የአመልካች ንድፍ

ርዕሰ ጉዳዮች፡-

የንድፈ ሃሳባዊ እና ትክክለኛ የጉልበት ሂደትን ማወዳደር
የአመልካች ንድፍ
በነዳጅ ሞተር ባለ አራት-ምት ሂደት ውስጥ የግፊት እድገት
በናፍታ ሞተር ባለ አራት-ምት ሂደት ውስጥ የግፊት እድገት
በተለዋዋጭ የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ የግፊት ልዩነት
ፍሰት ማጣት
በጠቋሚ ዲያግራም ላይ የማብራት ጊዜን ተፅእኖ
በ p-α ዲያግራም ውስጥ የግፊት እድገት
ከፍተኛ የጋዝ ግፊት
አማካይ የጋዝ ግፊት

የንድፈ ሃሳባዊ እና ትክክለኛ የስራ ሂደት ማነፃፀር፡-
በነዳጅ ወይም በናፍጣ ሞተር የሥራ ሂደት ውስጥ ከ PV ዲያግራም (P = pressure, V = volume) ጋር እየተገናኘን ነው ይህም በአራት-ምት ሂደት ውስጥ ባለው ግፊት እና መጠን መካከል ያለውን ግንኙነት ያመለክታል. ስለዚህ ጉዳይ ተጨማሪ መረጃ በገጹ ላይ ሊገኝ ይችላል- Seiliger ሂደት.

የቲዎሬቲካል ዑደት ሂደት የሚከናወነው ተስማሚ በሆነ ሞተር ውስጥ ነው, በውስጡም ምንም ቀሪ ጋዞች ወይም ኪሳራዎች የሉም. እንደ እውነቱ ከሆነ, በሚከተሉት ልዩነቶች ምክንያት የንድፈ ሃሳቡ የጉልበት ሂደት ከትክክለኛው የጉልበት ሂደት ይለያል.

ሲሊንደሩ ትኩስ ክፍያን ብቻ ሳይሆን ከቀድሞው የሥራ ዑደት ውስጥ የተረፈ ጋዝንም ይይዛል ።
የነዳጁን ያልተሟላ ማቃጠል;
ማቃጠል በእኩል መጠን ወይም ግፊት በትክክል አይቀጥልም;
በጋዝ እና በሲሊንደሩ ግድግዳ መካከል ያለው የሙቀት ልውውጥ;
በስራው ለውጥ ወቅት የፍሰት ኪሳራ ይከሰታል;
በፒስተን ቀለበቶች ላይ ሁል ጊዜ (አነስተኛ) የጋዝ መፍሰስ አለ ፣
ልዩ ሙቀት በግፊት እና በሙቀት ይለወጣል, ይህም በቃጠሎ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል.

የእውነተኛው የሥራ ሂደት ሂደት በጠቋሚው ዲያግራም ይመዘገባል.

የአመልካች ንድፍ፡
ጠቋሚው ዲያግራም በሲሊንደሩ ውስጥ ያለውን የጋዝ ግፊት (ከፒስተን በላይ) በሁለት የክራንክሼፍ አብዮቶች ውስጥ ያሳያል. ስዕሉ የሚወሰነው በሲሊንደሩ ውስጥ በሚፈጠር የግፊት መለኪያ ጊዜ ነው.

የሚታየው አመላካች ንድፍ የነዳጅ ሞተር ነው. ቀይ መስመር ከፒስተን ስትሮክ ጋር ሲነፃፀር የግፊት ልዩነትን ያሳያል። በተጨባጭ መለኪያ ጊዜ, እሴት የሚገኘው በ p Max. ወደዚህ ጉዳይ በኋላ እንገባለን። ከሥዕሉ በታች ፒስተን ያለው ሲሊንደር አለ። Vs እና Vc ፊደሎች የጭረት መጠን እና የጨመቁትን መጠን ያመለክታሉ።

በሥዕሉ ላይ ጥቅም ላይ የዋሉ አህጽሮተ ቃላት ዝርዝር የሚከተለው ነው።

p0: የከባቢ አየር ግፊት;
pmax: በሲሊንደር ውስጥ ከፍተኛ ግፊት;
S: የፒስተን ምት;
Vs: የጭረት መጠን;
ቪሲ: የመጨመቂያ መጠን;
W: የጉልበት ሥራ (+ አዎንታዊ እና - አሉታዊ);
Ign: የማብራት ጊዜ;
Io: ማስገቢያ ቫልቭ ይከፈታል;
እኛ: የጭስ ማውጫ ቫልቭ ይዘጋል;
ነው: ማስገቢያ ቫልቭ ይዘጋል;
ዩ: የጭስ ማውጫ ቫልቭ ይከፈታል።

በነዳጅ ሞተር ባለ አራት-ምት ሂደት ውስጥ የግፊት እድገት;
የአመልካች ዲያግራምን በአራት የተለያዩ ሁኔታዎች መመልከት እንችላለን፡-

የመግቢያ ስትሮክ፡ ፒስተን ከ TDC ወደ TDC ይንቀሳቀሳል እና አየሩን ይጠባል። ከፒስተን በላይ ያለው ቦታ ስለሚጨምር መጠኑ ይጨምራል.
ግፊቱ ቋሚ ነው *. በአመልካች ዲያግራም ውስጥ ያለው ቀይ መስመር የሚሄደው ከ a ወደ b;
የመጭመቅ ስትሮክ፡ ፒስተን ወደ ላይ ይንቀሳቀሳል እና አየሩን ይጨመቃል። ግፊቱ እየጨመረ ሲሄድ የአየር መጠን ይቀንሳል. ቀይ መስመር ይህንን በነጥቦቹ መካከል ያሳያል b en c. ማቀጣጠል የሚከናወነው በጨመቁ ስትሮክ መጨረሻ ላይ ነው;
የኃይል ምት: ሻማው ከተነሳ በኋላ ድብልቁ ሙሉ በሙሉ እስኪቃጠል ድረስ የተወሰነ ጊዜ ይወስዳል። ይህንን ሂደት በነጥቦች መካከል እናያለን c en d. በማብራት የሚለቀቀው ኃይል ፒስተን ወደ ታች ይገፋፋል. መጠኑ ይጨምራል እና ግፊቱ ይቀንሳል. ይህንን በፊደሎቹ መካከል እናያለን d en e;
የጭስ ማውጫ ስትሮክ፡ የጭስ ማውጫው ቫልቭ ይከፈታል እና ፒስተን የጭስ ማውጫ ጋዞችን ወደ ውጭ ያወጣል። መጠኑ ይቀንሳል, ግፊቱ ቋሚ ነው (e ወደ a).

ዲቃላ ተሽከርካሪ አምራቾች በአሁኑ ጊዜ እየጨመሩ ይሄዳሉ የአትኪንሰን-ሚለር መርህ በመጨመቂያው ስትሮክ ወቅት የሜካኒካዊ ተቃውሞን ለመቀነስ. ይህ በአመላካች ዲያግራም ውስጥ ባለው የጨመቁ ስትሮክ እየጨመረ ባለው መስመር ላይ ይንጸባረቃል።

* በማብራሪያው ውስጥ በመግቢያ ስትሮክ ወቅት ስለ እኩል ግፊት እንነጋገራለን ። ይህ በከፊል ትክክል ነው። በአወሳሰድ ስትሮክ ወቅት የፒስተን ማጣደፍ ከፍተኛው ከ TDC በኋላ በግምት 60 ዲግሪ ነው። መጪው አየር ፒስተን መከተል አይችልም. በዚህ ጊዜ በግምት -0,2 ባር ከፍተኛው አሉታዊ ግፊት ይፈጠራል. ከዚያም የሲሊንደሩ ግፊት እንደገና ይነሳል. የመጪው አየር የጅምላ መነቃቃት ፒስተን እንደገና ወደ ላይ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ አየር አሁንም ወደ ሲሊንደር ውስጥ እንደሚፈስ ያረጋግጣል። የዝቅተኛ ግፊት መጠን የሚወሰነው በስሮትል ቫልቭ አቀማመጥ እና ፍጥነት ላይ ነው። ተጨማሪ የተዘጋ ስሮትል ቫልቭ በቋሚ ሞተር ፍጥነት የበለጠ ክፍተት ይሰጣል። ከላይ ባለው ጽሑፍ እና ምስሎች ውስጥ ከፍተኛውን የፒስተን ፍጥነት በሚጨምርበት ጊዜ የጨመረውን ግፊት ችላ ብለናል።

በናፍታ ሞተር ባለ አራት-ምት ሂደት ውስጥ የግፊት እድገት;
እዚህ የናፍታ ሞተር አመልካች ዲያግራም እናያለን።

የመቀበያ ስትሮክ: ፒስተን ከ TDC ወደ TDC ይንቀሳቀሳል እና አየር ይጠባል (ሞተሩ ከመጠን በላይ ከሞላ);
መጭመቂያ ስትሮክ፡ ፒስተን ወደ ODP ይንቀሳቀሳል። በአየር ግፊት መጨመር ምክንያት አየሩ ተጨምቆ እና የሙቀት መጠኑ ከ 100 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ከፍ ይላል. በመጨመቂያው መጨረሻ ላይ የናፍታ ነዳጅ ወደ ውስጥ ይገባል. የነዳጅ መርፌ ከ TDC በፊት ከ 5 እስከ 10 ዲግሪ ይጀምራል እና ከ TDC በኋላ በ 10 እና 15 ዲግሪዎች መካከል ያበቃል;
power stroke፡- የናፍታ ነዳጅ በጨመቁ ስትሮክ መጨረሻ ላይ ስለሚወጋ ግፊቱ ቋሚ ሆኖ ሲቆይ ማቃጠል ይጀምራል። በአግድም ክፍል (ከሞላ ጎደል) ውስጥ ያለው ግፊት ቋሚ ሆኖ ይቆያል, መጠኑ ይጨምራል.
በሃይል ስትሮክ ውስጥ ከቲዎሪቲካል ዑደት ሂደት የ isobaric ሙቀት መበታተን እናያለን.

እንደ ነዳጅ ሞተር, ፒስተን ወደ TDC ከመድረሱ በፊት የጭስ ማውጫው መከፈቱን እናያለን. የቫልቭ መደራረብም የሚከሰተው የመግቢያ ቫልቭ የጭስ ማውጫው ከመዘጋቱ በፊት ስለሚከፈት ነው።

በተለያዩ የሥራ ሁኔታዎች ወቅት የግፊት ልዩነት;
ጠቋሚውን ዲያግራም ከሚወስኑት የሞተር ባህሪያት በተጨማሪ, የአሠራር ሁኔታዎች (ማንበብ: የሞተር ጭነት) በዚህ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ. ከፒስተን በላይ ያለው ከፍተኛ ግፊት ሁልጊዜ አይገኝም ወይም አስፈላጊ አይደለም.

ከታች ያሉት ሶስት አመልካች ሥዕላዊ መግለጫዎች ከ crankshaft ዲግሪዎች አንጻር የግፊት ልዩነት ያሳያሉ. ስዕሎቹ በሚከተሉት ሁኔታዎች ውስጥ ተመዝግበዋል.

ከፊል ጭነት: 3/4 ጭነት በ n = 4200 rpm;
ሙሉ ጭነት: በ n = 2500 rpm;
የሞተር ብሬኪንግ: በ n = 6000 በደቂቃ ስሮትል ቫልቭ ተዘግቷል.

በከፊል ጭነት እና ሙሉ ጭነት መካከል ባለው የሲሊንደር ውስጥ ከፍተኛው የጋዝ ግፊት ልዩነቶችን እናያለን። "ሞተር ብሬኪንግ" በሚፈጠርበት ጊዜ, ስሮትል ቫልዩ ተዘግቷል እና በመቀበያ ትራክ ውስጥ እና በሲሊንደሩ ውስጥ ከፍተኛ ክፍተት አለ. በዚህ አሉታዊ ግፊት ምክንያት የጨመቁ ግፊት ከ 3 እስከ 4 ባር አይበልጥም.

ፍሰት መጥፋት;
በመግቢያው ስትሮክ ወቅት በሲሊንደሩ ውስጥ ቫክዩም ይፈጠራል። አየር ውስጥ መምጠጥ ጉልበት ያስከፍላል. ይህንንም በአመልካች ዲያግራም ውስጥ እናያለን። በነጥብ ሀ እና ለ መካከል ቀይ መስመር ከp0 በታች ይወርዳል (የከባቢ አየር ግፊት)። ከዚህ ባለ ነጥብ መስመር በታች ክፍተት አለ (አካባቢ - ዋ)። እነዚህን የፍሰት ኪሳራዎች ወይም የመጥፋት ኪሳራ ብለን እንጠራቸዋለን።

አሉታዊ ስራ (-W) ኃይልን ያስከፍላል እና ስለዚህ የማይፈለግ ነው. ማጠብ ምጥ ይጠይቃል። የመውጫው ግፊት ከመግቢያው ግፊት ከፍ ያለ ነው. የማፍሰሻ ምልልሱ በራስ በሚሠሩ ሞተሮች ላይ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ነው።

አምራቾች የፍሰት ኪሳራዎችን ለመገደብ ቴክኒኮችን ይተገብራሉ፡-

ተለዋዋጭ የቫልቭ ጊዜ;
ፈጣን እና ትልቅ የቫልቭ መክፈቻ;
የመግቢያ ቻናሎች ምርጥ መጠን;
በመግቢያው ትራክ ውስጥ ያሉ ሰርጦች ለስላሳ ኮርስ (ሹል ሽግግሮችን መከላከል);
ከመጠን በላይ መሙላት (በቱርቦ እና / ወይም በሜካኒካል ኮምፕረርተር አማካኝነት.

ከመጠን በላይ መሙላት የተገጠመላቸው ሞተሮች በጠቋሚው ዲያግራም ውስጥ ያነሰ ወይም ምንም አሉታዊ አዝማሚያ የላቸውም. የጥቅል ምልልሱ በሰዓት አቅጣጫ ይሰራል እና አሁን ስራን ይፈጥራል። የማሳደጊያ ግፊቱ ፒስተን ወደ ታች ለመግፋት (ከ TDC ወደ ODP) በመግቢያው ስትሮክ ወቅት ይረዳል። የሚፈለገው የኮምፕረር ስራ ከጭስ ማውጫው ጋዝ ይወጣል, ምክንያቱም የቱርቦው መጭመቂያው በተርባይ ዊልስ ስለሚንቀሳቀስ ነው. ይህ ማለት ከመጠን በላይ የሚሞሉ ሞተሮች በተመሳሳዩ ሁኔታዎች ውስጥ እራሳቸውን ከሚመኙ ሞተሮች ጋር ሲነፃፀሩ የበለጠ ውጤታማ ናቸው ።

በጠቋሚ ዲያግራም ላይ የመቀጣጠል ጊዜ ተጽእኖ:
ዝቅተኛውን የነዳጅ ፍጆታ እና ከፍተኛ ቅልጥፍናን ለማግኘት የሚከተሉትን ማድረግ አስፈላጊ ነው.

አጭር የቃጠሎ ጊዜ, ስለዚህ ከፍተኛ የቃጠሎ ፍጥነት. ይህ ድብልቅ ቅንብር ጋር የተያያዘ ነው;
ከፒስተን እንቅስቃሴ ጋር በተያያዘ ትክክለኛ የቃጠሎ ሂደት። ይህ በቀጥታ ከማቀጣጠል ጊዜ ጋር ይዛመዳል. የስበት ኃይል ማቃጠያ ማእከል ከ TDC በኋላ በግምት ከ 5 እስከ 10 የክራንክሼፍ ዲግሪዎች መሆን አለበት. የስበት ኃይል ማእከል በማቃጠል ጊዜ የሚፈጠረውን ሙቀት መለቀቅ ነው.

ሁለቱም በጣም ቀደምት እና በጣም ዘግይተው የሚቀጣጠሉበት ጊዜ በሲሊንደሩ ግድግዳ በኩል ወደ ሙቀት መጨመር እና ስለዚህ የጥራት መቀነስ ያስከትላል.

በጣም ቀደም ብሎ ማቀጣጠል፡ ግፊቱ በጣም ቀደም ብሎ ይነሳል ምክንያቱም ማቃጠል የሚጀምረው በጨመቀ ስትሮክ ወቅት ነው። ፒስተን በቃጠሎው ግፊት ከ TDC በፊት በብሬኑ ይዘጋል። በጣም ቀደም ብሎ ማቀጣጠል ወደ ከፍተኛ ከፍተኛ ጫናዎች ይመራል, በዚህም ምክንያት የሜካኒካዊ ቅልጥፍናን እና የሞተር ጉድለቶችን አደጋ ይቀንሳል.
በጣም ዝቅተኛ ማቀጣጠል፡ ማቃጠል በጣም ዘግይቶ ተጀምሯል። ፒስተን ቀድሞውኑ ወደ ኦዲፒ እየተንቀሳቀሰ ነው, ይህም በሚሰፋው ቦታ ላይ ያለው ግፊት በቂ ያልሆነ ከፍተኛ እንዲሆን ያደርጋል. አሁንም የሚቃጠሉ ጋዞች ከጭስ ማውጫው ቫልቮች አልፈው ፈሰሰ። በውጤቱም, የሙቀት መጠኑ በጣም ከፍ ይላል. ቀጭን ድብልቅ ተመሳሳይ ውጤት ያስገኛል-ጋዙ በጣም በዝግታ ይቃጠላል. ድብልቁ በጣም ዘንበል ያለ ከሆነ, ጋዙ አሁንም በመግቢያው ስትሮክ መጀመሪያ ላይ ይቃጠላል. በዚህ ምክንያት, በካርበሬተር ሞተሮች ውስጥ የጀርባ እሳት ሊከሰት ይችላል.

ዘመናዊ የሞተር አስተዳደር ስርዓት ትክክለኛውን የማብራት ጊዜን ከመለኪያዎቹ ይወስናል-በሁሉም ሁኔታዎች ፣ የማብራት ጊዜ ወደ ማንኳኳቱ በተቻለ መጠን ቅርብ መሆን አለበት።

በ p-α ንድፍ ውስጥ የግፊት እድገት፡-
ጠቋሚው ዲያግራም ወደ ታንጀንቲያል ሃይል ዲያግራም ሊቀየር ይችላል። ይህ የታንጀንቲል ኃይልን እንደ ክራንች አንግል (አልፋ) ተግባር ያሳያል። የአመልካች ዲያግራምን ግፊቱ (p) እንደ አንግል (α): የ p-α ዲያግራም ወደሚገለጽበት ንድፍ እንለውጣለን.

በሚከተለው ምስል ውስጥ ሙሉ ጭነት በሚፈጠርበት ጊዜ በሲሊንደሩ ውስጥ ያለውን የግፊት መገለጫ እንመለከታለን.

ሰማያዊዎቹ ነጥቦቹ በ “አመላካች ዲያግራም” ክፍል ውስጥ እንዳሉት ቫልቮቹ በምን ሰዓት ይከፈታሉ እና ይዘጋሉ፡-

የመክፈቻ (አይኦ) እና የመዝጊያ (ኢስ) ማስገቢያ ቫልቮች
የጭስ ማውጫ ቫልቮች ይከፈታሉ (Uo) እና (Us) ይዘጋሉ።

በተጨማሪም፣ ሞተሩ በምን ላይ እንደሚሠራ ከክራንክሻፍት ዲግሪዎች ማየት እንችላለን፡-

0 ዲግሪ፡ TDC (የጭስ ማውጫ ስትሮክ መጨረሻ፣ የመግቢያ ስትሮክ መጀመሪያ)
180 ዲግሪዎች፡ ODP (የምግብ ስትሮክ መጨረሻ፣ የጨመቅ ስትሮክ መጀመሪያ)
360 ዲግሪዎች፡ TDC (የመጭመቂያ ስትሮክ መጨረሻ፣የኃይል ምት መጀመሪያ)
540 ዲግሪዎች፡ ODP (የኃይል ጭረት መጨረሻ፣ የጭስ ማውጫው መጀመሪያ)

ከፍተኛ የጋዝ ግፊት;
በኃይል ግፊት ወቅት ከፍተኛው የጋዝ ግፊት ከፍተኛ ነው. የግፊቱ ደረጃ በኤንጂኑ ጭነት ላይ የተመሰረተ ነው: ሞተሩ ብዙ ኃይል ሲያቀርብ, የቃጠሎው ግፊት ከከፊል ጭነት የበለጠ ይሆናል.

ከታች ያሉት አራት ምስሎች ይህንን ያሳያሉ-የስሮትል መክፈቻ ቲፒ (ስሮትል አቀማመጥ) ከ crankshaft rotation CA (Crank Angle) አንጻር ሞተሩ ምን ያህል እንደሚጫን ያሳያል. በአማካይ የፔትሮል ሞተር በአማካይ 4000 ኪ.ፒ.ኤ ግፊት የሚፈጠረው በከፊል ጭነት በሚቃጠልበት ጊዜ እና በዚህ ሁኔታ 5000 ኪ.ፒ. አካባቢ ሙሉ ጭነት ነው። በንብርብር መርፌ, camshaft ማስተካከያ እና ተለዋዋጭ ቫልቭ ማንሻ ጋር ሞተሮች ውስጥ, ግፊቱ ከ 6000 kPa በላይ ከፍ ሊል ይችላል.

አማካይ የጋዝ ግፊት;
በስራ ሂደት ውስጥ, በሲሊንደሩ ውስጥ ያለው ግፊት በጣም ይለያያል. በመግቢያው ስትሮክ ጊዜ ቫክዩም (የጭስ ማውጫ ጋዝ ቱርቦ የአየር ግፊት መጨመርን የሚጨምር ከሆነ) እና ከታመቀ ስትሮክ በኋላ የግፊት ጫፍ አለ። ከፍተኛው የጋዝ ግፊት, የቃጠሎው የበለጠ ኃይለኛ ነው.

የቃጠሎውን ሂደት አማካኝ ግፊት ለመወሰን ጠቋሚውን ዲያግራም እኩል ስፋቶችን ወደ ትናንሽ አራት ማዕዘኖች መከፋፈል እንችላለን. የሚከተለው ምስል ሰማያዊ እና አረንጓዴ አራት ማዕዘን ቅርጾችን ያሳያል. የሰማያዊ አራት ማዕዘኖችን ቦታ በማስላት አወንታዊ ግፊቱን ማስላት እንችላለን። ከዚያ የአረንጓዴ ትሪያንግል ቦታዎችን ከዚህ እንቀንሳለን. ከዚያም በአማካይ ፒስተን ግፊት እንቀራለን.

በአማካይ ፒስተን ግፊት ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ የሞተርን የተጠቆመ እና ውጤታማ ኃይል መወሰን እንችላለን. ገጹን ይጎብኙ፡- ንብረቶች, ኪሳራዎች እና ተመላሾች ስለዚህ ጉዳይ የበለጠ ለማንበብ.

በምስሉ ላይ ቀይ መስመር ከሰማያዊው ሬክታንግል ውጭ ሲወድቅ እናያለን፡ የእያንዳንዱን አራት ማእዘን ስፋት ትንሽ ብናደርግ እና ብዙ አራት መአዘኖችን ከአጠገቡ ልናስቀምጠው ከቻልን ያነሰ እና ያነሰ መዛባት እናገኛለን። ይህንን ማስታወቂያ ኢንፊኒተም መተግበር እንችላለን። እንደ እውነቱ ከሆነ እኛ እንደዚያ አናደርግም። የሂሳብ ተግባራትን በመተግበር ንጣፉን በሂሳብ መለየት እንችላለን. ይህን የምናደርገው በ ማዋሃድ.

ተዛማጅ ገጾች፡