Inline хөдөлгүүр: төрөл, төхөөрөмж, давуу болон сул талууд

2024 Зохиолч: Erin Ralphs | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-19 17:44

Inline дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь хамгийн энгийн хөдөлгүүрүүдийн нэг юм. Цилиндрүүдийг дараалан байрлуулсан тул эдгээр нэгжийг ийм гэж нэрлэдэг. Поршенууд нь хөдөлгүүр ажиллаж байх үед нэг тахир голыг эргүүлдэг. Шугаман хөдөлгүүрийг машинд суурилуулсан анхны хөдөлгүүрүүдийн нэг юм. Тэдгээрийг автомашины үйлдвэрлэлийн эхэн үед зохион бүтээж, бүтээжээ.

Энэ бүхэн яаж эхэлсэн бэ?

Орчин үеийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн өвөг дээдэс нь нэг цилиндртэй хөдөлгүүр байв. 1860 онд Этьен Ленуар зохион бүтээж, барьсан. Ленуараас өмнө ч гэсэн энэ хөдөлгүүрийн патент авах оролдлого байсан ч ийм байна гэж нийтээрээ хүлээн зөвшөөрдөг. Гэхдээ яг л түүний хөгжүүлэлт нь одоогоор ихэнх төсөвт суудлын автомашины бүрээсний доор суурилуулсан загвартай аль болох төстэй юм.

Мотор нь зөвхөн нэг цилиндртэй байсан бөгөөд хүч нь 1.23 морины хүчтэй, тэр үед асар том байсан. Харьцуулбал орчин үеийн "Ока" 1111 нь хоёр цилиндртэй бөгөөд түүний хүч нь 30-53 морины хүчтэй.

Илүү том, илүү хүчирхэг

Ленуарын санаа гайхалтай болсон. Олон инженер, зохион бүтээгчидхөдөлгүүрийг аль болох сайжруулахын тулд олон жил, хүчин чармайлт гаргасан (мэдээжийн хэрэг, тухайн үед байсан техникийн чадавхийн түвшинд). Эрчим хүчийг нэмэгдүүлэхэд гол анхаарлаа хандуулсан.

Эхэндээ нэг цилиндрт анхаарлаа төвлөрүүлдэг байсан - тэд түүний хэмжээг нэмэгдүүлэхийг оролдсон. Дараа нь хэмжээсийг нэмэгдүүлснээр та илүү их хүч авах боломжтой юм шиг санагдав. Тэгээд эзлэхүүнийг нэмэгдүүлэх нь тэр үед хамгийн хялбар байсан. Гэхдээ нэг цилиндр хангалтгүй байв. Холбогч саваа, поршений, блок зэрэг бусад нарийн ширийн зүйлийг би их хэмжээгээр нэмэгдүүлэх шаардлагатай болсон.

Тэдгээр бүх хөдөлгүүрүүд маш тогтворгүй, том масстай байсан. Ийм мотор ажиллуулах явцад хольцын гал асаах мөчлөгийн хооронд асар их цаг хугацааны зөрүү гарсан. Ийм нэгжийн нарийн ширийн зүйл бүр чичирч, чичирч байсан нь инженерүүдийг шийдлийн талаар бодоход хүргэв. Мөн тэд системийг тэнцвэржүүлэгчээр тоноглосон.

мухардмал зам

Судалгаа мухардалд орсон нь удалгүй бүгдэд тодорхой болов. Хүч, жин, хэмжээ хоёрын харьцаа аймшигтай байсан тул Lenoir хөдөлгүүр хэвийн, зөв ажиллаж чадахгүй байв. Цилиндрийн эзэлхүүнийг дахин нэмэгдүүлэхийн тулд маш их нэмэлт эрчим хүч шаардагдана. Олон хүмүүс хөдөлгүүр бүтээх санааг уналт гэж үзэж эхлэв. Техникийн ганц шийдэл байгаагүй бол хүмүүс морь, тэрэг унасаар л байх болно.

Тахир голыг зөвхөн нэг бүлүүрээр бус хэд хэдэн поршегээр зэрэг эргүүлэх боломжтой гэдгийг зохион бүтээгчид ойлгож эхэлжээ. Хамгийн энгийн нь шугаман хөдөлгүүр үйлдвэрлэх явдал байв - тэд хэд хэдэн цилиндр нэмсэн.

Дэлхий 19-р зууны сүүлээр анхны дөрвөн цилиндртэй төхөөрөмжийг харж чадсан. Түүний хүчийг орчин үеийн хөдөлгүүртэй харьцуулах боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч үр ашгийн хувьд энэ нь бусад бүх өмнөх үеийнхээс өндөр байсан. Ажлын хэмжээ ихэссэн, өөрөөр хэлбэл цилиндр нэмэх замаар хүчийг нэмэгдүүлсэн. Маш хурдан хугацаанд янз бүрийн компаниудын мэргэжилтнүүд 12 цилиндртэй мангас хүртэл олон цилиндртэй хөдөлгүүр бүтээж чадсан.

Үйл ажиллагааны зарчим

ICE хэрхэн ажилладаг вэ? Хөдөлгүүр бүр өөр өөр тооны цилиндртэй байдгийг эс тооцвол зургаа, дөрвөн цилиндртэй доторлогоотой хөдөлгүүр нь адилхан ажилладаг. Энэ зарчим нь аливаа дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн уламжлалт шинж чанарт суурилдаг.

Блок дахь бүх цилиндрүүд нэг эгнээнд байрладаг. Түлшний шаталтын энергийн улмаас бүлүүрээр хөдөлдөг тахир гол нь цилиндр-поршений бүлгийн бүх хэсгүүдийн цорын ганц юм. Цилиндрийн толгойд мөн адил хамаарна. Энэ нь бүх цилиндрт зориулагдсан цорын ганц зүйл юм. Одоо байгаа бүх хөдөлгүүрүүдээс тэнцвэртэй болон тэнцвэргүй загваруудыг ялгаж болно. Бид доорх хоёр сонголтыг авч үзэх болно.

Үлдэгдэл

Тахир голын нарийн хийцтэй учир энэ нь чухал юм. Тэнцвэржүүлэх хэрэгцээ нь цилиндрийн тооноос хамаарна. Тодорхой ICE-д тэдгээр нь олон байх тусам үлдэгдэл их байх ёстой.

Тэнцвэргүй хөдөлгүүр нь зөвхөн дөрвөөс илүүгүй цилиндртэй ийм загвар байж болно. Үгүй бол үйл ажиллагааны явцад чичиргээ гарч ирэх бөгөөд түүний хүч нь тахир голыг устгах боломжтой болно. Тэр ч байтугай хямд зургаан цилиндртэй хөдөлгүүртэнцвэржүүлэгчтэй бол тэнцвэржүүлэгч голгүй үнэтэй дөрвөөс илүү сайн байх болно. Тиймээс, тэнцвэрийг сайжруулахын тулд дөрвөн поршений доторлогоотой хөдөлгүүр заримдаа зогсолтын босоо ам суурилуулах шаардлагатай болдог.

Моторын байрлал

Уламжлалт дөрвөн цилиндртэй төхөөрөмжийг машины бүрээсний доор уртааш болон хөндлөн байдлаар суурилуулдаг. Гэхдээ зургаан цилиндртэй нэгжийг зөвхөн уртааш нь суулгаж болох бөгөөд өөр юу ч биш (зарим Volvo загвар болон Chevrolet Epica машинуудаас бусад).

Тахир голтой харьцуулахад тэгш хэмтэй бус хийцтэй дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь мөн онцлогтой. Ихэнхдээ босоо амыг нөхөх цутгамалаар хийдэг - эдгээр цутгамал нь поршений системийн үйл ажиллагааны үр дүнд үүсэх инерцийн хүчийг бууруулах ёстой.

Inline-six өнөөдөр аль хэдийн бага алдаршсан нь их хэмжээний түлш зарцуулалт, том хэмжээстэй холбоотой. Хэдийгээр урт цилиндр блоктой байсан ч хөдөлгүүр нь төгс тэнцвэртэй.

Нэгжийн давуу болон сул талууд

Хэд хэдэн нюансуудыг эс тооцвол дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүд нь ихэнх V хэлбэрийн хөдөлгүүрүүд болон бусад загварын моторуудтай адил давуу болон сул талуудтай. Дөрвөн цилиндртэй хөдөлгүүр нь хамгийн түгээмэл бөгөөд хамгийн энгийн бөгөөд найдвартай. Масс нь харьцангуй хөнгөн, засварын зардал харьцангуй бага. Цорын ганц дутагдал нь дизайн дахь тэнцвэрийн босоо амны дутагдал юм. Энэ бол орчин үеийн автомашинууд, тэр ч байтугай дундаж ангиллын хувьд хамгийн шилдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүр юм. Мөн бага багтаамжтай, бага багтаамжтай хөдөлгүүрүүд байдагцилиндрийн тоо. Жишээлбэл, хоёр цилиндртэй хэмнэлттэй SeAZ Oka 1111.

Зургаан цилиндртэй нэгжүүд нь төгс тэнцвэртэй бөгөөд энд "дөрөв"-ийн дутагдлыг нөхдөг. Гэхдээ үлдэгдэл төлбөрийг төлөх ёстой. Тиймээс, "дөрөв" -тэй харьцуулахад илүү сайн шинж чанартай хэдий ч хөдөлгүүрт цилиндрийн шугаман зохион байгуулалттай эдгээр дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүд бага түгээмэл байдаг. Тахир гол нь урт, үйлдвэрлэлийн өртөг нэлээд өндөр, хэмжээ нь харьцангуй том.

Техникийн хязгаар

Одоо 19-р зуун биш ч орчин үеийн эрчим хүчний нэгжүүд техникийн төгс төгөлдөр байдлаас хол хэвээр байна. Энд орчин үеийн турбин, өндөр октантай түлш ч тус болохгүй. Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн үр ашиг нь ойролцоогоор 20% байдаг бөгөөд бусад бүх энерги нь үрэлт, инерци, тэсрэлтэд зарцуулагддаг. Бензин эсвэл дизель түлшний зөвхөн тавны нэг нь ашигтай ажилд ордог.

Хөдөлгүүрийн үндсэн шинж чанарыг аль хэдийн хамгийн их үр ашигтайгаар хөгжүүлсэн. Үүний зэрэгцээ шатаах камер ба поршений бүлэг нь мэдэгдэхүйц бага хэмжээ, хэмжээстэй байдаг. Авсаархан хэмжээтэй учир эд ангиуд нь инерци багатай байдаг - энэ нь тэсэлгээний улмаас эвдрэх магадлалыг бууруулдаг.

Авсаархан поршений дизайны онцлог нь тодорхой хязгаарлалтуудыг бий болгодог. Шахалтын өндөр зэрэгтэй, жижиг хэмжээтэй тул поршений даралтыг холбогч саваа руу дамжуулах нь багасдаг. Хэрэв поршений диаметр илүү том бол асар их нарийн төвөгтэй байдлаас болж нарийн тэнцвэртэй ажил хийх боломжгүй юм. Орчин үеийн BMW хөдөлгүүрт хүртэл эдгээр байдагГерманы инженерүүд боловсруулсан хэдий ч дутагдалтай.

Дүгнэлт

Харамсалтай нь хөдөлгүүрийн үйлдвэрлэл технологийн хязгаартаа хүрсэн. Эрдэмтэд дотоод шаталтат хөдөлгүүрээс техникийн ноцтой нээлт хийж, илүү үр ашигтай ажиллах магадлал багатай юм. Тиймээс бүгд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрин үе ирнэ гэж найдаж байна.