เครื่องยนต์บางประเภทและประเภทสำหรับรถยนต์ ประโยชน์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เครื่องยนต์ลูกสูบ- การกำหนดค่าของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีการจัดเรียงของลูกสูบในสองแถวตรงข้ามกันในกระบอกสูบทั่วไปในลักษณะที่ลูกสูบของแต่ละกระบอกสูบเคลื่อนที่เข้าหากันและสร้างห้องเผาไหม้ร่วมกัน เพลาข้อเหวี่ยงถูกซิงโครไนซ์ทางกลไกและเพลาไอเสียหมุนไปข้างหน้าของเพลาไอดี 15-22 °กำลังถูกนำมาจากหนึ่งในนั้นหรือจากทั้งสองอย่าง (เช่นเมื่อขับสองใบพัดหรือสองคลัตช์) เลย์เอาต์นี้ให้การขับตรงแบบไหลตรงโดยอัตโนมัติ ซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับเครื่องจักรสองจังหวะและไม่มีข้อต่อแก๊ส

มีชื่ออื่นสำหรับเครื่องยนต์ประเภทนี้ - เครื่องยนต์ลูกสูบเคลื่อนที่สวนทาง (เครื่องยนต์ที่มี PDP).

อุปกรณ์ของเครื่องยนต์ที่มีการเคลื่อนที่ของลูกสูบ:

มหาวิทยาลัยการต่อเรือแห่งชาติ

พวกเขา. ผู้ดูแลระบบ มากาโรว่า

กรม ICE

บทคัดย่อของการบรรยายหลักสูตรเครื่องยนต์สันดาปภายใน (sdvs) Nikolaev - 2014

หัวข้อที่ 1 การเปรียบเทียบเครื่องยนต์สันดาปภายในกับเครื่องยนต์ความร้อนประเภทอื่น การจำแนกประเภท ICE ขอบเขตของการสมัคร โอกาส และทิศทางในการพัฒนาต่อไป อัตราส่วนในเครื่องยนต์สันดาปภายในและการทำเครื่องหมาย

เครื่องยนต์ สันดาปภายใน - นี่คือเครื่องยนต์ความร้อนซึ่งพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงในกระบอกสูบทำงานจะถูกแปลงเป็นงานทางกล การแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลดำเนินการโดยการถ่ายโอนพลังงานการขยายตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ไปยังลูกสูบ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบซึ่งในทางกลับกันผ่านกลไกข้อเหวี่ยงจะถูกแปลงเป็น การเคลื่อนที่แบบหมุนเพลาข้อเหวี่ยงที่ขับเคลื่อนใบพัด เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ปั๊ม หรือผู้ใช้ไฟฟ้าอื่นๆ

ICE สามารถจำแนกได้ตามคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:

– ตามประเภทของวงจรการทำงาน- ด้วยการจ่ายความร้อนไปยังของไหลทำงานที่ปริมาตรคงที่ โดยการจ่ายความร้อนที่ความดันคงที่ของก๊าซและการจ่ายความร้อนแบบผสม กล่าวคือ ครั้งแรกที่ปริมาตรคงที่แล้วตามด้วยแรงดันคงที่ของก๊าซ ;

– ตามวิธีการดำเนินการตามวัฏจักรการทำงาน- สี่จังหวะซึ่งวงจรจะเสร็จสิ้นในจังหวะลูกสูบสี่ครั้งติดต่อกัน (สำหรับการหมุนรอบเพลาข้อเหวี่ยงสองครั้ง) และสองจังหวะซึ่งวงจรจะดำเนินการในจังหวะลูกสูบสองครั้งติดต่อกัน (ต่อการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งครั้ง) ;

– โดยวิธีการจ่ายอากาศ- มีและไม่มีการเพิ่ม ในเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะที่ดูดอากาศโดยธรรมชาติ กระบอกสูบจะเต็มไปด้วยประจุใหม่ (อากาศหรือส่วนผสมที่ติดไฟได้) โดยจังหวะดูดของลูกสูบ และใน เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะ– ขับคอมเพรสเซอร์ขับด้วยกลไกขับเคลื่อนจากเครื่องยนต์ ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบซูเปอร์ชาร์จทั้งหมด การเติมกระบอกสูบจะดำเนินการโดยคอมเพรสเซอร์พิเศษ เครื่องยนต์ที่อัดมากเกินไปมักจะถูกเรียกว่าเครื่องยนต์แบบรวม เนื่องจากนอกเหนือจาก เครื่องยนต์ลูกสูบพวกเขายังมีคอมเพรสเซอร์ที่จ่ายอากาศให้กับเครื่องยนต์ที่แรงดันสูง

– ตามวิธีการจุดไฟเชื้อเพลิง- การจุดระเบิดด้วยการอัด (ดีเซล) และการจุดระเบิดด้วยประกายไฟ (คาร์บูเรเตอร์เป็นแก๊ส)

– ตามประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้- เชื้อเพลิงเหลวและก๊าซ เครื่องยนต์สันดาปภายในที่เป็นเชื้อเพลิงเหลวยังรวมถึงเครื่องยนต์หลายเชื้อเพลิงที่สามารถทำงานกับเชื้อเพลิงหลายชนิดโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้แก๊สยังรวมถึงเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัด ซึ่งเชื้อเพลิงหลักเป็นก๊าซ และเชื้อเพลิงเหลวถูกใช้ในปริมาณเล็กน้อยในฐานะนักบิน กล่าวคือ สำหรับการจุดระเบิด

– ตามวิธีการผสม- กับ การผสมภายในเมื่อส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงก่อตัวขึ้นภายในกระบอกสูบ (เครื่องยนต์ดีเซล) และด้วยการก่อตัวของส่วนผสมภายนอก เมื่อส่วนผสมนี้ถูกเตรียมก่อนที่จะป้อนเข้าสู่กระบอกสูบที่ใช้งานได้ (เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์และแก๊สที่มีประกายไฟ) วิธีการหลักในการสร้างส่วนผสมภายใน - ปริมาตร ปริมาตร - ฟิล์มและฟิล์ม ;

– ตามประเภทของห้องเผาไหม้ (CC)- ด้วย CV แบบช่องเดียวที่ไม่มีการแบ่งแยก โดยมี CV แบบกึ่งแยก (CV ในลูกสูบ) และ CV ที่แยกจากกัน (CV แบบ pre-chamber, vortex-chamber และ air-chamber)

– ตามความถี่การหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง n - ความเร็วต่ำ (MOD) ด้วย นสูงสุด 240 นาที -1 ความเร็วปานกลาง (SOD) ตั้งแต่ 240< n < 750 мин -1 , повышенной оборотности (ПОД) с 750 1500 นาที-1;

– โดยได้รับการแต่งตั้ง- หลัก ออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนใบพัดเรือ (ใบพัด) และอุปกรณ์เสริม ติดตั้งในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเคลื่อนที่ของโรงไฟฟ้าในเรือหรือกลไกของเรือ

– ตามหลักการกระทำ- การกระทำเดียว (วงจรการทำงานเกิดขึ้นในช่องเดียวเท่านั้นของกระบอกสูบ) การกระทำสองครั้ง (รอบการทำงานเกิดขึ้นในสองช่องของกระบอกสูบด้านบนและด้านล่างของลูกสูบ) และกับลูกสูบที่เคลื่อนที่ตรงกันข้าม (ในแต่ละกระบอกสูบของเครื่องยนต์มี ลูกสูบที่เชื่อมต่อทางกลไกสองตัวเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามโดยวางตัวทำงานไว้ระหว่างกัน)

– ตามการออกแบบกลไกข้อเหวี่ยง (KShM)- ลำตัวและครอสเฮด ในเครื่องยนต์ลำตัว แรงกดปกติที่เกิดขึ้นเมื่อก้านสูบเอียงจะถูกส่งผ่านโดยส่วนนำทางของลูกสูบ - ลำตัวเลื่อนในปลอกสูบ ในเครื่องยนต์ครอสเฮด ลูกสูบไม่สร้างแรงดันปกติที่เกิดขึ้นเมื่อก้านสูบเอียง แรงปกติจะถูกสร้างขึ้นในการเชื่อมต่อครอสเฮดและส่งผ่านโดยตัวเลื่อนไปยังแนวขนานที่ยึดไว้นอกกระบอกสูบบนโครงเครื่องยนต์

– ตามตำแหน่งของกระบอกสูบ- แนวตั้ง, แนวนอน, แถวเดียว, สองแถว, รูปตัวยู, รูปดาว ฯลฯ

คำจำกัดความหลักที่ใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดคือ:

– บนและ ศูนย์ตายล่าง (TDC และ BDC) ซึ่งสอดคล้องกับตำแหน่งสูงสุดบนและล่างของลูกสูบในกระบอกสูบ (ในเครื่องยนต์แนวตั้ง)

– จังหวะ, กล่าวคือ ระยะทางเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่จากตำแหน่งสุดขั้วหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง

– ปริมาตรห้องเผาไหม้(หรือ การบีบอัด) สอดคล้องกับปริมาตรของโพรงกระบอกสูบเมื่อลูกสูบอยู่ที่ TDC

– กระบอกสูบซึ่งอธิบายโดยลูกสูบระหว่างจุดตาย

แบรนด์ดีเซลให้แนวคิดเกี่ยวกับประเภทและมิติข้อมูลหลัก การทำเครื่องหมายของเครื่องยนต์ดีเซลในประเทศนั้นดำเนินการตาม GOST 4393-82“ เครื่องยนต์ดีเซลแบบอยู่กับที่, มารีน, ดีเซลและอุตสาหกรรม ประเภทและพารามิเตอร์พื้นฐาน สำหรับการทำเครื่องหมาย ยอมรับสัญลักษณ์ซึ่งประกอบด้วยตัวอักษรและตัวเลข:

ชม- สี่จังหวะ

ดี- สองจังหวะ;

DD- สองจังหวะ การกระทำสองครั้ง;

R- ย้อนกลับ;

จาก– มีคลัตช์แบบพลิกกลับได้

พี- พร้อมเกียร์ทดรอบ;

ถึง- ครอสเฮด;

G– แก๊ส

ชม- ซูเปอร์ชาร์จ;

1A, 2A, ZA, 4A– ระดับของระบบอัตโนมัติตาม GOST 14228-80

ไม่มีใน เครื่องหมายตัวอักษร ถึงแปลว่า ท้ายดีเซล, ตัวอักษร R- เครื่องยนต์ดีเซลไม่สามารถย้อนกลับได้และตัวอักษร ชม- ดีเซลสำลักโดยธรรมชาติ ตัวเลขในแบรนด์ก่อนตัวอักษรระบุจำนวนกระบอกสูบและหลังตัวอักษร: ตัวเลขในตัวเศษคือเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบเป็นเซนติเมตร ในตัวส่วนคือระยะชักลูกสูบในหน่วยเซนติเมตร

ในยี่ห้อดีเซลที่มีลูกสูบเคลื่อนที่ตรงกันข้าม ทั้งสองจังหวะของลูกสูบจะถูกระบุโดยเชื่อมต่อด้วยเครื่องหมายบวก ถ้าจังหวะต่างกัน หรือผลคูณของ "2 ต่อจังหวะของหนึ่งลูกสูบ" ถ้าจังหวะเท่ากัน

ในแบรนด์เครื่องยนต์ดีเซลทางทะเลของสมาคมการผลิต "Bryansk Machine-Building Plant" (PO BMZ) หมายเลขการดัดแปลงจะถูกระบุเพิ่มเติมโดยเริ่มจากวินาที หมายเลขนี้ระบุไว้ที่ส่วนท้ายของการทำเครื่องหมายตาม GOST 4393-82 ด้านล่างนี้คือตัวอย่างการทำเครื่องหมายสำหรับเครื่องยนต์บางตัว

12CHNSP1A 18/20- ดีเซลสิบสองสูบสี่จังหวะซูเปอร์ชาร์จพร้อมคลัตช์ย้อนกลับพร้อมเกียร์ทดรอบอัตโนมัติตามระดับที่ 1 ของระบบอัตโนมัติที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ 18 ซม. และจังหวะลูกสูบ 20 ซม.

16DPN 23/2 X 30- ดีเซลสิบหกสูบ สองจังหวะ พร้อมเกียร์ ซูเปอร์ชาร์จ มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ 23 ซม. และมีลูกสูบเคลื่อนที่ตรงข้ามสองตัว แต่ละตัวมีระยะชัก 30 ซม.

9DKRN 80/160-4- ดีเซลเก้าสูบ, สองจังหวะ, ครอสเฮด, ย้อนกลับ, ซูเปอร์ชาร์จ, มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ 80 ซม., จังหวะลูกสูบ 160 ซม., การดัดแปลงครั้งที่สี่

ที่โรงงานในประเทศบางแห่งนอกเหนือจากแบรนด์บังคับตาม GOST แล้ว เครื่องยนต์ดีเซลที่ผลิตขึ้นยังได้รับมอบหมายให้เป็นแบรนด์โรงงานอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ชื่อแบรนด์ G-74 (โรงงาน "Dvigatel Revolyutsii") สอดคล้องกับแบรนด์ 6CHN 36/45

ในต่างประเทศส่วนใหญ่ การทำเครื่องหมายเครื่องยนต์ไม่ได้ถูกควบคุมโดยมาตรฐาน และผู้สร้างใช้แบบแผนการตั้งชื่อของตนเอง แต่แม้แต่บริษัทเดียวกันก็มักจะเปลี่ยนการกำหนดที่ยอมรับ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าหลายบริษัทในสัญลักษณ์ระบุขนาดหลักของเครื่องยนต์: เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบและจังหวะลูกสูบ

หัวข้อ. 2 หลักการทำงานของเครื่องยนต์สี่จังหวะและสองจังหวะที่มีและไม่มีซุปเปอร์ชาร์จ

เครื่องยนต์สี่จังหวะ.

เครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะ ในรูปที่ 2.1 แสดงไดอะแกรมของการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลลำตัวสี่จังหวะดูดอากาศตามธรรมชาติ (เครื่องยนต์ประเภทสี่จังหวะไม่สร้างเลย)

ข้าว. 2.1. หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะ

มาตรการที่ 1 – ทางเข้า หรือ การกรอก . ลูกสูบ 1 ย้ายจาก TDC เป็น BDC ด้วยจังหวะลงของลูกสูบผ่านท่อทางเข้า 3 และวาล์วทางเข้าที่อยู่ในฝาครอบ 2 อากาศเข้าสู่กระบอกสูบเนื่องจากความดันในกระบอกสูบเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาตรของกระบอกสูบจะต่ำกว่าความดันอากาศ (หรือ ส่วนผสมการทำงานในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์) หน้าท่อทางเข้า o วาล์วไอดีเปิดก่อน TDC เล็กน้อย (point r) กล่าวคือ มีมุมนำ 20 ... 50 °ถึง TDC ซึ่งจะสร้างสภาวะที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับอากาศที่จะเข้าไปที่จุดเริ่มต้นของการบรรจุ วาล์วไอดีปิดหลังจาก BDC (จุด ก") เนื่องจากในขณะที่ลูกสูบมาถึง BDC (จุด เอ) แรงดันแก๊สในกระบอกสูบต่ำกว่าในท่อทางเข้าด้วยซ้ำ การไหลของอากาศเข้าสู่กระบอกสูบทำงานในช่วงเวลานี้ยังอำนวยความสะดวกโดยแรงดันเกินเฉื่อยของอากาศเข้าสู่กระบอกสูบ ดังนั้น วาล์วทางเข้าจะปิดด้วยมุมหน่วง 20 ... 45 °หลังจาก BDC

มุมนำและมุมแล็กถูกกำหนดโดยเชิงประจักษ์ มุมการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง (PKV) ซึ่งสอดคล้องกับกระบวนการบรรจุทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณ 220 ... 275 ° PKV

คุณลักษณะที่โดดเด่นของเครื่องยนต์ดีเซลซุปเปอร์ชาร์จคือในช่วงจังหวะที่ 1 อากาศบริสุทธิ์จะไม่ถูกดูดออกจากสิ่งแวดล้อม แต่จะเข้าสู่ท่อทางเข้าที่แรงดันสูงจากคอมเพรสเซอร์พิเศษ ในเครื่องยนต์ดีเซลทางทะเลสมัยใหม่ คอมเพรสเซอร์ขับเคลื่อนด้วยกังหันก๊าซที่ทำงานด้วยก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ หน่วยประกอบด้วย กังหันก๊าซและคอมเพรสเซอร์เรียกว่าเทอร์โบชาร์จเจอร์ ในเครื่องยนต์ดีเซลซุปเปอร์ชาร์จ สายการบรรจุมักจะอยู่เหนือท่อร่วมไอเสีย (จังหวะที่ 4)

วัดที่2 – การบีบอัด . เมื่อลูกสูบเคลื่อนกลับไปที่ TDC จากช่วงเวลาที่ปิด วาล์วทางเข้าอากาศบริสุทธิ์ที่เข้าสู่กระบอกสูบถูกบีบอัดซึ่งเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นถึงระดับที่จำเป็นสำหรับการจุดไฟเองของเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบโดยหัวฉีด 4 ด้วยความก้าวหน้าไปยัง TDC (point น) ที่ ความดันสูงให้ละอองเชื้อเพลิงคุณภาพสูง จำเป็นต้องฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้าไปยัง TDC เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการจุดระเบิดด้วยตนเองในขณะที่ลูกสูบมาถึง TDC ในกรณีนี้จะสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลที่มีประสิทธิภาพสูง มุมการฉีดในโหมดระบุใน MOD มักจะเป็น 1 ... 9 °และใน SOD - 8 ... 16 °ถึง TDC จุดวาบไฟ (จุด กับ) ในรูปแสดงที่ TDC อย่างไรก็ตาม มันสามารถขยับได้เล็กน้อยเมื่อเทียบกับ TDC นั่นคือ การจุดระเบิดของเชื้อเพลิงอาจเริ่มเร็วกว่าหรือช้ากว่า TDC

วัดที่ 3 – การเผาไหม้ และ การขยาย (จังหวะการทำงาน). ลูกสูบเคลื่อนที่จาก TDC ไปยัง BDC เชื้อเพลิงที่ผสมปนเปกับอากาศร้อนจะจุดไฟและเผาไหม้ ส่งผลให้แรงดันแก๊สเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (point z) จากนั้นการขยายตัวก็เริ่มขึ้น ก๊าซที่กระทำต่อลูกสูบระหว่างจังหวะการทำงานนั้นทำงานที่มีประโยชน์ ซึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยังผู้ใช้พลังงานผ่านกลไกข้อเหวี่ยง กระบวนการขยายจะสิ้นสุดลงเมื่อวาล์วไอเสียเริ่มเปิด 5 (จุด ข’ ) ซึ่งเกิดขึ้นโดยมีตะกั่วเป็น 20...40° การลดลงของงานที่เป็นประโยชน์ของการขยายตัวของแก๊สเมื่อเปรียบเทียบกับเมื่อวาล์วจะเปิดที่ BDC จะถูกชดเชยด้วยการลดลงของงานที่ใช้ไปในจังหวะถัดไป

วัดที่4 – ปล่อย . ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ไปยัง TDC โดยผลักก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบ แรงดันแก๊สในกระบอกสูบ ช่วงเวลานี้สูงกว่าความดันหลังวาล์วไอเสียเล็กน้อย ในการกำจัดก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบอย่างสมบูรณ์ วาล์วไอเสียจะปิดลงหลังจากลูกสูบผ่าน TDC ในขณะที่มุมแล็กปิดคือ 10 ... 60 ° PKV ดังนั้นในช่วงเวลาที่สอดคล้องกับมุม 30 ... 110 ° PKV วาล์วทางเข้าและทางออกจะเปิดพร้อมกัน วิธีนี้ช่วยปรับปรุงกระบวนการทำความสะอาดห้องเผาไหม้จากก๊าซไอเสีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องยนต์ดีเซลแบบซุปเปอร์ชาร์จ เนื่องจากแรงดันอากาศประจุในช่วงเวลานี้จะสูงกว่าแรงดันก๊าซไอเสีย

ดังนั้นวาล์วไอเสียจะเปิดในช่วงเวลาที่สอดคล้องกับ 210...280 ° PCV

หลักการทำงานของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์สี่จังหวะแตกต่างจากเครื่องยนต์ดีเซลตรงที่ส่วนผสมการทำงาน - เชื้อเพลิงและอากาศ - ถูกจัดเตรียมไว้นอกกระบอกสูบ (ในคาร์บูเรเตอร์) และเข้าสู่กระบอกสูบในช่วงรอบที่ 1 ส่วนผสมจะจุดไฟในบริเวณ TDC โดยจุดประกายไฟฟ้า

งานที่เป็นประโยชน์ที่ได้รับในช่วงรอบที่ 2 และ 3 จะกำหนดโดยพื้นที่ เอกับzba(พื้นที่ที่มีการฟักแบบเฉียง ซม. แถบที่ 4) แต่ช่วงจังหวะที่ 1 เครื่องยนต์ทำงาน (โดยคำนึงถึงความดันบรรยากาศ p o ใต้ลูกสูบ) เท่ากับพื้นที่เหนือโค้ง r" หม่าไปยังเส้นแนวนอนที่สอดคล้องกับความดัน p o ในช่วงจังหวะที่ 4 เครื่องยนต์ทำงานดันก๊าซไอเสียออกเท่ากับพื้นที่ใต้โค้ง brr "ถึงเส้นแนวนอน p o ดังนั้นในเครื่องยนต์ 4 จังหวะที่ดูดอากาศตามธรรมชาติจึงทำงานที่เรียกว่า "การสูบน้ำ" " จังหวะ กล่าวคือ รอบที่ - เมื่อเครื่องยนต์ทำหน้าที่เป็นปั๊ม เป็นค่าลบ (งานนี้ในแผนภาพแสดงโดยพื้นที่ฟักแนวตั้ง) และต้องลบออกจาก งานที่มีประโยชน์เท่ากับผลต่างของงานในช่วงรอบที่ 3 และรอบที่ 2 V เงื่อนไขที่แท้จริงการทำงานของจังหวะสูบน้ำมีขนาดเล็กมาก ดังนั้น งานนี้จึงเรียกว่า การสูญเสียทางกล ในเครื่องยนต์ดีเซลแบบซุปเปอร์ชาร์จ หากแรงดันของอากาศที่เข้าสู่กระบอกสูบสูงกว่าแรงดันเฉลี่ยของก๊าซในกระบอกสูบในระหว่าง ระยะเวลาในการผลักลูกสูบออกไปการทำงานของจังหวะการสูบจะกลายเป็นบวก

ICE สองจังหวะ

ในเครื่องยนต์สองจังหวะ การทำความสะอาดกระบอกสูบทำงานจากผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และเติมด้วยประจุใหม่ เช่น กระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซ จะเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเวลาที่ลูกสูบอยู่ในพื้นที่ BDC ที่มีอวัยวะแลกเปลี่ยนก๊าซแบบเปิด ในกรณีนี้ การทำความสะอาดกระบอกสูบจากก๊าซไอเสียไม่ได้กระทำโดยลูกสูบ แต่ใช้อากาศอัดล่วงหน้า (ในเครื่องยนต์ดีเซล) หรือส่วนผสมที่ติดไฟได้ (ในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์และเครื่องยนต์แก๊ส) การอัดอากาศหรือส่วนผสมเบื้องต้นเกิดขึ้นในเครื่องอัดอากาศแบบพิเศษหรืออัดบรรจุอากาศอัดบรรจุอากาศพิเศษ ในระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซในเครื่องยนต์สองจังหวะ ประจุใหม่บางส่วนจะถูกลบออกจากกระบอกสูบอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้พร้อมกับก๊าซไอเสียผ่านอวัยวะไอเสีย ดังนั้นอุปทานของคอมเพรสเซอร์ scavenge หรือ boost จะต้องเพียงพอเพื่อชดเชยการรั่วไหลของประจุนี้

การปล่อยก๊าซจากกระบอกสูบเกิดขึ้นทางหน้าต่างหรือผ่านวาล์ว (จำนวนวาล์วสามารถมีได้ตั้งแต่ 1 ถึง 4) การบริโภค (การล้าง) ของประจุใหม่เข้าไปในกระบอกสูบในเครื่องยนต์สมัยใหม่นั้นดำเนินการผ่านหน้าต่างเท่านั้น หน้าต่างไอเสียและการกำจัดอยู่ในส่วนล่างของแขนเสื้อของกระบอกสูบทำงานและ วาล์วไอเสีย- ในฝาสูบ

โครงงาน ดีเซลสองจังหวะด้วยการล้างเส้นขอบเช่น เมื่อปล่อยและล้างผ่านหน้าต่างจะแสดงในรูปที่ 2.2. วัฏจักรการทำงานมีสองรอบ

มาตรการที่ 1- จังหวะลูกสูบจาก BDC (point ม) ถึง TDC ลูกสูบก่อน 6 ครอบคลุมการล้างหน้าต่าง 1 (จุด d") จึงหยุดการไหลของประจุใหม่เข้าไปในกระบอกสูบทำงาน จากนั้นลูกสูบก็ปิดหน้าต่างทางออกด้วย 5 (จุด ข" ) หลังจากนั้นเริ่มกระบวนการอัดอากาศในกระบอกสูบ ซึ่งจะสิ้นสุดลงเมื่อลูกสูบถึง TDC (จุด กับ). Dot นสอดคล้องกับโมเมนต์ของการเริ่มต้นของการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงโดยหัวฉีด 3 เข้าไปในกระบอกสูบ ดังนั้นในช่วงจังหวะที่ 1 กระบอกสูบจะสิ้นสุดลง ปล่อย , ล้าง และ การกรอก กระบอกหลังจากนั้น อัดประจุใหม่ และ การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเริ่มต้น .

ข้าว. 2.2. หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะ

วัดที่2- จังหวะลูกสูบจาก TDC ถึง BDC ในภูมิภาค TDC หัวฉีดจะฉีดเชื้อเพลิงซึ่งจุดไฟและเผาไหม้ในขณะที่แรงดันแก๊สถึงค่าสูงสุด (จุด z) และการขยายตัวก็เริ่มขึ้น กระบวนการขยายแก๊สสิ้นสุดลงในขณะที่ลูกสูบเริ่มเปิด 6 หน้าต่างทางออก 5 (จุด ข) หลังจากนั้นการปล่อยก๊าซไอเสียจากกระบอกสูบเริ่มต้นขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันแก๊สในกระบอกสูบและท่อร่วมไอเสีย 4 . ลูกสูบจะเปิดหน้าต่างล้าง 1 (จุด d) และกระบอกสูบจะถูกล้างและเติมด้วยประจุใหม่ การไล่อากาศจะเริ่มขึ้นก็ต่อเมื่อแรงดันแก๊สในกระบอกสูบลดลงต่ำกว่าความดันอากาศ p s ในตัวรับการไล่อากาศ 2 .

ดังนั้นในช่วงจังหวะที่ 2 ในกระบอกสูบ การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง , ของเขา การเผาไหม้ , การขยายตัวของก๊าซ , ไอเสีย , ล้าง และ เติมความสดชื่น . ในรอบนี้ จังหวะการทำงาน ให้งานที่เป็นประโยชน์

ไดอะแกรมตัวบ่งชี้ที่แสดงในรูปที่ 2 จะเหมือนกันสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทั้งแบบดูดและดูดอากาศโดยธรรมชาติ งานที่มีประโยชน์ของวัฏจักรถูกกำหนดโดยพื้นที่ของไดอะแกรม md" ข"กับzbdm.

การทำงานของแก๊สในกระบอกสูบเป็นค่าบวกในช่วงจังหวะที่ 2 และค่าลบในช่วงจังหวะที่ 1

คงไม่เป็นการกล่าวเกินจริงที่จะบอกว่าอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีการติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีการออกแบบต่างๆ โดยใช้หลักการทำงานที่หลากหลาย ไม่ว่าในกรณีใดถ้าเราพูดถึงการขนส่งทางถนน ในบทความนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับ ICE ให้ละเอียดยิ่งขึ้น หน่วยนี้ทำงานอย่างไร ข้อดีและข้อเสียคืออะไร คุณจะได้เรียนรู้จากการอ่าน

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

หลักการสำคัญ การทำงานของ ICEขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าเชื้อเพลิง (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) เผาไหม้ในปริมาตรการทำงานที่จัดสรรไว้เป็นพิเศษภายในตัวเครื่อง โดยแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล

ส่วนผสมการทำงานที่เข้าสู่กระบอกสูบของเครื่องยนต์ดังกล่าวถูกบีบอัด หลังจากการจุดระเบิดด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษความดันส่วนเกินจะเกิดขึ้นทำให้ลูกสูบของกระบอกสูบกลับสู่ตำแหน่งเดิม สิ่งนี้สร้างวงจรการทำงานที่คงที่ซึ่งแปลงพลังงานจลน์เป็นแรงบิดโดยใช้กลไกพิเศษ

จนถึงปัจจุบัน อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถเป็นสามประเภทหลัก:

• มักเรียกว่าง่าย
• หน่วยกำลังสี่จังหวะช่วยให้ได้ค่าพลังงานและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
• ด้วยคุณสมบัติด้านกำลังที่เพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ยังมีการดัดแปลงอื่น ๆ ของวงจรหลักที่ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่างของโรงไฟฟ้าประเภทนี้

ประโยชน์ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ไม่เหมือน หน่วยพลังงานหากมีห้องภายนอกเครื่องยนต์สันดาปภายในมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ คนหลักคือ:

• ขนาดกะทัดรัดกว่ามาก
• มากกว่า ประสิทธิภาพสูงพลัง;
• ค่าประสิทธิภาพสูงสุด

ควรสังเกตว่าเมื่อพูดถึงเครื่องยนต์สันดาปภายในว่านี่คืออุปกรณ์ที่ในกรณีส่วนใหญ่อนุญาตให้คุณใช้ ประเภทต่างๆเชื้อเพลิง. อาจเป็นน้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล, ไม้ธรรมชาติหรือน้ำมันก๊าดและแม้แต่ไม้ธรรมดา

ความเก่งกาจดังกล่าวทำให้แนวคิดของเครื่องยนต์นี้ได้รับความนิยม แพร่หลาย และเป็นผู้นำระดับโลกอย่างแท้จริง

ทัศนศึกษาประวัติศาสตร์โดยย่อ

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในได้รับการนับประวัติศาสตร์ตั้งแต่การก่อตั้งโดย Frenchman de Rivas ในปี 1807 ของหน่วยลูกสูบที่ใช้ไฮโดรเจนในสถานะการรวมตัวของก๊าซเป็นเชื้อเพลิง และแม้ว่าตั้งแต่นั้นมา อุปกรณ์ ICE จะมีการเปลี่ยนแปลงและปรับเปลี่ยนครั้งสำคัญ แต่แนวคิดหลักของการประดิษฐ์นี้ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

ครั้งแรก เครื่องยนต์สี่จังหวะการเผาไหม้ภายในเห็นแสงสว่างในปี พ.ศ. 2419 ในประเทศเยอรมนี ในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ XIX คาร์บูเรเตอร์ได้รับการพัฒนาในรัสเซียซึ่งทำให้สามารถจ่ายน้ำมันเบนซินไปยังกระบอกสูบเครื่องยนต์ได้

และเมื่อปลายศตวรรษที่ผ่านมาวิศวกรชาวเยอรมันผู้มีชื่อเสียงได้เสนอแนวคิดในการจุดไฟส่วนผสมที่ติดไฟได้ภายใต้ความกดดันซึ่งเพิ่มกำลังอย่างมาก ลักษณะเครื่องยนต์สันดาปภายในและตัวชี้วัดประสิทธิภาพของหน่วยประเภทนี้ซึ่งก่อนหน้านี้เหลือเป็นที่ต้องการมาก ตั้งแต่นั้นมา การพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ดำเนินไปตามเส้นทางของการปรับปรุง การทำให้ทันสมัย ​​และการแนะนำการปรับปรุงต่างๆ เป็นหลัก

ประเภทและประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายในหลัก

อย่างไรก็ตาม ประวัติศาสตร์กว่า 100 ปีของหน่วยประเภทนี้ทำให้สามารถพัฒนาโรงไฟฟ้าหลักหลายประเภทด้วยการเผาไหม้เชื้อเพลิงภายใน พวกเขาแตกต่างกันไม่เพียง แต่ในองค์ประกอบของส่วนผสมที่ใช้ แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติการออกแบบด้วย

เครื่องยนต์เบนซิน

ตามชื่อที่บ่งบอก หน่วยของกลุ่มนี้ใช้น้ำมันเบนซินประเภทต่างๆ เป็นเชื้อเพลิง

ในทางกลับกัน โรงไฟฟ้าดังกล่าวมักจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:

• คาร์บูเรเตอร์. ในอุปกรณ์ดังกล่าว ส่วนผสมเชื้อเพลิงก่อนเข้าสู่กระบอกสูบจะเสริมด้วยมวลอากาศใน อุปกรณ์พิเศษ(คาร์บูเรเตอร์). แล้วจุดประกายไฟด้วยไฟฟ้า ในบรรดาตัวแทนที่โดดเด่นที่สุด ประเภทนี้เราสามารถตั้งชื่อรุ่น VAZ ได้ซึ่งเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นเวลานานมากนั้นเป็นประเภทคาร์บูเรเตอร์เท่านั้น
• ฉีด. นี่เป็นระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบผ่านท่อร่วมและหัวฉีดแบบพิเศษ เกิดขึ้นได้ทั้งแบบกลไกและแบบพิเศษ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. ระบบฉีดตรงแบบคอมมอนเรลถือว่ามีประสิทธิภาพสูงสุด ติดตั้งกับรถยนต์สมัยใหม่เกือบทั้งหมด

การฉีด เครื่องยนต์เบนซินถือว่าประหยัดและให้มากกว่า ประสิทธิภาพสูง. อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของหน่วยดังกล่าวจะสูงกว่ามาก และการบำรุงรักษาและการใช้งานทำได้ยากกว่ามาก

เครื่องยนต์ดีเซล

ในช่วงเริ่มต้นของการมีอยู่ของหน่วยประเภทนี้ เรามักจะได้ยินเรื่องตลกเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายในว่านี่คืออุปกรณ์ที่กินน้ำมันเหมือนม้า แต่เคลื่อนที่ช้ากว่ามาก ด้วยการประดิษฐ์เครื่องยนต์ดีเซล เรื่องตลกนี้ได้สูญเสียความเกี่ยวข้องไปบางส่วน สาเหตุหลักมาจากดีเซลสามารถวิ่งโดยใช้เชื้อเพลิงได้มากขึ้น คุณภาพต่ำ. ซึ่งหมายความว่าราคาถูกกว่าน้ำมันเบนซินมาก

หัวหน้า ความแตกต่างพื้นฐานการเผาไหม้ภายในคือการที่ไม่มีการบังคับจุดระเบิดของส่วนผสมเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงดีเซลถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบโดยหัวฉีดพิเศษ และเชื้อเพลิงแต่ละหยดจะถูกจุดขึ้นเนื่องจากแรงดันของลูกสูบ พร้อมคุณประโยชน์มากมาย เครื่องยนต์ดีเซลยังมีข้อเสียอยู่หลายประการ ในหมู่พวกเขามีดังต่อไปนี้:

• พลังงานน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าน้ำมันเบนซิน
• ขนาดใหญ่และลักษณะน้ำหนัก
• ความยากลำบากในการสตาร์ทภายใต้สภาพอากาศที่รุนแรงและสภาพอากาศ
• แรงฉุดไม่เพียงพอและแนวโน้มที่จะสูญเสียกำลังอย่างไม่ยุติธรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วที่ค่อนข้างสูง

นอกจากนี้, ซ่อมน้ำแข็งตามกฎแล้วประเภทดีเซลนั้นซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าการปรับหรือฟื้นฟูประสิทธิภาพของหน่วยน้ำมันเบนซิน

เครื่องยนต์แก๊ส

แม้จะมีราคาถูกของก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง แต่การสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิงนั้นซับซ้อนกว่ามากซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของต้นทุนโดยรวมโดยเฉพาะการติดตั้งและการใช้งาน

บน โรงไฟฟ้าของเหลวชนิดเดียวกันหรือ ก๊าซธรรมชาติเข้าสู่กระบอกสูบผ่านระบบกระปุกเกียร์ ท่อร่วม และหัวฉีดพิเศษ การจุดระเบิดของส่วนผสมเชื้อเพลิงเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับในคาร์บูเรเตอร์ โรงงานน้ำมัน, - ด้วยความช่วยเหลือของประกายไฟฟ้าที่เกิดจากหัวเทียน

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบผสมผสาน

น้อยคนนักที่จะรู้จักการรวมกัน ระบบ ICE. มันคืออะไรและใช้ที่ไหน?

แน่นอนว่าไม่เกี่ยวกับความทันสมัย รถยนต์ไฮบริดวิ่งได้ทั้งน้ำมันและมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบรวมเรียกว่าหน่วยที่รวมองค์ประกอบของหลักการต่างๆ ระบบเชื้อเพลิง. ที่สุด ตัวแทนที่โดดเด่นตระกูลของเครื่องยนต์ดังกล่าวคือการติดตั้งแก๊สดีเซล ในนั้นส่วนผสมของเชื้อเพลิงเข้าสู่บล็อกเครื่องยนต์สันดาปภายในในลักษณะเดียวกับในหน่วยก๊าซ แต่เชื้อเพลิงจะจุดไฟไม่ได้ด้วยความช่วยเหลือของการปล่อยไฟฟ้าจากเทียน แต่ด้วยการจุดไฟของน้ำมันดีเซล เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไป

การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมเครื่องยนต์สันดาปภายใน

แม้จะมีการปรับเปลี่ยนค่อนข้างหลากหลาย แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดมีการออกแบบและไดอะแกรมพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะดำเนินการบำรุงรักษาและซ่อมแซมเครื่องยนต์สันดาปภายในคุณภาพสูง จำเป็นต้องรู้โครงสร้างอย่างละเอียด เข้าใจหลักการทำงาน และสามารถระบุปัญหาได้ สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องศึกษาการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างละเอียดถี่ถ้วน หลากหลายชนิดเพื่อทำความเข้าใจวัตถุประสงค์ของชิ้นส่วน การประกอบ กลไกและระบบบางอย่างด้วยตนเอง นี่ไม่ใช่เรื่องง่าย แต่น่าตื่นเต้นมาก! และที่สำคัญจำเป็น

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับจิตใจที่อยากรู้อยากเห็นที่ต้องการเข้าใจความลึกลับและความลับของเกือบทุกชนิดอย่างอิสระ ยานพาหนะ, โดยประมาณ แผนภูมิวงจรรวม ICE แสดงในภาพด้านบน

ดังนั้นเราจึงพบว่าหน่วยกำลังนี้คืออะไร

แบบอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับสาขาการสร้างเครื่องยนต์ การออกแบบเครื่องยนต์ที่ทำงานในวงจรสองจังหวะที่มีการอัดมากเกินไปและรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซแบบรวมนั้นถูกเสนอซึ่งในช่วงแรกกระบอกสูบจะถูกเป่าและเติมด้วยอากาศเดียวตามรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซในห้องข้อเหวี่ยงตามปกติในระหว่าง ระยะที่สอง กระบอกสูบถูกอัดบรรจุมากเกินไป เติมเข้าไปในคาร์บูเรเตอร์ อัดในส่วนผสมเชื้อเพลิงของคอมเพรสเซอร์ผ่านพอร์ตทางเข้าในกระบอกสูบที่มีเฟสไอดีที่เกินเฟสไอเสีย เพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เข้าสู่เครื่องรับระหว่างจังหวะการขยายตัว หน้าต่างจะปิดด้วยวงแหวนพิเศษที่ทำหน้าที่เป็นแกนม้วนซึ่งควบคุมโดยลูกเบี้ยวหรือแหนบบนรองแหนบเพลาข้อเหวี่ยงหรือเพลาอื่น ๆ ที่หมุนพร้อมกัน

เครื่องยนต์สร้างด้วยกระบอกสูบที่อยู่ตรงข้ามกันสองกระบอกที่ติดตั้งบนเพลาข้อเหวี่ยงทั่วไปหนึ่งตัวและเพลาข้อเหวี่ยงสามตัว ซึ่งหนึ่งในนั้นมีข้อเหวี่ยงสองตัวอยู่ที่มุม 180° ซึ่งสัมพันธ์กัน กระบอกสูบประกอบด้วยลูกสูบที่มีหมุดลูกสูบสองตัวเชื่อมต่อกันด้วยก้านสูบกับข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหวี่ยงตำแหน่งสมมาตรสัมพันธ์กับแกนของกระบอกสูบ ลูกสูบประกอบด้วยหัวด้วย แหวนบีบอัดและกระโปรงกลับด้าน ส่วนล่างของกระโปรงทำในรูปแบบของผ้ากันเปื้อนที่ปิดหน้าต่างทางออกเมื่อลูกสูบอยู่ในส่วนบน ศูนย์ตาย(ทีดีซี). เมื่อลูกสูบอยู่ใน ตายล่างจุด (BDC) ผ้ากันเปื้อนตั้งอยู่ในพื้นที่ที่เพลาข้อเหวี่ยงครอบครอง ส่วนบนของสเกิร์ต เมื่อลูกสูบอยู่ที่ TDC จะเข้าสู่ช่องว่างวงแหวนรอบห้องเผาไหม้ กระบอกสูบเครื่องยนต์แต่ละกระบอกติดตั้งคอมเพรสเซอร์แยก ซึ่งลูกสูบจะเชื่อมต่อกันโดยใช้ก้านสูบกับลูกสูบเครื่องยนต์ของกระบอกสูบที่อยู่ตรงข้ามกัน

ผลกระทบทางเศรษฐกิจของการลดการใช้เชื้อเพลิงเมื่อราคาน้ำมันอยู่ที่ 35 รูเบิลต่อลิตร จะอยู่ที่ประมาณ 7 rubles / kWh นั่นคือ เครื่องยนต์ 20 กิโลวัตต์สำหรับทรัพยากร 500 ชั่วโมงจะช่วยประหยัดน้ำมันได้ประมาณ 70,000 รูเบิลหรือ 2,000 ลิตร

โดยคำนึงถึงการมีอยู่ของพลังงานสูงและตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจในแง่ของกำลังน้ำหนักและขนาดโดยการใช้รอบ 2 จังหวะ, บูสต์, อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลง 2530% ในขณะที่รักษาอายุเครื่องยนต์ให้อยู่ภายในเท่าเดิม ขีด จำกัด 5,001,000 ชั่วโมงโดยการลดภาระของตลับลูกปืนก้านสูบของเพลาข้อเหวี่ยงเมื่อเพิ่มเป็นสองเท่าการออกแบบที่เสนอของเครื่องยนต์ในรุ่น 2 หรือ 4 สูบที่มีกำลัง 2060 กิโลวัตต์สามารถใช้ในโรงไฟฟ้าของเครื่องบินร่อน เรือขนาดเล็กที่มีใบพัดในรูปแบบของใบพัดหรือใบพัดผลิตภัณฑ์เครื่องยนต์แบบพกพาที่ใช้โดยประชากรในแผนกของกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉิน กองทัพและกองทัพเรือตลอดจนในการติดตั้งอื่น ๆ ที่ต้องการแรงโน้มถ่วงและขนาดเฉพาะต่ำ

แบบจำลองยูทิลิตี้ที่เสนอเกี่ยวข้องกับสาขาของการสร้างเครื่องยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องยนต์สันดาปภายในของคาร์บูเรเตอร์สองจังหวะ (ICE) ซึ่งส่งแรงจากแรงดันแก๊สไปยังลูกสูบโดยเพลาข้อเหวี่ยงเพลาข้อเหวี่ยงที่ตั้งอยู่อย่างสมมาตรเมื่อเทียบกับแกนกระบอกสูบและหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม .

เครื่องยนต์เหล่านี้มีข้อดีหลายประการซึ่งหลัก ๆ คือความเป็นไปได้ในการปรับสมดุลแรงเฉื่อยของมวลลูกสูบเนื่องจากการถ่วงน้ำหนักของเพลาข้อเหวี่ยงการไม่มีแรงที่ก่อให้เกิดแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นของลูกสูบกับผนังกระบอกสูบไม่มีปฏิกิริยา แรงบิด พลังงานจำเพาะสูงและพารามิเตอร์ทางเศรษฐกิจในแง่ของกำลัง น้ำหนัก และขนาด ลดภาระในตลับลูกปืนก้านสูบของเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งโดยทั่วไปจะจำกัดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์

เป็นที่ทราบกันดีว่าเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์สองจังหวะที่มีรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซในห้องข้อเหวี่ยงประกอบด้วยกระบอกสูบลูกสูบที่มีหมุดลูกสูบสองอันวางอยู่ในนั้นเพลาข้อเหวี่ยงสองตัวตั้งอยู่อย่างสมมาตรสัมพันธ์กับแกนของกระบอกสูบและแต่ละอันเชื่อมต่อกันด้วย ก้านเชื่อมต่อกับหนึ่งใน หมุดลูกสูบ. (เครื่องยนต์สองจังหวะสันดาปภายใน. สิทธิบัตร RU 116906 U1 Bednyagin L.V. , Lebedinskaya O.L. วัว. 16. 2555.)

เครื่องยนต์แตกต่างกันตรงที่ลูกสูบทำเป็นส่วนหัวที่มีสเกิร์ตสองด้าน ส่วนล่างของสเกิร์ต เมื่อลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายด้านล่าง (BDC) ซึ่งอยู่ในพื้นที่ที่ครอบครองโดย เพลาข้อเหวี่ยงส่วนบนของกระโปรงเมื่อลูกสูบอยู่ใน ตายด้านบนจุด (TDC) บางส่วนเข้าสู่ช่องว่างวงแหวนรอบ ๆ ห้องเผาไหม้ และหน้าต่างทางเข้าและทางออกอยู่ที่สองระดับ: หน้าต่างทางเข้าตั้งอยู่เหนือหัวลูกสูบเมื่ออยู่ในตำแหน่ง BDC หน้าต่างไอเสียอยู่เหนือ ขอบด้านบนของกระโปรง

การออกแบบเครื่องยนต์ที่รู้จักกันดีนั้นจัดทำขึ้นตามแบบแผนหนึ่งสูบ - เพลาข้อเหวี่ยงสองเพลาซึ่งให้กำลังที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการใช้ซูเปอร์ชาร์จ (เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะที่มีการอัดมากเกินไป แอปพลิเคชัน 2012132748/06 (051906) Bednyagin L.V. , Lebedinskaya O.L. FIPS ได้รับ 07/31/12) โดยที่กระบอกสูบของคอมเพรสเซอร์ (ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์) ตั้งอยู่ร่วมกับกระบอกสูบเครื่องยนต์ซึ่งลูกสูบซึ่งเชื่อมต่อกับลูกสูบของเครื่องยนต์โดยใช้ก้านสูบช่องระบายอากาศด้านนอกของปั๊มคือ เชื่อมต่อด้วยช่องสัญญาณไปยังพื้นที่ข้อเหวี่ยงด้านใน ซึ่งช่องภายในถูกแยกออกโดยใช้ปลอกซีลที่อยู่บนแกนและยึดระหว่างสองส่วนของข้อเหวี่ยง ช่องด้านนอกของคอมเพรสเซอร์ช่วยเพิ่มการจ่ายส่วนผสมเชื้อเพลิงให้กับห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการชาร์จไฟใหม่ กระบอกสูบของเครื่องยนต์มีหน้าต่างทางเข้า (ล้าง) เพิ่มเติมที่อยู่เหนือหน้าต่างหลัก โดยมีเฟสไอดีที่เกินระยะไอเสีย ในขณะที่ระหว่างพวกเขาในระนาบของกระบอกสูบและขั้วต่อข้อเหวี่ยงจะมีแผ่นตรวจสอบวาล์วป้องกันการเข้า ของผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงที่เผาไหม้จากกระบอกสูบเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยงเมื่อแรงดันในถังน้ำมันสูงกว่าแรงดันภายในห้องข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์นี้เป็นต้นแบบของการออกแบบ PM ที่เสนอ

เครื่องยนต์สองจังหวะของคาร์บูเรเตอร์ทั้งหมดที่มีรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซในห้องข้อเหวี่ยง (การล้างและเติมกระบอกสูบด้วยส่วนผสมเชื้อเพลิงสด) รวมถึงต้นแบบมีร่วมกัน ข้อเสียที่สำคัญ - การบริโภคที่เพิ่มขึ้นเชื้อเพลิงที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงในระหว่างการกำจัดโดยตรงโดยส่วนผสมของเชื้อเพลิง

งานเพื่อขจัดข้อเสียเปรียบนี้ดำเนินการในทิศทางเดียว - การนำอากาศบริสุทธิ์มาใช้และการใช้การฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงเข้าไปในกระบอกสูบ ปัญหาหลักที่ขัดขวางการแนะนำระบบฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงในเครื่องยนต์สองจังหวะคือ ราคาสูงอุปกรณ์จ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งสำหรับเครื่องยนต์ขนาดเล็กหรือเครื่องยนต์ที่ทำงานเป็นครั้งคราว (เช่น ปั๊มมอเตอร์ดับเพลิง) ในราคาที่มีอยู่จะไม่จ่ายให้ตลอดระยะเวลาการทำงาน

เหตุผลที่สองคือปัญหาในการรับประกันความสามารถในการใช้งาน อุปกรณ์เชื้อเพลิงและคุณภาพของการก่อตัวของส่วนผสมเนื่องจากความจำเป็นในการเพิ่มความถี่ของการจ่ายเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบเป็นสองเท่าเมื่อใช้วงจรสองจังหวะและเพิ่มขึ้นต่อไปโดยคำนึงถึงแนวโน้มในการเติบโตของโหมดความเร็วสูงของเครื่องยนต์สันดาปภายใน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเล็กที่ทำงานในรอบสองจังหวะ

อย่างไรก็ตามไม่ควรคาดหวังว่าการสร้างอุปกรณ์ใหม่ขั้นสูงสำหรับ "สองจังหวะ" จะเพิ่มขึ้น ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจใช้กับเครื่องยนต์ข้างต้นเพราะ จะยิ่งแพงขึ้นไปอีก

ผลลัพธ์ทางเทคนิคของการออกแบบเครื่องยนต์ที่เสนอคือการลดการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะให้มีค่าเท่ากับ 380410 g/kWh ซึ่งต่ำกว่าเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์แบบสองจังหวะที่มีขายทั่วไปถึง 2530% ที่มีรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซในห้องข้อเหวี่ยง (อนาคตสำหรับ เครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะบนเครื่องบิน วัตถุประสงค์ทั่วไป. V. Novoseltsev (http://www.aviajournal.com/arhiv/2004/06/02.html) ในขณะที่ยังคงรักษาระดับพลังงานสูงและตัวชี้วัดอื่นๆ ที่รับประกันความสามารถในการแข่งขัน

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์นี้จึงใช้ชุดโซลูชันการออกแบบ:

1. ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะโดยมีกระบอกสูบตรงข้ามสองกระบอกติดตั้งอยู่บนเพลาข้อเหวี่ยงทั่วไปตัวเดียว ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงการถ่ายโอนแรงจากแรงดันแก๊สไปยังเพลาข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งจัดวางสมมาตรสัมพันธ์กับแกนของกระบอกสูบ การใช้รูปแบบนี้ทำให้สามารถใช้ข้อดีตามที่ระบุไว้ข้างต้น และวางคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบอย่างมีเหตุผลพร้อมกับไดรฟ์สำหรับเพิ่มแรงดัน

2. ในการใช้รอบการทำงานของเครื่องยนต์สองจังหวะพร้อมการล้างห้องข้อเหวี่ยงและปรับปรุงพารามิเตอร์ปริมาตรของห้องข้อเหวี่ยงจะลดลงซึ่งลูกสูบในรูปแบบของหัวที่มีกระโปรงสองด้าน ใช้ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าตำแหน่งของกระโปรงล่างในพื้นที่ของเพลาข้อเหวี่ยงและกระโปรงบนในพื้นที่ช่องว่างวงแหวนซึ่งอยู่รอบ ๆ ห้องเผาไหม้

3. กระบอกสูบเครื่องยนต์มีหน้าต่างสามชุดซึ่งอยู่ในระดับต่างๆ: ขับเหนือด้านล่างของหัวลูกสูบ เมื่ออยู่ใน BDC ไอเสีย - เหนือขอบด้านบนของกระโปรงลูกสูบ ในเวลาเดียวกัน "ส่วนเวลา" ของหน้าต่างเพิ่มขึ้นไม่รวมปรากฏการณ์ของ "ไฟฟ้าลัดวงจร" - การขับส่วนผสม (เชื้อเพลิง) โดยตรงจากหน้าต่างไอเสียไปยังไอเสียระดับของก๊าซที่เหลือจะลดลง ขอบเขตทั้งหมดของหน้าต่างไอเสียจะพร้อมใช้งานสำหรับก๊าซไอเสียที่จะไหลและเกือบจะลดลงครึ่งหนึ่ง ซึ่งมีส่วนช่วยในการรักษาพารามิเตอร์การแลกเปลี่ยนก๊าซด้วยการเพิ่มขึ้นใน จำกัด ความเร็วเครื่องยนต์. ควรสังเกตด้วยว่าอุปกรณ์ที่รับรองความไม่สมมาตรของเฟสการจ่ายก๊าซนั้นอยู่ในโซนโหลดความร้อนต่ำ ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์ที่คล้ายกันที่ทำงานในช่องก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์รถสปอร์ต

4. หน้าต่างทางเข้าซึ่งอยู่เหนือช่องล้างโดยมีระยะทางเข้าเกินระยะไอเสียเพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์เผาไหม้จากกระบอกสูบเข้าสู่เครื่องรับ 10 ระหว่างจังหวะการขยายตัวซึ่งแตกต่างจากต้นแบบโดยวงแหวนปิด 11 ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนสปูลที่ควบคุมโดยลูกเบี้ยวหรือเพลาข้อเหวี่ยงแหนบแหนบ (หรือเพลาอื่น ๆ ที่หมุนพร้อมกัน)

5. เพื่อประหยัดเชื้อเพลิง ได้มีการเสนอการออกแบบที่รับประกันการใช้รูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซแบบรวม โดยขั้นแรกให้ล้างกระบอกสูบด้วยอากาศบริสุทธิ์จากห้องข้อเหวี่ยง จากนั้นจึงชาร์จใหม่ (เพิ่ม) ด้วยส่วนผสมเชื้อเพลิงที่เติมพลังใหม่ผ่านการใช้งาน ของคอมเพรสเซอร์แยกสำหรับแต่ละกระบอกสูบ

6. ทางเข้าของส่วนผสมเชื้อเพลิงซึ่งประกอบด้วยคาร์บูเรเตอร์ เช็ควาล์วเพลท (OPK) ช่องดูดและระบายของคอมเพรสเซอร์ ตัวรับและหน้าต่างทางเข้าของกระบอกสูบแยกออกจากห้องข้อเหวี่ยงภายในซึ่งติดตั้งด้วยตัวมันเอง แต่ละระบบปริมาณอากาศที่ใช้ในการล้างกระบอกสูบ

7. แต่ละกระบอกสูบของเครื่องยนต์และคอมเพรสเซอร์ถูกสร้างขึ้นในบล็อกเดียว ในขณะที่การเคลื่อนที่แบบซิงโครนัสของลูกสูบในทิศทางตรงกันข้ามนั้นเกิดขึ้นได้จากการเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบคอมเพรสเซอร์กับลูกสูบเครื่องยนต์ของกระบอกสูบตรงข้าม

8. ทิศทางที่จำเป็นของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงและการไหลของอากาศบริสุทธิ์นั้นมาจากการใช้เพลาข้อเหวี่ยงสามตัว ซึ่งหนึ่งในนั้นทำมาจากข้อเหวี่ยงสองตัวที่ตั้งอยู่ในมุม 180° ซึ่งกันและกัน ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าลูกสูบเคลื่อนที่เข้า ทิศทางตรงกันข้าม

9. เพื่อลดขนาดของเครื่องยนต์ กระโปรงล่างของลูกสูบทำในรูปแบบของ "ผ้ากันเปื้อน" ด้านเดียว ซึ่งให้ฝาครอบสำหรับหน้าต่างไอเสียเมื่ออยู่ในตำแหน่ง TDC

10. เพื่อรักษาความดันในตัวรับเมื่อลูกสูบของเครื่องยนต์เคลื่อนที่ไปในทิศทางของ TDC ช่องระบายของคอมเพรสเซอร์จะถูกแยกออกจากมันด้วยวาล์วแผ่นตรวจสอบ

โซลูชันที่สร้างสรรค์ซึ่งมีคุณลักษณะที่แสดงถึงความแปลกใหม่ของแบบจำลองที่เสนอ:

1. การออกแบบเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์แบบสองจังหวะในรุ่นตรงข้ามกับกระบอกสูบตรงข้ามสองกระบอกที่ติดตั้งบนเพลาข้อเหวี่ยงตัวเดียวและเพลาข้อเหวี่ยงสามตัว ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงการถ่ายโอนแรงจากลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยงที่สัมพันธ์กับแกนของเพลาข้อเหวี่ยงอย่างสมมาตร รูปทรงกระบอก (ข้อ 1 และ 2; ที่นี่และเพิ่มเติมดูด้านบน);

2. โครงการแลกเปลี่ยนก๊าซแบบรวม ซึ่งในช่วงแรกกระบอกสูบจะถูกเป่าและเติมด้วยอากาศเดียว และในระยะที่สอง กระบอกสูบจะถูกอัดแรงดันด้วยส่วนผสมเชื้อเพลิงที่เสริมสมรรถนะใหม่ (ดูข้อ 5 ด้านบน)

3. ทางเข้าแยกของเชื้อเพลิงผสม รวมทั้งหน้าต่างทางเข้าของกระบอกสูบ ที่ถอดออกจากด้านในของห้องข้อเหวี่ยง (หน้า 6)

4. การขับเคลื่อนของลูกสูบคอมเพรสเซอร์เนื่องจากการเชื่อมต่อกับลูกสูบเครื่องยนต์ของกระบอกสูบตรงข้าม (ข้อ 7) ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าการเคลื่อนที่ของเครื่องยนต์และลูกสูบของคอมเพรสเซอร์ไปในทิศทางตรงกันข้าม

5. ลูกสูบที่มีกระโปรงส่วนล่างทำในรูปแบบของ "ผ้ากันเปื้อน" ด้านเดียว (หน้า 9)

6. อุปกรณ์ที่รับรองความไม่สมดุลของระยะการจ่ายก๊าซ (ข้อ 4)

7. การจัดวางกระบอกสูบเครื่องยนต์และคอมเพรสเซอร์ในบล็อกเดียว (ข้อ 7)

เลย์เอาต์ของรุ่นเครื่องยนต์ที่เสนอจะแสดงในภาพวาด: รูปที่ 1 แสดงส่วนแนวนอนตามแกนของกระบอกสูบ รูปที่ 2 - แนวตั้ง ส่วน A-Aตามแกนของเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งแสดงกระปุกเกียร์ที่ให้การเชื่อมต่อทางจลนศาสตร์ของเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งกันและกัน และแสดงความเป็นไปได้ในการสร้างการดัดแปลงสี่สูบโดยการติดตั้งเครื่องยนต์สองสูบที่คล้ายกันที่ด้านล่างของกระปุกเกียร์

กระบอกสูบ 1 มีลูกสูบ 2 วางไว้ในนั้นด้วยหมุดลูกสูบสองตัว ซึ่งแต่ละอันเชื่อมต่อกันด้วยก้านสูบ 3 กับข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยง 4 ซึ่งจัดวางอย่างสมมาตรสัมพันธ์กับแกนของกระบอกสูบ ลูกสูบประกอบด้วยหัวที่มีวงแหวนบีบอัดและกระโปรงสองด้าน ส่วนล่างของสเกิร์ตทำเป็นรูปผ้ากันเปื้อนด้านเดียวปิดหน้าต่างไอเสียเมื่อลูกสูบอยู่ที่ TDC เมื่อลูกสูบอยู่ใน BDC ผ้ากันเปื้อนจะถูกวางไว้ในบริเวณที่เพลาข้อเหวี่ยงยึดครอง ส่วนบนของสเกิร์ตที่ตำแหน่งลูกสูบที่ (TDC) เข้าสู่ช่องว่างวงแหวน 5 ซึ่งอยู่รอบห้องเผาไหม้ ซึ่งเชื่อมต่อด้วยช่องทางสัมผัส กระบอกสูบเครื่องยนต์แต่ละกระบอกมีคอมเพรสเซอร์ 6 ตัวซึ่งทำขึ้นในบล็อกเดียวกันกับลูกสูบ 7 ลูกสูบซึ่งเชื่อมต่อกับลูกสูบของเครื่องยนต์ของกระบอกสูบอีก 2 ตัวโดยใช้แท่ง 8

กระบอกสูบเครื่องยนต์มีพอร์ตทางเข้า 9 ซึ่งอยู่เหนือพอร์ตกำจัด โดยมีเฟสไอดีที่เกินระยะไอเสีย เพื่อป้องกันการไหลเข้าของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จากกระบอกสูบไปยังเครื่องรับ 10 ระหว่างจังหวะการขยายตัวหน้าต่างจะถูกปิดด้วยวงแหวน 11 ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนม้วนซึ่งควบคุมโดยลูกเบี้ยวหรือนอกรีตบนวารสารเพลาข้อเหวี่ยง 4 (หรืออื่น ๆ เพลาหมุนพร้อมกัน) กลไกการควบคุมแสดงในรูปที่ 3

ช่องจ่ายไฟของคอมเพรสเซอร์เชื่อมต่อกันด้วยช่องสัญญาณที่ไม่ได้อยู่ด้านในของห้องข้อเหวี่ยง แต่เชื่อมต่อกับตัวรับจากตำแหน่งที่ส่วนผสมเชื้อเพลิงที่เติมเข้าไปในคาร์บูเรเตอร์ก่อนหน้านี้เข้าสู่กระบอกสูบผ่านหน้าต่างทางเข้าซึ่งผสมกับอากาศที่ มาจากห้องข้อเหวี่ยงในระหว่างการล้างและก๊าซที่เหลือ ทำให้เกิดส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้ ระหว่างช่องดูดของคอมเพรสเซอร์ซึ่งแยกออกจากด้านในของห้องข้อเหวี่ยงและคาร์บูเรเตอร์ วาล์วแผ่นตรวจสอบ (ไม่แสดงในรูป) ได้รับการติดตั้งเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของส่วนผสมเชื้อเพลิงเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ เพื่อจ่ายอากาศที่ใช้สำหรับไล่อากาศ วาล์วที่คล้ายกันจะติดตั้งอยู่ที่ห้องข้อเหวี่ยงที่ด้านข้างของกระบอกสูบเครื่องยนต์ วาล์ว 12 ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ทางออกของส่วนผสมจากคอมเพรสเซอร์ ออกแบบมาเพื่อรักษาแรงดันในตัวรับเมื่อลูกสูบของเครื่องยนต์เคลื่อนที่ไปในทิศทางของ TDC

เลย์เอาต์ที่นำมาใช้กับเพลาข้อเหวี่ยงสามตัวให้การจัดเรียงที่สมเหตุสมผลของเครื่องยนต์และกระบอกสูบของคอมเพรสเซอร์เพื่อจัดระเบียบการไหลของส่วนผสมเชื้อเพลิงจากคอมเพรสเซอร์ไปยังเครื่องยนต์ ลดความต้านทานต่อการไหลของอากาศบริสุทธิ์เมื่อถูกบายพาสจากข้อเหวี่ยงไปยังกระบอกสูบ ปรับปรุงความสามารถในการผลิตเนื่องจากการผลิตกระบอกสูบในบล็อกเดียวโดยไม่มีค่าใช้จ่ายพิเศษช่วยให้สามารถสร้างการดัดแปลงสี่สูบหรือกระปุกเกียร์ที่มีเพลาหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม

ดังนั้นการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงจำเพาะจึงลดลงโดยใช้การขับกระบอกสูบเครื่องยนต์แทน ส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงอากาศเพียงแห่งเดียวซึ่งเชื้อเพลิงสำหรับการดำเนินการตามกระบวนการทำงานเข้าสู่ส่วนใหญ่หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการกำจัดในรูปแบบของส่วนผสมเชื้อเพลิงที่เสริมสมรรถนะใหม่จากคอมเพรสเซอร์แรงดันผ่านพอร์ตทางเข้าเมื่อพอร์ตทางออกถูก ปิดโดยขอบด้านบนของกระโปรงลูกสูบ

เนื่องจากความซับซ้อนของการผลิตเครื่องยนต์ที่มีโครงการแลกเปลี่ยนก๊าซรวมที่เสนอเมื่อเปรียบเทียบกับความซับซ้อนของการผลิต เครื่องยนต์ที่คล้ายกันทำด้วยการขุดค้นห้องข้อเหวี่ยงของกระบอกสูบ ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศในทางปฏิบัติจะไม่เปลี่ยนแปลงผลกระทบทางเศรษฐกิจของการใช้งานจะถูกกำหนดโดยการสูญเสียเชื้อเพลิงที่ลดลงระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซซึ่งเมื่อล้างด้วยส่วนผสมของเชื้อเพลิงคิดเป็น 35% ของปริมาณการใช้ทั้งหมด (G.R. Ricardo. High- ความเร็วของเครื่องยนต์สันดาปภายใน State Scientific and Technical M. 1960. (p. 180); A. E. Yushin ระบบฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงในเครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะ ในคอลเลกชัน "การปรับปรุงพลังงานประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของ "ICE", VlGU, มอสโก Vladimir, 1997., (p. 215))

ผลกระทบทางเศรษฐกิจจากการใช้การออกแบบเครื่องยนต์ที่เสนอด้วย ระบบรวมการแลกเปลี่ยนก๊าซช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะเมื่อเทียบกับรูปแบบห้องข้อเหวี่ยงก่อนหน้าซึ่งใช้ส่วนผสมเชื้อเพลิงสำหรับการชำระราคาน้ำมันเบนซิน 35 รูเบิล / ลิตร จะอยู่ที่ประมาณ 7 rubles / kWh นั่นคือ เครื่องยนต์ 20 กิโลวัตต์สำหรับทรัพยากร 500 ชั่วโมงจะช่วยประหยัดน้ำมันได้ประมาณ 70,000 รูเบิลหรือ 2,000 ลิตร เมื่อคำนวณแล้ว สันนิษฐานว่าการสูญเสียเชื้อเพลิงในระหว่างการล้างจะลดลง 80% เนื่องจาก ความเป็นไปได้ที่ส่วนผสมของเชื้อเพลิงจะเข้าสู่ระบบไอเสียจะลดลงตามระยะเวลาของการเปิดหน้าต่างไอดีและไอเสียพร้อมกันจาก 125 องศาของการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงเป็น 15 องศาเท่านั้น ตำแหน่งของพอร์ตไอดีและไอเสีย ระดับต่างๆให้เหตุผลที่เชื่อได้ว่าการสูญเสียเชื้อเพลิงจะลดลงมากขึ้นหรือหยุดไปเลย

ด้วยตัวบ่งชี้พลังงานและเศรษฐกิจที่สูงโดยการใช้รอบสองจังหวะเพิ่มการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลง 2530% ในขณะที่รักษาอายุเครื่องยนต์ให้อยู่ภายในขีด จำกัด เดียวกันที่ 5,001,000 ชั่วโมงโดยลดภาระในการเชื่อมต่อ แบริ่งคันของเพลาข้อเหวี่ยงเมื่อเพิ่มเป็นสองเท่าการออกแบบเครื่องยนต์ที่เสนอในรุ่น 2 หรือ 4 สูบที่มีกำลังภายใน 2060 กิโลวัตต์สามารถใช้ในโรงไฟฟ้าของเครื่องบินแล่นเรือขนาดเล็กที่มีใบพัดในรูปแบบของใบพัดหรือใบพัด ผลิตภัณฑ์ยานยนต์แบบพกพาที่ประชาชนใช้ ในหน่วยงานของกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉิน กองทัพบกและกองทัพเรือ ตลอดจนในสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งอื่นๆ ที่ต้องการน้ำหนักและขนาดเฉพาะเล็กน้อย

1. เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสองจังหวะที่มีซูเปอร์ชาร์จเจอร์และรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซแบบรวม ซึ่งส่งแรงจากแรงดันแก๊สไปยังลูกสูบพร้อมกันไปยังเพลาข้อเหวี่ยงสองตัวที่จัดวางอย่างสมมาตรสัมพันธ์กับแกนของกระบอกสูบ ซึ่งมีคอมเพรสเซอร์ในตัวที่โคแอกเชียลกับแกนของกระบอกสูบ ลูกสูบซึ่งเชื่อมต่อกับลูกสูบของเครื่องยนต์โดยใช้ก้านสูบ กระบอกสูบที่ติดตั้งหน้าต่างทางเข้าซึ่งอยู่เหนือส่วนที่เป็นขยะ โดยมีเฟสไอดีที่เกินระยะไอเสีย กับข้อเหวี่ยงทั่วไปหนึ่งอัน มีลักษณะเป็นสองส่วน การออกแบบตรงข้ามกับกระบอกสูบโดยมีลูกสูบเคลื่อนที่ตรงข้ามกัน โดยมีเพลาข้อเหวี่ยงสามตัว ซึ่งหนึ่งในนั้นมีข้อเหวี่ยงสองตัว มีเส้นทางผสมเชื้อเพลิงทางเข้าแยกต่างหากที่แยกออกมาจากห้องข้อเหวี่ยง รวมถึงคาร์บูเรเตอร์ วาล์วแผ่นย้อนกลับ คอมเพรสเซอร์ที่มีช่องดูดและระบายออก และ ตัวรับที่เชื่อมต่อกับหน้าต่างทางเข้าของกระบอกสูบซึ่งส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่ได้รับการเสริมสมรรถนะใหม่จะเข้าสู่กระบอกสูบของเครื่องยนต์ในขณะที่ โอห์ม ลูกสูบคอมเพรสเซอร์เชื่อมต่อจลนศาสตร์กับลูกสูบของกระบอกสูบเครื่องยนต์ตรงข้าม

สมมติว่าลูกชายของคุณถามคุณว่า: "พ่อ อะไรคือกลไกที่น่าอัศจรรย์ที่สุดในโลก"? คุณจะตอบเขาว่าอะไร หน่วยที่แข็งแกร่ง 1,000 จาก Bugatti Veyron? หรือเครื่องยนต์เทอร์โบ AMG ใหม่? หรือเครื่องยนต์โฟล์คสวาเก้นซุปเปอร์ชาร์จ?

มีสิ่งประดิษฐ์เจ๋งๆ มากมายเมื่อเร็วๆ นี้ และการฉีดซุปเปอร์ชาร์จทั้งหมดนั้นดูน่าทึ่ง... ถ้าคุณไม่รู้ สำหรับเครื่องยนต์ที่น่าทึ่งที่สุดที่ผมรู้จักนั้นผลิตขึ้นในสหภาพโซเวียต และคุณคงเดาได้ว่า ไม่ใช่สำหรับ Lada แต่สำหรับรถถัง T-64 มันถูกเรียกว่า 5TDF และนี่คือข้อเท็จจริงที่น่าอัศจรรย์บางประการ

มันเป็นรถห้าสูบซึ่งในตัวเองนั้นไม่ธรรมดา มีลูกสูบ 10 อัน ก้านสูบ 10 อัน และเพลาข้อเหวี่ยง 2 อัน ลูกสูบเคลื่อนที่ไปในกระบอกสูบในทิศทางตรงกันข้าม โดยเริ่มจากเข้าหากันก่อน จากนั้นจึงย้อนกลับมาอีกเรื่อยๆ เป็นต้น การส่งกำลังออกจากเพลาข้อเหวี่ยงทั้งสองเพื่อให้สะดวกสำหรับถัง

เครื่องยนต์ทำงานแบบสองจังหวะ และลูกสูบทำหน้าที่เป็นแกนม้วนท่อที่เปิดหน้าต่างไอดีและไอเสีย นั่นคือ ไม่มีวาล์วหรือเพลาลูกเบี้ยว การออกแบบนั้นแยบยลและมีประสิทธิภาพ - วงจรผลัก-ดึงให้กำลังสูงสุดลิตรและการล้างแบบไหลตรง - การบรรจุกระบอกสูบคุณภาพสูง

นอกจากนี้ 5TDF เป็นเครื่องยนต์ดีเซลที่มี ฉีดตรงที่ซึ่งเชื้อเพลิงถูกจ่ายเข้าไปในช่องว่างระหว่างลูกสูบไม่นานก่อนเวลาที่พวกมันเข้าใกล้ที่สุด ยิ่งกว่านั้น การฉีดทำได้โดยหัวฉีดสี่หัวตามแนววิถีที่ยุ่งยากเพื่อให้แน่ใจว่าจะเกิดส่วนผสมขึ้นทันที

แต่ถึงแม้จะไม่เพียงพอ เครื่องยนต์มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่มีการบิด - กังหันขนาดใหญ่และคอมเพรสเซอร์วางอยู่บนเพลาและมีการเชื่อมต่อทางกลกับเพลาข้อเหวี่ยงตัวใดตัวหนึ่ง ยอดเยี่ยม - ในโหมดเร่งความเร็วคอมเพรสเซอร์บิดจากเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งไม่รวมเทอร์โบแล็กและเมื่อไหล ไอเสียหมุนกังหันอย่างถูกต้อง พลังงานจากมันถูกส่งไปยัง เพลาข้อเหวี่ยงการเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ (กังหันดังกล่าวเรียกว่ากังหันกำลัง)

นอกจากนี้ เครื่องยนต์ยังเป็นเชื้อเพลิงหลายชนิด กล่าวคือ มันสามารถทำงานกับน้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด เชื้อเพลิงการบิน น้ำมันเบนซิน หรือส่วนผสมใด ๆ ของพวกมัน

นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ อีก 50 รายการ เช่น ลูกสูบคอมโพสิตที่มีเม็ดมีดเหล็กทนความร้อนและระบบหล่อลื่นบ่อแห้ง เช่น ในรถแข่ง

กลอุบายทั้งหมดติดตามสองเป้าหมาย: ทำให้มอเตอร์มีขนาดกะทัดรัด ประหยัด และทรงพลังที่สุด พารามิเตอร์ทั้งสามมีความสำคัญสำหรับรถถัง: อันแรกอำนวยความสะดวกในการจัดวาง ตัวที่สองปรับปรุงความเป็นอิสระ และสามปรับปรุงความคล่องแคล่ว

และผลลัพธ์ก็น่าประทับใจ ด้วยปริมาตรการทำงาน 13.6 ลิตรในรุ่นบังคับมากที่สุด เครื่องยนต์จึงพัฒนาได้มากกว่า 1,000 แรงม้า สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลของยุค 60 นี่เป็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ในแง่ของลิตรที่เฉพาะเจาะจงและกำลังโดยรวม เครื่องยนต์นั้นเหนือกว่าระบบแอนะล็อกของกองทัพอื่นๆ หลายเท่า ฉันเห็นมันสด และเลย์เอาต์นั้นน่าทึ่งมาก - ชื่อเล่น "กระเป๋าเดินทาง" เหมาะกับเขามาก ฉันยังจะบอกว่า "กระเป๋าเดินทางที่แน่นหนา"

มันไม่ได้หยั่งรากเนื่องจากความซับซ้อนมากเกินไปและค่าใช้จ่ายสูง กับพื้นหลังของ 5TDF ใดๆ รถมอเตอร์- แม้กระทั่งจาก Bugatti Veyron - ดูเหมือนว่าจะซ้ำซากจำเจ และสิ่งที่ไม่ได้ล้อเล่นก็คือ เทคโนโลยีสามารถพลิกกลับและกลับไปใช้โซลูชันที่เคยใช้กับ 5TDF ได้: วงจรดีเซลสองจังหวะ กังหันกำลัง หัวฉีดหลายหัวฉีด

การกลับมาสู่เครื่องยนต์เทอร์โบครั้งใหญ่ได้เริ่มขึ้นแล้วซึ่งครั้งหนึ่งถือว่าซับซ้อนเกินไปสำหรับรถยนต์ที่ไม่ใช่รถสปอร์ต ...

บ้าน » การแพร่เชื้อ » เครื่องยนต์บางประเภทและประเภทสำหรับรถยนต์ ประโยชน์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในของเครื่องยนต์สันดาปภายใน