בוכנת מנוע - מה זה ולמה זה מיועד
תוכן
מנועי בעירה פנימית מודרנית הם בעלי עיצוב מורכב בהשוואה לאנלוגים המיוצרים בשחר תעשיית הרכב. זאת בשל העובדה שיצרנים מתקינים מערכות אלקטרוניות נוספות על יחידת הכוח כדי להבטיח יציבות, חסכוניות ויעילות.
למרות התחכום של מערכות החשמל, מכשיר ICE נותר כמעט ללא שינוי. המרכיבים העיקריים של היחידה הם:
- מנגנון ארכובה;
- קבוצת צילינדר-בוכנה;
- סעפת צריכת ופליטה;
- מנגנון הפצת גז;
- מערכת שימון מנוע.
יש לסנכרן מנגנונים כמו חלוקת ארכובה וגז. זה מושג בזכות הכונן. זה יכול להיות חגורה או שרשרת.
כל יחידת מנוע מבצעת פונקציה חשובה, שבלעדיה אינה אפשרית הפעלה יציבה (או יכולת פעולה כללית) של יחידת הכוח. שקול איזו פונקציה ממלאת הבוכנה במנוע, כמו גם את מבנהו.
מה זה בוכנת מנוע?
חלק זה מותקן בכל מנועי הבעירה הפנימית. בלעדיה אי אפשר להבטיח את סיבוב גל הארכובה. ללא קשר לשינוי היחידה (שתיים או ארבע פעימות), פעולת הבוכנה אינה משתנה.
פיסה גלילית זו מחוברת למוט חיבור, שבתורו קבוע לארכובה של גל הארכובה. זה מאפשר לך להמיר את האנרגיה המשתחררת כתוצאה בעירה.
החלל מעל הבוכנה נקרא תא העבודה. כל פעימות המנוע של המכונית מתרחשות בו (דוגמה לשינוי ארבע פעימות):
- שסתום הכניסה נפתח ואוויר מעורבב עם דלק (בדגמי קרבורטור אטמוספריים) או האוויר עצמו נשאב פנימה (למשל, אוויר נשאב במנוע דיזל, ודלק מסופק לאחר דחיסת הנפח במידה הרצויה);
- כאשר הבוכנה נעה מעלה, כל השסתומים סגורים, לתערובת אין לאן ללכת, הוא דחוס;
- בנקודה הגבוהה ביותר (נקראת גם מתה), ניצוץ מסופק לתערובת דלק האוויר הדחוס. שחרור חד של אנרגיה נוצר בחלל (התערובת נדלקת), שבגללה מתרחשת התפשטות, המניעה את הבוכנה כלפי מטה;
- ברגע שהוא מגיע לנקודה הנמוכה ביותר, שסתום הפליטה נפתח וגזי הפליטה מוסרים דרך סעפת הפליטה.
מחזורים זהים מבוצעים על ידי כל האלמנטים של קבוצת בוכנות המנוע, רק עם תזוזה מסוימת, שמבטיחה סיבוב חלק של גל הארכובה.
בשל האטימות בין דפנות הצילינדר לטבעות ה- O של הבוכנה, נוצר לחץ שבגללו אלמנט זה עובר למרכז המת התחתון. מכיוון שהבוכנה של הגליל הסמוך ממשיכה לסובב את גל הארכובה, המהלכים הראשונים בגליל הם למרכז המת העליון. כך מתרחשת תנועת גומלין.
עיצוב בוכנה
חלק מהאנשים מתייחסים בוכנה כאוסף של חלקים המחוברים גל הארכובה. למעשה, מדובר באלמנט בעל צורה גלילית, אשר מקבל עומס מכני במהלך המיקרו-פיצוץ של תערובת דלק ואוויר בסוף שבץ הדחיסה.
מכשיר הבוכנה כולל:
- תַחתִית;
- חריצי טבעת o;
- חצאית.
הבוכנה מחוברת למוט החיבור בעזרת סיכת פלדה. לכל אלמנט תפקיד משלו.
למטה
חלק זה של החלק מקבל מתח מכני ותרמי. זהו הגבול התחתון של תא העבודה בו מתרחשים כל הצעדים הנ"ל. החלק התחתון לא תמיד אחיד. צורתו תלויה בדגם המנוע בו הוא מותקן.
חלק איטום
בחלק זה, טבעות מגרדות ודחיסת שמן מותקנות. הם מספקים אטימות מרבית בין הצילינדר של בלוק הצילינדר, שבגללו, לאורך זמן, לא האלמנטים העיקריים של המנוע, אלא הטבעות להחלפה, נשחקים.
השינוי הנפוץ ביותר הוא בשלוש טבעות O: שתי טבעות דחיסה ומגרד שמן אחד. האחרון מווסת את השימון של קירות הגליל. סט החלק התחתון וחלק האיטום מכונה לעתים קרובות ראש הבוכנה על ידי מכונאות רכב.
חצאית
חלק זה של החלק מבטיח מיקום אנכי יציב. קירות החצאית מנחים את הבוכנה ומונעים את התהפכותה, מה שימנע את פיזור העומס המכני באופן שווה לאורך קירות הגליל.
פונקציות בוכנה עיקריות
עיקר תפקידם של הבוכנה הוא להניע את הארכובה ידי דחיפת מוט המחבר. פעולה זו מתרחשת כאשר תערובת של דלק ואוויר מתלקחת. המשטח התחתון השטוח מניח את כל הלחץ המכני.
בנוסף לפונקציה זו, לחלק זה יש עוד כמה מאפיינים:
- אוטם את תא העבודה בצילינדר, שבגללו ליעילות מהפיצוץ יש את האחוז המרבי (פרמטר זה תלוי במידת הדחיסה ובכמות הדחיסה). אם טבעות ה- O שחוקות, ההידוק סובל, ובמקביל הביצועים של יחידת הכוח פוחתים;
- מקרר את תא העבודה. פונקציה זו ראויה למאמר נפרד, אך בקיצור, כשמדליקים אותה בתוך הגליל, הטמפרטורה עולה בחדות ל -2 מעלות. כדי למנוע את החלק הנמס ממנו, חשוב ביותר להסיר את החום. פונקציה זו מבוצעת על ידי טבעות האיטום, סיכת הבוכנה יחד עם מוט החיבור. אבל האלמנטים המרכזיים שמגרש-החום הם נפט חלק טרי של תערובת הדלק-אוויר.
סוגי בוכנות
עד כה יצרנים יצרו מספר גדול של שינויים שונים בבוכנה. המשימה העיקרית במקרה זה היא להגיע ל"אמצעי הזהב "בין הפחתת בלאי החלקים, פרודוקטיביות היחידה וקירור מספיק של אלמנטים במגע.
נדרשות טבעות רחבות יותר כדי לקרר את הבוכנה טוב יותר. אך עם זאת, יעילות המנוע פוחתת, מכיוון שחלק מהאנרגיה ילך להתגבר על כוח החיכוך הגדול יותר.
לפי התכנון, כל הבוכנות מחולקות לשני שינויים:
- למנועים דו פעימות. לתחתית בהם יש צורה כדורית, המשפרת את הסרת מוצרי הבעירה ואת מילוי תא העבודה.
- למנועי ארבע פעימות. בשינויים כאלה החלק התחתון יהיה קעור או שטוח. הקטגוריה הראשונה בטוחה יותר כאשר תזמון השסתום נעקר - גם כאשר השסתום פתוח, הבוכנה לא תתנגש בו, מכיוון שיש בו חריצים תואמים. כמו כן, אלמנטים אלה מספקים ערבוב טוב יותר של התערובת בחדר העבודה.
בוכנות למנועי דיזל הן קטגוריה נפרדת של חלקים. ראשית, הם חזקים בהרבה מאנלוגים למנועי בעירה פנימית בנזין. זה הכרחי מכיוון שיש ליצור לחץ העולה על 20 אטמוספרות בתוך הגליל. בשל הטמפרטורות הגבוהות והלחץ העצום, בוכנה קונבנציונאלית תתמוטט בקלות.
שנית, לעיתים קרובות יש לבוכנות כאלה שקעים מיוחדים, הנקראים תאי בעירת בוכנה. הם יוצרים מערבולת במכת הכניסה, ומספקים קירור משופר של המרכב החם וכן ערבוב דלק / אוויר יעיל יותר.
יש גם סיווג נוסף של אלמנטים אלה:
- ללהק. הם מיוצרים על ידי יציקה לריק מלא, אשר מעובד לאחר מכן על מחרטות. משתמשים בדגמים כאלה ברכבים קלים;
- קבוצות לאומיות. חלקים אלה מורכבים מחלקים שונים, מה שמאפשר לשלב חומרים לאלמנטים בודדים של הבוכנה (למשל, החצאית יכולה להיות עשויה מסגסוגת אלומיניום, והתחתית יכולה להיות עשויה ברזל יצוק או פלדה). בשל העלות והמורכבות גבוהה של עיצוב, בוכנות כאלה אינם מותקנים מנועים קונבנציונליים. היישום העיקרי של שינוי כזה הוא מנוע בעירה פנימיים גדולים פועלים על סולר.
דרישות לבוכנות מנוע
על מנת שהבוכנה תתמודד עם משימתה, יש לעמוד בדרישות הבאות במהלך ייצורו:
- עליו לעמוד בעומסי טמפרטורה גבוהים, תוך שהוא אינו מעוות תחת לחץ מכני, וכדי שיעילות המנוע לא תיפול עם שינוי בטמפרטורה, אסור לחומר להיות מקדם התרחבות גבוה;
- החומר ממנו עשוי החלק לא אמור להישחק במהירות כתוצאה מביצוע פונקציה של מיסב שרוול;
- הבוכנה צריכה להיות קלה, מכיוון שככל שהמסה גדלה כתוצאה מאינרציה, העומס על מוט החיבור והארכובה עולה מספר פעמים.
בבחירת בוכנה חדשה, חשוב ביותר לקחת בחשבון את המלצות היצרן, אחרת המנוע יחווה עומסים נוספים או אפילו יאבד יציבות.
שאלות ותשובות:
מה עושות בוכנות במנוע? בצילינדרים הם מבצעים תנועות הדדיות עקב הבעירה של תערובת האוויר-דלק והפגיעה בארכובה של בוכנות סמוכות הנעות כלפי מטה.
איזה סוג של בוכנות יש? עם חצאיות סימטריות וא-סימטריות בעובי תחתית שונה. יש בוכנות של התרחבות מבוקרת, תרמית אוטומטית, אוטוטרמטית, דואוטרמית, עם בפפלים, עם חצאית משופעת, Evotec, אלומיניום מזויף.
מהן תכונות העיצוב של הבוכנה? בוכנות שונות לא רק בצורתן, אלא גם במספר החריצים להתקנת טבעות O. חצאית הבוכנה יכולה להיות מחודדת או בצורת חבית.
