Дәріс №14 Іштен жан атын автотракторлар моторлары. Мотордың жалпы құрылысы

Іштен жанатын автотрактралдер моторлары.Мотордың жалпы құрылсы. Іштен жанатын поршеньді двигательдердін жұмыс принциптері.

Іштен жанатын поршенді двигательдердін жұмыс принциптері мынадай процестерге негізделген. Цилиндр ішінде поршень ілгері кейінді қозғалып тұрады. Сонын қозғалысының салдарынан цилиндр ішінде неше түрлі құбылыс пайда болады. Ал цилиндр үсті басымен бекітілген ал оның сыртпен қатысуы соратын ,шығаратын клапондар арқылы жүргізіледі.

Поршень жоғарыдан томен қарай жылжиды,яғни поршеннін үстіндегі кеністік көбейеді. Олай болса оның ішіндегі газ қысқмы азайып,вакуум пайда болады.Сол кезде соратын ашылады да сырттан ауа немесе жану қлоспасы кіреді. Бұл процесті сору процесі деп атаймыз. Оның ұзақтығы поршень төменге түскенге дейін созылады.

Поршеньнің ендігі жүрісі төменнен жоғары қарай бағытталады. Сол кезде екі бірдей клапандар жабық болғандықтан , цилиндр ішіндегі газ қысылады, яғни көлемі азаяды. Мұны кысу процесі деп атаймыз. Қысылған газдың қасиеті бойынша көлемі азайып,температурасы котеріледі.

Поршень жоғары жеткен кезде қысылып тұрған жану қоспасына электр үшұынын беріп тұтандырады немесе қызып тұрған ауаға жанар май шашылады да ол тұтанып жанады. Сонымен қысу процесінін соңында жану процесі іске асады.

Жанған газ өте үлкен жылу бөліп шығарады да ол газдың температурасы көтеріледі, ал температура көтерілсе ,оның қысымы да артады.Мұнгы ұлғаю процесі деп атаймыз. Бұл ұлғаю процесіде поршень төмен келгенше созылады.

Жанған газ ұлғайып біткенннен кейін поршень төменнен жоғары қозғалады. Осы кезде шығаратын клапон ашылыды да жанған газ сыртқа қарай поршеньмен итерілип шығады.Бұл процесті шығару процесі деп атаймыз. Енді әрі қарай осы процестер қайталана береді.

Сонымен іштен жанатын поршенді двигательдердін жұмысы поршеньнінжүрісіне байланысты атқарылытын сору, қысу, ұлғаю және шығару процестеріне байланысты болады екен. Олай болса поршеньнін бір жүрісін бір такт деп атасақ ,мұндай двигательдердін төрт тактыда атқарылып бітеді.

Екі тактылы іштей жанатын двигательдерде клапандар болмайды. Олардың орнына цилиндірдінң орта шеніне шығаратын және соратын тесіктер жасайды. Сол тесіктерді поршень өзі жауып, ашаып тұрады. Сонда поршеньнің жарты жүрісінде бір процесс орнатылады.

Екі тактылы двигательдердің жұмысы мына ретпен атқарылады. Поршень төменнен жоғары қарай қозғалғанда сортын тесіктер арқылы ауа немесе жану қоспасы айдап кіргізіледі, яғни сору процесі поршень тессікті жапқанша жүреді. Поршень соратын және шығаратын тесіктерді жапқанннан кейін, қысу процесі басталады. Ал сол процестің соңында ,жану мен ұлғаю процесі жүзеге асады. Ал ұлғаю поршеньнің жарты жүрісіне дейін,яғни шығару тесігін поршень ашқанша ғана жүреді. Әрі қарай ашылған тесіктен жанған газ өз қалдық қысымы арқылы сырт қа шығады.

Сонымен, іштей жанатын двигательдер жұмыс принциптеріне қарай екі түрлі болады, төрт немесе екі тақталы двигательдер. Осы екі түрінін коп қолдау тапқан түрі ол төрт тақталы болып саналады.себебі оның тиімдңлңк корсеткіштері екі тақталы двигательдерге қарағанда жақсы болады. Әсіресе жанар май шығыны жөнінде төрт тактылы двигатель тиімді жұмыс атқарады. Себебі екі тактылы двигательдерде сору мен шығару процестері бір мезгілде жүретіндіктен ,жанған газбен бірге сыртқа жану қоспасы да шығып кетеді де жанар май ысырабына әкеліп соқтырады.

Жоғарыда айтылған жұмыс процесінде, цилиндр ішіне сору кезінде ауа немесе жану қоспасы сорылады деген. Осыған байланысты двигателдерь тағыда екі турге бөлінеді. Егер сору процесі кезінде сырттан тек ауа ғана сорылып кіріп ,қысу процесінің, соңында оған жанар май шашып араластырып ,қазған газдың температурасы арқылы тұтандыратын болсақ,ондай двигательдерді дизельді двигательдер деп атайды.

Ал егер жану қоспасын цилиндр сыртында орналасқан, арнаулы аспапта дайындап , сору кезінде цилиндр ішінде сол дайындалған жану қоспасы толтырылып ,оны арнайы электр ұшқынымен тұтандыратын болсақ, онда ондай двигательдерді карбюраторлы деп атайды. Өйткені ауа мен жанар майды осы карбюраторда араластырып ,жану қоспасын жасайды.

Автомобильдерді осы дизельді және карбюраторлы двигательдердің екі туріде қолданылады. Олардың өзара салыстырғанда мынадай кемшіліктермен артықшылықтар болады. Дизельді двигательдер жанар майды аз жұмсайды. Мысалы онда бір кВт қуатқа 220-245г жанар май жұмсалса ,карбюраторлы двигательдерде бұл көрсеткіш 340-350г жетеді.

Двигательдердін негізгі түсініктері.

Поршеннің жоғарғы және төменгі өлі нүктелері цилиндр ішімен жылжыған поршеньнің ең шеткі жағдайларын көрсетеді,яғни поршень жүріп келіп қайту үшін тоқтаған нүктелері деп атаймыз. Сонда поршеньнің иінді білік осінен ең коп алыстаған нүктесі ЖӨН,ал ең жақын келген нүктесі ТӨН олі нүктесі болады. Бұл нүктелер поршеньнің жүріс жылдамдығы нольге теңеседі, яғни ол тоқтайды да әрі қарай кері бағытта жылжып келесі өлі нүктеге жетеді. Осылайша оның жұмысы осы екі өлі нүктенің арасында қйталана береді.

Поршеньнің жүріс жолы.Бұл поршеннің жүріс жолы двигательдің басқада коптеген корсеткіштерін әсерін тигізеді, ал өзі иінді біліктің радиусына тәуелді. Сонда поршеньнің жүрісі иінді біліктің жарты айналасына тең болады.

Цилиндр көлемі.Поршеньнің жоғары және төменгі өлі нүктелерінің аралығында жүріп өткен кездегі босатқан кеңістіктің көлемін көрсетеді. Олай болса оның мөлшері поршень ауданы мен жүрісінің көбейтіндісімен анықталады.

Қысу көлемі. Поршень ЖӨН-ге жеткеннен кейінгі оның үстінгі жағында қалған көлемді көрсетеді.Оны көбінесе жану деп те атайды. Себебі жану қоспасы осы кеңістікте алғаш тұтанып барып жанады. Ал поршень ТӨН-де тұрған кездегі оның үстіңгі жағындағы кеңістіктегі цилиндірдің толық көлемі деп атайды.

Қысу дәрежесі.Цилиндірдің толық көлемінін қысу көлеміне қатынасын айтады,яғни цилиндр ішіне сорылған ауа немесе жану қоспасының көлемі неше есеге қысқартылып кішірейтілетіндігін көрсетеді.

Машиналарда колданылатын іштен жанатын поршеньді двигательдердің жұмыс істеу кезінде поршеньнің жүрісіне байланысты цилиндр ішінде бірнеше құбылыс пайда болады. Сол құбылыстардың өзгешеліктеріне байланысты жұмыс процесі деп атайды.Іштей жанатын двигательдің жұмыс істеуі үшін міндетті түрде мына төмендегі төрт процесс бірінен бірі ретімен жүрүге тиіс. Олар сору,қысу,ұлғаю және шыұару процестері. Бұл процестердің орындалуы поршеньнің жүрісі мен газ тарту механизмінің жұмыс сәйкессиздігіне сәйкес келеді.Соған қарағанда такт дегеніміз поршеньнің ЖӨН-нен ТӨН-ге қарай немесе керісінше жүргендегі бір жүрісі болады екен.

Двигательдің жұмыс істеу кезіндегі осы орындалатын процестердің жиынтығы оның жұмыс циклі деп аталады. Ол төрт тактылы двигательдерде поршеньнің екі жүрісінде толық аяқталады.

Двигательдің тағыда бір қажетті көрсеткішіне оның жұмыс ретін жатқызуға болады. Двигательдің жумыс реті деп бір түрлі процестің цилиндрлер бойынша ауысу ретін айтады.

Автомобиль двигательдері көбінесе көп цилиндірлі етіп жасалынады.Себебі бір ғана цилиндірден алған қуат автомобильді жүргізуге жеткіліксіз болады. Олай болса двигательдер бір немесе көп цилиндірлі болып ,цилиндр санына қарай бірнеше түрге бөлінеді. Көбінесе 2,4,6,8 және 12 цилиндірлі двигательдер қолданылады.

Қатарлы двигательдерде цилиндрлер бір-біріне жалғасып ,бір қатарда орналасады.Бұл кезде оның ұзындығы арта береді. Сондықтан двигательдің ұзындығын арттыру үшін бір –бірімен бұрыш жасап орналастырады. Көбінесе олардың арасындағы бғрыш 90 болады.

Осылардың ішінде двигательдерде көп қолдану тапқан түрлері олар цилиндірлері қатар орналасқан және V-тәрізді орналасқан двигательдер.

Двигательдердің жалпы құрлысы.

Автомобильдер мен тракторларда қолданылатын двигательдер мынандай бөліктермен жүйелерден құралады. Кривошипті-шатунды және газ тарату механизмдері ,коректендіретін, майлайтын,суытатын, жүйелер және оталдыратын қондырғы.

Кривошипті –шатунды механизм ілгері-кейін бағыттағы түзу сызықты қозғалысты түрлендіру қызметін атқарады.

Жалғасады,ал шатунның төменгі басы иәнді біліктің иінті мойнына сырғымалы подшипник арқылы бекітеді.

Іштен жанатын тракторлардың жұмыс циклі тғрт тактіден тұрады. Сондықтанда оларды төрт тактылі двигательдер деп атайды.Поршеннің жоғарыдан төменгі нүктесіне дейінгі немесе керсінше төменгіден жоғарғы нүктеге дейін бір такт деп есептейді.

Двигательдердің жұмысы үшін мына такт кажет.Сору,қысу,кеңею, шығару.Двигательдердің қоректендіру жүйесі оны жұмыс істеуне қажетті аумен және жанармаймен қамтамасыз ету қызметін атқарады.Соған байланысты оның бір-біріне жасалған ауа және жанармай жуйесі бар.

Ауа жүйесіне ауа тазартқыш пен сору түтіктері жатады.Ауа тазартқыш двигатель ішіне сорылып ауаны шаңнан мұқият тазартады.

Жанар май жүйесі цилиндр ішіне жануға керекті отынды үлкен қысыммен тозаңдатып береді.Двигательдің майлау жүйесі қозғалатын бөлік аралығындағы үйкелісті азайту қызметін атқарады.

Іштен жанатын поршеньді двигательдердің жалпы құрлысы иінді –шатунды механизммен,газ тарату механизмдерінен,коректендіру, суыту, майлау және оталдандыру жүйесінен құралады.

Иінді шатунды механизм поршеннің ілгері-кейінді түзу сызықты қозғалысының иінді біліктің айналмалы қозғалысына өзгерту қызметін атқарады.

Газ тарату механизмі цилиндр ішіндегі жүретін процестерді иінді-шатунды механизммен бірлесе отырып іске асыру.

Қоректендіру жүйесі цилиндр ішіне жану қоспасын даярлау қызметін атқарады.

Суыту жүйесі двигательде болған артық жылудан одан тыс шығарып, қоршаған ортаға таратып жіберу қызметін атқарады.

Майлау жүйесі двигатель бөлшектерінің аралығындағы үйкеліс күшін азайту қызметін атқарады.

Оталдыру жуйеси двигательді алғаш іске қосып жіберу қызметін атқарады.