Jinsi utaratibu wa crank ya injini unavyofanya kazi

Utaratibu wa crank wa injini hubadilisha mwendo wa kurudisha wa pistoni (kutokana na nishati ya mwako wa mchanganyiko wa mafuta) kuwa mzunguko wa crankshaft na kinyume chake. Huu ni utaratibu tata wa kiufundi ambao huunda msingi wa injini ya mwako wa ndani. Katika makala tutazingatia kwa undani kifaa na vipengele vya uendeshaji wa KShM.

Historia ya uumbaji

Ushahidi wa kwanza wa matumizi ya crank ulipatikana katika karne ya 3 BK, katika Milki ya Kirumi na Byzantium katika karne ya 6 BK. Mfano kamili ni msumeno wa mbao kutoka Hierapolis, ambao unatumia shimoni. Chuma kilipatikana katika jiji la Kiroma la Augusta Raurica katika eneo ambalo sasa ni Uswizi. Kwa vyovyote vile, James Packard fulani aliweka hati miliki ya uvumbuzi huo mwaka wa 1780, ingawa uthibitisho wa uvumbuzi wake ulipatikana zamani.

Sehemu za KShM

Vipengee vya KShM vimegawanywa kwa kawaida katika sehemu zinazohamishika na zisizohamishika. Sehemu za kusonga ni pamoja na:

• pistoni na pete za pistoni;
• viboko vya kuunganisha;
• pini za pistoni;
• crankshaft;
• kuruka kwa ndege.

Sehemu zisizobadilika za KShM hutumika kama msingi, vifunga na miongozo. Hizi ni pamoja na:

• mtungi wa silinda;
• kichwa cha silinda;
• crankcase;
• sufuria ya mafuta;
• fasteners na fani.

Sehemu zisizohamishika za KShM

Crankcase na sufuria ya mafuta

Crankcase ni sehemu ya chini ya injini ambayo ina fani na vifungu vya mafuta ya crankshaft. Katika crankcase, vijiti vya kuunganisha vinasonga na crankshaft huzunguka. Sufuria ya mafuta ni hifadhi ya mafuta ya injini.

Msingi wa crankcase wakati wa operesheni inakabiliwa na mizigo ya mara kwa mara ya joto na nguvu. Kwa hiyo, sehemu hii inakabiliwa na mahitaji maalum ya nguvu na rigidity. Kwa utengenezaji wake, aloi za alumini au chuma cha kutupwa hutumiwa.

Crankcase imeunganishwa kwenye kizuizi cha silinda. Kwa pamoja huunda sura ya injini, sehemu kuu ya mwili wake. Mitungi yenyewe iko kwenye block. Kichwa cha kuzuia injini kimewekwa juu. Karibu na mitungi kuna cavities kwa baridi kioevu.

Mahali na idadi ya mitungi

Aina zifuatazo ndizo zinazojulikana zaidi kwa sasa:

• inline nafasi ya silinda nne au sita;
• sita-silinda 90 ° V-nafasi;
• Msimamo wa umbo la VR kwa pembe ndogo;
• nafasi ya kinyume (pistoni huelekea kwa kila mmoja kutoka pande tofauti);
• W-nafasi yenye mitungi 12.

Kwa utaratibu rahisi wa mstari, mitungi na pistoni hupangwa kwa mstari perpendicular kwa crankshaft. Mpango huu ni rahisi na wa kuaminika zaidi.

Kichwa cha silinda

Kichwa kinaunganishwa na block na studs au bolts. Inashughulikia mitungi na pistoni kutoka juu, na kutengeneza cavity iliyofungwa - chumba cha mwako. Kuna gasket kati ya block na kichwa. Kichwa cha silinda pia huhifadhi treni ya valve na plugs za cheche.

Vipunga

Pistoni huhamia moja kwa moja kwenye mitungi ya injini. Ukubwa wao hutegemea kiharusi cha pistoni na urefu wake. Silinda hufanya kazi kwa shinikizo tofauti na joto la juu. Wakati wa operesheni, kuta zinakabiliwa na msuguano wa mara kwa mara na joto hadi 2500 ° C. Mahitaji maalum pia yanawekwa kwenye vifaa na usindikaji wa mitungi. Wao hufanywa kutoka kwa chuma cha kutupwa, chuma au aloi za alumini. Uso wa sehemu lazima usiwe wa kudumu tu, bali pia ni rahisi kusindika.

Sehemu ya nje ya kazi inaitwa kioo. Imepakwa rangi ya chrome na kung'aa hadi kumaliza kioo ili kupunguza msuguano katika hali chache za ulainishaji. Mitungi inatupwa pamoja na block au inafanywa kwa namna ya sleeves zinazoondolewa.

Sehemu zinazohamishika za KShM

piston

Harakati ya pistoni katika silinda hutokea kutokana na mwako wa mchanganyiko wa hewa-mafuta. Shinikizo linaundwa ambalo hufanya juu ya taji ya pistoni. Inaweza kutofautiana kwa sura katika aina tofauti za injini. Katika injini za petroli, chini hapo awali ilikuwa gorofa, kisha wakaanza kutumia miundo ya concave na grooves kwa valves. Katika injini za dizeli, hewa inasisitizwa mapema kwenye chumba cha mwako, sio mafuta. Kwa hiyo, taji ya pistoni pia ina sura ya concave, ambayo ni sehemu ya chumba cha mwako.

Sura ya chini ni ya umuhimu mkubwa kwa kuunda moto sahihi kwa mwako wa mchanganyiko wa hewa-mafuta.

Wengine wa pistoni huitwa skirt. Huu ni aina ya mwongozo unaosogea ndani ya silinda. Sehemu ya chini ya pistoni au skirt inafanywa kwa namna ambayo haina kuwasiliana na fimbo ya kuunganisha wakati wa harakati zake.

Kwenye uso wa upande wa pistoni kuna grooves au grooves kwa pete za pistoni. Kuna pete mbili au tatu za compression juu. Wao ni muhimu kuunda ukandamizaji, yaani, kuzuia kupenya kwa gesi kati ya kuta za silinda na pistoni. Pete zinakabiliwa na kioo, kupunguza pengo. Chini kuna groove kwa pete ya kufuta mafuta. Imeundwa ili kuondoa mafuta ya ziada kutoka kwa kuta za silinda ili usiingie chumba cha mwako.

Pete za pistoni, hasa pete za compression, hufanya kazi chini ya mizigo ya mara kwa mara na joto la juu. Kwa ajili ya uzalishaji wao, vifaa vya juu-nguvu hutumiwa, kama vile chuma cha alloyed kilichowekwa na chromium ya porous.

Pini ya pistoni na fimbo ya kuunganisha

Fimbo ya kuunganisha imeshikamana na pistoni na pini ya pistoni. Ni sehemu ya silinda imara au mashimo. Pini imewekwa kwenye shimo kwenye pistoni na kwenye kichwa cha juu cha fimbo ya kuunganisha.

Kuna aina mbili za viambatisho:

• kufaa fasta;
• na kutua kwa kuelea.

Maarufu zaidi ni kile kinachoitwa "kidole kinachoelea". Kwa pete zake za kufunga za kufunga hutumiwa. Fasta imewekwa na kifafa cha kuingilia kati. Kifaa cha joto kawaida hutumiwa.

Fimbo ya kuunganisha, kwa upande wake, inaunganisha crankshaft na pistoni na hutoa harakati za mzunguko. Katika kesi hii, harakati za kukubaliana za fimbo ya kuunganisha zinaelezea nambari ya nane. Inajumuisha vipengele kadhaa:

• fimbo au msingi;
• kichwa cha pistoni (juu);
• kichwa cha chini (chini).

Kichaka cha shaba kinasisitizwa kwenye kichwa cha pistoni ili kupunguza msuguano na kulainisha sehemu za kupandisha. Kichwa cha crank kinaweza kukunjwa ili kuhakikisha mkusanyiko wa utaratibu. Sehemu hizo zimeunganishwa kikamilifu kwa kila mmoja na zimewekwa na bolts na locknuts. Fani za fimbo za kuunganisha zimewekwa ili kupunguza msuguano. Wao hufanywa kwa namna ya vipande viwili vya chuma na kufuli. Mafuta hutolewa kupitia grooves ya mafuta. Fani zimebadilishwa kwa usahihi kwa saizi ya pamoja.

Kinyume na imani maarufu, vifungo vinawekwa kutoka kwa kugeuka si kutokana na kufuli, lakini kutokana na nguvu ya msuguano kati ya uso wao wa nje na kichwa cha fimbo ya kuunganisha. Kwa hivyo, sehemu ya nje ya kuzaa kwa sleeve haiwezi kulainisha wakati wa kusanyiko.

Shimoni

Crankshaft ni sehemu ngumu, katika suala la muundo na uzalishaji. Inachukua torque, shinikizo na mizigo mingine na kwa hiyo inafanywa kwa chuma cha juu cha nguvu au chuma cha kutupwa. Crankshaft hupitisha mzunguko kutoka kwa pistoni hadi kwenye upitishaji na vipengele vingine vya gari (kama vile pulley ya gari).

Crankshaft ina vifaa kadhaa kuu:

• shingo za kiasili;
• kuunganisha shingo za fimbo;
• counterweights;
• mashavu;
• shank;
• flywheel flange.

Ubunifu wa crankshaft kwa kiasi kikubwa inategemea idadi ya silinda kwenye injini. Katika injini rahisi ya silinda nne katika mstari, kuna majarida manne ya fimbo ya kuunganisha kwenye crankshaft, ambayo vijiti vya kuunganisha na pistoni vimewekwa. Jarida tano kuu ziko kando ya mhimili wa kati wa shimoni. Wamewekwa kwenye fani za kuzuia silinda au crankcase kwenye fani za wazi (liners). Majarida kuu yanafungwa kutoka juu na vifuniko vya bolted. Uunganisho huunda umbo la U.

Fulkramu iliyotengenezwa kwa mashine maalum ya kuweka jarida la kuzaa inaitwa kitanda.

Shingo kuu na za kuunganisha za fimbo zimeunganishwa na mashavu kinachojulikana. Vipimo vya kukabiliana na uzani hupunguza mitetemo mingi na kuhakikisha harakati laini ya crankshaft.

Majarida ya crankshaft hutibiwa joto na kung'arishwa kwa nguvu ya juu na kutoshea kwa usahihi. Crankshaft pia ina usawa sana na imejikita katika kusambaza sawasawa nguvu zote zinazofanya kazi juu yake. Katika eneo la kati la shingo ya mizizi, kwenye pande za usaidizi, pete za nusu zinazoendelea zimewekwa. Wao ni muhimu kulipa fidia kwa harakati za axial.

Gia za muda na pulley ya gari ya nyongeza ya injini imeunganishwa kwenye shank ya crankshaft.

Flywheel

Kwenye nyuma ya shimoni kuna flange ambayo flywheel imefungwa. Hii ni sehemu ya chuma cha kutupwa, ambayo ni diski kubwa. Kwa sababu ya wingi wake, flywheel huunda inertia muhimu kwa uendeshaji wa crankshaft, na pia hutoa maambukizi ya sare ya torque kwa maambukizi. Kwenye ukingo wa flywheel kuna pete ya gia (taji) ya kuunganishwa na mwanzilishi. Flywheel hii hugeuza crankshaft na kuendesha pistoni wakati injini inapoanza.

Utaratibu wa crank, muundo na sura ya crankshaft imebaki bila kubadilika kwa miaka mingi. Kama sheria, mabadiliko madogo tu ya kimuundo hufanywa ili kupunguza uzito, hali na msuguano.