Дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөг - онцлог, диаграмм, тайлбар

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Жолооч нар ядаж ерөнхийдөө хөдөлгүүр хэрхэн ажиллаж, ажилладагийг мэддэг байх ёстой. Ихэнх машинууд дөрвөн шатлалт, дөрвөн цилиндртэй хөдөлгүүртэй байдаг. Дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөгийг харцгаая. Машин хөдөлж байх үед ямар процесс явагддагийг хүн бүр мэддэггүй.

Үйл ажиллагааны ерөнхий зарчим

Хөдөлгүүр дараах байдлаар ажилладаг. Түлшний хольц нь шаталтын камерт орж, дараа нь поршений нөлөөн дор шахагдана. Дараа нь хольц нь гал авалцдаг. Энэ нь шаталтын бүтээгдэхүүн өргөжиж, поршений эсрэг түлхэж, цилиндрээс гарахад хүргэдэг.

Хоёр шатлалт хөдөлгүүрт тахир голын нэг эргэлт нь хоёр эргэлт болдог. Дөрвөн шатлалт поршений хөдөлгүүр нь тахир голын хоёр эргэлтээр ажлын мөчлөгийг дуусгадаг. Хөдөлгүүрүүд нь цаг хэмжигчээр тоноглогдсон байдаг. Энэ механизм юу вэ? Энэ нь түлшний хольцыг камерт оруулах, шаталтын бүтээгдэхүүнийг тэндээс гаргах боломжийг олгодог элемент юм. Хийн солилцоо нь хийгдэж байнатахир голын нэг эргэлтийн мөч. Поршений хөдөлгөөнөөс болж хийн солилцоо үүсдэг.

Түүх

Дөрвөн шатлалт мотортой төстэй анхны төхөөрөмжийг Феликче Матоцзи, Евгений Барсанти нар зохион бүтээжээ. Гэвч энэ шинэ бүтээл үнэхээр алдагдсан. Зөвхөн 1861 онд ижил төстэй төхөөрөмж патентлагдсан.

Мөн анхны ашиглах боломжтой хөдөлгүүрийг Германы инженер Николаус Отто бүтээжээ. Моторыг зохион бүтээгчийн нэрээр нэрлэсэн бөгөөд дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрийн ажиллах циклийг мөн инженерийн нэрээр нэрлэсэн.

Дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрүүдийн гол ялгаа

Хоёр шатлалт хөдөлгүүрт поршений болон цилиндрийн гол, тахир гол, холхивч, шахалтын цагиргийг түлшинд нэмсэн тосоор тосолно. Дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрт бүх эд ангиудыг газрын тосны ваннд суурилуулсан. Энэ бол мэдэгдэхүйц ялгаа юм. Тиймээс дөрвөн шатлалт төхөөрөмжид тос, бензин холих шаардлагагүй.

Системийн давуу тал нь цилиндрийн толин тусгал болон дуу намсгагчийн ханан дээрх нүүрстөрөгчийн хуримтлалын хэмжээ хамаагүй бага байдаг. Өөр нэг ялгаа нь хоёр шатлалт хөдөлгүүрт шатамхай хольц нь яндангийн хоолойд ордог.

Хөдөлгүүр ажиллаж байна

Хөдөлгүүрийн төрлөөс үл хамааран түүний ажиллах зарчим ижил байна. Өнөөдөр карбюраторт хөдөлгүүр, дизель, тарилга байдаг. Бүх загварууд ижил дөрвөн цохилтын циклийг ашигладаг. Хөдөлгүүр дотор ямар процессууд явагдаж, түүнийг хөдөлгөж байгааг нарийвчлан харцгаая.

Дөрвөн харвалт нь дөрвөн ажлын мөчлөгийн дараалал юм. Шатаах камерт шатамхай хольц орох үед мөчлөгийг ихэвчлэн эхлэл гэж үздэг. Хэдийгээр хөдөлгүүрийн урсгалын явцад бусад үйлдлүүд явагддаг боловч заасан мөчлөг нь нэг ажлын процесс юм. Жишээлбэл, шахалтын цус харвалт нь зөвхөн шахалт биш юм. Энэ хугацаанд хольц нь цилиндрт холилдож, хий үүсч эхэлдэг, энэ нь гал авалцдаг.

Хөдөлгүүрийн бусад үе шатуудын талаар ижил зүйлийг хэлж болно. Энд хамгийн чухал зүйл бол дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөгийг илүү сайн ойлгох, хялбарчлах янз бүрийн процессуудыг зөвхөн дөрвөн мөчлөгт задалдаг явдал юм.

Хэрэглээ

Тиймээс эрчим хүчний нэгжийн шаталтын камерт түлшний хольцын шаталтын урвалаас эрчим хүч хувиргах циклүүд эхэлдэг. Энэ тохиолдолд поршений хамгийн дээд цэгт (TDC байрлал), дараа нь доошоо хөдөлдөг. Үүний үр дүнд хөдөлгүүрийн шатаах камерт вакуум үүсдэг. Түүний нөлөөн дор шатамхай шингэн нь түлшийг сордог. Оролтын хавхлага нээлттэй байрлалд, яндангийн хавхлага хаалттай байна.

Поршин доош хөдөлж эхлэхэд түүний дээрх хэмжээ нэмэгдэнэ. Энэ нь эвдрэлийг үүсгэдэг. Энэ нь ойролцоогоор 0.071-0.093 МПа байна. Тиймээс бензин нь шаталтын камерт ордог. Тарилгын хөдөлгүүрт түлшийг хушуугаар шахдаг. Холимог цилиндрт орсны дараа түүний температур 75-125 градус байж болно.

Цилиндрийг түлшний хольцоор хэр хэмжээгээр дүүргэхийг дүүргэх хүчин зүйлээр тодорхойлно. Учир нькарбюраторын тэжээлийн системтэй хөдөлгүүрт энэ үзүүлэлт 0.64-0.74 байна. Коэффициент өндөр байх тусам мотор илүү хүчтэй болно.

Шахалт

Шатаах камерыг бензиний уур, агаарын шатамхай хольцоор дүүргэсний дараа тахир гол эргэвэл поршений доод байрлал руу буцаж эхэлнэ. Энэ үед оролтын хавхлага хаагдаж эхэлнэ. Мөн төгсөлт хаагдсан хэвээр байх болно.

Ажлын цус харвалт

Энэ нь дөрвөн шатлалт дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн гурав дахь харвалт юм. Энэ нь эрчим хүчний нэгжийн үйл ажиллагаанд хамгийн чухал юм. Хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны энэ үе шатанд түлшний шаталтын энерги механик энерги болж хувирдаг бөгөөд энэ нь тахир голыг эргүүлэхэд хүргэдэг.

Поршин TDC-д ойр байх үед шахалтын үед ч түлшний хольц нь хөдөлгүүрийн оч залгуураар хүчээр асдаг. Шатахууны цэнэг маш хурдан шатдаг. Энэ мөчлөг эхлэхээс өмнө шатсан хийнүүд нь хамгийн их даралтын утгатай байдаг. Эдгээр хий нь хөдөлгүүрийн шаталтын камерын багахан эзэлхүүнд шахагдсан ажлын шингэн юм. Поршений доош хөдөлж эхлэхэд хийнүүд эрчимтэй тэлж эрчим хүч ялгаруулж эхэлдэг.

Дөрвөн цилиндртэй хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөгийн бүх цохилтуудаас энэ нь хамгийн ашигтай нь юм. Энэ нь нэгжийн ачаалал дээр ажилладаг. Зөвхөн энэ үе шатанд тахир гол нь хурдатгалын хурдатгал авдаг. Бусад бүх тохиолдолд мотор нь эрчим хүч үүсгэдэггүй, харин ижил тахир голоос зарцуулдаг.

Гарах

Үйлдэл хийснийхээ дарааАшигтай ажлын хийнүүд бол түлш-агаарын хольцын шинэ хэсгийг гаргахын тулд цилиндрийг орхих ёстой. Энэ бол дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрийн сүүлчийн цохилт юм.

Энэ үе шатанд байгаа хийнүүд атмосферийн даралтаас хамаагүй өндөр даралттай байна. Циклийн төгсгөлд температур ойролцоогоор 700 градус хүртэл буурдаг. Тахир гол нь бүлүүрийг TDC руу холбогч саваагаар шилжүүлдэг. Дараа нь яндангийн хавхлага нээгдэж, хий нь яндангийн системээр дамжин агаар мандалд ордог. Даралтын хувьд эхэндээ л өндөр байдаг. Циклийн төгсгөлд 0.120 МПа хүртэл буурдаг. Мэдээжийн хэрэг, цилиндр дэх шаталтын бүтээгдэхүүнийг бүрэн арилгах боломжгүй юм. Тиймээс дараагийн оролтын үед тэдгээрийг түлшний хольцтой холино.

Ажлын захиалга

Тайлбарласан алхмууд нь дөрвөн шатлалт бензин хөдөлгүүрийн ажиллах мөчлөгийг бүрдүүлдэг. Поршений хөдөлгүүрт мөчлөг ба процессуудын хооронд хатуу захидал харилцаа байхгүй гэдгийг та ойлгох хэрэгтэй. Үүнийг эрчим хүчний нэгжийн үйл ажиллагааны явцад хийн хуваарилах механизмын үе шатууд болон хавхлагуудын төлөв байдал нь өөр өөр хөдөлгүүрт поршений хөдөлгөөнд огт өөр байдлаар давхцах болно гэдгийг хялбархан тайлбарлаж болно.

Ямар ч цилиндрт дөрвөн шатлалт карбюраторт хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөг ийм байдлаар явагддаг. Хөдөлгүүрийн шаталтын камер бүр нь поршений хүчийг авдаг нэг тахир голыг эргүүлэхэд шаардлагатай.

Энэ ээлжийг ажлын захиалга гэж нэрлэдэг. Энэхүү захиалгыг эрчим хүчний нэгжийн дизайны үе шатанд camshaft болон crankshaft-ийн онцлог шинж чанаруудаар дамжуулан тогтоодог. Тэр биш байнамеханизмын үйл ажиллагааны явцад гарсан өөрчлөлт.

Ажлын дарааллыг хэрэгжүүлэх нь гал асаах системээс лаа руу ирж буй очуудыг ээлжлэн солих замаар гүйцэтгэдэг. Тиймээс дөрвөн цилиндртэй хөдөлгүүр нь 1, 3, 4, 2 ба 1, 2, 4, 3 гэсэн дарааллаар ажиллах боломжтой.

Хөдөлгүүрийн цилиндрүүд ямар дарааллаар ажиллаж байгааг машины зааварчилгаанаас мэдэж болно. Заримдаа блокийн биед үйл ажиллагааны дарааллыг зааж өгдөг.

Дөрвөн шатлалт карбюраторт хөдөлгүүр эсвэл өөр бусад хөдөлгүүр ингэж ажилладаг. Цахилгаан хангамжийн систем нь нэгжийн үйл ажиллагааны зарчимд нөлөөлөхгүй. Ганц ялгаа нь карбюратор нь механик эрчим хүчний систем бөгөөд тодорхой сул талуудтай бөгөөд форсункийн хувьд эдгээр сул талууд нь системд байдаггүй.

Дизель хөдөлгүүр

Дөрвөн шатлалт дизель хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөг нь карбюраторт хөдөлгүүрийн мөчлөгтэй ижил үйл явцын дараалал юм. Ялгаа нь мөчлөг хэрхэн үргэлжилж байгаа, түүнчлэн хольц үүсэх, гал асаах үйл явцын ялгаатай байдлаас хамаарна.

Дизель хөдөлгүүрийн харвалт

Поршин доош хөдөлж байх үед хийн хуваарилах механизм нь хэрэглээний хавхлагыг нээдэг. Тодорхой хэмжээний агаар шаталтын камерт ордог. Цилиндр дэх температур ойролцоогоор 80 градус байна. Дизель хөдөлгүүрт эрчим хүчний систем нь бензин карбюраторт хөдөлгүүрээс эрс ялгаатай. Жишээлбэл, тэдгээрийн гидравлик эсэргүүцэл бага, даралт бага зэрэг нэмэгддэг.

Дизель шахалтын цохилт

Ажлын энэ үе шатанд поршенийшаталтын камерт TDC рүү дээшээ явдаг. Машины хөдөлгүүрийн хоёр хавхлага хаалттай төлөвт байна. Поршений үйл ажиллагааны үр дүнд цилиндрт агаар шахагдана. Дизель хөдөлгүүрт шахалтын харьцаа нь бензин хөдөлгүүртэй харьцуулахад өндөр бөгөөд цилиндр доторх даралт 5 МПа хүрч чаддаг. Шахсан агаар ихээхэн халдаг. Температур нь 700 градус хүрч болно. Энэ нь түлшийг асаахад зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь цилиндр бүрт суурилуулсан хушуугаар дамжуулан дизель хөдөлгүүрт нийлүүлдэг. Өвлийн улиралд гэрэлтүүлэгчийг ашигладаг. Тэд хүйтэн хольцыг урьдчилан халаана. Энэ нь өвлийн улиралд хөдөлгүүрийг асаахад хялбар болгодог. Гэхдээ бүх машинд ийм систем байдаггүй.

Дизель хөдөлгүүр дэх хийн тэлэлтийн харвалт

Дизель хөдөлгүүрийн бүлүүр тахир голын дээд цэгт 30 орчим градус хүрч амжаагүй байхад тарилгын насос нь цорго дундуур цилиндрт өндөр даралттай түлш нийлүүлдэг. 18 МПа-ын утга шаардлагатай бөгөөд ингэснээр түлшийг сайтар цацаж, цилиндрийн бүх эзлэхүүнд тарааж болно.

Цаашилбал, өндөр температурын нөлөөн дор түлш хурдан шатаж, шатдаг. Поршений хамгийн доод цэг рүү шилждэг. Энэ мөчид цилиндр доторх температур ойролцоогоор 2000 градус байна. Циклийн төгсгөлд температур буурдаг.

Дизель яндан

Энэ үе шатанд яндангийн хавхлага нээлттэй, поршений дээд цэг рүү шилждэг. Шаталтын бүтээгдэхүүнийг цилиндрээс хүчээр зайлуулдаг. Дараа нь тэд яндангийн олон талт руу явдаг. Үүний дараа ажилланакатализатор асаалттай байна. Өндөр температурт дамжин өнгөрөх хий нь цэвэршдэг. Цэвэр, хор хөнөөлгүй хий аль хэдийн агаар мандалд цацагдсан. Дизель тээврийн хэрэгсэлд тоосонцор шүүлтүүрийг нэмж суурилуулсан. Мөн хий цэвэршүүлэхэд тусалдаг.

Дүгнэлт

Дөрвөн шатлалт хөдөлгүүрийн ажлын мөчлөг хэрхэн явагддагийг бид нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийсэн (энэ нь цахилгаан станцын тахир голын хоёр эргэлтийг шаарддаг). Мөн мөчлөг өөрөө олон янзын процессуудыг агуулдаг.