Эргэдэг хөдөлгүүр: үйл ажиллагааны зарчим, онцлог

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

Хөдөлгүүр бол аливаа тээврийн хэрэгслийн суурь юм. Үүнгүйгээр машины хөдөлгөөн боломжгүй юм. Одоогийн байдлаар хамгийн түгээмэл нь поршений дотоод шаталтат хөдөлгүүр юм. Хэрэв бид ихэнх улс хоорондын автомашины тухай ярих юм бол эдгээр нь дөрвөн цилиндртэй дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүд юм. Гэсэн хэдий ч ийм хөдөлгүүртэй машинууд байдаг бөгөөд сонгодог бүлүүр нь зарчмын хувьд байдаггүй. Эдгээр моторууд нь огт өөр төхөөрөмж, үйл ажиллагааны зарчимтай байдаг. Тэдгээрийг эргэдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүр гэж нэрлэдэг. Эдгээр нэгжүүд юу вэ, тэдгээрийн онцлог, давуу болон сул талууд юу вэ? Өнөөдрийн нийтлэлдээ авч үзье.

Онцлог

Эргэдэг хөдөлгүүр нь дулааны дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүдийн нэг юм. Ийм моторыг анх удаа 19-р зуунд бүтээжээ. Өнөөдөр эргэдэг хөдөлгүүрийг Mazda RX-8 болон бусад спорт машинуудад ашигладаг. Ийм мотор нь гол онцлогтой - ердийн дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй адил эргэдэг хөдөлгөөнгүй.

Энд эргэлт хийгдэж байнатусгай гурвалжин ротор. Тэр тусгай байранд байдаг. Үүнтэй төстэй схемийг өнгөрсөн зууны 50-аад онд Германы NSU компани хэрэгжүүлсэн. Ийм дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн зохиогч нь Феликс Ванкел байв. Түүний схемийн дагуу орчин үеийн бүх эргэлтэт хөдөлгүүрүүдийг үйлдвэрлэдэг (Mazda RX нь үл хамаарах зүйл биш юм).

Төхөөрөмж

Цахилгааны нэгжийн загварт дараахь зүйлс орно:

• Тохиолдол.
• Гаралтын босоо ам.
• Ротор.

Хэрэг нь өөрөө үндсэн ажлын танхим юм. Эргэдэг хөдөлгүүр дээр зууван хэлбэртэй байдаг. Шатаах камерын ийм ер бусын загвар нь гурван талт роторыг ашигласантай холбоотой юм. Тиймээс хананд хүрэх үед тусгаарлагдсан хаалттай контур үүсдэг. Тэдгээрийн дотор дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн ажлын циклүүд явагддаг. Энэ нь:

• Оролт.
• Шахалт.
• Гал асаах ба ажлын цус харвалт.
• Гарах.

Эргэдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн онцлог шинж чанаруудын дунд сонгодог хэрэглээ, яндангийн хавхлаг байхгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний оронд тусгай нүхийг ашигладаг. Тэд шатаах камерын хажуу талд байрладаг. Эдгээр нүхнүүд нь яндангийн систем болон эрчим хүчний системтэй шууд холбогддог.

Ротор

Энэ төрлийн цахилгаан станцын дизайны үндэс нь ротор юм. Энэ хөдөлгүүрт поршений үүргийг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч ротор нь нэг хуулбартай байдаг бол поршенууд нь гурваас арван хоёр ба түүнээс дээш байж болно. Энэ элементийн хэлбэр нь бөөрөнхий ирмэгтэй гурвалжинтай төстэй.

Ийм ирмэгүүд хэрэгтэйшаталтын камерыг илүү агааргүй, өндөр чанартай битүүмжлэхийн тулд. Энэ нь түлшний хольцын зөв шаталтыг баталгаажуулдаг. Тусгай хавтангууд нь нүүрний дээд хэсэгт, түүний хажуу талд байрладаг. Тэд шахалтын цагираг шиг ажилладаг. Ротор нь мөн шүдтэй байдаг. Тэд хөтөчийг эргүүлэхэд үйлчилдэг бөгөөд энэ нь гаралтын босоо амыг жолооддог. Сүүлчийн томилгооны талаар бид доор ярих болно.

Val

Ийм учраас эргэлтэт поршений хөдөлгүүрт тахир гол байдаггүй. Үүний оронд гаралтын элементийг ашигладаг. Түүний төвтэй харьцуулахад тусгай цухуйсан хэсгүүд (камс) байдаг. Тэдгээр нь тэгш бус байдлаар байрладаг. Камер руу дамждаг роторын эргэлт нь босоо амыг тэнхлэгээ тойрон эргэдэг. Энэ нь машины хөтөч болон дугуйг хөдөлгөхөд шаардлагатай эрчим хүчийг бий болгодог.

Beats

Эргэдэг хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим юу вэ? Поршений хөдөлгүүртэй ижил мөчлөгтэй байсан ч үйлдлийн алгоритм нь өөр юм. Тиймээс мөчлөгийн эхлэл нь роторын төгсгөлүүдийн нэг нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн оролтын сувгаар дамжих үед тохиолддог. Одоогийн байдлаар вакуум нөлөөн дор шатамхай хольцыг камерт соруулж байна. Роторыг цааш эргүүлэх үед хольцын шахалтын цус харвалт үүсдэг. Энэ нь нөгөө үзүүр нь оролтоор дамжин өнгөрөх үед тохиолддог. Хольцын даралт аажмаар нэмэгддэг. Энэ нь эцэстээ гал авалцдаг. Гэхдээ энэ нь шахалтын хүчээр биш, харин оч залгуурын очоос асдаг. Үүний дараа роторын цохилтын ажлын мөчлөг эхэлнэ.

Ийм хөдөлгүүрийн шатаах камер нь зууван хэлбэртэй байдаг тул загварт хоёр лаа ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ нь хольцыг хурдан асаах боломжийг олгодог. Тиймээс дөлийн фронт илүү жигд тархдаг. Дашрамд хэлэхэд, шатаах камерт хоёр лаа ердийн поршений дотоод шаталтат хөдөлгүүрт ашиглаж болно (энэ загвар нь маш ховор байдаг). Гэхдээ эргэдэг хөдөлгүүрийн хувьд энэ нь зайлшгүй шаардлагатай.

Гал асгасны дараа камерт хийн өндөр даралт үүсдэг. Хүч нь маш их бөгөөд энэ нь роторыг хазгай дээр эргүүлэх боломжийг олгодог. Энэ нь гаралтын босоо амны эргэлтийг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг. Роторын дээд хэсэг нь гаралтын хэсэгт ойртох тусам хийн энергийн хүч ба даралт буурдаг. Тэд гаралтын суваг руу аяндаа яаран ордог. Камер тэдгээрээс бүрэн чөлөөлөгдсөний дараа шинэ процесс эхэлнэ. Эргэдэг хөдөлгүүр нь оролтын цохилт, шахалт, гал асаах, дараа нь цахилгаан цохилтоор дахин эхэлдэг.

Тосолгооны систем ба тэжээлийн тухай

Энэ төхөөрөмж нь түлшний хангамжийн системд ямар ч ялгаагүй. Мөн савнаас даралтын дор бензинийг хүргэдэг гүний насосыг ашигладаг. Гэхдээ тосолгооны систем нь өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг. Тиймээс хөдөлгүүрийн үрэлтийн хэсгүүдийн тосыг шаталтын камерт шууд оруулдаг. Тосолгооны зориулалтаар тусгай нүх гаргадаг. Гэхдээ асуулт гарч ирнэ: хэрэв тос нь шаталтын камерт орвол хаашаа явах вэ? Энд ажиллах зарчим нь хоёр шатлалт хөдөлгүүртэй төстэй. Өөх тос нь танхимд орж, бензинээр шатдаг. Энэ үйлдлийн схемийг поршений хөдөлгүүр зэрэг эргэдэг сэнстэй хөдөлгүүр бүрт ашигладаг. Тосолгооны системийн тусгай дизайны улмаас ийм мотор орчин үеийн шаардлагад нийцэхгүй байнабайгаль орчны зохицуулалт. Энэ нь эргэдэг хөдөлгүүрийг VAZ болон бусад автомашины загваруудад арилжааны зориулалтаар ашиглахгүй байгаа хэд хэдэн шалтгаануудын нэг юм. Гэсэн хэдий ч бид эхлээд RPD-ийн давуу талыг тэмдэглэж байна.

Давуу тал

Энэ төрлийн хөдөлгүүрт олон давуу тал бий. Нэгдүгээрт, энэ мотор нь жижиг жин, хэмжээтэй байдаг. Энэ нь хөдөлгүүрийн тасалгаанд зай хэмнэх, дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг ямар ч машинд байрлуулах боломжийг олгоно. Мөн бага жин нь машины жинг илүү зөв хуваарилахад хувь нэмэр оруулдаг. Эцсийн эцэст сонгодог дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй автомашины массын ихэнх хэсэг нь биеийн урд хэсэгт төвлөрдөг.

Хоёрдугаарт, эргэдэг поршений хөдөлгүүр нь өндөр чадлын нягттай. Сонгодог мотортой харьцуулахад энэ үзүүлэлт нэгээс хоёр дахин их байна. Мөн эргэлтэт хөдөлгүүр нь илүү өргөн эргүүлэх тавиуртай байдаг. Үүнийг бараг сул зогсолтоос авах боломжтой бол ердийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг дөрвөөс таван мянга хүртэл эргүүлэх шаардлагатай байдаг. Дашрамд хэлэхэд, эргэдэг мотор нь өндөр хурдыг олж авахад илүү хялбар байдаг. Энэ бол бас нэг нэмэлт юм.

Гуравдугаарт, ийм хөдөлгүүр илүү энгийн загвартай. Бүхэлд нь хавхлаг, булаг, бүлүүрт механизм байхгүй. Үүний зэрэгцээ туузан дамжуургын голтой ердийн хий түгээх систем байдаггүй. Эргэдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн эргэлтийг илүү хялбар болгоход KShM байхгүй байна. Ийм мотор нь секундын хэдхэн минутын дотор наймаас арван мянга хүртэл эргэлддэг. Өөр нэг давуу тал бол тэсрэх магадлал бага.

Сул тал

Одоо эргэлдэгч ашиглах нь сул талуудын талаар ярилцъя.моторууд хязгаарлагдмал болсон. Эхний хасах нь газрын тосны чанарт тавигдах өндөр шаардлага юм. Хэдийгээр мотор нь хоёр цус харвалт шиг ажилладаг ч энд хямд "рашаан" дүүргэж чадахгүй. Эрчим хүчний нэгжийн эд анги, механизмууд нь ихээхэн ачаалалтай байдаг тул нөөцийг хэмнэхийн тулд үрэлтийн хосуудын хооронд өтгөн тосны хальс хэрэгтэй болно. Дашрамд хэлэхэд, тос солих хуваарь нь зургаан мянган километр юм.

Дараагийн сул тал нь роторын битүүмжлэлийн элементүүдийн хурдан элэгдэлд хамаарна. Энэ нь жижиг контакттай холбоотой юм. Битүүмжлэлийн элементүүдийн элэгдлээс болж өндөр дифференциал даралт үүсдэг. Энэ нь эргэдэг хөдөлгүүрийн ажиллагаа болон тосны зарцуулалтад сөргөөр нөлөөлнө (үүний үр дүнд хүрээлэн буй орчны гүйцэтгэлд).

Алдаа дутагдлаа жагсаавал түлшний зарцуулалтыг дурдах нь зүйтэй. Цилиндр-поршений хөдөлгүүртэй харьцуулахад эргэдэг хөдөлгүүр нь түлшний хэмнэлттэй байдаггүй, ялангуяа дунд болон бага хурдтай байдаг. Үүний тод жишээ бол Mazda RX-8 юм. 1.3 литр эзэлхүүнтэй энэ хөдөлгүүр нь зуун тутамд дор хаяж 15 литр бензин зарцуулдаг. Гайхалтай нь роторын өндөр хурдтай үед түлшний хамгийн их үр ашигт хүрдэг.

Мөн эргэдэг хөдөлгүүрүүд хэт халах хандлагатай байдаг. Энэ нь шатаах камерын тусгай линз хэлбэртэй байдагтай холбоотой юм. Энэ нь бөмбөрцөг хэлбэртэй (ердийн дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй адил) дулааныг сайн арилгадаггүй тул ашиглалтын явцад та температур мэдрэгчийг үргэлж хянах хэрэгтэй. Хэт халалтын үед ротор нь гажигтай байдаг. Ажиллаж байх үед энэ нь мэдэгдэхүйц сэвсгэр үүсэх болно. Үүний үр дүнд моторын нөөц төгсгөлд ойртох болно.

Хэдийгээр энгийн загвар, бүлүүрт механизм байхгүй ч энэ моторыг засварлахад хэцүү. Ийм хөдөлгүүр нь маш ховор бөгөөд цөөхөн хэдэн гар урчууд үүнийг ашиглах туршлагатай байдаг. Тиймээс олон автомашины үйлчилгээ ийм моторыг "хөрөнгөжүүлэх" -ээс татгалздаг. Мөн роторын ажил эрхэлдэг хүмүүс үүний төлөө гайхалтай их мөнгө хүсдэг. Та төлбөр төлөх эсвэл шинэ хөдөлгүүр суурилуулах хэрэгтэй. Гэхдээ энэ нь өндөр нөөцийн баталгаа биш юм. Ийм мотор нь хамгийн ихдээ 100 мянган км замыг туулдаг (дунд зэргийн ажиллагаатай, цаг тухайд нь засвар үйлчилгээ хийдэг байсан ч). Мөн Mazda RX-8 хөдөлгүүрүүд ч үл хамаарах зүйл биш байв.

VAZ эргэдэг хөдөлгүүр

Иймэрхүү хөдөлгүүрийг Японы үйлдвэрлэгч Мазда он жилүүдэд хэрэглэж байсныг бүгд мэднэ. Гэсэн хэдий ч RPD нь ЗХУ-д VAZ Classic дээр ашиглагдаж байсныг цөөхөн хүн мэддэг. Ийм моторыг яамны захиалгаар тусгай албанд зориулан бүтээжээ. Ийм хөдөлгүүрээр тоноглогдсон VAZ-21079 нь найман цилиндртэй хөдөлгүүртэй алдартай хар "Волга барих" машины аналог байв.

VAZ-д зориулсан эргэдэг поршений хөдөлгүүрийг бүтээх ажил 70-аад оны дунд үеэс эхэлсэн. Даалгавар амаргүй байсан - уламжлалт поршений дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг бүх талаараа давах эргэдэг хөдөлгүүрийг бий болгох. Шинэ эрчим хүчний нэгжийг хөгжүүлэх ажлыг Самарагийн нисэхийн аж ахуйн нэгжийн мэргэжилтнүүд гүйцэтгэсэн. Угсралт, дизайны товчооны дарга нь Борис Сидорович Поспелов байв.

Эрчим хүчний нэгжийн хөгжил нь гадаадын загварын эргэдэг моторыг судлахтай нэгэн зэрэг явагдсан. Эхний хуулбарууд нь өндөр гүйцэтгэлээр ялгаатай байгаагүй бөгөөд тэд цувралд ороогүй. Хэдэн жилийн дараа сонгодог VAZ-д зориулсан RPD-ийн хэд хэдэн хувилбар бий болсон. VAZ-311 хөдөлгүүрийг хамгийн шилдэг нь гэж хүлээн зөвшөөрсөн. Энэ хөдөлгүүр нь Японы 1ZV хөдөлгүүртэй ижил геометрийн параметртэй байсан. Нэгжийн хамгийн их хүч нь 70 морины хүчтэй байв. Загварын төгс бус байдлыг үл харгалзан удирдлага албан ёсны VAZ-2101 автомашинд суурилуулсан RPD-ийн үйлдвэрлэлийн анхны багцыг гаргахаар шийджээ. Гэсэн хэдий ч удалгүй олон дутагдал илэрсэн: мотор нь гомдлын давалгааг үүсгэж, дуулиан дэгдээж, дизайны товчооны ажилчдын тоо эрс цөөрсөн. Байнгын эвдрэлийн улмаас анхны VAZ-311 эргэдэг хөдөлгүүрийг зогсоосон.

Гэхдээ Зөвлөлтийн RPD-ийн түүх үүгээр дууссангүй. 80-аад онд инженерүүд поршений дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн шинж чанараас хамаагүй давсан эргэдэг хөдөлгүүрийг бүтээж чадсан хэвээр байна. Тиймээс энэ нь VAZ-4132 эргэдэг хөдөлгүүр байв. Тус нэгж нь 120 морины хүчтэй хүчийг боловсруулсан. Энэ нь VAZ-2105-д маш сайн динамик гүйцэтгэлийг өгсөн. Энэхүү хөдөлгүүрийн тусламжтайгаар машин 9 секундын дотор хэдэн зуун хүртэл хурдалсан. Мөн "хүргэх" хамгийн дээд хурд нь цагт 180 километр байв. Гол давуу талуудын дотроос бүх эргэлтийн хязгаарт байдаг хөдөлгүүрийн өндөр эргүүлэх момент, ямар ч нэмэгдэлгүйгээр олж авсан литрийн өндөр хүчийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

90-ээд онд AvtoVAZ "есөн" дээр суурилуулах шинэ эргэлтэт хөдөлгүүрийг боловсруулж эхэлсэн. Тиймээс 1994 ондм жил шинэ эрчим хүчний нэгж VAZ-415 мэндэлжээ. Мотор нь 1300 шоо см ажлын эзэлхүүнтэй, хоёр шаталтын камертай байв. тус бүрийн шахалтын харьцаа нь 9.4 Энэ цахилгаан станц нь арван мянга хүртэл эргэлт хийх чадвартай. Үүний зэрэгцээ хөдөлгүүр нь бага түлш зарцуулалтаар ялгагдана. Дунджаар уг нэгж нь хосолсон мөчлөгт зуун тутамд 13-14 литр зарцуулдаг (энэ нь өнөөгийн стандартын дагуу хуучин эргэдэг дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хувьд сайн үзүүлэлт юм). Үүний зэрэгцээ хөдөлгүүр нь бага жинтэйгээр ялгагдана. Хавсралтгүйгээр тэрээр ердөө 113 кг жинтэй байв.

VAZ-415 хөдөлгүүрийн тосны зарцуулалт нь түлшний хувийн хэрэглээний 0.6 хувьтай тэнцэж байна. Засварын өмнөх дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн нөөц нь 125 мянган километр юм. "Есөн" дээр суурилуулсан мотор нь сайн динамик шинж чанарыг харуулсан. Тиймээс хэдэн зуун хүртэл хурдатгал хийхэд ердөө есөн секунд зарцуулсан. Мөн хамгийн дээд хурд нь цагт 190 км. Эргэдэг хөдөлгүүртэй VAZ-2108-ийн туршилтын дээжүүд бас байсан. Хөнгөн жингийн ачаар эргэдэг "найм" нь ердөө найман секундын дотор хэдэн зуу хүртэл хурдалсан. Туршилтын үеэр хамгийн дээд хурд нь цагт 200 км байв. Гэсэн хэдий ч эдгээр моторууд цувралд хэзээ ч орж байгаагүй. Та тэдгээрийг хоёрдогч зах зээл дээр болон задлахаас олох боломжгүй.

Дүгнэлт

Тиймээс бид эргэдэг хөдөлгүүр гэж юу болохыг олж мэдсэн. Таны харж байгаагаар энэ бол хамгийн их үр ашиг, хүчийг олж авахад чиглэсэн маш сонирхолтой хөгжил юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн дизайны улмаас роторын механизмууд хурдан элэгддэг. Энэ нь хөдөлгүүрийн нөөцөд нөлөөлсөн. Тэр ч байтугайЯпоны RPD нь зуун мянган километрээс хэтрэхгүй. Мөн эдгээр моторууд нь тосолгооны материалд өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд орчин үеийн байгаль орчны стандартыг хангаж чадахгүй. Тиймээс эргэдэг поршений дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь автомашины үйлдвэрлэлд төдийлөн түгээмэл болж чадаагүй байна.