Kaip veikia modernus variklis
Pasukite raktelį į uždegimą ir variklis užsiveda. Įstumiate dujas ir automobilis pajuda į priekį. Ištrauki raktelį ir variklis išsijungia. Taip veikia jūsų variklis, tiesa? Tai daug išsamesnė, nei daugelis iš mūsų supranta, o užkulisiai vyksta kiekvieną sekundę.
Vidinis jūsų variklio darbas
Jūsų automobilio variklis sudarytas iš dviejų pagrindinių komponentų: cilindrų bloko ir cilindro galvutės.
Variklio viršus vadinamas cilindro galvute. Jame yra vožtuvai, kurie atsidaro ir užsidaro, kad reguliuotų oro/kuro mišinio ir išmetamųjų dujų srautą iš atskirų cilindrų. Viename cilindre turi būti bent du vožtuvai: vienas įsiurbimui (nesudegusio oro ir kuro mišinio išleidimui į cilindrą) ir išmetimo (panaudoto oro ir kuro mišinio išleidimui iš variklio). Daugelis variklių naudoja kelis vožtuvus tiek įsiurbimui, tiek išmetimui.
Skirstomasis velenas yra pritvirtintas per cilindro galvutės vidurį arba viršuje, kad būtų galima valdyti vožtuvo veikimą. Skirstomojo veleno iškyšos, vadinamos skiltelėmis, verčia vožtuvus tiksliai atidaryti ir užsidaryti.
Skirstomasis velenas ir alkūninis velenas yra glaudžiai susiję. Jie turi veikti tinkamiausiu laiku, kad variklis iš viso veiktų. Jie yra sujungti grandine arba paskirstymo diržu, kad išlaikytų šį laiką. Skirstomasis velenas turi atlikti du pilnus apsisukimus kiekvienam alkūninio veleno apsisukimui. Vienas pilnas alkūninio veleno apsisukimas yra lygus dviem stūmoklio taktams jo cilindre. Galios ciklas – procesas, kuris iš tikrųjų gamina galią, reikalingą automobiliui pajudinti – reikalauja keturių stūmoklio taktų. Pažvelkime atidžiau, kaip stūmoklis veikia variklyje, ir keturis skirtingus etapus:
vartojimas: Norėdami pradėti darbo ciklą, pirmiausia varikliui reikia oro ir degalų mišinio, kuris patenka į cilindrą. Įsiurbimo vožtuvas atsidaro cilindro galvutėje, kai stūmoklis pradeda judėti žemyn. Kuro ir oro mišinys į cilindrą patenka maždaug 15:1 santykiu. Kai stūmoklis pasiekia eigos apačią, įsiurbimo vožtuvas užsidaro ir užsandarina cilindrą.
suspaudimas: Stūmoklis juda cilindre aukštyn, suslegdamas oro ir degalų mišinį. Stūmoklio žiedai sandarina stūmoklio šonus cilindre, neleidžiant prarasti suspaudimo. Kai stūmoklis pasiekia šio eigos viršūnę, cilindro turinys patiria didelį slėgį. Įprastas suspaudimas yra nuo 8:1 iki 10:1. Tai reiškia, kad mišinys cilindre yra suspaustas iki maždaug dešimtosios pradinio nesuspausto tūrio.
Maitinimo šaltinis: Kai suspaudžiamas cilindro turinys, žvakė uždega oro ir kuro mišinį. Yra kontroliuojamas sprogimas, kuris stumia stūmoklį žemyn. Jis vadinamas galios eiga, nes tai jėga, kuri suka alkūninį veleną.
Išmetimas: Kai stūmoklis yra savo eigos apačioje, atsidaro išmetimo vožtuvas cilindro galvutėje. Kai stūmoklis vėl pajuda aukštyn (pagal tuo pačiu metu vykstančius galios ciklus kituose cilindruose), cilindre sudegusios dujos per išmetimo vožtuvą išstumiamos aukštyn ir iš variklio. Kai stūmoklis pasiekia šio eigos viršūnę, išmetimo vožtuvas užsidaro ir ciklas prasideda iš naujo.
Pamąstyk apie tai: Jei jūsų variklis dirba tuščiąja eiga esant 700 aps./min. arba aps./min., tai reiškia, kad alkūninis velenas pilnai sukasi 700 kartų per minutę. Kadangi darbo ciklas vyksta kas antrą apsisukimą, kiekvieno cilindro cilindre kas minutę tuščiąja eiga įvyksta 350 sprogimų.
Kaip sutepamas variklis?
Alyva yra svarbus variklio veikimo skystis. Vidiniuose variklio komponentuose yra nedideli praėjimai, vadinami alyvos kanalais, per kuriuos išleidžiama alyva. Alyvos siurblys siurbia variklio alyvą iš alyvos bako ir priverčia ją cirkuliuoti per variklį, užtikrindamas sklandų tankiai supakuotų metalinių variklio komponentų darbą. Šis procesas ne tik sutepa komponentus. Jis apsaugo nuo trinties, sukeliančios per didelę šilumą, aušina vidines variklio dalis ir sukuria sandarų sandarumą tarp variklio dalių, pvz., tarp cilindrų sienelių ir stūmoklių.
Kaip susidaro kuro ir oro mišinys?
Oras į variklį įsiurbiamas dėl variklio veikimo metu susidarančio vakuumo. Orui patekus į variklį, kuro purkštukas purškia degalus, kurie susimaišo su oru santykiu maždaug 14.7:1. Šis mišinys įsiurbiamas į variklį kiekvieno įsiurbimo ciklo metu.
Tai paaiškina pagrindines vidines šiuolaikinio variklio funkcijas. Šio proceso metu veikia dešimtys jutiklių, modulių ir kitų sistemų bei komponentų, leidžiančių varikliui veikti. Didžioji dauguma keliuose važiuojančių automobilių turi variklius, kurie veikia taip pat. Kai galvojate apie tikslumą, kurio reikia norint, kad šimtai variklio komponentų veiktų sklandžiai, efektyviai ir patikimai nuvažiavus tūkstančius mylių per ilgus tarnavimo metus, pradedate vertinti inžinierių ir mechanikų darbą, padedantį jums pasiekti ten, kur jums reikia. eik.
