מנגנון כננת מנוע: מכשיר, מטרה, איך זה עובד
תוכן
במנועי הבעירה הפנימית ישנם שני מנגנונים המאפשרים להזיז כלי רכב. זה חלוקת גז וארכובה. בואו נתמקד במטרת ה- KShM ובמבנה שלה.
מהו מנגנון כננת המנוע
KShM פירושו קבוצה של חלקי חילוף המהווים יחידה אחת. בו תערובת של דלק ואוויר בשיעור מסוים שורפת ומשחררת אנרגיה. המנגנון מורכב משתי קטגוריות של חלקים נעים:
- ביצוע תנועות לינאריות - הבוכנה נעה למעלה / למטה בצילינדר;
- ביצוע תנועות סיבוביות - גל הארכובה והחלקים המותקנים עליו.
קשר המחבר בין שני סוגי החלקים מסוגל להמיר סוג אחד של אנרגיה לסוג אחר. כאשר המנוע עובד באופן אוטונומי, חלוקת הכוחות עוברת ממנוע הבעירה הפנימית לשלדה. יש מכוניות שמאפשרות להפנות אנרגיה חזרה מהגלגלים למנוע. הצורך בכך עשוי להתעורר, למשל, אם אי אפשר להפעיל את המנוע מהסוללה. תיבת הילוכים מכנית מאפשרת להתניע את המכונית מהדוחף.
לשם מה נועד מנגנון כננת המנוע?
KShM מניע מנגנונים אחרים, שבלעדיהם זה יהיה בלתי אפשרי עבור המכונית. ברכבים חשמליים המנוע החשמלי, בזכות האנרגיה שהוא מקבל מהסוללה, יוצר מיד סיבוב שעובר לפיר ההולכה.
החיסרון של יחידות חשמליות הוא שיש להן עתודת כוח קטנה. למרות שהיצרנים המובילים של רכבים חשמליים העלו רף זה לכמה מאות קילומטרים, לרוב המכריע של הנהגים אין גישה לרכבים כאלה בגלל עלותם הגבוהה.
הפיתרון הזול היחיד, שבזכותו ניתן לנסוע למרחקים ארוכים ובמהירות גבוהה, הוא מכונית המצוידת במנוע בעירה פנימית. היא משתמשת באנרגיה של הפיצוץ (או ליתר דיוק ההתפשטות אחריה) כדי להניע את החלקים של קבוצת הבוכנה הגלילית.
מטרת ה- KShM היא להבטיח סיבוב אחיד של גל הארכובה במהלך תנועה ישר של הבוכנות. סיבוב אידיאלי טרם הושג, אך ישנם שינויים במנגנונים שממזערים את הטלטלות הנובעות מהטלטלות פתאומיות של הבוכנות. מנועי 12 צילינדרים הם דוגמה לכך. זווית התזוזה של הארכובה בהם היא מינימלית, והפעלת כל קבוצת הצילינדרים מחולקת על פני מספר רב יותר של מרווחים.
עקרון הפעולה של מנגנון הארכובה
אם אתה מתאר את עקרון פעולתו של מנגנון זה, ניתן להשוות אותו לתהליך המתרחש בעת רכיבה על אופניים. רוכב האופניים לוחץ לסירוגין על הדוושות, ומניע את גלגל השיניים לסיבוב.
התנועה הליניארית של הבוכנה מסופקת על ידי בעירת ה- BTC בגליל. במהלך מיקרו-פיצוץ (HTS דחוס חזק ברגע שמריצים את הניצוץ, לכן נוצרת דחיפה חדה), הגזים מתרחבים, דוחפים את החלק למצב הנמוך ביותר.
מוט החיבור מחובר לארכובה נפרדת על גל הארכובה. אינרציה, כמו גם תהליך זהה בצילינדרים סמוכים, מבטיח כי גל הארכובה מסתובב. הבוכנה אינה קופאת בנקודות התחתונות והעליונות הקיצוניות.
גל הארכובה המסתובב מחובר לגלגל תנופה אליו מחובר משטח חיכוך ההולכה.
לאחר סיום המכה של פעימות העבודה, לביצוע משיכות אחרות של המנוע, הבוכנה כבר מונעת בתנועה עקב סיבובי פיר המנגנון. זה אפשרי בגלל ביצוע המכה של פעולת העבודה בצילינדרים סמוכים. כדי למזער את הטלטלות, עיתוני הארכובה מתקזזים זה מזה (ישנם שינויים עם כתבי-עת מקוונים).
מכשיר KShM
מנגנון הארכובה כולל מספר רב של חלקים. באופן קונבנציונלי, ניתן לייחס אותן לשתי קטגוריות: אלה שמבצעים את התנועה ואלה שנשארים קבועים במקום אחד כל הזמן. חלקם מבצעים סוגים שונים של תנועות (תרגום או סיבוב), בעוד שאחרים משמשים צורה בה מובטחת הצטברות האנרגיה הדרושה או התמיכה באלמנטים אלה.
אלה הפונקציות המבוצעות על ידי כל האלמנטים של מנגנון הארכובה.
ארנק ארכובה
בלוק יצוק ממתכת עמידה (במכוניות תקציביות - ברזל יצוק, ובמכוניות יקרות יותר - אלומיניום או סגסוגת אחרת). החורים והתעלות הדרושים מיוצרים בו. נוזל קירור ושמן מנוע מסתובב דרך התעלות. חורים טכניים מאפשרים לחבר את מרכיבי המפתח של המנוע למבנה אחד.
החורים הגדולים ביותר הם הגלילים עצמם. בוכנות מונחות בהם. כמו כן, עיצוב הבלוק כולל תומכים למסבי התמיכה של גל הארכובה. בראש צילינדר ממוקם מנגנון חלוקת גז.
השימוש בברזל יצוק או סגסוגת אלומיניום נובע מכך שאלמנט זה חייב לעמוד בעומסים מכניים ותרמיים גבוהים.
בתחתית ארכובה יש ארכובה, בה מצטבר שמן לאחר סיומת כל האלמנטים. כדי למנוע יצירת גז מוגזמת בחלל, במבנה יש תעלות אוורור.
יש מכוניות עם מיכל רטוב או יבש. במקרה הראשון, השמן נאסף בתוך הבור ונשאר בתוכו. אלמנט זה מהווה מאגר לאיסוף ואחסון של שומנים. במקרה השני, השמן זורם לבור, אך המשאבה שואבת אותו למיכל נפרד. תכנון זה ימנע אובדן שמן מוחלט במקרה של תקלה באבנית - רק חלק קטן מחומר הסיכה יידלף לאחר כיבוי המנוע.
צילינדר
הגליל הוא אלמנט קבוע נוסף של המנוע. למעשה, זהו חור בעל גיאומטריה קפדנית (הבוכנה חייבת להשתלב בו בצורה מושלמת). הם שייכים גם לקבוצת בוכנה-גליל. עם זאת, במנגנון הארכובה הגלילים משמשים כמדריכים. הם מספקים תנועה מאומתת בקפדנות של הבוכנות.
הממדים של אלמנט זה תלויים במאפייני המנוע ובגודל הבוכנות. הקירות בראש המבנה פונים לטמפרטורה המרבית שיכולה להתרחש במנוע. כמו כן, בתא הבעירה כביכול (מעל חלל הבוכנה), יש התרחבות חדה של גזים לאחר ההצתה של ה- VTS.
כדי למנוע בלאי מוגזם של קירות הגליל בטמפרטורות גבוהות (במקרים מסוימים הוא יכול לעלות בצורה חדה עד 2 מעלות) ולחץ גבוה, הם משומנים. נוצר סרט דק של שמן בין טבעות ה- O והגליל למניעת מגע מתכת למתכת. כדי להפחית את כוח החיכוך, מטפלים במשטח הפנימי של הגלילים בתרכובת מיוחדת ומלוטשים במידה אידיאלית (לכן, המשטח נקרא מראה).
ישנם שני סוגים של צילינדרים:
- סוג יבש. צילינדרים אלה משמשים בעיקר במכונות. הם חלק מהבלוק ונראים כמו חורים שנקדחו בבית. כדי לקרר את המתכת, ערוצים מיוצרים בצד החיצוני של הגלילים לזרימת נוזל הקירור (מעטפת מנוע בעירה פנימית);
- טיפוס רטוב. במקרה זה, הצילינדרים יהיו עשויים בנפרד שרוולים המוחדרים לחורי הבלוק. הם אטומים בצורה מהימנה כך שלא יווצרו תנודות נוספות במהלך פעולת היחידה, שבגללה חלקי KShM ייכשלו מהר מדי. ספינות כאלה נמצאות במגע עם נוזל הקירור מבחוץ. תכנון דומה של המנוע רגיש יותר לתיקון (למשל, כאשר נוצרים שריטות עמוקות, השרוול פשוט שונה ולא משועמם וחורי הבלוק נטחנים במהלך היוון המנוע).
במנועים בצורת V, הצילינדרים לרוב אינם ממוקמים באופן סימטרי ביחס זה לזה. הסיבה לכך היא שמוט חיבור אחד משרת צילינדר אחד, ויש לו מקום נפרד על גל הארכובה. עם זאת, ישנם גם שינויים עם שני מוטות חיבור ביומן מוט חיבור אחד.
בלוק צילינדר
זהו החלק הגדול ביותר בתכנון המנוע. בחלק העליון של אלמנט זה מותקן ראש הצילינדר, וביניהם יש אטם (מדוע יש צורך וכיצד לקבוע את התקלה שלו, קרא בביקורת נפרדת).
שקעים עשויים בראש הצילינדר, היוצרים חלל מיוחד. בו, תערובת דלק האוויר הדחוס נדלקת (המכונה לעתים קרובות תא בעירה). שינויים במנועים מקוררים במים יצוידו בראש עם תעלות לזרימת נוזלים.
שלד מנוע
כל החלקים הקבועים של ה- KShM, המחוברים במבנה אחד, נקראים השלד. חלק זה תופס את עומס הכוח העיקרי במהלך הפעלת החלקים הנעים של המנגנון. תלוי באופן הרכבת המנוע בתא המנוע, השלד גם סופג עומסים מהמרכב או המסגרת. בתהליך התנועה חלק זה מתנגש גם בהשפעת התמסורת ושלדת המכונה.
כדי למנוע מנוע הבעירה הפנימית לנוע במהלך תאוצה, בלימה או תמרון, המסגרת מוברגת היטב לחלק התומך ברכב. כדי למנוע רטט במפרק משתמשים בתושבות מנוע העשויות גומי. צורתם תלויה בשינוי המנוע.
כאשר המכונה מונעת על דרך לא אחידה, הגוף נתון ללחץ פיתול. כדי למנוע מהמנוע לקחת עומסים כאלה, הוא מחובר בדרך כלל בשלוש נקודות.
כל שאר חלקי המנגנון ניתנים להזזה.
בוכנה
זה חלק מקבוצת הבוכנות KShM. גם צורת הבוכנות יכולה להשתנות, אך נקודת המפתח היא שהן מיוצרות בצורת זכוכית. החלק העליון של הבוכנה נקרא הראש והתחתון נקרא חצאית.
ראש הבוכנה הוא החלק העבה ביותר, שכן הוא סופג לחץ תרמי ומכני בעת הצתת הדלק. פני הקצה של אותו אלמנט (תחתון) יכולים להיות בעלי צורה שונה - שטוחה, קמורה או קעורה. חלק זה יוצר את הממדים של תא הבעירה. לעתים קרובות נתקלים בשינויים עם שקעים בצורות שונות. כל סוגי החלקים הללו תלויים במודל ICE, בעקרון אספקת הדלק וכו '.
חריצים עשויים בצידי הבוכנה להתקנת טבעות O. מתחת לחריצים אלה יש שקעים לניקוז שמן מהחלק. החצאית לרוב בצורת אליפסה, וחלקה העיקרי הוא מדריך המונע את טריז הבוכנה כתוצאה מהרחבה תרמית.
כדי לפצות על כוח האינרציה, הבוכנות עשויות מחומרים מסגסוגת קלה. בשל כך הם קלים. החלק התחתון של החלק, כמו גם קירות תא הבעירה, נתקלים בטמפרטורות מקסימליות. עם זאת, חלק זה אינו מקורר על ידי הזרמת נוזל קירור במעיל. בגלל זה, אלמנט האלומיניום נתון להרחבה חזקה.
הבוכנה מקוררת בשמן כדי למנוע התקף. בדגמי מכוניות רבים, השימון מסופק באופן טבעי - ערפל השמן מתיישב על פני השטח וזורם חזרה לבור. עם זאת, ישנם מנועים בהם נפט מסופק בלחץ, ומספק פיזור חום טוב יותר מהשטח המחומם.
טבעות בוכנה
טבעת הבוכנה ממלאת את תפקידה בהתאם לאיזה חלק של ראש הבוכנה היא מותקנת:
- דחיסה - העליונה ביותר. הם מספקים איטום בין גליל וקירות הבוכנה. מטרתם למנוע גזים מחלל הבוכנה להיכנס לארכובה. כדי להקל על התקנת החלק, חותכים בו;
- מגרד שמן - הקפידו על הוצאת עודף שמן מקירות הגליל, וגם מניעת חדירת חומר סיכה לחלל הבוכנה. לטבעות אלה חריצים מיוחדים כדי להקל על ניקוז השמן לחריצי ניקוז הבוכנה.
קוטר הטבעות תמיד גדול מקוטר הגליל. בשל כך, הם מספקים חותם בקבוצת בוכנה גליל. כך שלא גזים ולא נפט יחלחלו דרך המנעולים, הטבעות מונחות במקומותיהן עם החריצים המקוזזים זה לזה.
החומר המשמש לייצור הטבעות תלוי ביישום שלהם. אז, אלמנטים דחיסה עשויים לרוב מברזל יצוק חוזק גבוה ותוכן מינימלי של זיהומים, ואלמנטים מגרדים שמן עשויים פלדה סגסוגת גבוהה.
סיכת בוכנה
חלק זה מאפשר לחבר את הבוכנה למוט החיבור. זה נראה כמו צינור חלול, שמונח מתחת לראש הבוכנה בבוסים ובאותו הזמן דרך החור בראש מוט החיבור. כדי למנוע מהאצבע לנוע, היא מקובעת עם טבעות אחיזה משני הצדדים.
קיבוע זה מאפשר לסיכה להסתובב בחופשיות, מה שמפחית את ההתנגדות לתנועת הבוכנה. זה גם מונע היווצרות של עבודה רק בנקודת ההצמדה בבוכנה או מוט החיבור, מה שמאריך משמעותית את חיי העבודה של החלק.
כדי למנוע בלאי בגלל כוח חיכוך, החלק עשוי מפלדה. וכדי לעמוד רב יותר בפני לחץ תרמי, הוא מוקשה בתחילה.
מוט חיבור
מוט החיבור הוא מוט עבה עם צלעות מקשיחות. מצד אחד יש לו ראש בוכנה (החור שאליו מכניסים את סיכת הבוכנה), ומצד שני ראש סרוג. האלמנט השני מתקפל כך שניתן להסיר או להתקין את החלק ביומן גל הארכובה. יש לו כיסוי המוצמד לראש עם ברגים, וכדי למנוע בלאי מוקדם של חלקים, מותקן בו תוספת עם חורים לשימון.
תותב הראש התחתון נקרא מיסב מוט החיבור. הוא עשוי משתי לוחות פלדה עם גידים מעוקלים לקיבוע בראש.
כדי להפחית את כוח החיכוך של החלק הפנימי של הראש העליון, נלחץ אליו תותב ברונזה. אם הוא נשחק, לא יהיה צורך להחליף את מוט החיבור כולו. לתותב יש חורים לאספקת שמן לסיכה.
ישנם מספר שינויים של מוטות חיבור:
- מנועי בנזין מצוידים לרוב במוטות חיבור עם מחבר ראש בזווית ישרה לציר מוט החיבור;
- מנועי בעירה פנימית דיזל כוללים מוטות חיבור עם מחבר ראש אלכסוני;
- מנועי וי מצוידים לעיתים קרובות במוטות חיבור תאומים. מוט החיבור המשני של השורה השנייה מקובע לעיקר עם סיכה על פי אותו עיקרון כמו על הבוכנה.
גל ארכובה
אלמנט זה מורכב מכמה ארכובות עם סידור קיזוז של כתבי העת של מוטות החיבור ביחס לציר היומנים הראשיים. ישנם כבר סוגים שונים של גל ארכובה ותכונותיהם סקירה נפרדת.
מטרת חלק זה היא להמיר את תנועת התרגום מהבוכנה לסיבוב. סיכת הארכובה מחוברת לראש מוט החיבור התחתון. יש מיסבים עיקריים בשני מקומות או יותר על גל הארכובה כדי למנוע רטט הנגרם על ידי סיבוב לא מאוזן של הארכובה.
רוב גל הארכובה מצויד במשקולות נגד לספיגת כוחות צנטריפוגליות על המסבים העיקריים. החלק מיוצר על ידי יציקה או הפעלת מחרטות מחסר יחיד.
גלגלת מחוברת לבוהן של גל הארכובה, המניעה את מנגנון חלוקת הגז וציוד אחר, כמו משאבה, גנרטור וכונן מיזוג אוויר. יש אוגן על השוק. גלגל תנופה מחובר אליו.
גַלגַל תְנוּפָה
חלק בצורת דיסק. הצורות והסוגים של גלגלי תנופה שונים וההבדלים ביניהם מוקדשים גם הם מאמר נפרד... יש צורך להתגבר על עמידות הדחיסה בצילינדרים כאשר הבוכנה נמצאת במכת הדחיסה. זאת בשל האינרציה של דיסק הברזל המסתובב.
שפת הילוכים קבועה בקצה החלק. הילוך הבנדיקס המתנע מחובר אליו ברגע שהמנוע מתחיל. בצד הנגדי לאוגן, משטח גלגל התנופה נמצא במגע עם דיסק המצמד של סל ההילוכים. כוח החיכוך המרבי בין אלמנטים אלה מבטיח העברת מומנט לפיר תיבת ההילוכים.
כפי שאתה יכול לראות, למנגנון הארכובה יש מבנה מורכב, שבגללו תיקון היחידה חייב להתבצע אך ורק על ידי אנשי מקצוע. כדי להאריך את חיי המנוע, חשוב ביותר להקפיד על התחזוקה השוטפת של המכונית.
בנוסף, צפו בביקורת וידאו על KShM:
שאלות ותשובות:
אילו חלקים כלולים במנגנון הארכובה? חלקים נייחים: בלוק צילינדר, ראש בלוק, ספינות צילינדר, ספינות ומסבים ראשיים. חלקים נעים: בוכנה עם טבעות, סיכת בוכנה, מוט חיבור, גל ארכובה וגלגל תנופה.
מה השם של החלק הזה של KShM? זהו מנגנון ארכובה. הוא ממיר את התנועות ההדדיות של הבוכנות בגלילים לתנועות סיבוביות של גל הארכובה.
מה תפקידם של החלקים הקבועים של הקש"מ? חלקים אלו אחראים על הנחיית חלקים נעים במדויק (לדוגמה, תנועה אנכית של בוכנות) ולקיבועם בצורה מאובטחת לסיבוב (לדוגמה, מיסבים ראשיים).
