Қозғалтқыштың иінді механизмі қалай жұмыс істейді

Қозғалтқыштың иінді механизмі поршеньдердің өзара айналмалы қозғалысын (отын қоспасының жану энергиясына байланысты) иінді біліктің айналуына және керісінше айналдырады. Бұл ішкі жану қозғалтқышының негізін құрайтын техникалық күрделі механизм. Мақалада біз КШМ құрылғысы мен жұмыс істеу ерекшеліктерін егжей-тегжейлі қарастырамыз.

Құрылу тарихы

Иінді қолданудың алғашқы дәлелі біздің заманымыздың 3 ғасырында, Рим империясы мен Византияда біздің заманымыздың 6 ғасырында табылған. Керемет мысал - иінді білікті пайдаланатын Иераполистегі ағаш кесу зауыты. Қазіргі Швейцария аумағындағы Римнің Августа Раурица қаласында металл иінді табылды. Қалай болғанда да, белгілі бір Джеймс Пакард өнертабысқа 1780 жылы патент берді, дегенмен оның өнертабысының дәлелі ежелгі дәуірде табылған.

ҚШМ құрамдас бөліктері

ҚШМ құрамдас бөліктері шартты түрде жылжымалы және қозғалмайтын бөліктерге бөлінеді. Жылжымалы бөліктерге мыналар жатады:

• поршеньдер мен сақиналар;
• байланыстырушы шыбықтар;
• поршеньдік түйреуіштер;
• иінді білік;
• маховик.

КШМ-нің бекітілген бөліктері негіз, бекіткіштер және бағыттаушы ретінде қызмет етеді. Оларға мыналар жатады:

• цилиндр блогы;
• цилиндр басы;
• картер;
• май табасы;
• бекіткіштер мен подшипниктер.

KShM бекітілген бөліктері

Картер және май табағы

Картер - қозғалтқыштың төменгі бөлігі, онда иінді біліктің мойынтіректері мен май өтуі бар. Картерде шатундар қозғалып, иінді білік айналады. Май табағы – қозғалтқыш майын сақтайтын резервуар.

Жұмыс кезінде картердің негізі тұрақты жылу және қуат жүктемелеріне ұшырайды. Сондықтан бұл бөлікке беріктік пен қаттылық үшін арнайы талаптар қойылады. Оны өндіру үшін алюминий немесе шойын қорытпалары қолданылады.

Картер цилиндрлер блогына бекітілген. Олар бірге қозғалтқыштың қаңқасын, оның корпусының негізгі бөлігін құрайды. Цилиндрлердің өзі блокта. Қозғалтқыш блогының басы жоғарыда орнатылған. Цилиндрлердің айналасында сұйықтықты салқындату үшін қуыстар бар.

Цилиндрлердің орналасуы және саны

Қазіргі уақытта келесі түрлер ең көп таралған:

• төрт немесе алты цилиндрдің кірістірілген орны;
• алты цилиндрлі 90° V-позициясы;
• Кіші бұрышта VR-пішінді позиция;
• қарама-қарсы позиция (поршеньдер әртүрлі бағытта бір-біріне қарай жылжиды);
• 12 цилиндрі бар W-позициясы.

Қарапайым желілік орналасуда цилиндрлер мен поршеньдер иінді білікке перпендикуляр қатарда орналасады. Бұл схема ең қарапайым және сенімді.

Цилиндр басы

Басы блокқа шпилькалармен немесе болттармен бекітіледі. Ол цилиндрлерді жоғарыдан поршеньдермен жауып, тығыздалған қуысты - жану камерасын құрайды. Блок пен бастың арасында тығыздауыш бар. Цилиндрдің басы сонымен қатар клапан тізбегі мен оталдыру шамдарын орналастырады.

Цилиндрлер

Поршеньдер қозғалтқыш цилиндрлерінде тікелей қозғалады. Олардың мөлшері поршеньдің жүрісіне және оның ұзындығына байланысты. Цилиндрлер әртүрлі қысымда және жоғары температурада жұмыс істейді. Жұмыс кезінде қабырғалар тұрақты үйкеліске және 2500 ° C-қа дейінгі температураға ұшырайды. Сондай-ақ цилиндрлердің материалдары мен өңдеуіне арнайы талаптар қойылады. Олар шойын, болат немесе алюминий қорытпаларынан жасалған. Бөлшектердің беті тек төзімді ғана емес, сонымен қатар өңдеуге оңай болуы керек.

Сыртқы жұмыс беті айна деп аталады. Ол хромдалған және шектеулі майлау жағдайында үйкелісті азайту үшін айнадай етіп жылтыратылған. Цилиндрлер блокпен бірге құйылады немесе алынбалы гильзалар түрінде жасалады.

KShM жылжымалы бөліктері

поршень

Цилиндрдегі поршеньдің қозғалысы ауа-отын қоспасының жануынан болады. Поршеньдік тәжге әсер ететін қысым пайда болады. Қозғалтқыштардың әртүрлі түрлерінде оның пішіні әртүрлі болуы мүмкін. Бензин қозғалтқыштарында түбі бастапқыда тегіс болды, содан кейін олар клапандар үшін ойықтары бар ойыс құрылымдарды қолдана бастады. Дизельдік қозғалтқыштарда ауа жанармай емес, жану камерасында алдын ала сығымдалады. Сондықтан поршеньдік тәждің де жану камерасының бөлігі болып табылатын ойыс пішіні бар.

Ауа-отын қоспасының жануы үшін дұрыс жалын жасау үшін түбінің пішіні үлкен маңызға ие.

Поршеньдің қалған бөлігі юбка деп аталады. Бұл цилиндр ішінде қозғалатын бағыттағыштың бір түрі. Поршеньдің немесе юбканың төменгі бөлігі оның қозғалысы кезінде шатунмен жанаспайтындай етіп жасалады.

Поршеньдердің бүйір бетінде поршеньдік сақиналарға арналған ойықтар немесе ойықтар бар. Үстінде екі немесе үш қысу сақиналары бар. Олар қысуды жасау үшін қажет, яғни цилиндр қабырғалары мен поршень арасындағы газдың енуіне жол бермейді. Сақиналар айнаға басылып, аралықты азайтады. Төменгі жағында май қырғыштың сақинасына арналған ойық бар. Ол жану камерасына түспеуі үшін цилиндр қабырғаларынан артық майды кетіруге арналған.

Поршеньдік сақиналар, әсіресе қысу сақиналары тұрақты жүктемелер мен жоғары температурада жұмыс істейді. Оларды өндіру үшін кеуекті хроммен қапталған легирленген шойын сияқты беріктігі жоғары материалдар пайдаланылады.

Поршеньдік түйреуіш және шатун

Шатун поршеньге поршеньді штифпен бекітіледі. Бұл тұтас немесе қуыс цилиндрлік бөлік. Істік поршеньдегі тесікке және шатунның жоғарғы басына орнатылады.

Қосымшаның екі түрі бар:

• бекітілген сәйкестік;
• қалқымалы қонумен.

Ең танымал «қалқымалы саусақ» деп аталады. Оны бекіту үшін құлыптау сақиналары қолданылады. Бекітілген кедергі кедергімен орнатылған. Әдетте жылуды орнату қолданылады.

Шатун өз кезегінде иінді білікті поршеньге қосады және айналмалы қозғалыстарды жасайды. Бұл жағдайда шатунның кері қозғалыстары сегіз санын сипаттайды. Ол бірнеше элементтерден тұрады:

• өзек немесе негіз;
• поршень басы (жоғарғы);
• иінді басы (төменгі).

Үйкелісті азайту және түйісетін бөліктерді майлау үшін поршень басына қола втулка басылады. Механизмді жинауды қамтамасыз ету үшін иінді басы жиналмалы. Бөлшектер бір-бірімен тамаша үйлеседі және болттар мен гайкалармен бекітіледі. Үйкелісті азайту үшін шатундық подшипниктер орнатылады. Олар құлыптары бар екі болат лайнер түрінде жасалған. Мұнай майлы ойықтар арқылы беріледі. Мойынтіректер түйісу өлшеміне дәл бейімделген.

Танымал пікірге қарамастан, лайнерлер құлыптарға байланысты емес, олардың сыртқы беті мен шатун басы арасындағы үйкеліс күшіне байланысты бұрылудан сақталады. Осылайша, манжеттік мойынтіректің сыртқы бөлігін құрастыру кезінде майлау мүмкін емес.

Иінді білік

Иінді білік конструкциясы жағынан да, өндірісі жағынан да күрделі бөлік болып табылады. Ол айналу моментін, қысымды және басқа жүктемелерді қабылдайды, сондықтан жоғары берік болаттан немесе шойыннан жасалған. Иінді білік айналуды поршеньдерден трансмиссияға және көліктің басқа бөліктеріне (мысалы, жетек шкивіне) береді.

Иінді білік бірнеше негізгі бөліктерден тұрады:

• жергілікті мойындар;
• шатунның мойындары;
• қарсы салмақтар;
• щеки;
• шандыр;
• маховик фланеці.

Иінді біліктің конструкциясы көбінесе қозғалтқыштағы цилиндрлер санына байланысты. Қарапайым төрт цилиндрлі желілік қозғалтқышта иінді біліктің төрт шатун журналы бар, оларға поршеньдері бар шатундар орнатылған. Бес негізгі журналдар біліктің орталық осінің бойында орналасқан. Олар цилиндрлер блогының мойынтіректеріне немесе сырғанау мойынтіректеріне (лайнерлерге) орнатылады. Негізгі журналдар болтты қақпақтармен жоғарыдан жабылады. Қосылым U пішінін құрайды.

Мойынтірек журналын монтаждау үшін арнайы өңделген тірек деп аталады төсек.

Негізгі және шатун мойындары щектер деп аталатындар арқылы жалғасады. Қарсы салмақтар шамадан тыс тербелістерді сөндіреді және иінді біліктің біркелкі қозғалысын қамтамасыз етеді.

Иінді біліктің журналдары жоғары беріктік пен дәл орнату үшін термиялық өңдеуден өтеді және жылтыратылады. Иінді білік те өте дәл теңестірілген және оған әсер ететін барлық күштерді біркелкі бөлу үшін орталықтандырылған. Тамыр мойнының орталық аймағында тіректердің бүйірлерінде тұрақты жарты сақиналар орнатылады. Олар осьтік қозғалыстарды өтеу үшін қажет.

Уақыт берілістері мен қозғалтқыштың қосалқы жетектерінің шкиві иінді біліктің ілгегіне бекітілген.

Ұшқыш

Біліктің артқы жағында маховик бекітілген фланец бар. Бұл шойын бөлігі, ол массивтік диск. Массасының арқасында маховик иінді біліктің жұмысына қажетті инерцияны жасайды, сонымен қатар моменттің беріліс қорабына біркелкі берілуін қамтамасыз етеді. Маховиктің жиегінде стартермен қосылуға арналған беріліс сақинасы (тәж) бар. Бұл маховик иінді білікті айналдырады және қозғалтқыш іске қосылған кезде поршеньдерді басқарады.

Иінді біліктің механизмі, конструкциясы мен пішіні көптеген жылдар бойы өзгеріссіз қалды. Әдетте, салмақты, инерцияны және үйкелісті азайту үшін тек шағын құрылымдық өзгерістер жасалады.