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

1
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ
БІЛІМ ЖƏНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.О. Мусабеков, А.С. Шанлаяков,
М.А. Текебаев
КӨЛІК ТЕХНИКАСЫНЫҢ
ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫ
ОҚУЛЫҚ
Қазақстан Республикасының Білім жəне
ғылым министрлігі бекіткен
Алматы, 2011

2
УДК  620.9(075)
ББК       31.16
Я
73
М  79
Пікір жазғандар:
С. К. Султангазинов – техника ғылымдарының докторы, профессор;
С. С. Абдуллаев - техника ғылымдарының докторы, профессор;
Р. А. Мұсабеков -  техника ғылымдарының кандидаты, доценті.
М. О. Мусабеков, А. С. Шанлаяков, М. А. Текебаев
М
Көлік  техникасының  энергетикалық  қондырғылары:  Оқулық - Алматы: 2011-
215 бет
ISBN  978-601-217-206-5
Оқулықта  көлік  техникасының энергетикалық  қондырғылары  туралы  түсінік
беріліп, олардың  түрлері, құрылымы, жұмыс  істеу  принциптері, ерекшеліктері
мен піспекті  жəне  құрама  қозғалтқыштарының  жүйелері  сипатталған. Піспекті
қозғалтқыштарда  жүретін  процестерді  зерттеу, қозғалтқыштардағы  жану  процесі
теориясының негіздері, піспекті қозғалтқыштың кинематикасы мен динамикасы, піспекті
қозғалтқыштардың  қуатын  арттыру  жолдары  сияқты  сұрақтар  қарастырылған.
Қозғалтқыштарда пайдаланатын отындар мен жағармайлар түрлеріне үлкен назар
аударылған.
ISBN  978-601-217-206-5
  ББК
                                                                                               © М. О. Мусабеков, А. С. Шанлаяков,
                                                                                         М. А. Текебаев, 2011
                                                                                                      © ҚР Жоғары оқу орындарының
                                                                            қауымдастығы, 2011 ж.

3
КІРІСПЕ
Автономдық  көлік  техникасының  кез  келген  түрінің  негізі  болып  оның
энергетикалық  қондырғысы  табылады. Қазіргі  кезде  көлік  құралдарында  энергетикалық
қондырғыларының  ең  кең  тараған  түрі  болып, сұйық  немесе  газ  тəрізді  отынның  ішкі
химиялық  энергиясын механикалық жұмысқа түрлендіретін  іштей  жану қозғалтқыштары
(ІЖҚ) табылады. Кез  келген  тағайындаудағы  автомобильдің  негізгі  энергетикалық
қондырғысы болып ІЖҚ табылады. Бүкіл əлем темір жолдарында автономдық тартымды
көлік  құралы  болып, негізгі  энергетикалық  қондырғы  ретінде  дизелді  пайдаланатын
тепловоздар табылады. ІЖҚ əртүрлі ауылшаруашылық, жол құрылыс жəне тағы да басқа
машиналарында кең пайдалану тапты. Дизель-генератор қондырғысының құрамында ІЖҚ
стационарлық энергетикада пайдаланады.
Отын  энергиясын  механикалық  жұмысқа  түрлену  процесстерінің  күрделі  аралық
байланыстарын  түсіну  əртүрлі  жылу  қозғалтқыштарының  жұмыс  істеу  принциптерін,
олардың  құрылымын, жұмыс  процестерінің  ерекшеліктерін  білуді  талап  етеді. ІЖҚ
үздіксіз  жетілдіруде. Қозғалтқыштардың  ескі  құрылымдары  жаңартылып  шығарылуда,
олар едəуір үнемді жəне сенімді.
Іштей 
жану 
қозғалтқыштарының 
қарқынды 
дамуы, олардың 
жаңа
констукцияларының  пайда  болуы  жұмыс  процестері  теориясын  зерттеуі  мен  өңдеуінің
арқасында.
Көлік  құралдары  дамуының  сарабы, қазіргі  кезде  іштей  жану  қозғалтқыштары
негізгі күштік агрегат болып табылатынын жəне оларды одан ары жетілдіруге болатынын
көрсетеді. Сондықтан «Көлік  техникасының  энергетикалық  қондырғылары» пəні  көлік
мамандарын  дайындайтын  оқу  орындарының, оқу  жоспарында  негізгі  пəндердің  бірі
болып қарастырылады.
Жылу  қозғалтқыштары  дамуының  қысқаша  тарихы. XVIII ғасырдың  екінші
жартысында құрылған бу машинасы өнеркəсіптің жəне энергетиканың күрт дамуы үшін,
сонымен  қатар  көліктің  көптеген  түрлерінің (автомобиль, теңіз, теміржол, авиациялы)
пайда болуына негіз болды.
 18 ғасырда  өнеркəсіптік  өндіріс  бұлшық  ет  күшіне  негізделіп, жаппай  қолмен
жасалды. Көлік  ретінде  жəне  ауыр  жұмыстары  үшін  ат  тартымын  қолданды, бұл
өнеркəсіптің күш қажет ететін салаларының (тау өндірісі, металлургия, машинақұрастыру
жəне көлік) дамуына бөгет болды.
 1680 жылы  Париж  ғылым  академиясы  голландия  физигі  Христиан  Гюйгенстің
идеяларын  басып  шығарды, онда  алғаш  рет  піспек  машинасының  принципиалдық
құрылғысының  сұлбасы  сипатталды - піспек  цилиндрде  оның  астында  тұрған  дəрінің
жарылуынан жоғары көтерілетін ауалы піспекті қозғалтқыш. Піспектің қайта төмен жүрісі
(жұмыстық) оған  ауа  қысымы  мен  өзінің  ауырлық  күші  əсер  етумен  жүзеге  асырылады.
Бұл  машина  блок  арқылы  жүк  көтеруге  қабілетті  жүк  көтергіш  механизм  ретінде
ұсынылды. Гюйгенстің  оқушысы, француз  физигі  Лени  Папен 1690 жылы  піспекті
қозғалтқышты,  бу  қозғалтқышы  етіп  жасауға  тырысты.  Ол  цилиндрге  піспектің  астына
дəрі  орнына  белгілі  көлемде  су  құйып,  цилиндр  түбінен  от  жақты.  Пайда  болған  бу
піспекті  жоғары  қарай  көтерді, одан  кейін  отты  алып  тастап, цилиндрді  Гюйгенс
машинасындағыдай  салқындату  керек  болды. Піспектің  төменге  қарай  жұмыстық жүрісі
сəйкесінше  ауа  қысымы  əсерінен  жүретін  болды. Бірақ  піспектің  өте  баяу  жүрісі  жəне
цилиндр  түбінің  астындағы  оттың  орнын  қайта-қайта  ауыстырып  тұру  қажеттілігі  бұл
жобаның жүзеге асырылуын қиын етті. Томас Севери, Англиядағы шахта иесі, 1698 жылы
шахта  астынан  суды  сорып  алу  үшін  арналған  бу  сорғысына  патент  алды. Бұл  циклдық
жұмыс  атқаратын  екі  клапанды  піспексіз  қозғалтқыш  болды. Құрылғы  вакуумды  сорғы
қызметін атқаратын жеке резеруары жəне оттығы бар бу қазанынан тұрды. Вакуум бумен
толтырылған резервуарды сырттан салқындату нəтижесінде будың конденсациялануынан
құрылды. Осылай ауа қысымы əсерінен резервуарға тік құбыр арқылы шахтадан су сорып

4
алынды.  Бұл  əлі  де  бу  машинасы  емес,  циклдік,  бірақ  үзіліссіз  жұмыс  істейтін
термомеханикалық  сорғы  болып  табылады. Алғашқы  жұмысқа  қабілетті  букүшік
құрылғыны 1712 жылы  Томас  Ньюкомен (ұста, өнертапқыш) ұсынды. Оның  жүйесі  бу
қазанынан, иінтіректі беріліс арқылы  піспекті  су сорғысын  қозғалысқа келтіретін  піспегі
бар бу цилиндрінен тұрды. Процесс екі этаппен жүрді:
 Біріншісі - бу қазанында жағылатын отынның потенциалды химиялық энергиясы су
буының жылу энергиясына түрленеді.
 Екіншісі - піспекті қозғалтқышта су буының жылу энергиясы піспек қозғалысының
механикалық жұмысына түрленді.
 1725 жылы  жұмысты  тездетіп  жəне  өнімділікті  екі  есе  жоғарылататын, кезектеп
жұмыс істейтін, екі параллельді цилиндрлері бар Ньюкомен қондырғысы құрылды.
 Белгілі  орыс  ойлап  тапқышы И.И. Ползунов 1763 жылы  Ньюкомен  идеясын
қолданып, ұста көрігінің жетегі үшін арналған бу ауалы машина жобасын ойлап тапты, ол
бірнеше жыл өткен соң сыналып, құрастырылды.
 Сонымен, XVIII ғасырдың  ортасындағы  металлургиялық  өнеркəсіптің  жəне  тау
өндірісінің техникалық дамуы Ньюкомен жəне Севери типіндегі станционарлы бу-ауалы
машиналарына негізделді.
 Бу  машинасы.  Бу  машинасын (піспекті  бу  қозғалқышын) ойлап  табушы  жəне
шығарушысы деп шотландтық Джеймс Уатт (1736-1819) саналады.
 1763  жылы  Д.  Уатт  Ньюкомен  бу  қозғалтқышының  тиімділігін  жоғарылатудың
маңызды  шешімін  тапты: ол  цилинрден  жеке  конденсатор  енгізді, бұл  жылу  шығынын
едəуір  азайтып, машинаның  ПƏК  жоғарылатты. Конденсатордың  шектелген  көлемінде
будың  конденсациялануы  кезінде  цилиндр  жылуы  күйінде  қала  береді, жылу  қоршаған
ортаға  кетпес  үшін,  оны  жылулық  оқшаулау  мүмкіндігі  туды.  Бұл  жаңалық  бу
машинасының заманын бастады.
 Д. Уатт қарапайым əрекет ететін машинаға патентті 1769 жылы алды. 1782-1784ж
Д. Уатт жұмыс бірлігіне бу шығынын азайтуға мүмкіндік беретін техникалық шешімдер
ойлап  шығарып, оларға  бірнеше  патент  алды. Барлық  жаңа  енгізулер  Д.Уатт  бу
машинасын оған дейінгі болған жылу машиналарынан тиімді етіп жасады. Бу машинасы
қолданысты  тек  стационарлы  қондырғы  ретінде  ғана  тапқан  жоқ, сонымен  қатар  ол  өзі
қозғалатын  құрылғыларды  жасауға  мүмкіншіліктер  тудырды. Бу  машинасының
арқасында  пароход  пен  паровоз  пайда  болды. Д.Уатт  өзінің  ақылдылығы  жəне
шығармашылығымен  су  буын  жылу  қозғалтқышының  жұмыс  денесі  ретінде  қолдану
идеясын  техникалық  кемелге  жеткізіп, бу  машинасын  жұмысқа  қабілетті  жəне  əмбебап
етіп  жасады. Бұл  өнеркəсіп  дамуының  қарқындылығына, таза  техникалық  революцияға
əкелді. Осының арқысында XIX ғасыр «бу ғасыры» аталды. Д. Уаттың техникадағы жəне
энергетикадағы үлесі орасан  болғандықтан, оның  құрметіне  бүкіл  дүниежүзінде қуаттың
өлшем бірлігін Watt [W] (Ватт [Вт]) деп оқып жəне белгілеу қабылданған.
Бу  шығыры.  Дегенімен, піспекті  бу  машиналары  өзінің  кемшіліктерін  сақтады.
Олар біршама жай жүрісті болып қала берді. Дамып жатқан өнеркəсіп пен энергетиканың
талаптарын қанағаттандыру үшін, жылу қозғалтқыштардың анағұрлым тезжүрісті, үнемді,
шағын  жаңа  түрлерін  ойлап  табу  қажет  болды.  Сондықтан  бу  машинасын  жетілдірумен
қатар  инженерлік  ой  будың  жылуы  мен  қысымын  ғана  емес,  сонымен  қатар  оның
ағынының  кинетикалық  энергиясын  пайдаланатын  қалақшалы  бу  шығырларын  құру
жұмыстарымен  айналысты. Жұмысқа  қабілетті  белсенді  бу  шығыры 1883-1889 жылы
швед  инженері  Густаб  де  Лавальмен (1845-1913) ойлап  шығарды. Шығыр  алғашында
тезжүрісті центрифугалардың (сепараторларды) жетегі үшін тағайынды.
 Ағылшындық  Чарльз  Парсонс (1854-1931) шамамен  сол  уақытта (1884-1885 жж)
өткен ғасырдың соңынан бері бу шығырларының негізгі түрі болған көп сатылы реактивті
бу  шығырын  ойлап  тапты. Аса  қуатты  қозғалтқыштар  қажетті  қазіргі  заманғы
энергетикада (электрлік  станцияларда), мұндай  шығырлар  электрлік  энергия
генератоларымен бір білік арқылы (бір агрегат - шығыргенератор түрінде) біріктіріледі.

5
Іштей  жану  қозғалтқыштары. Сырттан  жану  букүштік  құрылғыларының
маңызды кемшілігі - энергетикалық қондырғыны едəуір күрделендіретін жылуды алғашқы
жылутасымалдағыштан (түтін газдары) жұмыс денесіне (су буына) беру қажеттілігі.
 Бу  қозғалтқышы  үздіксіз  өндірістік  процестегі  (тау,   текстильді  өнеркəсіп,
энергетика) кəсіп  орындарды  қанағаттандырды. Осы  кəсіп  орындарда  машиналар  жиі
қолданылмайтын, бірақ олардың қазандық қондырғыларын үнемі жұмысқа қабілетті күйде
ұстау қажеттілігі оларды тиімсіз етті.
 Қазандығы  жоқ, жұмыстың  шапшаңдығын  қамтамасыз  ететін  жұмысқа  қосылу
уақыты аз принципиалды жаңа қозғалтқыш қажет болды. Мұндай қозғалтқышты құрудың
теориялық  негізі  болып  француз  инженері  Сади  Карноның 1824 жылы  ұсынған  жылу
энергиясын  механикалық  энергияға  айналдыру  процесінің  мінсіз  термодинамикалық
циклы қызмет атқара алды.
 Роберт  Стриттің (Англия, 1794 ж) сұйық  отынды (спирт) қолдануы  іштей  жану
қозғалтқышын  құру  тарихының  алғашқы  əрекеті  болды. 1806 жылы  Францияда  Ньепс
ағайындылары отын орнына майдаланған қатты отын, сонымен қатар тас көмір қолдануды
ұсынып, өзі  тұтанатын  қозғалтқышқа  патент  алды. Жұмысқа  қабілетті  алғашқы  ІЖҚ
болып  Францияда  Жан-Этьен  Ленуар  ойлап  тапқан  жарық  беретін  газда  жұмыс  істейтін
қозғалтқышы саналады. Ол 1860 ж оған патент алды.
 Бу машинасының құрылысына ұқсайтын (піспектің екі іс-əрекеті жəне реттығынды
газ үлестіру) оның екі ырғақты қозғалтқышында ауа мен газ тікелей цилиндрде араласып
(толтырылу шамамен піспек жүрісінің жартысын алды), қоспаның тұтануы сыртқы көзден
электрлі шам арқылы қамтамасыз етілді.
 Ленуардың  кішкентай  қозғалтқыштары (0,5-1 кВт  қуаты  бар) Европаға  бірден
танымал болды, қозғалтқыштың ПƏК-і 3% деңгейде бағалнады.
 Ленуар қозғалтқышы өте сенімді болмаса да, үлкен қазандық құрылғыларды талап
етпейтін  стационарлық  жылу  қозғалтқышы  реінде  газдық  ІЖҚ  таралуы  мен  əртүрлі
елдердің мамандарының назарын ІЖҚ аударуда Ленуар еңбегі зор.
 Ленуар қозғалтқышымен неміс ойлап табушысы Николаус Аугуст (1832-1891 жж)
қызықты. 1866 жылы  ол  жетілдірілген  газ  қозғалтқышына  алғашқы  патент  алды. 1867
жылы  Оттоның  кішкентай  моторы  Дүниежүзілік  Париж  көрмесіне  қойылып, көрме
экспозициясында  əртүрлі  ойлап  табушылардың  он  бестен  кем  емес, газ
қозғалтқыштарының арасында ең тиімдісі болып шықты, алтын медальмен марапатталды.
Отто өзінің əріптестерімен бірге қозғалтқыш өндірісін ұйымдастрды. Фирманың табысты
болуына екі талантты неміс инженерлерін шақыру себеп болды. Олардың аттары бүгінге
де танымал - олар Готлиб Даймлер жəне Вильгеьм Майбах. Германияда осы уақытқа дейін
олар ұйымдастырған автомобиль зауыттары жəне фирмалары бар.
 Бірақ  Оттоның  бірінші  табысына  дейін  1862  жылы  француз  Альфонс  Бо  де  Роша
Карно  ұсынған  процесті  жүзеге  асырлуы  үшін  төрт  ырғақты  цикл  ойлап  тауып, оған
патент алды:
-
бірінші ырғақ - жанғыш қоспасының цилиндрге енгізу.
-
Екінші ырғақ - жанғыш қоспасын сығу, бұл кезде цилиндрегі қоспаның қысымы
мен температурасы артады.
-
Үшінші  ырғақ - сығу  ырғағының  соңында  отынның  ұшқынмен  тұтанып  жану
нəтижесінде жану өнімдерінің кеңеюінен піспек пайдалы жұмыс атқарады.
-
Төртінші ырғақ - пайдаланылған газды атмосфераға шығару.
 Бо  де  Роша  жай  теоретик  болды  жəне  ешқандай  қозғалтқыш  жасап  шығармады.
Оның  идеаларын 1876 жылы  газбен  жұмыс  жасайтын  төрт  ырғақты  қозғалтқыштың
жұмыс  істейтін  үлгісін  жасап, шығарып  Отто қолданды. 1877 жылы оған патент берілді.
Отто  қозғалтқышы  газды  Ленуар-қозғалтқышына  қарағанда  екі  есе  аз  жұмсады,
сондықтан  кең  өнеркəсіптік  қолдану  тапты. 1878жылы  Н. Отто  патенті  бойынша  АҚШ
елдерінде  сондай  мотор  өндірісі  басталды. Одан  да  үнемді  төрт  ырғақты  циклды  іске
асыру техниканың үздік  жетістігі болып  табылды. 1883 жылы  Г.Даймлер жарық  беретін

6
газдың  орнына  одан  гөрі  тиімді  сұйық  отынын  -  бензинді  (ол  уақытқа  дейін  мұнайды
керосинге  айдау  заводтары  болды, сонымен  қатар  онда  бензин  сияқты  жеңіл  фракция
алуы  мүмкін  болды) пайдаланатын  төрт  ырғақты  іштей  жану  қозғалтқышын  ойлап
шығарды. Бензин буы мен ауа түріндегі жанғыш қоспа, арнайы карбюратор деп аталатын
құрылғыда пайда болады.
Көп  ұзамай  карбюраторлы  бензинді  қозғалтқышты  арбашаға  қойып, Даймлер
принципиалды  құрылғысы  бойынша  алғашқы  кəдімгі  автомобиль  жасап  шығарды.
1891жылы  Даймлер  зауыты  Европада  алғашқы  болып  қозғалтқыш  пен  дөңгелектер
арасында  тісті  берілісі  бар  автомобиль  типтес, кішкене  өндірістік  локомотив  шығарды.
Оның  қуаты 4 аттың  күші  ғана  болды. 1893 жылдан  бері  Даймлер  автомобиль  зауыты
неміс  теміржолдары  үшін, өзі  жүретін  рельсті  вагон-автомотристер  құрастырды. Бо  де
Роша  ойлап  тапқан  жəне  Отта  өзінің  қозғалтқыштарында  қолданған  тез  жанудың
теориялық  циклі  қазіргі  уақытта «Отто  циклы» деп  аталады, ал  оның  нақты  ойлап
табушысының есімі арнайы əдебиеттердің өзінде де жиі аталмайды.
Керосинмен  жəне  мұнай  отындарының  ауыр  сорттарымен  жұмыс  жасайтын
стационарлы  қозғалтқыштар 1890 жылдың  аяғында  бір  қатар  елде  пайда  болды. Бұл
қозғалтқыштарда  тұтанып  жану «калоризатор» деп  аталатын  сығылу  қамерасымен
жалғанып, оның  көлеміне  кіретін  цилиндр  қақпағындағы  салмақты  іші  қуыс  шардың
көмегімен жүзеге асырылды. Бұл шардың қатты қызған ішкі бетіне отын бүркілді. Мұндай
қозғалтқыштар Ресейде кең  таралды. Алғашқы кезде  оның  өндіруін  Петербургтегі өзінің
машина құрастыру зауытында атақты мұнай өндіруші Нобель ұйымдастырды. 1893 жылы
Нобель  зауытының  калоризаторлы  екі  ырғақты  қозғалтқышы  Чикагада  Дүниежүзілік
көрмеде ең жоғары марапатқа ие болды.
 Дизельдік іштей  жану қозғалтқыштары. 1897 жылдың аяғында неміс инженері
Рудольф  Дизель  цилиндрде  сығылған  ауаның  жоғары  температурасының  əсерінен  ауыр
отын  өздігінен  тұтанатын  іштей  жану  қозғалтқышын  жасады. Содан  бері  осы
қозғалтқышты  ойлап  тапқан  адам  атымен - дизель  деп  атайды. Жаңа  жұмыс  процесінің
идеасын  ол 1897 жылы «Жұмыс  процесі  мен  бірцилиндрлі  жəне  көпцилиндрлі
қозғалтқышты  орындау  əдісі» деген  патентке  мəлімдеме  берерде  баяндап  берді. Жəне
Берлинде «Рационды жылу қозғалтқышының құрылысы мен  теориясы» атты  брошюрада
жарыққа  шығарды. 1897 жылы  керосинде  жұмыс  істейтін  білік  минутына 170 айналым
жасау  кезінде  шамамен  15  кВт  қуатты  өңдейтін  (D  =  250  мм,  S  =  400  мм)  стационарлы
бірцилиндрлі қозғалтқышты жасап шығарды.
 Р. Дизель отын өздігінен тұтанатын компрессор типті қозғалтқышты жаратты. Бұл
қозғалтқыштарда отын цилиндрлерге форсунка арқылы қысымы сығу процесі соңындағы
цилиндр  ішіндегі  қысымнан  едəуір  жоғары  ауа  көмегімен  берілді. Демек, бұндай
қозғалтқыштың  энергетикалық қондырғы құрамында жұмыс  жасауы  үшін  жеке  агрегат -
сығымдағыш (компрессор) қажет  болды. Дизель  өнертабысының  басты  элементі  болып
отынды беру принципі табылды.
 Қатаң түрде айтқанда, Р. Дизель жаңа қозғалтқыш ойлап тапқан жоқ, сондықтан да
оның патенті бірнеше рет таласта болды. Өйткені 1862 жылы Бо де Роша өзінің «Жылуды
жəне  жалпы  қозғалытқыштық  күшін  көбірек  қолдануының  тəжірибелік  шарттарының
жаңа зерттеулері» кітабында төрт ырғақты циклдан тыс отынның өздігінен тұтануы үшін
ауаны  алдын-ала  жоғары  дəрежеде  сығу  қажеттілігін  атап  қана  қоймай, осы  кезде
отынның өздігінен тұтануын қамтамасыз ету мүмкіндігін айтты. Соған қарамастан, іштей
жану  қозғалтқыштарының  жаңа  типін  оның  шын  мəніндегі  ойлап  шығарушысы  Дизель
атымен  атай  бастады, ал  отыны  біртіндеп  жанатын (цилиндрде  тұрақты  қысым  кезінде)
жылу  қозғалтқышының  мінсіз  ауа  циклы  қазіргі  термодинамикада  Дизель  циклы  деп
аталады.
1896 жылы ресей маманы Г. В. Тринклер сығымдағышсыз жоғары сығымды іштей
жану  қозғалтқышын  құрады. Бұл  қозғалтқышта  отынды  механикалық  жолмен (тікелей)
бүрку кезінде оның  екі сатылы (аралас) жану  циклы қамтамасыз  етілді - жартылай  Отто

7
циклындағындай тұрақты көлемде, жартылай Дизель циклындағындай тұрақты қысымда.
Г. В. Тринклер 1899 жылы өтінім беріп, 1904 жылы ғана патент алды. Осы «аралас»
цикл  бойынша (Тринклер  циклы) барлық  қазіргі  заманғы  сығымдағышсыз  дизельді
қозғалтқыштар  жұмыс  жасайды. Кейде  бұл  циклды  француз  инженері  Сабате  атымен
атайды, ол  Тринклерден  кейін  төрт  жыл  өткен  соң, 1908 жылы  Ресейде  отынды  екі
сатымен  беретін  форсункаға  патент  алды. Р.Дизель  неміс  кəсіпшілдерінің  көмегімен
(Круппа  жəне  т.б.) өзінің  патенті  бойынша  Германияда, Францияда, содан  кейін  басқа
елдерде  бірінші  болып  қозғалтқыш  өндірісін  ұйымдастырды. Ресейде  Дизельден  патент
құқығын  танымал  мұнай  өндіруші  Нобель  сатып  алды,  ол  Петербургтегі  өзінің  машина
құрастыру  зауытында (кейінен «Ресей  Дизелі») мұнаймен  жұмыс  жасайтын (олардың
алғашқысы 1899 жылы  құрылған) қуатты  дизель  қозғалтқыштарының  өндірісін
ұйымдастырды. Нобель  зауытынан  кейін  Ресейде  екінші  дизель  құрастырушы  болып
қозғалтқыш өндірісін 1903 жылы басталған Коломен зауыты табылды. Қуатты дизельдер
бу  машиналарын  алдымен  өндірістен, кейіннен  көліктен  ығыстыра  бастады. Дизел
энергетикалық қондырғыларын пайдаланған көліктің алғашқы түрі теплоходтар болды.

8
1 - БӨЛІМ. ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАР ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ
ТҮСІНІК
1.1. Көлік құралдарының жұмысының энергетикалық негізі
Энергетикалық  қондырғылар F (Н) тартым  күшін  тудырады  жəне  осы
күштің  арқасында  пайдалы А
пайд
механикалық  жұмыс  жасай  отырып, көлік
құралдарының (автомобиль, трактор, тепловоз, ұшақ, теплоход жəне т.б.) S (км)
арақашықтықа орын ауыстыруын жəне қозғалысын қамтамасыз етеді.
А
пайд
 = F·S (кДж).                       (1.1)
Бұл  пайдалы  жұмысты  жасау  үшін  энергияның  қандайда  бір  мөлшерін
шығындау  керек. Термодинамиканың  бірінші  бастамасына  сəйкес  - энергия
қайтадан  туындамайды, тек  қана  өзінің  бір  түрінен  екінші  түріне  өзгереді ,
сондықтан  энергия  санын  басқа  бір  түрде  сырттан  алу  керек . Сырттан  энергия
берілмейтін қандайда бір автономды көлік құралы үшін , энергия «көзі» есебінде
əртүрлі  табиғи  органикалық  отынның  ішкі  химиялық  энергиясын  қолдануға
болады  жəне  отынның  қоры  көлік  құралының  өзінде  орналастырылуы  мүмкін .
Бірақ  қатты, сұйық  жəне  газ  тəрізді  табиғи  отындардың  ішкі  потенциалды
энергиясын  тікелей  механикалық  жұмысқа  айналдыру  мүмкін  емес. Отынның
ішкі  химиялық  энергиясын  механикалық  жұмысқа  айналдыру  үшін ,
энергетикалық қондырғылар қарастырылған.
Q (кДж/кг) жану  жылуына  ие, В (кг) массалы  отынның  анық  бір
мөлшерінің  толық  жануынан  жылулық  энергияның  нақты  мөлшерін  алуға
болады:
А = В·Q (кДж)
(1.2)
Отынның  жануынан  алынған  энергия - А, пайдалы  жұмыстың  жасалуына
шығындалуы мүмкін, яғни А = А
шығ
Міне сондықтан автономды көлік құралына арналған энергетикалық тізбек
(А
шығ
= В·Q -дан А
пайд
= F·S  дейін  энергияның  өзгеру  сатыларының  тізбектелуі )
кемінде екі қажетті тізбектелген құрылымнан тұрады:
- жылулық  генератордан  ЖГ - қолданылатын  отынның  ішкі  химиялық
энергиясын  жылу  тасымалдағыштың  жылулық  энергиясына  айналдыратын
құрылғы;
- жылулық  қозғалтқыш  ЖҚ  - жылу  тасымалдағыштың  жылулық
энергиясын  өзінің  шығымдағы  құрылғысының  Ілгерінді-қайтымды  немесе
айналмалы қозғалысының механикалық жұмысына  айналдыратын машина (1.1 -
сурет).
1.1 - сурет. Автономды көлік құрылғысының энергетикалық тізбегінің
құрылымдық сұлбасы

9
ЖГ - жылулық  генератор; ЖҚ - жылулық  қозғалтқыш; БМ - беріліс
механизмі (беріліс); ҚА - локомотивтің  өз  қажетіне  қуат  алуы ; Д - жетекші
дөңгелек; F- тартым күші; S - өтілген жол.
Заттар жəне энергия ағыны:
О - отын (ішкі химиялық энергия);
Ауа - атмосфера  ауасы; 1 - жұмыстық  дененің - жылу  тасымалдағыштың
жылулық  энергиясы; 2 - жылулық  қозғалтқыштың  жұмыстық  органының
Ілгерінді-қайтымды немесе айналмалы қозғалысының механикалық жұмысы; 3 -
көлік құралының жетекші дөңгелек айналымының механикалық жұмысы.
Бұл  екі  құрылым  қандайда  бір  болмасын  автономды  көлік  құралының
энергетикалық  қондырғысын  құрайды. Бұл  құрылымдардың  пайдалы  əсер
коэффициенттері (η
жг
  жəне η
жқ
) көлік  құралының  энергетикалық  тиімділігін
біршама  шамада  анықтайды, яғни  оның  пайдалы  əсер  коэффициентін (ПƏК)
η
көл.қ
, ал  ол  энергия  алуға  кеткен  пайдалы  жұмыстың  шығындалған  жұмысқа
қатынасына тең:
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
=
шыг
пайд
к
кол
А
А
.
h
                                                    (1.3)
Көлік құралының энергетикалық тізбегінде тағы да екі элемент бар, олар:
- беріліс  механизмі
  -  БМ («беріліс»), ол  тартым  күшін  тудыруға
жұмсалатын  энергия  ағынын  өзгерту  тізбегіне  кіретін  жəне  дөңгелекке  (немесе
бұрама) берілетін  момент  пен  жылдамдық  шамаларын  тартым  талабына
ыңғайландыру үшін қажет. БМ жылулық қозғалтқыштың шығудағы қондырғысы
мен жетекші дөңгелек (немесе бұрама)-Д арасында орналасқан;
- аралық қуат алу - ҚА көлік құралының жалпы энергияның бір бөлігін өз
қажетіне (көмекші қондырғылар жетегіне, жылытуға, жарықтандыруға жəне т.б.)
алу. Осы  мақсаттарға  шығындалған  энергия  үлесі  өз  қажетіне  алынған  қуат
коэффициентімен бағаланады.
Берілістің  пайдалы  əсер  коэффициенті  жəне  энергетикалық  қондырғыдан
көлік  құралының  өз  қажетіне  алынатын  энергия (қуат) - β  үлесіде  оның  жалпы
ПƏК η
көл.қ
 тікелей əсер етеді. Сонда көлік құралының ПƏК η
көл.қ
 шамасын келесі
көбейткіштердің туындысы түрінде көрсетуге болады:
η
көл.қ
= η
жг
 ·η
жқ
 (1- β)· η
бм
(1.4)