ОҚулық Қазақстан Республикасының Білім жəне ғылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011 2


 Піспекті жəне құрама қозғалтқыштарды қолдану салалары



Pdf көрінісі
бет7/26
Дата14.02.2017
өлшемі7,18 Mb.
#4112
түріОқулық
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   26

1.13 Піспекті жəне құрама қозғалтқыштарды қолдану салалары
Піспекті  жəне  құрама  іштей  жану  қозғалтқыштары  оншақты  киловаттан
бірнеше  мың  киловатқа  дейін  қуат  беретін  етіп  жасалады . Оларды  халық
шаруашылығының  əртүрлі  көптеген  салаларында  қолданады , бұл  осы
қозғалтқыштардың  экономикалық  тиімділігімен  жəне  тұтынушыға  өте  маңызды
əртүрлі сипаттамалар алу мүмкіндігмен түсіндіріледі.
Іштей 
жану 
қозғалтқыштары 
əртүрлі 
типті 
жəне 
мақсатты
автомобильдерде  негізгі  энергия  көзі  болып  табылады . Қозғалтқыштардың
басқа  типтерінің  жақсы  дамуына  қарамай  олар  өздерінің  негізгі  сипаттамалары
бойынша  іштей  жану  қозғалтқыштарына  жол  береді  жəне  оларды  қолдану
уақытша 
экспериментті 
сипатта 
ғана . Автомобильдік 
іштей 
жану
қозғалтқыштарының қуаты қазіргі уақытта 1500 Вт. аспайды.
Темір  жол  көлігінде  піспекті  бу  машиналарының  бəрі  электр  жетегімен
жəне іштей жану қозғалтқыштарының жетегімен алмастырылған . Біздің елімізде
жүк  тасымалының  жартысы  іштей  жану  қозғалтқыштары  бар  тепловоздармен
жасалады. Локомотив жетегі үшін газ шығырларын қолдану тəсілдері де белгілі ,
бірақ  олар  көрнікті  таралмады. Тепловоз  қозғалтқышының  бірлік  қуаты 4400
жуық кВт құрайды.
Қазіргі  уақытта өзен  флотында  іштей  жану  қозғалтқыштарын  қайта
пайдалануға берілген барлық кемелерде орнатылады.
Теңіз флотында  да  іштей жану  қозғалтқыштары  кішкене  кемелерде жəне
қуатты 20 МВт  дейінгі  энергетикалық  қондырғылары  бар  кемелердің  көбінде
негізгі  энергия  көзі  болып  табылады . Шет  елдерде  кемелерде  қуаты 29,4 МВт
іштей  жану  қозғалтқыштарын  қолданады, қуаты 37,5 МВт  дейінгі  дизельдер
шығарылуы  мүмкін. Кемелерде  дизельдердің  кеңінен  таралуына  соңғы  уақытта
қол  жеткізген  олардың  экономикалық  тиімділіктің  біршама  жақсаруы, сонымен
бірге  қазіргі  уақытта  үлкен  жəне  орташа  қуатты  дизельдердің  бағасы  дизельдік
отыннан  төмен  ауыр  отындармен  жұмыс  істеуі  көмектесті . Осыған  байланысты
кемелердің  негізгі  қозғалтқыштарында  ғана  емес  көмекші  қозғалтқыштарында
ауыр отындарды қолдану кеңейетін болады.
Іштей  жану  қозғалтқыштарының  пайда  болуы авиацияның  тез  дамуына
қолқабыс етті. Авиацияның одан əрі дамуы ұшу аппараттарының жылдамдығын
өсіруге  мүмкіндік  беретін  газ  шығырлы  жəне  раткеталық  қозғалтқыштармен
байланысты. Қазіргі  уақытта  піспекті  жəне  құрама  іштей  жану  қозғалтқыштары

59
кішкене  ұшақтарда  ғана  қолданылады  (үйреншікті, спорттық, жеке, демалысқа
арналған жəне көліктік).
Піспекті жəне құрама іштей жану қозғалтқыштары ауыл шаруышылығыда
кеңінен  пайдаланылады. Тракторларда, комбайндарда  жəне  əртүрлі  ауыл
шаруышылық  машиналарында  тек  қана  іштей  жану  қозғалтқыштары
орнатылады. Біздің елде бұл мақсаттар үшін дизельдер пайдаланылады.
Іштей жану қозғалтқыштарынсыз құрылыс-жол машиналарын жасаудың
дамуы  мүмкін  емес; оларды  бульдозерлерде, скреперлерде, грейдерлерде, эк-
скаваторларда, өздігінен  жүретін  крандарда , бетоновоздарда  орнатады; олар
бетон  сорғыларының, пісіру  агрегаттарының  жəне  компрессорлардың  жетегі
болып табылады.
Стационарлық  энергетикада іштей  жану  қозғалтқыштарын  кішкене
электрлі  кешендерде (бірнеше  киловатт  қуатты ), энергопоездарда  жəне
авариялық  энерго  қондырғыларда  қолданады . Дизельдік  электрлі  кешендер
жоғары жүктемені жабуға ғана емес, сонымен бірге негізгі кешен ретінде жұмыс
істеу үшін үлкен қуатқа арналып жасалуы мүмкін.
Іштей  жану  қозғалтқыштары газ, мұнай, сұйық  отынды құбырлармен
беруга  арналған  компрессор  жəне  сорғылар  жетегі   ретінде, зерттеу
жұмыстарын жүргізуде, газ жəне мұнай өндірісінде скважиналарды бұрғылайтын
бұрғылау қондырғыларының жетегі ретінде кеңінен тараған.
Сонымен  іштей  жану  қозғалтқыштарының  халық  аруашылығында  үлкен
маңызы бар.
1.14 Піспекті жəне құрама ІЖҚ маркировкасы
Қозғалтқыштарды  маркілеу  үшін  əріптер  мен  сандардан  тұратын  шартты
белгіленулер қабылданған.
Əріптермен белгілену:
Ч  -  төрт  ырғақты;    Д-екі  ырғақты;    Р-реверсивті;  С-реверсті  муфталы
кемелік; П - редукторлық берілісті; К- крейцкопфты; Н - үрлемелі.
Сандармен белгілену:
бірінші - цилиндрлер  саны; сызық  алдындағы  сан - сантиметрде  цилиндр
диаметрі; сызықтан  кейінгі  сан - сантиметрде  піспек  жүрісі ; соңғы  сан -
қозғалтқыштың модернизациясы (бірінші, екінші жəне т.б.). Тронкты  дизельдің
шартты белгіленуінде К əріпі жоқ, ал реверсті емес дизельде - Р əріпі.
 Шартты белгіленулер мысалдары:
8ЧН14/14 қозғалтқышы - сегіз  цилиндрлі, төрт  ырғақты, реверсті  емес,
тронкты, үрлемелі, цилиндр диаметрі 140 мм, піспек жүрісі 140 мм;
ЗДСП 19/30 қозғалтқышы - үш цилиндрі, екі ырғақты, реверсивті муфталы
жəне  редукторлық  берілісті  тронкты  кемелік , цилиндр  диаметрі 190 мм, піспек
жүрісі 300 мм;
8ДКРН 55/120 қозғалтқышы - сегіз  цилиндрлі, екі ырғақты, крейцкопфты,
реверсті, үрлемелі, цилиндр диаметрі 550 мм, піспек жүрісі 1200 мм.

60
2 - БӨЛІМ. ПІСПЕКТІ ЖƏНЕ ҚҰРАМА ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРДЫҢ
ЖҰМЫС ІСТЕУ ПРИНЦИПТЕРІ
2.1 Піспекті  қозғалтқыштың  жұмыс  циклы  жəне  оларды  іске  асыру
тəсілдері
Піспекті  қозғалтқыштарда  отынның  жануынан  бөлінген  жылулық  энергия
тікелей цилиндр ішінде механикалық энергияға айналады.
Отын-ауа  қоспасының  жануында  түзілетін  жоғары  температуралы  газдар
піспекке  қысым  тудырады  жəне  оны  цилиндрде  қозғайды . Жылулық  энергияны
механикалыққа  айналдыру  уақытымен (циклді) қайталанатын  процестермен
жүреді.
Қозғалтқыштың  цилиндрінде  уақытымен  қайталанатын  тізбектелген
процестер жиынтығын - жұмыстық цикл деп атайды.
Жұмыстық  циклде  жұмыстық  дене  күйінің  өзгеру  процесі жұмыстық
процесс деп аталады.
Поцестердің  қайталануы  нəтижесінде  цилиндрің  кеңістігін  шектеуші
бөлшектер  отынның  жануында  жəне  ұлғаю  процесінің  басында  аз  уақыт  ішінде
жоғары  температуралы  газдармен  жанасады. Цилиндрдегі  басқа  процестерде –
шығару, толтыру  жəне  сығымдау  процестерінде  жұмыстық  дене  температурасы
үлкен  емес, ал  таза  заряд  температурасы  атмосфералық  ауа  температурасынан
аса  үлкен  емес. Мұндай  жағдайларда  алынатын  цилиндрдегі  жұмыстық  дене
(жану  өнімдері) температурасы – 2500
о
С  жəне  одан  жоғары – жай  құрылымдық
материалдарға  арналған термо беріктік  шарты бойынша рұқсат  етілген  шамадан
біршама  жоғары, ал  біршама  ыстық бөлшектер  температурасы – піспектің  жəне
шығару клапандарының – жай қозғалтқыштарда 500
о
С аспайды.
Бөлшектердің  төмен  орташа  температурасын  сақтау  оңай  тəсілмен  іске
асатын салқындату сияқты маңызды роль атқарады.
Сонымен  піспекті  қозғалтқыштың  əсер  ету  принципінен  шығатын
цилиндрдегі процестердің қайталануы жəне бөлшектерді салқындату тəсілдерінің
оңтайлығы  піспекті  қозғалтқыш  циклын  басқа  жылулық  қозғалтқыштар
циклымен  салыстырғанда  өте  кең  температуралық  аралықтарда  жүргізуге
мүмкіндік береді. Термодинамикадан белгілі болғандай жылулық қозғалтқыштар
ПƏК  ыстық  жəне  салқын  жылу  көздерінің  температуралар  айырмашылығына
тура  пропорционал, ол  қанша  үлкен  болса  сонша  ПƏК  үлкен  болады . Тек  қана
осымен  піспекті  қозғалтқыштардың  басқа  жылулық  қозғалтқыштармен
салыстырудағы ең жоғары ПƏК ие болуы түсіндіріледі.
2.2 Жұмыс циклдарының сұлбасы
Піспекті  іштей  жану  қозғалтқыштарының  жұмыс  циклы  2.1-суретте
берілген екі сұлбаның біреуімен жасалады.
2.1, а суретте берілген сұлба бойынша жұмыс циклы келесі жолмен жүзеге
асады. Отынның  толық  жануы  үшін  қажетті  отын  мен  ауа  берілген  шамаларда
қозғалтқыш  цилиндрінің  сыртында  араласады  жəне  жанғыш  қоспа  түзеді .
Алынған  қоспа  цилиндрге  түседі  (беріліс), одан  кейін  ол  сығымдалады .
Цилиндрде  қоспа  сығымдалуда  отынның  жануы  үшін  қажетті  жағдай  туады .
Беріліс  жəне  қоспаны  цилиндрде  сығымдау  уақытында  отын  мен  ауаның
қосымша араласуы жəне қыздырылуы жүреді.
Қоспа  құрамы артық  ауа  коэффициентімен  -  α  сипатталады,  ол  отынның
элементтік  құрамы  бойынша  стехиометриялық  қатынастардан  анықталатын

61
нақты  ауа  санының  отынның  толық  жануы  үшін  теория  жүзінде  қажетті  ауа
санына  қатынасын  көрсетеді . Артық  ауа  коэффициентін  көбейтуде  қоспа
кедейленеді, себебі  ондағы  отынның  қатысты  мөлшері  азаяды  жəне  керсінше  α
коэффициентін төмендетуде қоспа құнарланады.
Дайындалған  жанғыш  қоспа  цилиндрде  электр  ұшқынымен  тұтанады .
Цилиндрде  қоспаның  жылдам  жануы  салдарынан  тез  жоғарлайтын  температура
мен қысым цилиндрде піспектің қозғалуына алып келеді . Жоғары температураға
дейін  қызған  газдардың  ұлғаю  процесінде  пайдалы  жұмыс  жасалады . Мұнда
қысым, онымен бірге цилиндрдегі газдар температурасы төмендейді.
                а)                              б)
2.1-сурет. Қозғалтқыштың жұмыс циклының сұлбасы
а) сырттай қоспа түзу циклы,
б) іштей қоспа түзу циклы (дизель)
Ұлғаю  процесінен  кейін  цилиндрдің  жану  өнімдерінен  тазаруы  жүреді
(шығару) жəне жұмыстық цикл қайталанады.
Ауа  мен  отын  қоспасын  дайындаудың  қарастырылған  сұлбасында, яғни
қоспа  түзу  процесі  цилиндр  сыртында  жүреді, сондықтан  бұл  сұлбамен  жұмыс
істейтін қозғалтқыш сырттай қоспа түзуі бар қозғалтқыш деп аталады.
Мұндай  қозғалтқыштарда  отынның
бөгде  жылу  көзінен
(свечалар)
тұтанады.
Оларға  бензинмен  жұмыс  істейтін карбюраторлық  қозғалтқыштар, газ
қозғалтқыштары, сонымен  бірге
беріліс  құбырына  отын  бүркілетін
қозғалтқыштар  жатады, яғни  жеңіл  буланатын  жəне  ауамен  жақсы  араласатын
отындар қолданатын қозғалтқыштар.
Сырттай қоспа түзуі бар қоғалтқыштардың цилиндрінде қоспаны сығымдау
сығымдау соңында алдын ала тұтану мен тез жану (детонациялық) болуы мүмкін
қысым  жəне  температура  шамаларына  дейін  жетпейтіндей  етіп  жүруі  керек .
Ауа
Отын
Қоспа түзілу
Беріліс
Сығым
Тұтану жəне жану
Беріліс
Ауа
Сығымдау
Отын
Қоспа түзу, тұтану
Ұлғаю
Шығу
Ұлғаю
Шығу

62
Қолданатын  отынға  қоспа  құрамына , қабырғаларға  жылу  беру  жəне  т.б .
байланысты қозғалтқыштың сығымдау соңындағы қысым 1-2 МПа құрайды.
Қозғалтқыштың  жұмыс  циклы  жоғарыда  айтылған  сұлба  бойынша  жүрсе ,
онда  жақсы  қоспа  түзу  жəне  цилиндрдің  жұмыстық  көлемін  (артық  ауа
коэффициенті  α=0,8-1,1) жақсы  пайдалану  қамтамасыз  етіледі. Бірақ  қоспаны
сығымдау  дəрежесінің  шектелуі  қозғалтқыштың  экономикалық  тиімділігін
жақсартуға мүмкіндік бермейді.
2.1, б  суреттегі  сұлба  бойынша  жұмыс циклын жүзеге  асыруда қоспа түзу
цилиндрдің ішінде жүреді. Жұмыс цилиндрі ауамен толтырылады (беріліс) жəне
сығымдалады. Сығымдау  процесінің  соңында  цилиндрге  форсункамен  жоғары
қысымда  отын  бүркіледі. Бүркілген  отын  ыстық  сығымдалған  ауамен  араласып
жəне  буланып  ауа  отын  қоспасын  түзеді . Бұл  сұлбамен  қозғалтқыштың
жұмысында  қоспаны  тұтату  ауаны  қоспаның  өздігінен  тұтану  температурасына
дейін жоғары сығымдау нəтижесінде жүреді.
Отын  бүркілгенде  түзілетін  қоспа  біртекті  болмайды , соның  салдарынан
отынның  толық  жануын  тек  қана  ауаның  аз  ғана  артықшылығында  (α=1,2-1,4
артық  ауа  коэффициентінде ) алуға  болады. Берілген  сұлба  бойынша
қозғалтқыштың  жұмысында  жоғары  сығымдау  дəрежесінің  нəтижесінде  жоғары
ПƏК алынады.
Отынның жануынан кейін ұлғаю процесі жəне цилиндрді жану өнімдерінен
тазарту жүреді (шығару).
Сонымен 2.1, б суреттегі сұлба бойынша жұмыс істейтін қозғалтқыштарда
барлық  қоспа  түзу  процесі  жəне  жанғыш  қоспаны  дайындау  цилиндр  ішінде
жүреді.
Сондықтан 
мұндай 
қозғалтқыштарды
ішкі 
қоспа 
түзуі 
бар
қозғалтқыштар деп атайды.
Жоғары  сығымдау  нəтижесінде  отынның  тұтануы  дүретін  қозғалтқыштар
сығымдалудан тұтану қоғалтқыштары немесе дизельдер деп аталады.
Ішкі қоспа түзуі бар қозғалтқыштар сұйық отынмен де, аралас (газ + сұйық)
отынмен де жұмыс істей алады. Бұл қозғалтқыштардың көпшілігі сұйық отында
жұмыс істейді.
Аралас қоспа түзуші қозғалтқыштар жасау жұмыстары жүргізілуде, оларда
отынның аз бөлігі енгізу құбырына бүркіледі (сыртқы қоспа түзу), ал негізіг отын
шығыны  цилиндрге  беріледі (ішкі  қоспа  түзу). Мұндай  қоспа  түзу  цилиндрде
газдардың максималды қысымын төмендетеді жəне жану барысында шуы төмен.
2.3 Негізгі түсініктер жəне анықтамалар
Қозғалтқыштың  жұмыс  процесін  қарастырмастан  бұрын  барлық  піспекті
іштей  жану  қозғалтқыштары  үшін  қабылданған  негізгі  түсініктер  жəне
анықтамаларға тоқтайық.
Қозғалтқыштың  иінді  білігінің  айналым  қозғалысы  піспектің  ілгерінді -
қайтымды  қозғалысы  есебінен айналшақты-бұлғақты  механизмі (АБМ)  арқылы
жүзеге асады.
Бұлғақ  өсі  айналшақ  жазықтығында  жататын  АБМ  орыны (φ=0
о
  жəне
φ=180
о
, егер цилиндр жəне иінді білік өсі сəйкес келсе) өлі нүкте деп аталады.
Өлі нүктелерде піспекке берілетін күш иінді біліктің айналым қозғалысын
тудыра алмайды.
2.2 - суретте  көрінгендей, өлі  нүктелерге  піспектің  цилиндрдегі  шеткі
орыны сəйкес келеді.
 - Піспектің иінді білік өсіне дейінгі максимум (φ=0
о
арақашықтығындағы

63
АБМ  орыны жоғарғы (ішкі) межелі  нүкте  деп  аталады  жəне  (ЖМН)
белгіленеді;
 -
Піспектің 
иінді 
білік 
өсіне 
дейінгі 
минимум
(φ=180
о
)
арақашықтығындағы  АБМ  орыны төменгі (сыртқы) межелі  нүкте  деп
аталады жəне (ТМН) белгіленеді;
2.2-сурет. Піспекті іштей жану қозғалтқышының сұлбасы
1-енгізу  клапандары, 2-шығару  клапандары, 3-піспектер, 4-бұлғақтар, 5-
айналшақтар
ЖМН-ден ТМН дейінгі  аралықта піспек  қозғалысы піспек  жүрісі  -  S  деп
аталады.
Піспек жүрісі иінді біліктің жарты айналымына сəйкес.
Піспектің  бір  жұмыстық  жүрісінде  жасалатын  жұмыстық  процесс
(жұмыстық циклдың бір бөлігі) ырғақ деп аталады.
Піспек қозғалысында цилиндрдің ішкі кеңістік көлемі өзгереді.
Бұған сипатты көлемдер келесідей қабылданады:
Піспектің  ЖМН  орналасуындағы  цилиндрдің  ішкі  кеңістік  көлемі жану
камерасының көлемі деп аталады - V
С
;
ЖМН  жəне  ТМН  аралғындағы  цилиндр  көлемі цилиндрдің  жұмыстық
көлемі - V
h
 деп аталады жəне литрмен өлшенеді.
Цилиндрдің жұмыстық көлемі тең:
,
2
4
S
D
h
V
×
×
= p
                                                 (2.1.)
мұнда: D-цилиндр диаметрі, S-піспек жүрісі.
Піспектің  ТМН  орналасуындағы  цилиндрдің  ішкі  кеңістік  көлемі
цилиндрдің толық көлемі деп аталады - V
а
,
ЖМН
V
h
V
c
S
ТМН
φ=180
о
φ=0
о
ТМН
V
a
ЖМН
3
4
5
2
1

64
Бір цилиндрдің толық көлемі
h
V
c
V

+
=
                                                        (2.2)
Цилиндрдің толық көлемінің жану камерасы көлеміне қатынасы сығымдау
дəрежесі деп аталады жəне келесідей белгіленеді
c
V
h
V
c
V
h
V
c
V
с
V
a
V
+
=
+
=
=
1
e
Цилиндрді  таза  зарядпен  толтыру  дəрежесі толтыру  коэффициентімен
бағаланады -  η
v
ол  цилиндрде  қалған  зарядтың  нақты  санының  зарядтың  Т
к
температурасында  жəне  Р
к
  қысымында  цилиндрдің  жұмыстық  көлемінің  vi
толтырылуы мүмкін санына қатынасын көрсетеді, яғни
h
V
к
д
G
v
×
=
r
h
мұнда: ρ
к
- Т
к
температурасында жəне Р
к
 қысымында зарядтың тығыздығы
.
,
G
д
 - цилиндрде нақты бар заряд саны.
Қозғалтқыштың 
жұмыстық 
процесін 
талдау 
жəне 
қарастыруда
индикаторлы диаграмма кеңінен қолданылады (2.3 - суретті қара).
Цилиндр көлемі - V немесе иінді біліктің айналым бұрышына байланысты
цикл  бойына  піспек  жүрісі  бойынша  цилиндрдегі  қысымның  - Р өзгеруі
индикаторлық диаграмма деп аталады.
Цилиндр  көлеміне - V  байланысты  цикл  бойына  піспек  жүрісі  бойынша
цилиндрдегі  қысымның - Р  өзгеруі  Р-V координатасындағы  индикаторлық
диаграмма деп аталады.
Иінді біліктің айналым бұрышына байланысты цикл бойына піспек жүрісі
бойынша  цилиндрдегі  қысымның  -Р
өзгеруі  Р-φ
п.к.в
  координатасындағы
индикаторлық  диаграмма деп  немесе ашық  индикаторлық  диаграмма
аталады.
Жұмыс істеуші қозғалтқыштың ашық индикаторлық диаграммасын арнайы
құралдар - индикаторлар көмегімен анықтайды.
Мұндай диаграмманы арнайы құрал – индикатор көмегімен қозғалтқышты
сынау уақытында алады немес жұмыстық циклды теориялық есептеу нəтижелері
бойынша тұрғызады.
Индикаторлық  диаграммада  белгілі  масштабта  ординаталар  цилиндрдегі
газдар Р қысымын, ал абсциссалар – піспек жүрісін жəне сəйкесінше цилиндрдің
V көлемін көрсетеді. Диаграммаға сызылған көлденең сызықтар енгізу органдары
алдындағы  қысымды  Р
к
  сипаттайды, тік  сызықпен  піспек  орынының  шеткі
нүктелері (ЖМН жəне ТМН) белгіленген.
Жұмыстық  циклды  жүзеге  асыру  үшін  қажетті ырғақтар  саны (піспек
жүрісі) бойыша піспекті қозғалтқыштар екі типке бөлінеді:
Төрт ырғақты қозғалтқыштар оларды жұмыстық цикл төрт ырғақта
(піспек жүрісі) жүзеге асады.
Екі  ырғақты  қозғалтқыштар оларды  жұмыстық  цикл екі  ырғақта
(піспек жүрісі) жүзеге асады.

65
2.3-сурет. Индикаторлық диаграммалар
а-төрт ырғақты қозғалтқыш, б-екі ырғақты қозғалтқыш.
2.4 Төрт ырғақты қозғалтқыштың жұмыс циклы
Төрт  ырғақты  қозғалтқыштың  цилиндрі (2.4 - сурет) қақпақпен  жабылған,
онда таза  зарядты кіргізуге  жəне жану өнімдерін (шығушы  газдарды) шығаруға
арналған  клапандар  орналасқан. Клапандар  жабық  күйінде  серіппелермен
бекітіледі. Клапанның  жабық  күйіне  сығымдау  процесінде  цилиндрдегі  газдар
қысымы  көмектеседі. Қажетті  уақытта  клапандар  газ  бөлу  механизмі  көмегімен
ашылады. Газ  бөлу  механизмі  біліктен , штангадан  жəне  итергіштей  тұрады ,
итергішке  бөлу  білігінде  отырған  жұдырықшалар  əсер  етеді . Бөлу  білік
қозғалтқыштың  иінді  білігімен  қозғалысқа  түседі  жəне  оның  айналым  жиілігі
иінді біліктен екі есе аз.
Əр клапан иінді біліктің екі айналымында бір рет ашылады . Төрт ырғақты
қозғалтқыштың жұмыс циклы келесідей жүреді:
Бірінші  ырғақ –  беріліс.  Бірінші  ырғақ  басында  піспек  ЖМН  жақын
орында  болады. Жану  камерасы  алдынғы  процестен  қалған  қысымы
атмосфералықтан  бірнеше  үлкен  жану  өнімдерімен  толған . Индикаторлық
диаграммада піспектің алғашқы орынына ŗ нүктесі сəйкес (2.4, а сурет).
Иінді  біліктік  айналымында  (бағыттағыш  бағытында) бұлғақ  піспекті
ТМН-ге  қарай  жылжытады, ал  бөлу  механизмі  енгізу  клапанын  ашады  жəне
қозғалтқыш 
цилиндрінің 
піспек 
үсті 
кеңістігін 
беріліс 
құбырымен
байланыстырады. Піспектің  ТМН-ге  қарай  жылжу  нəтижесінде  цилиндр  таза
зарядпен (ауа  немесе  жанғыш  қоспамен) толады. Мұнда  беріліс  жүйесінің  жəне
енгізу  клапандарының  кедергілері  салдарынан  цилиндрдегі  қысым  енгізу
органдары  алдындағы  Р
к
  қысымынан 0,01-0,03 МПа  төмен  болады .
Индикаторлық  диаграммада  беріліс  ырғағына  ŗ   сызығы  сəйкес  келеді. Енгізу
органдары  алдындағы  қысым  үрмелеусіз  қозғалтқыштарда  атмосфералық
қысымға  жуық  болуы  мүмкін  немесе  үрмелеу  дəрежесіне  (Р
к
=0,13-0,45 МПа)
V
z
с
б
а
Р
к
V
c
V
h
V
a
ТМН
ЖМН
V
а).
Р
z
Р
б).
с
V
h
·Ψ
V
h
·(1-Ψ)
V
с
V
а
б
а
ТМН
ЖМН
Р
к

66
байланысты  үрлемелі  қозғалтқыштарда  одан  асуы  мүмкін . Үрмелеуде
цилиндрдегі  зарядтың  көбеюімен  циклдағы  жұмыс  жəне  қозғалтқыштың  қуаты
көбейеді, бірақ циклдың қысымы мен температурасы жоғарлайды.
2.4 - сурет. Төрт ырғақты қозғалтқыштың жұмыс сұлбасы жəне
индикаторлық диаграммасы
Екінші  ырғақ – сығымдау. ЖМН-ге  қарай  піспектің  кері  жүрісінде
цилиндрге түскен зарядты сығымдау жүреді (2.4, б сурет). Сығымдалатын заряд
қысымы  жəне  температурасы  жоғарлайды  жəне  піспектің  ТМН-ден  азғантай
қозғалысында  цилиндрдегі  қысым  беріліс  Р
к
  қысымына (индикаторлық  ди-
аграммада т нүктесі) тең болады. Цилиндрді таза зарядпен толтыруды жақсарту
үшін  сығымдау  ырғағының  басында  енгізу  клапаны  біршама  уақытқа  ашық  (т
нүктесіне  дейін) болып  қала  береді. Енгізу  клапанының (иінді  біліктің 30-70
о
айналым  бұрышында) жабылуының  кешігуі  цилиндрде  пайда  болған  ваккумды
зарядпен  толтыруға, беріліс  құбыры  бойында  қозғалатын  ауа  бағанасының
кинетикалық энергиясын пайдалануға мүмкіндік береді.
Клапан  жабылғаннан  кейін  піспектің  ары  қарай  жылжуында  цилиндрдегі
қысым жəне температура өсе береді. Сығымдау соңындағы қысым (с нүктесіндегі
Р
с
  қысымы) сығымдау  дəрежесіне, жұмыстық  кеңістіктің  тығынды  болуына ,
қабырғалармен  жылу  алмасумен , сонымен  бірге  сығымдаудың  алғашқы Р
а
қысымына тəуелді.
Ішкі  жəне  сыртқы  қоспа  түзуде  отынның  тұтануы  жəне  жануы  азда  болса
біршама  уақытты  талап  етеді. Жануда  бөлінген  жылуды  жақсы  пайдалану  үшін
отынның  жанып  бітуі  піспек  ЖМН-ге  жақын  орналасуында  жүргені  қажет .
Сондықтан  отынды  тұтатуды  сыртқы  қоспа  түзуі  бар  қозғалтқыштарда  электр
ұшқынымен  немесе  ішкі  қоспа  түзуі  бар  қозғалтқыштар  цилиндріне  піспек
ЖМН-ге жеткенге дейін отынды бүрку, яғни алдын алу мен жүруі қажет.

67
Сонымен  екінші  ырғақта  цилиндрде  негізінен  зарядты  сығымдау  жүреді.
Бұдан басқа ырғақ басында цилиндрді зарядпен толтыру жалғасады , ал соңында
отынның  жануы  басталады . Индикаторлық  диаграммада  екінші  ырғаққа а-с
сызығы сəйкес келеді.
Үшінші  ырғақ  – жану  жəне  ұлғаю – піспектің  ЖМН-ден  ТМН-ге  дейінгі
қозғалысында  жүреді (2.4,  в  сурет). Ырғақ  басында  екінші  ырғақ  соңында
дайындап  қойылған  жəне  цилиндрге  түскен  отын  қарқынды  жанады . Бөліген
жылудың  көп  санына  байланысты  цилиндрдің  көлемінің  біршама  үлкеюіне
қарамай  цилиндрде  қысым  жəне  температура  тез  өседі  (сz  сызығы). Қысымның
əсерінен  піспектің  ТМН-ге  ары  қарай  қозғалуы  жəне  газдардың  ұлғаюы  жүреді .
Газдар  ұлғайу  барысында  пайдалы  жұмыс  атқарады , сондықтан  үшінші  ырғақ
жұмыстық жүріс деп аталады. Индикаторлық диаграммада үшінші ырғаққа с-z- b
сызығы сəйкес.
Төртінші ырғақ – шығару. Төртінші ырғақ уақытында цилиндрді шыққан
газдардан тазарту жүреді (2.4, г сурет). Піспек ЖМН-ден ТМН-ге дейін қозғалуда
ашық  шығару  клапаны  арқылы  цилиндрден  газдарды  ығыстырады . Шығару
клапаны  піспектің  ТМН-ге  жетпей  тұрып  иінді  біліктің  40-60° айналым
бұрышында  ашылады; цилиндрдегі  газдар  қысымы  əлі  жоғары . Осының
салдарынан  шығару  ырғағы  уақытында  піспек  қозғалысының  кедергісі
төмендейді  жəне  цилиндрді  тазарту  жақсарады . Индикаторлық  диаграммада
төртінші  ырғаққа b-ŗ  сызығы  сəйкес . Төртінші  ырғақпен  жұмыстық  цикл
аяқталады. Піспектің  одан  ары  қозғалысында  сол  тізбекпен  цикл  процестері
қайталанды. Тек қана жану жəне ұлғаю ырғағы ғана жұмыстық болып табылады ,
ал  қалған  үш  ырғақ  айналатын  маховикті  иінді  біліктің  кинетикалық  энергиясы
есебінен  жүзеге  асады. Цилиндр  шыққан  газдардан  неғұрлым  толық  тазаланса
соғұрлым  циклде  пайдалы  жұмысты  алуға  болады . Цилиндрді  жақсы  тазалау
жəне  толтыру  үшін  шығару  клапаны  шығару  ырғағының  (ЖМН-де) соңында
жабылмайды, тек  қана  біршама  кейін  (ЖМН-ден  кейін 10-50°), яғни  бірінші
ырғақ басында жабылады. Сонымен төртінші ырғақ соңында біршама уақытта екі
клапанда  ашық  тұрады. Мұндай  орналасу  клапандардың  жабылуы  деп  аталады.
Ол  шығару  құбырында  газ  ағынының  эжекторлы  əсері  нəтижесінде  толтыруды
жақсартуға көмектеседі.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   26




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет