļas daudzums.
Iekšdedzes dzinēja darbības princips
Iepriekšējās sadaļās mēs apskatījām iekšdedzes dzinēja mērķi un konstrukciju. Kā jūs jau sapratāt, katram šādam dzinējam ir virzuļi un cilindri, kuru iekšpusē siltumenerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā. Tas savukārt liek automašīnai kustēties. Šis process atkārtojas ar pārsteidzošu ātrumu vairākas reizes sekundē. Sakarā ar to kloķvārpsta, kas iziet no dzinēja, nepārtraukti griežas.
Ļaujiet mums sīkāk apsvērt iekšdedzes dzinēja darbības principu. Degvielas un gaisa maisījums caur ieplūdes vārstu nonāk sadegšanas kamerā. Pēc tam to saspiež un aizdedzina no aizdedzes sveces dzirksteles. Degvielai degot, kamerā rodas ļoti augsta temperatūra, kas izraisa pārspiedienu cilindrā. Tas izraisa virzuļa pārvietošanos uz "nāves centru". Tādējādi viņš veic vienu darba kustību. Kad virzulis virzās uz leju, tas griež kloķvārpstu caur savienojošo stieni. Pēc tam, virzoties no apakšējā mirušā centra uz augšu, tas izspiež atkritumus gāzu veidā caur izplūdes vārstu tālāk mašīnas izplūdes sistēmā.
Gājiens ir process, kas notiek cilindrā vienā virzuļa gājienā. Šādu ciklu kopums, kas atkārtojas stingrā secībā un uz noteiktu laiku, ir iekšdedzes dzinēja darba cikls.
Ieplūde
Ieplūdes gājiens ir pirmais. Tas sākas virzuļa augšējā nāves centrā. Tas virzās uz leju, iesūcot degvielas un gaisa maisījumu cilindrā. Šis gājiens notiek, kad ieplūdes vārsts ir atvērts. Starp citu, ir dzinēji, kuriem ir vairāki ieplūdes vārsti. To tehniskie parametri būtiski ietekmē iekšdedzes dzinēja jaudu. Dažos dzinējos var regulēt laiku, kad ieplūdes vārsti ir atvērti. To kontrolē, nospiežot gāzes pedāli. Pateicoties šādai sistēmai, palielinās uzņemtās degvielas daudzums, un pēc tās aizdedzes ievērojami palielinās arī spēka agregāta jauda. Automašīna šajā gadījumā var ievērojami paātrināties.
Saspiešana
Otrais iekšdedzes dzinēja darba cikls ir kompresija. Kad virzulis sasniedz apakšējo miršanas punktu, tas paceļas. Sakarā ar to maisījums, kas iekļuvis cilindrā, tiek saspiests pirmā cikla laikā. Degvielas-gaisa maisījums tiek saspiests līdz sadegšanas kameras izmēram. Šī ir tā pati brīvā vieta starp cilindra augšdaļām un virzuli, kas atrodas tā augšējā nāves punktā. Šajā gājienā vārsti ir cieši aizvērti. Jo ciešāka ir izveidotā telpa, jo labāka ir iegūta kompresija. Ir ļoti svarīgi, kādā stāvoklī ir virzulis, tā gredzeni un cilindrs. Ja kaut kur ir spraugas, tad par labu kompresiju nevar būt runas, un līdz ar to barošanas bloka jauda būs ievērojami mazāka. Kompresijas apjoms nosaka barošanas bloka nolietojumu.
darba insults
Šis trešais pasākums sākas augšējā mirušajā punktā. Un šo vārdu viņš saņēma ne nejauši. Tieši šī cikla laikā dzinējā notiek procesi, kas iekustina automašīnu.Šajā gājienā ir pievienota aizdedzes sistēma. Tas ir atbildīgs par sadegšanas kamerā saspiestā gaisa un degvielas maisījuma aizdedzināšanu. Iekšdedzes dzinēja darbības princips šajā ciklā ir ļoti vienkāršs - sistēmas svece dod dzirksteli. Pēc degvielas aizdegšanās notiek mikrosprādziens. Pēc tam tas strauji palielinās tilpumā, liekot virzulim strauji kustēties uz leju. Vārsti šajā gājienā ir slēgtā stāvoklī, tāpat kā iepriekšējā.
Atbrīvot
Pēdējais iekšdedzes dzinēja cikls ir izplūdes gāze. Pēc gājiena virzulis sasniedz apakšējo miršanas punktu, un tad atveras izplūdes vārsts. Pēc tam virzulis virzās uz augšu un caur šo vārstu izvada izplūdes gāzes no cilindra. Šis ir ventilācijas process. Kompresijas pakāpe sadegšanas kamerā, pilnīga atkritumu izņemšana un nepieciešamais gaisa un degvielas maisījuma daudzums ir atkarīgs no tā, cik skaidri darbojas vārsts.
Pēc šī soļa viss sākas no jauna. Kas liek kloķvārpstai griezties? Fakts ir tāds, ka ne visa enerģija tiek tērēta automašīnas kustībai. Daļa enerģijas griež spararatu, kas inerciālo spēku iedarbībā griež iekšdedzes dzinēja kloķvārpstu, virzot virzuli uz nestrādājošiem cikliem.
Vai Tu zini? Lielākas mehāniskās slodzes dēļ dīzeļdzinējs ir smagāks par benzīna dzinēju. Tāpēc konstruktori izmanto masīvākus elementus. Bet šādu dzinēju resursi ir lielāki nekā benzīna kolēģiem. Turklāt dīzeļdegvielas transportlīdzekļi aizdegas daudz retāk nekā benzīna transportlīdzekļi, jo dīzeļdegviela nav gaistoša.
Priekšrocības un trūkumi
Esam uzzinājuši, kas ir iekšdedzes dzinējs, kā arī kāda ir tā uzbūve un darbības princips. Noslēgumā mēs analizēsim tā galvenās priekšrocības un trūkumus.
ICE priekšrocības:
1. Iespēja ilgstoši pārvietoties uz pilnas tvertnes.
2. Viegls svars un tvertnes tilpums.
3. Autonomija.
4. Daudzpusība.
5. Mērenas izmaksas.
6. Kompakti izmēri.
7. Ātrs sākums.
8. Spēja izmantot vairāku veidu degvielu.
ICE trūkumi:
1. Vāja darbības efektivitāte.
2. Spēcīgs vides piesārņojums.
3. Obligāta ātrumkārbas klātbūtne.
4. Enerģijas atgūšanas režīma trūkums.
5. Lielāko daļu laika strādā ar zemu slodzi.
6. Ļoti skaļš.
7. Kloķvārpstas ātrgaitas rotācija.
8. Neliels resurss.
Interesants fakts! Mazākais dzinējs ir izstrādāts Kembridžā. Tā izmēri ir 5 * 15 * 3 mm, un tā jauda ir 11,2 vati. Kloķvārpstas ātrums ir 50 000 apgr./min.
Abonējiet mūsu plūsmas
