Іштен жанатын қозғалтқыштары

Дайындаған: Аманеглді Д.

ЧС-19-1

Тексерген: Шугаепов А.

02 Қараша

2020 жыл

Мазмұны

1. Тарихы

2. Түрлері

3. Іштен жанатын қозғалтқыштардың негізгі элементтері

4. Іштен жану қозғалтқышың жұмыс циклдері

5. Дереккөздер

ДОБАВИТЬ НИЖНИЙ КОЛОНТИТУЛ

Тарихы

Іс жүзінде жарамды алғашқы газдық Іштен жану қозғалтқышын француз механигі Этьен Ленуар құрастырды (1860) .

1876 жылы неміс өнертапқышы Николаус Аугуст Отто жетілдірілген 4 тактілі газдық Іштен жану қозғалтқышын жасады. Бу машиналы қондырғымен салыстырғанда Іштен жану қозғалтқышы қарапайым (Іштен жану қозғалтқышыта энергияны түрлендіргіш бір буын - бу қазанды агрегат болмайды), жинақы, қуат бірлігіне келетін массасы аз әрі тиімді болып келеді. Бірақ Іштен жану қозғалтқышына жоғары сапалы отын (газ, мұнай) қажет.

1880 жылы Ресейде Огнеслав Степанович Костович алғашқы бензинді-карбюраторлы қозғалтқышты құрастырды.

1897 жылы нем. инженері Рудольф Дизель сығылу нәтижесінде тұтанатын қозғалтқышты ұсынды. Бұл қозғалтқышты Петербургтегі Л. Нобель зауытында жетілдіру нәтижесінде 1898 - 1899 жылдары отын ретінде мұнайды пайдалану мүмкіндігі туды.

1901 жылы АҚШ-та Іштен жану қозғалтқышы орнатылған тұңғыш трактор жасалды. Ағайынды Орвил және Уилбур Райтар 1903 жылы Іштен жану қозғалтқышы орнатылған алғашқы ұшақты, сол жылы орыс инженерлері “Вандал” кемесіне Іштен жану қозғалтқышын орнатып, тұңғыш теплоходты жасады.

1924 жылы Яков Модестович Гаккельдің жобасы бойынша Санкт-Петербургте тепловоз құрастырылды. Отынның түріне қарай Іштен жану қозғалтқышы сұйық отынды және газ отынды қозғалтқыш болып бөлінеді.

Түрлері

Іштен жанатын қозғалтқыштар, былай топтастырылады: қоспа пайда болу тәсілдеріне байланысты және қоспаның тұтануына, сығылу дәрежесінің шамасына, цилиндрдің таза зарядпен толу тәсіліне, отынды пайдалану түріне, құрылмалықты ерекшелігіне және пайдалану мақсаты бойынша бөлінеді.

Жанушы қоспаның пайда болу тәсілі бойынша, былай ажыратады:

а) қозғалтқыштағы сыртқы қоспаның пайда болуымен, онда, цилиндрде, жанғыш қоспамен толтырылады да, оның құрамында, отын мен ауа болады. Қоспаның пайда болуы, жұмысшы цилиндірінің сыртында өтеді. Оларға жататындары: карбюраторлы және газды қозғалтқыштар;

б) қозғалтқыштардағы ішкі қоспаның пайда болуымен, онда, цилиндр, ауа және отынмен толтырылады. Олар цилиндірде пайда болады. Оған жататыны - цилиндр. Қос тактылы процесстегі, сыртқы қоспаның құрылуы кезіндегісі, шектелген түрінде қолданылады, себебі, жанғыш қоспамен цилиндірді үрлеу кезінде - 30% дейінгі отын, пайдасыз түрде жоғалады.

Жанғыш қоспаның тұтандыру тәсілі бойынша, былай ажыратады:

а) сығылудан (дизельдер) қозғалтқыштағы тұтануы. Бұл қозғалтқыштарда, отын, сығылған ауаның, жоғарғы температурасы әсерінен, өздігінен тұтанады;

б) қозғалтқышты, электр ұшқынымен ықтиярсыз тұтандыру (бензинді және газды) ;

Сығылу дәрежесі бойынша (сығылу дәрежесі, жұмысшы денесінің көлемінің бастапқы сығылуының, камера көлемінің сығылуына қатынасы) . Сығылу дәрежесіне байланысты, қозғалтқыштар жоғарғы (ε=12 . . . 18) және төменгі (ε=4 . . . 9) сығылуы болып ажыратылады.

Жұмысшы цилиндірін, жаңа зарядпен толтыру тәсілі бойынша: а) үрлеусіз қозғалтқыштар, оларға, ауаны кіргізу немесе жанғыш қоспаларды (жаңа зарядты) кіргізу, піспек жүрісінің copy кезінде, цилиндірдегі сиретілу есебінен іске асырылады; б) қозғалтқышты үрлеумен, онда, ауа кіргізу немесе жұмысшы цилиндірге жанғыш қоспаны кіргізу, сығымдағыштың қысым жасауымен өтеді, негізгі мақсаты - жаңа зарядты енгізу, сол арқылы, қозғалтқыштың жоғарғы қуатын алу. (Отынды қолдану түрі бойынша, қозғалтқыштар - сұйық отынмен, газ түріндегі және аралас отын болып, бөлінеді (газсұйықты қозғалтқыштар) . Газсұйықты қозғалтқыштардың, негізгі отыны - жанғыш газ, ал жанғыш қоспаның тұтануына арналған тұтатқыш - сұйық отын.

Құрылмалық (конструктивті) нышаны бойынша: а) цилиндірлерінің орналасуы бойынша: цилиндірлердің қатар орналасуының - тік, горизонталды; V-түріндегісі; жұлдызша түріндегі және т. б болып бөлінеді; б) цилиндірлер саны бойынша - бір цилиндірлі және көп цилиндірлі; в) піспек қозғалысын беру тәсілі бойынша - біліксіз, онда, піспектің қайтымды, үдемелі қозғалысы, айналушыға түрленбейді, тікелей ауаны сығуға беріледі (біліксіз дизель - сығымдағыш) немесе турбинаның газды жетегі (газдың біліксіз генераторы) және білікті, ондағы піспек қозғалысы, бұлғақ пен айқалшық көмегімен, білікті айналдыру қозғалысы түрленеді; г) айналу жиілігі бойынша: баяу жүрісті, артық айналу жиілікті, тез жүргізгішті. Қозғалтқыштың тез жүргізгіштігін, піспектің Сm орташа жылдамдығы бойынша анықтайды, (м/с) . Піспек жүрісін S деп, белгілеп, м; n - қозғалтқыштың иілмелі білігінің айналу жиілігі, мин−1, табамыз: Сm = 2Sn/60 = Sn/30. Есептелінеді, Сm=3 . . . 5 м/с кезінде - қозғалтқыш баяу жүргіш; Сm=6 . . . 8 м/с - жоғары жиілікті айналу; Сm=10 . . . 12 м/с - тез жүргізгішті. Есепке алу керек, піспектің аз жүрісі кезінде, бірақ, жоғарғы айналу жиілігінде, қозғалтқыш тек қана көп айналғышты болады, бірақ, тез жүргізгішті болмай, ол да, сондай, аз айналғышты, піспек жүрісі үлкен болады, тез жүргізгішті болуы мүмкін емес. Пайдалану мақсаты бойынша - қозғалтқыштар тұрақты автотракторлы, кеме, тепловозды, авиациялы, ғарышты және т. б

Іштен жанатын қозғалтқыштардың негізгі элементтері

Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышы білігінің айналу шапшаңдығы әдетте 3000 - 7000 айн/мин-қа тең. Жарыс автомобилі мен мотоцикл қозғалтқыштарының жиілігі 15000 айн/мин, кейде одан да жоғары болады. Массасы бойынша жанғыш қоспадағы ауаның бензин буымен арақатынасы - 15:1 шамасында. Қозғалтқыш жанғыш қоспадағы ауаның бензин буымен салыстырғандағы үлесі 18:1-ден төмен және 12:1-ден жоғары болса ғана жұмыс істейді. Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының қуатын цилиндрге берілетін қоспа мөлшерін өзгерту арқылы реттеуге болады. Айналу жиілігінің жоғары болуы, қоспадағы отын мен ауаның тиімді қатынасы қозғалтқыш қуатын арттыруға әсерін тигізеді. Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышы цилиндрінің диаметрін үлкейтсе, қозғалтқыш детонацияға бейім келеді. Сондықтан қозғалтқыш цилиндрінің диаметрін үлкен етіп жасамайды. Ең қуатты 4 тактілі карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышының қуаты 600 квт (800 а. к. ) . Мотоцикл карбюраторының 2 және 4 тактілі Іштен жану қозғалтқышытарының қуаты 3, 5 - 45 квт-қа (5 - 60 а. к. ) тең. Авиациялық поршеньді қозғалтқыштардың қуаты 1100 квт-қа (1500 а. к. ) жетеді. Карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышы - әр түрлі тораптар мен жүйелерден құралған күрделі агрегат.

Қозғалтқыш қаңқасы - механизмдер мен жүйелерге тиянақ (база) болатын қозғалмайтын бөлшектер тобы. Оған картер блогы, цилиндрлер, иінді білік подшипниктерінің қақпақтары, картер блогының алдыңғы және артқы беттері, сондай-ақ май құйылатын астау мен бірқатар ұсақ бөлшектер жатады. Қозғалыс механизміне цилиндрдегі газ қысымын қабылдайтын және сол қысымды қозғалтқыштың иінді білігінің айналдырушы моментіне түрлендіретін қозғалмалы бөлшектер жатады. Оның құрамына поршень, шатун, иінді білік пен маховик кіреді. Газ тарату механизмі жанғыш қоспаны тиісті цилиндрге дер кезінде беру және пайдаланылған газды сыртқа шығару қызметін атқарады. Бұл механизм құрамына жұдырықшалы білік, итергіш, штанга, клапанды ашатын күйенте мен оны жабатын серіппелер жатады. Майлау жүйесі үйкеліске түсетін беттерге жағар май жеткізетін агрегат пен арналар жүйесінен тұрады. Суыту жүйесі сұйықты немесе ауалы болуы мүмкін. Сұйық арқылы суытқыш сұйықпен (су, антифриз) толтырылған цилиндр астарларынан, сорғыдан, радиатордан (сұйық желдеткіш тудыратын ауа ағынымен суытылып отырады) және су температурасын реттеп отыратын құрылғыдан құралады. Ауамен суыту цилиндрлерді желдеткішпен не ауа ағынымен (мотоциклде) үрлеуге негізделген. Қоректендіру жүйесі қозғалтқыштың жұмыс режиміне сәйкес белгілі пропорцияда әрі қозғалтқыштың қуатына сәйкес қажетті мөлшерде отын мен ауадан жанғыш қоспа дайындау қызметін атқарады. Бұл жүйе отын багынан, айдамалау сорғысынан, сүзгіден, түтіктер мен карбюратордан құралады. Тұтандыру жүйесі жану камерасындағы жанғыш қоспаны тұтандыратын ұшқын тудыру үшін қажет. Бұл жүйенің құрамына ток көздері - аккумулятор мен генератор, үзгіш енеді. Оталдыру жүйесі электрлік стартерден, беріліс шестерняларынан, ток көзі мен дистанциялық басқару элементтерінен құралады. Жанғыш қоспаны ендіру және қайта шығару жүйесіне түтіктер, ауа сүзгі және бәсеңдеткіш жатады. Газды Іштен жану қозғалтқышы көбінесе табиғи немесе сұйық отынның жануы кезінде пайда болатын газбен жұмыс істейді. Ол сонымен қатар қатты отынның шала жануы кезінде бөлінетін газбен, металлургия және канализация газбен де жұмыс істейді. Газды Іштен жану қозғалтқышының 4 тактілі және не 2 тактілі түрі бар. Қоспаның түзілуі және тұтану тәсілі бойынша газды Іштен жану қозғалтқышы, сырттай қоспа түзіп ұшқыннан от алатын Іштен жану қозғалтқышы, сырттай қоспа түзіп сығылу нәтижесінде тұтанатын Іштен жану қозғалтқышы және іштей қоспа түзіп ұшқынмен от алатын Іштен жану қозғалтқышы болып ажыратылады. Табиғи газбен жұмыс істейтін газды Іштен жану қозғалтқышы стационар электр станциясында, компрессорлы газ айдайтын қондырғыларда, т. б. пайдаланылады. Іштен жану қозғалтқышы жұмысының тиімділігі, оның п. ә. коэффициентімен сипатталады. Кемелдендірілген Іштен жану қозғалтқышының ең үлкен п. э. коэффициенті 44%. Іштен жану қозғалтқышытар және басқа да жылу қозғалтқыштары гидравлика және электрлік қозғалтқыштар сияқты тұрақты энергия көзіне (мысалы, су қоры, электр станциясы, т. б. ) тәуелді емес. Іштен жану қозғалтқышы қондырғылары кез келген жерде жұмыс істей алатындықтан, олар көлікте (автомобильде, а. ш. және жол құрылыс машиналарында, өздігінен жүретін әскери техникада) кеңінен пайдаланылады. Қазіргі кезде Іштен жану қозғалтқышының қуатын, сенімділігі мен ұзақ мерзімге шыдамдылығын арттыру, массасы мен габаритін кішірейту, олардың жаңа құралымдарын жасау (мысалы, Ванкель қозғалтқышы) жұмыстары жүргізілуде. Сонымен бірге автомобиль көліктеріндегі карбюраторлы Іштен жану қозғалтқышын дизельмен алмастыру, көп отынды қозғалтқышты пайдалану, айналу жиілігін арттыру мүмкіндіктері қарастырылуда

Қозғалтқыш, мына негізгі бөліктерден тұрады: айналшық - бұлғақ механизмдерден (піспектен, бұлғақ, иілмелі біліктен және сермерден) ; қозғалтқыш корпусынан (ірге тас рамасы подшипнигімен, картерден, цилиндірлі блок толкесімен және цилиндірлік қақпақпен) ; газ бөліп таратушы механизмнен (бөліп таратқыш біліктен, шестернадан, қақпақшадан, көлдектен, итерушіден және басқалары) ; қоректендіруші жүйелерден, (отын бактарынан, сүзгіштерден, отын сұйық сорғыштарынан, бүріккіштерінен, карбюратордан, отын жүргізгіштерден және басқаларынан) ; майлаушы жүйелерден және салқындатқыш және қосымша құрылғылардан.

Піспек - қозғалтқыштың, ең жауапты торабы. Ол, едәуір механикалық және жылулық жүктемеге ұшырайды, сондықтан, жанушы камераны мұқият нығыздауы тиіс және оның табанынан жылуды алып кетуін қамтамасыз етуі керек. Піспекке, газ күшінің әрекеті, бұлғақ мен иілмелі білікке беріледі.

Піспектің жылуы кезінде, маймен, цилиндр қабырғасын майлайды да, сұйық сорғыш шығыршығы әрекеті эсерінен, үмты- луынан - қанаумен, олар жылжып жэне майды төменнен жоғары қотарылғаннан кейін - жағушы камераға түседі. Осыны болдырмау үшін, май жинап алушы шығыршықты қолданады, оның орналасуы, не тікелей нығыздаушысының астына (компрессионды) шығыршықпен немесе піспектің төменгі бөлігіне орналастырады. Піспектің, шығыршықтан төмен өткен кезінде, өзінің төменгі жақтауымен, цилиндр қабырғасынан майды түсіреді де, ол қанау бойынша, ағып жэне тесік, арқылы піспек ішіне және картерге ағады. Жоғарғы жүріс кезінде, шығыршық май сынасына қалқып шығады. Піспекті саусақтың атқарар қызметі - қозғалтқышты піспек- пен шарнирлі қосылыс жасауға арналған. Піспекті саусақ, қал- қымалы жэне бекітілген түрде болады. Қазіргі кездегі қозғалт- қыштарда, негізінен қалқымалы саусақты қолданады.