அடிப்படை வாகனப் பொறியியலில் பெட்ரோல் இயந்திரத்தின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை

அடிப்படை வாகனப் பொறியியலில் ஒரு பெட்ரோல் இயந்திரத்தின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை

ஸ்பார்க் இக்னிஷன் இன்ஜின் (பெட்ரோல் இன்ஜின்) என்பது மோட்டார் சைக்கிள்கள் மற்றும் பயணிகள் கார்கள் போன்ற இலகுரக வாகனங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வகை உள் எரிப்பு இன்ஜின் ஆகும். அடிப்படை வாகனப் பொறியியலில், எலக்ட்ரானிக் எரிபொருள் உட்செலுத்துதல், புகை வெளியேற்றக் கட்டுப்பாடு அல்லது பழுது கண்டறிதல் போன்ற மிகவும் சிக்கலான அமைப்புகளைப் பற்றி விரிவாக அறிவதற்கு முன்பு, ஒரு பெட்ரோல் இன்ஜினின் இயக்கக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வது ஒரு அத்தியாவசியமான அடித்தளமாகும். இந்தக் கட்டுரை ஒரு பெட்ரோல் இன்ஜினின் முக்கியக் கருத்துகள், அதன் இயக்கச் சுழற்சி, முக்கியக் கூறுகள் மற்றும் அதன் செயல்திறன் மற்றும் செயல்பாட்டைப் பாதிக்கும் காரணிகள் பற்றி விவாதிக்கிறது.

பெட்ரோல் இன்ஜின்கள் பற்றிய புரிதல் மற்றும் அடிப்படைக் கருத்துகள்

பெட்ரோல் என்ஜின்கள், பெட்ரோல் எரிபொருளின் வேதியியல் ஆற்றலை எரிதல் மூலம் வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றி, பின்னர் அந்த ஆற்றலை கிராங்க்ஷாஃப்ட் சுழற்சி வடிவில் இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. இந்தச் சுழற்சி பின்னர் ஆற்றல் செலுத்து அமைப்புக்கும் வாகனத்தின் சக்கரங்களுக்கும் அனுப்பப்படுகிறது.

பெட்ரோல் எஞ்சினின் ஒரு தனித்துவமான அம்சம் என்னவென்றால், அது ஸ்பார்க் பிளக்கிலிருந்து வரும் தீப்பொறியைப் பயன்படுத்தி காற்று-எரிபொருள் கலவையைப் பற்றவைக்கிறது. எனவே, பெட்ரோல் எஞ்சின்கள் பெரும்பாலும் தீப்பொறி-பற்றவைப்பு எஞ்சின்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அதிக அழுத்தத்தின் காரணமாகப் பற்றிக்கொள்ளும் டீசல் எஞ்சின்களைப் போலல்லாமல், பெட்ரோல் எஞ்சின்கள் ஒரு தீப்பொறியை உருவாக்க ஒரு பற்றவைப்பு அமைப்பைக் கோருகின்றன.

அடிப்படை வாகனப் பயன்பாட்டில், பெட்ரோல் என்ஜின்கள் பொதுவாக 4-ஸ்ட்ரோக் மற்றும் 2-ஸ்ட்ரோக் என இரண்டு வகை சுழற்சிகளில் காணப்படுகின்றன. தற்போது, ​​4-ஸ்ட்ரோக் என்ஜின்கள் அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த புகை வெளியேற்றம் கொண்டிருப்பதால், அவையே ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. அதேசமயம், 2-ஸ்ட்ரோக் என்ஜின்கள் எளிமையானவை என்றாலும், அவை அதிக விரயத்தையும் மாசுபாட்டையும் ஏற்படுத்துகின்றன.

பெட்ரோல் எஞ்சினின் முக்கிய கூறுகள்

செயல்படும் கொள்கையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு, எரிதல் சுழற்சியில் நேரடியாக ஈடுபட்டுள்ள முக்கிய கூறுகளை நாம் அறிந்து கொள்ள வேண்டும்:

1. உருளை மற்றும் பிஸ்டன்: இங்குதான் அமுக்கம் மற்றும் எரிதல் செயல்முறைகள் நடைபெறுகின்றன. பிஸ்டன் உருளைக்குள் மேலும் கீழும் நகரும்.
2. இணைப்புத் தண்டு (பிஸ்டன் தண்டு): பிஸ்டனை கிராங்க்ஷாஃப்ட்டுடன் இணைக்கிறது.
3. கிராங்க்ஷாஃப்ட்: பிஸ்டனின் மேலும் கீழுமான இயக்கத்தைச் சுழற்சி இயக்கமாக மாற்றுகிறது.
4. சிலிண்டர் தலை: எரிதல் அறை, உள்ளிழுக்கும் வால்வு, வெளியேற்றும் வால்வு, ஸ்பார்க் பிளக் மற்றும் உள்ளிழுக்கும்/வெளியேற்றும் குழாய் ஆகியவை அமைந்துள்ள இடம்.
5. உள்ளிழுக்கும் மற்றும் வெளியேற்றும் வால்வுகள்: காற்று-எரிபொருள் கலவை மற்றும் எரிப்புப் புகை வாயுக்களின் ஓட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துகின்றன.
6. கேம்ஷாஃப்ட் (camshaft): ஒரு நேரக்கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் மூலம் வால்வு திறக்கும் மற்றும் மூடும் நேரங்களைத் துல்லியமாக ஒழுங்குபடுத்துகிறது.
7. எரிபொருள் அமைப்பு: கார்புரேட்டர் அல்லது இன்ஜெக்ஷன், காற்று மற்றும் பெட்ரோலின் கலவையை உருவாக்கும் பணியைச் செய்கிறது.
8. பற்றவைப்பு அமைப்பு: ஸ்பார்க் பிளக்கில் தீப்பொறியை ஏற்படுத்த உயர் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது.
9. உயவு அமைப்பு: உராய்வைக் குறைத்து, பாகங்களைக் குளிர்விக்கிறது.
10. குளிரூட்டும் அமைப்பு: இயந்திரத்தின் இயக்க வெப்பநிலையை நிலையாகப் பராமரிக்கிறது.

இந்தக் கூறுகள் அனைத்தும் ஒன்றிணைந்து செயல்படுகின்றன. அவற்றுள் ஏதேனும் ஒன்றில் ஏற்படும் கோளாறு, செயல்திறனைக் குறைக்கலாம், எரிபொருள் நுகர்வை அதிகரிக்கலாம் அல்லது கடுமையான சேதத்தை ஏற்படுத்தலாம்.

4-ஸ்ட்ரோக் பெட்ரோல் இன்ஜின் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

ஒரு 4-ஸ்ட்ரோக் பெட்ரோல் எஞ்சின், நான்கு பிஸ்டன் அசைவுகள் மற்றும் இரண்டு கிரான்ஸ்காஃப்ட் சுழற்சிகளில் ஒரு வேலைச் சுழற்சியை நிறைவு செய்கிறது. அந்த நான்கு அசைவுகள் பின்வருமாறு:

1. உள்ளிழுக்கும் சுழற்சி
பிஸ்டன் மேல் இறந்த மையத்திலிருந்து (TDC) கீழ் இறந்த மையத்திற்கு (BDC) நகர்கிறது. இந்த நிலையில், உள்ளிழுக்கும் வால்வு திறந்தும், வெளியேற்றும் வால்வு மூடியும் இருக்கும். பிஸ்டனின் இந்த இயக்கம் சிலிண்டரில் உள்ள அழுத்தத்தைக் குறைத்து, காற்று-எரிபொருள் கலவையை உள்ளிழுக்கும் பன்மடங்கு வழியாக சிலிண்டர் அறைக்குள் நுழைய அனுமதிக்கிறது.

நவீன எரிபொருள் உட்செலுத்தும் இயந்திரங்களில், த்ராட்டில் பாடி வழியாகக் காற்று நுழைகிறது, அதே நேரத்தில் ECU-வின் அறிவுறுத்தல்களின்படி இன்ஜெக்டர்களால் பெட்ரோல் தெளிக்கப்படுகிறது. கார்புரேட்டட் இயந்திரங்களில், அழுத்த வேறுபாடுகளால் (வென்ச்சுரி விளைவு) இந்தக் கலவை உருவாகிறது.

2. அழுத்த பக்கவாதம்
பிஸ்டன் BDC-யிலிருந்து TDC-க்கு மேல்நோக்கி நகர்கிறது. உள்ளிழுக்கும் மற்றும் வெளியேற்றும் வால்வுகள் இரண்டும் இறுக்கமாக மூடப்பட்டுள்ளன. காற்று-எரிபொருள் கலவை அழுத்தப்படுவதால், அதன் வெப்பநிலையும் அழுத்தமும் அதிகரிக்கின்றன. அழுத்தம் கொடுப்பது முக்கியமானது, ஏனெனில் அழுத்தப்பட்ட கலவையானது பற்றவைக்கப்படும்போது மிகவும் சக்திவாய்ந்த எரிதலை உருவாக்குகிறது.

அழுத்தச் சுழற்சியின் முடிவில், பிஸ்டன் அதன் இறுதி முனையை (TDC) அடைவதற்குச் சற்று முன்பு, ஸ்பார்க் பிளக் தீப்பற்றுகிறது. இந்த நேர அமைப்பு பற்றவைப்பு நேரம் (ignition timing) என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது இயந்திரத்தின் சக்தி மற்றும் செயல்திறனை கணிசமாகப் பாதிக்கிறது.

3. ஆற்றல்/விரிவாக்க அசைவு
ஸ்பார்க் பிளக் தீப்பொறியை ஏற்படுத்திய பிறகு, காற்று-எரிபொருள் கலவை வேகமாகப் பற்றிக்கொண்டு, உயர் அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த அழுத்தம் பிஸ்டனை TDC-யிலிருந்து BDC-க்குக் கீழ்நோக்கித் தள்ளுகிறது. இந்த இயக்கமே முதன்மை ஆற்றல் வெளியீட்டை உருவாக்குகிறது. பிஸ்டனின் இந்த இயக்கம், இணைப்புத் தண்டு மூலம் கிரான்ஸ்கிராஃப்டுக்குக் கடத்தப்படுகிறது.

இந்த நிலையில், சீரான எரிதல் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் நிகழ வேண்டும். எரிதல் மிகவும் வேகமாகவும் இயல்புக்கு மாறாகவும் நடந்தால், நாக் எனப்படும் இரைச்சல் ஏற்படலாம், இது இயந்திரத்திற்கு ஆபத்தானது.

4. வெளியேற்றும் அடி
பிஸ்டன் BDC-யிலிருந்து TDC-க்கு மேல்நோக்கி நகர்கிறது. உள்ளீட்டு வால்வு மூடும்போது, ​​வெளியேற்று வால்வு திறக்கிறது. வெளியேற்ற வாயுக்கள், வெளியேற்ற பன்மடங்கு மற்றும் வெளியேற்ற அமைப்புக்குள் வலுக்கட்டாயமாக வெளியேற்றப்படுகின்றன. வாயுக்கள் வெளியேற்றப்பட்ட பிறகு, இந்தச் சுழற்சி மீண்டும் உள்ளீட்டு அடிக்குத் திரும்புகிறது.

ஒரு உண்மையான இன்ஜினில், 'வால்வு ஓவர்லேப்' எனப்படும் ஒரு சொல் உள்ளது. இது, வெளியேற்றும் வால்வு முழுமையாக மூடப்படாத நிலையில், உள்ளிழுக்கும் வால்வு திறக்கத் தொடங்கும் போது ஏற்படுகிறது. இந்த ஓவர்லேப், எஞ்சிய வாயுக்களை வெளியேற்ற உதவுவதோடு, ஒரு குறிப்பிட்ட ஆர்பிஎம்-இல் கனஅளவுத் திறனையும் அதிகரிக்கிறது.

இருபக்க பெட்ரோல் இன்ஜின் செயல்படும் விதம் (ஒரு சுருக்கமான கண்ணோட்டம்)

ஒரு 2-ஸ்ட்ரோக் இன்ஜின், இரண்டு பிஸ்டன் அசைவுகள் மற்றும் ஒரு கிரான்ஸ்காஃப்ட் சுழற்சியில் ஒரு வேலைச் சுழற்சியை நிறைவு செய்கிறது. இதில் உள்ளிழுத்தல், அழுத்துதல், ஆற்றல் மற்றும் வெளியேற்றுதல் செயல்முறைகள் ஒன்றன் மேல் ஒன்று மேற்பொருந்துகின்றன; பொதுவாக, 4-ஸ்ட்ரோக் இன்ஜினில் உள்ளதைப் போன்ற வால்வுகளுக்குப் பதிலாக, சிலிண்டர் சுவரில் உள்ள துளைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

நன்மைகள்: எளிமையான கட்டமைப்பு மற்றும் இடப்பெயர்ச்சிக்கு ஏற்ப ஒப்பீட்டளவில் அதிக ஆற்றல் வெளியீடு. தீமைகள்: எரிபொருளுடன் எண்ணெய் அடிக்கடி கலத்தல், தூய்மையற்ற எரிதல், அதிக எரிபொருள் நுகர்வு மற்றும் அதிக புகை வெளியேற்றம். புகை வெளியேற்றம் குறித்த கவலைகள் காரணமாக, நவீன வாகனங்களில் டூ-ஸ்ட்ரோக் என்ஜின்கள் பெருகிய முறையில் அரிதாகி வருகின்றன.

பெட்ரோல் இன்ஜின் செயல்திறனைப் பாதிக்கும் காரணிகள்

அடிப்படை வாகனப் பொறியியலில், ஒரு பெட்ரோல் இயந்திரத்தின் செயல்திறனையும் திறனையும் நிர்ணயிக்கும் சில முக்கிய காரணிகள் பின்வருமாறு:

1. அமுக்க விகிதம்
அதிக அமுக்க விகிதங்கள் பொதுவாக வெப்பத் திறனை மேம்படுத்துகின்றன, ஆனால் பெட்ரோலின் ஆக்டேன் பொருத்தமானதாக இல்லாவிட்டால், அவை நாக் ஏற்படக் காரணமாகலாம்.

2. காற்று-எரிபொருள் கலவையின் தரம் (AFR)
பெட்ரோலுக்கான உகந்த (ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக்) கலவை விகிதம் சுமார் 14,7:1 (காற்று:எரிபொருள்) ஆகும். கலவை மிகவும் செறிவாக இருந்தால், அது எரிபொருளை வீணாக்கி, புகையை உண்டாக்கும்; அதே சமயம், கலவை மிகவும் நீர்த்திருந்தால், அது இயந்திரம் அதிக வெப்பமடைந்து அதன் சக்தியை இழக்கச் செய்யும்.

3. பற்றவைப்பு நேரம்
மிகவும் முன்னதாகவோ அல்லது மிகவும் தாமதமாகவோ பற்றவைப்பது சக்தியைக் குறைத்து, எரிபொருள் நுகர்வை அதிகரிக்கிறது. நவீன இயந்திரங்கள் இதை மின்னணு முறையில் ஒழுங்குபடுத்துகின்றன.

4. பற்றவைப்பு அமைப்பின் நிலை
தேய்ந்த ஸ்பார்க் பிளக்குகள், பலவீனமான காயில்கள் அல்லது பழுதடைந்த வயரிங் ஆகியவை, இயந்திரம் சீராக இயங்காமல் போவதற்கும், எரிபொருள் நுகர்வு அதிகரிப்பதற்கும், மற்றும் புகை வெளியேற்றம் மோசமடைவதற்கும் காரணமாக அமையலாம்.

5. இயந்திரத்தின் இயந்திர நிலை
தேய்ந்த பிஸ்டன் வளையங்கள் அல்லது கசிவுள்ள வால்வுகள் காரணமாக ஏற்படும் குறைந்த சிலிண்டர் அழுத்தம், சக்திக் குறைவு மற்றும் வண்டியை ஸ்டார்ட் செய்வதில் சிரமத்தை ஏற்படுத்தும்.

6. குளிரூட்டும் மற்றும் உயவு அமைப்பு
அதிகப்படியான வெப்பம் பாகங்களைச் சேதப்படுத்தும், அதே சமயம் முறையற்ற உயவு தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்துகிறது.

முடிவுரை

ஒரு பெட்ரோல் எஞ்சினின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை என்பது, அடிப்படையில் காற்று-எரிபொருள் கலவையை உள்ளிழுத்து, அதை அழுத்தி, ஸ்பார்க் பிளக் மூலம் பற்றவைத்து ஆற்றலை உருவாக்கி, பின்னர் மீதமுள்ள எரிவாயுக்களை வெளியேற்றும் செயல்முறையாகும். ஒரு 4-ஸ்ட்ரோக் பெட்ரோல் எஞ்சினில், இந்தச் சுழற்சியானது உள்ளிழுத்தல், அழுத்துதல், ஆற்றல் மற்றும் வெளியேற்றுதல் ஆகிய நான்கு தொடர்ச்சியான பிஸ்டன் அசைவுகள் மூலம் நிகழ்கிறது. வழக்கமான பராமரிப்பு, சரிசெய்தல் அல்லது பழுது நீக்குதல் என எதுவாக இருந்தாலும், அடிப்படை வாகன நுட்பங்களைக் கற்றுக்கொள்வதற்கு, அதன் முக்கிய பாகங்கள், சுழற்சி வரிசை மற்றும் எரிதலைப் பாதிக்கும் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் உதவியாக இருக்கும்.

நீங்கள் விரும்பினால், நான் 4-ஸ்ட்ரோக் சுழற்சியின் ஒரு எளிய விளக்கப்படத்தையோ, 2-ஸ்ட்ரோக் மற்றும் 4-ஸ்ட்ரோக் இயந்திரங்களின் ஒப்பீட்டு அட்டவணையையோ, அல்லது பாடப் பொருளின் புல்லட் சுருக்கத்தையோ சேர்க்க முடியும்.