Принсипи кори муҳаррики бензинӣ дар муҳандисии асосии автомобилӣ
Муҳаррики оташгирандаи шарора (муҳаррики бензинӣ) як навъи муҳаррики сӯзиши дохилӣ аст, ки бештар дар мошинҳои сабук, ба монанди мотосиклҳо ва мошинҳои сабукрав истифода мешавад. Дар муҳандисии асосии автомобилӣ, фаҳмидани принсипҳои кори муҳаррики бензинӣ пеш аз омӯхтани системаҳои мураккабтар, ба монанди сӯзишвории электронӣ, назорати партовҳо ё ташхиси ноқисӣ, як заминаи муҳим аст. Дар ин мақола мафҳумҳои асосии муҳаррики бензинӣ, давраи кори он, ҷузъҳои муҳим ва омилҳое, ки ба самаранокӣ ва кори он таъсир мерасонанд, баррасӣ мешаванд.
Фаҳмиш ва мафҳумҳои асосии муҳаррикҳои бензинӣ
Муҳаррикҳои бензинӣ тавассути табдил додани энергияи кимиёвии сӯзишвории бензин ба энергияи гармӣ тавассути сӯзиш ва сипас табдил додани ин энергия ба энергияи механикӣ дар шакли гардиши валчаи гардиш кор мекунанд. Сипас ин гардиш ба қуттии интиқоли барқ ва чархҳои воситаи нақлиёт интиқол дода мешавад.
Хусусияти фарқкунандаи муҳаррики бензинӣ дар он аст, ки он омехтаи ҳаво-сӯзишвориро бо истифода аз шарора аз шамъи оташгиранда меафрӯзад. Аз ин рӯ, муҳаррикҳои бензиниро аксар вақт муҳаррикҳои оташгирандаи шарора меноманд. Бар хилофи муҳаррикҳои дизелӣ, ки аз сабаби фишурдани баланд меафрӯзанд, муҳаррикҳои бензинӣ барои ба вуҷуд овардани шарора ба системаи оташгиронӣ ниёз доранд.
Дар амалияи асосии автомобилсозӣ, муҳаррикҳои бензинӣ одатан дар ду намуди сикл мавҷуданд: муҳаррикҳои 4-такта (4-такта) ва 2-такта (2-такта). Дар айни замон, муҳаррикҳои 4-такта бартарӣ доранд, зеро онҳо самараноктаранд ва партовҳои камтар доранд, дар ҳоле ки муҳаррикҳои 2-такта соддатар, вале исрофкор ва ифлоскунандатаранд.
Қисмҳои асосии муҳаррики бензинӣ
Барои фаҳмидани принсипи кор, мо бояд ҷузъҳои асосиеро, ки мустақиман дар давраи сӯзиш иштирок мекунанд, донем:
1. Силиндр ва поршен: ки дар он равандҳои фишурдашавӣ ва сӯзиш ба амал меоянд. Поршен дар дохили силиндр ба боло ва поён ҳаракат мекунад.
2. Мили пайвасткунанда (мили поршен): поршенро ба валти кранкӣ пайваст мекунад.
3. Кранквал: ҳаракати боло-поёни поршенро ба ҳаракати чархзанӣ табдил медиҳад.
4. Сари силиндр: ҷойгиршавии камераи сӯзиш, клапани вурудӣ, клапани ихроҷ, шамъи оташгиранда ва канали вурудӣ/ихроҷ.
5. Клапанҳои вуруд ва ихроҷ: ҷараёни омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ ва газҳои ихроҷшударо танзим мекунанд.
6. Меҳвари тақсимкунанда (меҳвари тақсимкунанда): вақти кушодан ва пӯшидани клапанҳоро дақиқ тавассути механизми вақт танзим мекунад.
7. Системаи сӯзишворӣ: карбюратор ё сӯзандору, барои ташкили омехтаи ҳаво ва бензин вазифа дорад.
8. Системаи оташгирӣ: шиддати баландро барои афрӯхтани шамъи оташгиранда истеҳсол мекунад.
9. Системаи молиданӣ: соишро кам мекунад ва ҷузъҳоро хунук мекунад.
10. Системаи хунуккунӣ: ҳарорати кори муҳаррикро устувор нигоҳ медорад.
Ҳамаи ин ҷузъҳо дар маҷмӯъ кор мекунанд. Норасоии ҳар яке аз онҳо метавонад самаранокиро коҳиш диҳад, истеъмоли сӯзишвориро зиёд кунад ё зарари ҷиддӣ расонад.
Чӣ тавр муҳаррики бензинии 4-такт кор мекунад
Муҳаррики бензинии 4-такт як давраи кориро бо чор зарбаи поршен ва ду гардиши валчаи кранкӣ анҷом медиҳад. Ин чор зарба инҳоянд:
1. Зарбаи воридшавӣ
Поршен аз Маркази Мурдаи Боло (TDC) ба Маркази Мурдаи Поён (BDC) ҳаракат мекунад. Дар ин лаҳза клапани вуруд кушода ва клапани ихроҷ баста мешавад. Ҳаракати поршен фишорро дар силиндр паст мекунад ва ба омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ имкон медиҳад, ки тавассути коллектори вуруд ба камераи силиндр ворид шавад.
Дар муҳаррикҳои муосири бо сӯзишворӣ тазриқшаванда ҳаво аз корпуси дроссел ворид мешавад, дар ҳоле ки бензин аз ҷониби форсункаҳо мувофиқи дастурҳои ECU пошида мешавад. Дар муҳаррикҳои карбюраторӣ, омехта аз ҳисоби фарқияти фишор (эффекти вентури) ба вуҷуд меояд.
2. Зарбаи фишурдасозӣ
Поршен аз BDC ба TDC боло ҳаракат мекунад. Ҳам клапанҳои вуруд ва ҳам клапанҳои ихроҷ сахт пӯшида шудаанд. Омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ фишурда мешавад, ки дар натиҷа ҳарорат ва фишори он меафзояд. Фишурдан муҳим аст, зеро омехтаи фишурдашуда ҳангоми афрӯхтан сӯзиши пурқувваттарро ба вуҷуд меорад.
Дар охири зарбаи фишурдасозӣ, пеш аз он ки поршен ба TDC расад, шамъи оташгиранда месӯзад. Ин вақт вақти афрӯхтан номида мешавад ва ба қувваи муҳаррик ва самаранокии он ба таври назаррас таъсир мерасонад.
3. Зарбаи қудрат/васеъкунӣ
Пас аз оташ гирифтани шамъи оташгиранда, омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ зуд аланга мегирад ва фишори баландро ба вуҷуд меорад. Ин фишор поршенро аз TDC ба BDC тела медиҳад. Ин зарбаест, ки қувваи асосии баромадро ба вуҷуд меорад. Ҳаракати поршен тавассути милаи пайвасткунанда ба вал интиқол дода мешавад.
Дар ин марҳила, сӯзиши идеалӣ бояд ба таври назоратшаванда сурат гирад. Агар сӯзиш хеле зуд ва ғайримуқаррарӣ бошад, метавонад сӯзиш ба амал ояд, ки барои муҳаррик хатарнок аст.
4. Зарбаи ихроҷ
Поршен аз BDC ба TDC боло ҳаракат мекунад. Клапани ихроҷ кушода мешавад, дар ҳоле ки клапани вурудӣ пӯшида мешавад. Газҳои ихроҷ ба коллектор ва системаи ихроҷ тела дода мешаванд. Пас аз озод шудани газҳо, давра ба зарбаи вурудӣ бармегардад.
Дар муҳаррики воқеӣ, истилоҳе бо номи ҳампӯшии клапанҳо вуҷуд дорад, ки вақте рух медиҳад, ки клапани вурудӣ кушода мешавад, дар ҳоле ки клапани ихроҷ пурра баста нашудааст. Ҳампӯшӣ ба хориҷ кардани газҳои боқимонда мусоидат мекунад ва самаранокии ҳаҷмро дар як гардиши муайян афзоиш медиҳад.
Чӣ тавр муҳаррики бензинии 2-тактӣ кор мекунад (Шарҳи мухтасар)
Муҳаррики 2-такт як давраи кориро бо ду зарбаи поршен ва як гардиши меҳвари чӯбӣ анҷом медиҳад. Равандҳои вуруд, фишурдасозӣ, қувват ва ихроҷ бо ҳам мепайванданд ва одатан ба ҷои клапанҳо, ба монанди муҳаррики 4-такт, портҳоро дар девори силиндр истифода мебаранд.
Бартариҳо: сохти оддӣ ва қувваи нисбатан баланди ҳар як ҳаҷми корӣ. Камбудиҳо: омехташавии зуд-зуди равған бо сӯзишворӣ, сӯхтани камтари тоза, истеъмоли бештари сӯзишворӣ ва партовҳои бештар. Аз сабаби нигарониҳо дар бораи партовҳо, муҳаррикҳои дутактӣ дар мошинҳои муосир торафт камёбанд.
Омилҳое, ки ба кори муҳаррики бензин таъсир мерасонанд
Дар муҳандисии асосии автомобилсозӣ, баъзе омилҳои муҳиме, ки самаранокӣ ва самаранокии муҳаррики бензинро муайян мекунанд, инҳоянд:
1. Таносуби фишурдасозӣ
Таносубҳои баланди фишурдашавӣ одатан самаранокии гармиро беҳтар мекунанд, аммо агар октани бензин мувофиқ набошад, метавонад боиси зарбаи сахт гардад.
2. Сифати омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ (AFR)
Омехтаи беҳтарин (стехиометрӣ) барои бензин тақрибан 14,7:1 (ҳаво:сӯзишворӣ) аст. Омехтаи аз ҳад зиёд ғафс исрофкор ва дуднок аст, дар ҳоле ки аз ҳад зиёд лоғар метавонад боиси гарм шудани аз ҳад зиёди муҳаррик ва аз даст додани қувват гардад.
3. Вақти афрӯхтан
Оташ гирифтани хеле барвақт ё хеле дер қувваи барқро кам мекунад ва истеъмоли сӯзишвориро зиёд мекунад. Муҳаррикҳои муосир инро ба таври электронӣ танзим мекунанд.
4. Ҳолати системаи оташгирӣ
Шамъҳои фарсудаи оташгиранда, спиралҳои заиф ё ноқилҳои ноқис метавонанд боиси сӯхтани нодурусти мошин, зиёд шудани истеъмоли сӯзишворӣ ва партовҳои кам шаванд.
5. Ҳолати механикии мошин
Фишори пасти силиндр аз сабаби ҳалқаҳои фарсудаи поршен ё ихроҷи клапанҳо боиси заиф шудани қувваи барқ ва душвории оғоз мегардад.
6. Системаи хунуккунӣ ва равғанмолӣ
Гармии аз ҳад зиёд метавонад ба ҷузъҳо зарар расонад, дар ҳоле ки равғани нокифоя фарсудашавиро метезонад.
Хулоса
Принсипи кори муҳаррики бензинӣ асосан раванди азхуд кардани омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ, фишурдани он, афрӯхтани он бо шамъи оташгиранда барои тавлиди қувва ва сипас хориҷ кардани боқимондаи газҳои сӯзишворӣ мебошад. Дар муҳаррики бензинии 4-тактӣ, ин давра тавассути чор зарбаи пайдарпайи поршенӣ сурат мегирад: воридшавӣ, фишурдашавӣ, қувва ва ихроҷ. Фаҳмидани ҷузъҳои асосӣ, пайдарпайии давра ва омилҳое, ки ба сӯзиш таъсир мерасонанд, дар омӯхтани усулҳои асосии автомобилӣ - хоҳ барои нигоҳдории мунтазам, хоҳ барои танзим ё ҳалли мушкилот - хеле муфид аст.
Агар шумо хоҳед, ман метавонам як тасвири оддии давраи 4-тактӣ, ҷадвали муқоисавии муҳаррикҳои 2-тактӣ ва 4-тактӣ ё хулосаи маводи омӯзиширо илова кунам.
