ДВИГАТЕЛЬДІҢ ТҮРЛЕРІ. ІШТЕН ЖАНАТЫН ПОРШЕНЬДІ ДВИГАТЕЛЬДЕРДІҢ ЖҰМЫС ПРИНЦИПТЕРІ

Двигатель деп энергияның кез – келген бір түрін тек механикалық энергияға айналдырып беретін қондырғыны айтады.Олай болса двигательдер қолданылатын энергия түріне қарай бірнеше түрге бөлінеді.Олардың негізгілері жылу, электр, жел, су және т.с. түрлері.

Автомобильдерде пайдаланылатын двигательдердіңғ негізгісі – ол жылу двигательдері. Олар да өздерінің жұмыс істеу принциптеріне қарай бірнеше түрге бөлінеді.Мұндай жылу двигательдері көбінесе от жағатын бөлігінің орналасуына байланысты екі түрге, яғни сырттан немесе іштен жанатын двигательдер болып бөлінеді.

Автомобильдерде іштен жанатын двигательдер қолданылады.Мұндай двигательдерде отын двигатель ішінде жанып, жанған газдың температура есебінен қысымы көбейеді де двигательдің қозғалатын бөлшегін итеріп жұмыс атқарады.Осындай двигательдер көбінесе поршеньді етіп жасалады.Газ қысымы арқылы қозғалатын поршеньді итеріп, оның қозғалысы басқа механизмдер арқылы сырттағы қажетті жеріне механикалық эергия түрінде беріледі.Осыдан басқа іштей жанатын двигательдердің роторлы түрі де болады. Яғни мұнда газ қысымы арнаулы роторға орналасқан қалақшаға беріледі де, оны айналмалы қозғалысқа келтіреді.Бірақ роторлы дигательдер әлі де жетілдіруді қажет ететіндіктен, қазіргі таңдағы автоморбильдерде онша қолдау таба алған жоқ.

Сонымен, көптеген түрлі двигательдер ішіндегі, автомобильдерде көп қолдау тапқан іштен жанатын поршеньді двигательдер болып табылады.Олай болса осы оқулықта сондай двигательдердің құрылыстарыьмен ждұмыс принциптері келтіріледі.
2.1 Іштен жанатын поршеньді двигательдердің жұыс принциптері

Іштен жанатын поршеньді двигательдердің жұмыс принциптері мына төмендегідей ретпен жүретін процестерге негізделген (2.1 – сурет).Цилиндр ішінде поршень ілгері – кейінді қозғалып тұрады.Соның қозғалысының салдарынан цилиндр ішінде неше түрлі құбылыс пайда болады.Ал цилиндр үсті цилиндр баласымен бекітілген, ал оның сыртпен қатысуы соратын, шығаратын клапандар арқылы жүргізіледі.Енді осы поршеньнің жүрісін рет – ретімен қарастырылады.

Поршень жоғарыдан төмен қарай жылжиды, яғни поршеньнің үстіндегі кеңістік көбейеді.Олай болса оның ішіндегі газ қысымы азайып, вакуум пайда болады.Сол кезде соратын клапан ашылады да сырттан ауа немесе арнаулы дайындалғанг жану қоспасы кіреді.Бұл процесті сору процесі деп атаймыз

(2.1 а – сурет).Оның ұзақтығы поршень төмен түскенге дейін созылады.

а-сору; б-қысу; в-ұлғаю: г-шығару.

Поршень жоғары жеткен кезде (2.1.в – сурет) қысылыптұрған, қызып тұрған жану қоспасына электр ұшқынын беріп тұтандырады немесе қызып тұрған ауаға жанар май шашылады да ол тұтанып жанады.Сонымен қысу процесінің соңында жану процесі іске асады.

Жанған газ өте үлкен жылу бөліп шығарады да ол газдың температурасы көтеріледі, ал температура көтерілсе, оның қысымы да артады.Енді осы қысым поршеньді төмен қарай итереді.Мұны ұлғаю процесі деп атаймыз. Бұл ұлғаю процесі де поршень төмен келгенше созылады (2.1.г – сурет).

Жанған газ ұлғайып біткеннен кейін поршень төменнен жоғары қарай қозғалады.Осы кезде шығаратын клапан ашылады да жанған газ сыртқа қарай поршеньмен итеріліп шығарылады.Бұл процесті – шығару процесі деп атаймыз.Енді әрі қарай осы процестер қайталана береді.

Сонымен, іштен жанатын поршеньді двигательдердіңғ жұмысы поршеньнің жүрісіне байланысты атқарылатын сору, қысу, ұлғаю және шығару процестеріне байланысты екен.Олай болса поршеньнің бір жүрісін бір такт деп атасақ, мұндай двигательдерді төрт тактылы двигатель деп атауға болады.Себебі барлық жұмыс төрт тактыда атқарылып бітеді.Ал осы жұмыстар поршеньнің екі жүрісіне атқарылатын болса, онда ондай двигательдерді екі тактылы іштей жанатын двигатель деп атайды.

Екі тактылы двигатель іштей жанатын двигателдерде клапандар болмайды

(2.2 – сурет).Олардың орнына цилиндрдің орта шенінен шығаратын және соратын тесіктер жасайды. Сол тесіктерді поршень өзі жауып, ашып тұрады.Сонда поршеньнің жарты жүрісінде бір процесс орындалады.

1-блок картері; 3-желдеткіш; 4-кіретін терезе; 5-цилиндр басы; 6-оттық; 7-шығатын терезе; 8-поршень.

Жоғарыда айтылған жұмыс процесінде, цилиндр ішіне сору кезінде ауа немесе жану қоспасы сорылады делінген.Осыған байланысты двигательдер тағы да екі түрге бөлінеді.Егер сору процесі кезінде сырттан тек ауа ғана сорылып кіріп, қысу процесінің соңында оған жанар май шашып араластырып, қызған газдың температурасы арқылы тұтандыратын болсақ, онда ондай двигательдерді дизельді двигательдер деп атайды.Ал егер жану қоспасын цилиндр сыртында орналасқан, арнаулы аспапта дайындап, сору кезінде цилиндр сыртында орналасқан, арнаулы аспапта дайындап, сору кезінде цилиндр ішіне сол дайындалған жану қоспасы толтырылып, оны арнаулы электр ұшқынымен тұтандыратын болсақ, онда оондай двигательдерді карбюраторлы двигательдер деп атайды.Өйткені ауа мен жанар майды осы карбюратордаараластырып, жану қоспасын жасайды.

Автомобильдерде осы дизельді және карбюраторлы двигательдердің екі түрі қолданылады.

Автомобильдерде қолданылатын двигательдер мынандай бөліктер мен жүйелерден құралады:кривошипті – шатунды және газ тарату механизмдері, қоректендіретін, майлайтын, суытатын жүйелер және оталдыратын қондырғы.

Иінді – шатунды механизм.Иінді – шатунды механизмнің бөлшектерін қозғалатын және қозғалмайтын бөлшектер деп екі топқа бөлуге болады.Қозғалмайтын бөлшектерге цилиндрді, ал қозғалатын бөлшектерге поршень, шатун және иінді білік топтарының бөлшектері жатады.Сонымен двигательдердің иінді – шатунды механизм механизмдері мынандай бөлшектер тобынан құралады:цилиндрлер тобы, поршень тобы, шатун тобы және иінді білік тобы.

Осы көрсетілген бөлшектер тобының әрқайсысы белгілі бір қызметті атқарады.Цилиндрлер тобы – поршеньнің әрі – бері қозғалысы кезінде бағыттаушы қызметімен қоса, оның ішінде процестер жүру үшін қажетті көлем жасап тұрады.Поршень тобының бөлшектері цилиндр мен аралықтағы қозғалуға қажетті болатын саңылауды неғұрлым берәк бітеп, цилиндр ішінде жүретін процестерге байланысты газ қысымын қабылдау қызметтерін атқарады. Шатун тобының бөлшектері поршень мен иінді білікті жалғастырып, поршеньде пайда болған газ қысымының күшін иінді білікке жеткізеді, ал керек болғанда иінді біліктегі күшті поршеньге жеткізеді. Сөйтіп, поршеньнің түзу сызықты қозғалысын, иінді біліктің айналмалы қозғалысына ауыстыру қызметін атқарады.Иінді білік тобы шатуннан келген күштің әсерінен өзі айналмалы қозғалысқа келеді де, сырттағы трансмиссия арқылы жүргізетін дөңгелектерді айналдырады.

Цилиндрлер арнаулы құйылып жасаған блоктағы ұяларға бекітіледі.Егер цилиндр “дымқыл” болса, онда оның төменгі және жоғарғы беттері ғана ұяға жанасады. Ол жерді арнаулы аралыфқ төсемдермен, сұйық ақпайтындай етіп бітейді. Ал құрғақ цилиндрлерді өн бойында бітеу жасалған ұяларға престеп орнатады.

Иінді шатунды механизмнің қозғалатын бөлшектер тобы 2.5 – суретте көрсетілген.