Automobilio variklis – tai širdis, paverčianti degalų energiją mechaniniu judesiu, reikalingu transporto priemonės judėjimui. Šiame straipsnyje išsamiai apžvelgsime vidaus degimo variklių (VID) sandarą, pagrindinius komponentus ir veikimo principus. Aptarsime tiek bazinius principus, kurie galioja daugumai variklių, tiek niuansus, susijusius su skirtingais variklių tipais ir technologijomis.
Vidaus Degimo Variklio (VID) Pagrindai
Vidaus degimo variklis – tai šiluminis variklis, kuriame degalai sudeginami viduje, cilindro viduje, sukuriant aukštą temperatūrą ir slėgį. Ši energija panaudojama stūmoklio judėjimui, kuris per švaistiklį ir alkūninį veleną paverčiamas sukamuoju judesiu, perduodamu į automobilio ratus.
Keturtaktis Variklis: Dažniausiai Pasitaikantis Tipas
Dauguma šiuolaikinių automobilių naudoja keturtakčius vidaus degimo variklius. Keturi taktai – tai įsiurbimas, suspaudimas, degimas (išsiplėtimas) ir išmetimas. Kiekvienas taktas atliekamas per pusę alkūninio veleno apsisukimo, o visas ciklas užbaigiamas per du apsisukimus.
Įsiurbimas
Įsiurbimo takto metu stūmoklis juda žemyn, sukuriant vakuumą cilindre. Įsiurbimo vožtuvas atsidaro, ir į cilindrą įsiurbiamas oro ir degalų mišinys (benzinu varomuose varikliuose) arba tik oras (dyzelinu varomuose varikliuose).
Suspaudimas
Įsiurbimo vožtuvas užsidaro, ir stūmoklis juda aukštyn, suspausdamas oro ir degalų mišinį (arba tik orą dyzeliniuose varikliuose). Suspaudimas padidina mišinio temperatūrą, paruošiant jį degimui. Dyzeliniuose varikliuose oras suspaudžiamas daug stipriau, todėl jo temperatūra pakyla iki tokio lygio, kad įpurškus degalus, jie savaime užsidega.
Degimas (Išsiplėtimas)
Kai stūmoklis pasiekia viršutinį tašką, žvakė (benzinu varomuose varikliuose) uždega suspaustą mišinį, sukeldama sprogimą. Dyzeliniuose varikliuose degalai įpurškiami tiesiai į cilindrą, kuriame dėl aukštos temperatūros jie savaime užsidega. Sprogimo slėgis stumia stūmoklį žemyn, atlikdamas naudingą darbą.
Išmetimas
Išmetimo takto metu stūmoklis juda aukštyn, išstumdamas susidariusias dujas per atsidariusį išmetimo vožtuvą. Išmetamosios dujos patenka į išmetimo sistemą, kurioje jos apdorojamos katalizatoriumi, siekiant sumažinti kenksmingų medžiagų kiekį.
Pagrindiniai Variklio Komponentai
Variklis susideda iš daugybės komponentų, kurie veikia sinchroniškai, užtikrindami efektyvų veikimą. Štai keletas svarbiausių:
Cilindrų Blokas
Cilindrų blokas – tai pagrindinė variklio dalis, kurioje yra cilindrai. Jis dažniausiai gaminamas iš ketaus arba aliuminio. Cilindrų blokas turi kanalus aušinimo skysčiui ir tepalui.
Cilindro Galvutė
Cilindro galvutė pritvirtinama prie cilindrų bloko ir uždaro cilindrus. Joje yra įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai, taip pat žvakės (benzinu varomuose varikliuose) arba purkštukai (dyzelinu varomuose varikliuose). Cilindro galvutė taip pat turi kanalus aušinimo skysčiui.
Stūmokliai
Stūmokliai juda cilindruose aukštyn ir žemyn, veikiami degimo slėgio. Jie yra sujungti su švaistikliais, kurie savo ruožtu sujungti su alkūniniu velenu.
Švaistikliai
Švaistikliai jungia stūmoklius su alkūniniu velenu. Jie perduoda stūmoklių judesį alkūniniam velenui, paverčiant jį sukamuoju judesiu.
Alkūninis Velanas
Alkūninis velenas paverčia stūmoklių linijinį judesį sukamuoju judesiu, kuris perduodamas į transmisiją. Alkūninis velenas turi atsvarus, kurie padeda subalansuoti variklį ir sumažinti vibraciją.
Vožtuvų Mechanizmas
Vožtuvų mechanizmas kontroliuoja įsiurbimo ir išmetimo vožtuvų atidarymą ir uždarymą. Jis susideda iš paskirstymo veleno, stūmiklių, svirčių ir vožtuvų. Paskirstymo velenas sukasi sinchroniškai su alkūniniu velenu ir atidaro vožtuvus reikiamu laiku.
Tepimo Sistema
Tepimo sistema užtikrina, kad visos variklio dalys būtų tepamos, sumažinant trintį ir dėvėjimąsi. Ji susideda iš tepalo siurblio, tepalo filtro ir tepalo kanalų. Tepalas cirkuliuoja varikliu, tepdamas guolius, stūmoklius, cilindrus ir kitas judančias dalis.
Aušinimo Sistema
Aušinimo sistema reguliuoja variklio temperatūrą, užkertant kelią perkaitimui. Ji susideda iš radiatoriaus, aušinimo skysčio siurblio, termostato ir aušinimo skysčio kanalų. Aušinimo skystis cirkuliuoja varikliu, sugėręs šilumą, ir atiduoda ją radiatoriuje.
Degalų Sistema
Degalų sistema tiekia degalus į variklį. Benzinu varomuose varikliuose ji susideda iš degalų bako, degalų siurblio, degalų filtro, purkštukų ir įpurškimo sistemos. Dyzelinu varomuose varikliuose ji susideda iš degalų bako, degalų siurblio, degalų filtro, aukšto slėgio siurblio ir purkštukų.
Uždegimo Sistema (Benzininiai Varikliai)
Uždegimo sistema sukuria kibirkštį, kuri uždega oro ir degalų mišinį cilindre. Ji susideda iš akumuliatoriaus, uždegimo ritės, skirstytuvo (senesniuose varikliuose) arba elektroninio uždegimo modulio ir žvakių.
Išmetimo Sistema
Išmetimo sistema pašalina susidariusias dujas iš variklio. Ji susideda iš išmetimo kolektoriaus, katalizatoriaus, duslintuvo ir išmetimo vamzdžio. Katalizatorius sumažina kenksmingų medžiagų kiekį išmetamosiose dujose, o duslintuvas sumažina triukšmą.
Variklių Tipai
Yra įvairių tipų vidaus degimo variklių, kurie skiriasi savo konstrukcija, veikimo principu ir naudojimo sritimi.
Benzininiai Varikliai
Benzininiai varikliai naudoja benziną kaip degalus. Jie yra lengvesni ir mažesni nei dyzeliniai varikliai, todėl dažnai naudojami lengvuosiuose automobiliuose. Benzininiai varikliai paprastai yra tylesni ir dirba sklandžiau nei dyzeliniai varikliai.
Dyzeliniai Varikliai
Dyzeliniai varikliai naudoja dyzeliną kaip degalus. Jie yra efektyvesni nei benzininiai varikliai, todėl dažnai naudojami sunkvežimiuose, autobusuose ir kitose sunkiasvorėse transporto priemonėse. Dyzeliniai varikliai paprastai yra tvirtesni ir ilgaamžiškesni nei benzininiai varikliai.
Rotaciniai Varikliai (Wankel)
Rotaciniai varikliai, dar žinomi kaip Wankel varikliai, naudoja besisukantį rotorių vietoj stūmoklių. Jie yra mažesni ir lengvesni nei stūmokliniai varikliai, tačiau mažiau efektyvūs ir turi didesnes išmetamųjų dujų emisijas.
Hibridiniai Varikliai
Hibridiniai varikliai kombinuoja vidaus degimo variklį su elektriniu varikliu. Jie gali dirbti tik su vidaus degimo varikliu, tik su elektriniu varikliu arba su abiem varikliais kartu. Hibridiniai varikliai yra efektyvesni nei tradiciniai vidaus degimo varikliai ir turi mažesnes išmetamųjų dujų emisijas.
Variklio Priežiūra
Reguliari variklio priežiūra yra būtina, norint užtikrinti jo ilgą ir patikimą veikimą. Štai keletas svarbiausių priežiūros darbų:
- Reguliariai keiskite tepalą ir tepalo filtrą.
- Patikrinkite ir prireikus papildykite aušinimo skystį.
- Patikrinkite ir prireikus pakeiskite oro filtrą.
- Patikrinkite ir prireikus pakeiskite žvakes (benzinu varomuose varikliuose).
- Patikrinkite ir prireikus pakeiskite degalų filtrą.
- Patikrinkite ir prireikus pakeiskite paskirstymo diržą arba grandinę.
- Patikrinkite ir prireikus sureguliuokite vožtuvų tarpus.
- Stebėkite variklio temperatūrą ir slėgį.
- Laiku atlikite diagnostiką, jei pastebėjote neįprastų garsų ar vibracijų.
Naujausios Variklių Technologijos
Variklių technologijos nuolat tobulėja, siekiant padidinti efektyvumą, sumažinti išmetamųjų dujų emisijas ir pagerinti našumą. Štai keletas naujausių technologijų:
Tiesioginis Įpurškimas
Tiesioginis įpurškimas (angl. Direct Injection) – tai technologija, kai degalai įpurškiami tiesiai į cilindrą, o ne į įsiurbimo kolektorių. Tai leidžia tiksliau dozuoti degalus ir padidinti degimo efektyvumą.
Turbokompresoriai ir Kompresoriai
Turbokompresoriai ir kompresoriai padidina oro slėgį, patenkantį į cilindrą, leidžiant sudeginti daugiau degalų ir padidinti variklio galią. Turbokompresoriai naudoja išmetamųjų dujų energiją, o kompresoriai – alkūninio veleno energiją.
Kintamas Vožtuvų Valdymas
Kintamas vožtuvų valdymas (angl. Variable Valve Timing) leidžia keisti vožtuvų atidarymo ir uždarymo laiką, optimizuojant variklio veikimą įvairiais sūkiais. Tai padidina efektyvumą ir pagerina našumą.
Cilindrų Atjungimas
Cilindrų atjungimas (angl. Cylinder Deactivation) leidžia atjungti dalį cilindrų, kai variklis dirba mažomis apkrovomis. Tai sumažina degalų sąnaudas ir išmetamųjų dujų emisijas.
Elektrifikacija
Elektrifikacija – tai tendencija pereiti prie elektrinių variklių arba hibridinių sistemų. Elektriniai varikliai yra efektyvesni nei vidaus degimo varikliai ir neturi išmetamųjų dujų emisijų.
Išvados
Automobilio variklis yra sudėtingas mechanizmas, kurio veikimas pagrįstas termodinamikos dėsniais. Supratimas apie variklio sandarą, pagrindinius komponentus ir veikimo principus leidžia geriau prižiūrėti automobilį, laiku pastebėti gedimus ir užtikrinti jo ilgą ir patikimą veikimą. Nuolatinis technologijų tobulėjimas leidžia kurti vis efektyvesnius, galingesnius ir ekologiškesnius variklius, atitinkančius šiuolaikinius reikalavimus.
Tags:
Panašūs įrašai:
- Atsoko automobilio lubos: kaip pataisyti ir išvengti problemų
- Automobilio draudimas Anglijoje: kainos, faktoriai ir patarimai
- Spalvinimo Paveikslėliai: Automobiliai Vaikams ir Suaugusiems
- Kas yra Automobilio Techninis Pasas ir Kaip Jį Gauti?
- Naudoti auto ratlankiai: kaip išsirinkti tinkamus ir sutaupyti?