Vidaus degimo varikliai yra įvairių tipų, tačiau tarp populiariausių yra dvitakčiai ir keturtakčiai varikliai. Šiame straipsnyje gilinsimės į keturtakčio dyzelinio variklio veikimo principą ir jo privalumus.
Keturtakčio dyzelinio variklio veikimo principas
Keturtakčiu dyzeliniu varikliu vadinamas variklis, kurio darbo ciklas užbaigiamas keturių stūmoklio eigų metu: įsiurbimo, suspaudimo, degimo plėtimosi (darbinio takto) ir išmetimo. Kiekvienas šių procesų atliekamas per vieną stūmoklio eigą, o pilnas darbo ciklas reikalauja dviejų alkūninio veleno apsisukimų (720°).
- Įsiurbimas: Stūmokliui judant žemyn, atsidaro įsiurbimo vožtuvas, ir į cilindrą patenka oras (dyzeliniuose varikliuose) arba oro ir degalų mišinys (benzininiai varikliai).
- Suspaudimas: Įsiurbimo vožtuvas užsidaro, stūmoklis juda aukštyn, suspausdamas orą. Dyzeliniuose varikliuose suspaudimas sukelia aukštą temperatūrą, kuri suteikia galimybę degalams savaiminiam užsidegimui.
- Degimo plėtimasis (Darbinis taktas): Kai stūmoklis pasiekia viršutinį galinį tašką, į suspaustą orą įpurškiami dyzeliniai degalai, kurie savaime užsiliepsnoja. Susidariusios dujos plečiasi ir stumia stūmoklį žemyn, taip atliekamas naudingas mechaninis darbas.
- Išmetimas: Stūmokliui judant aukštyn, atidaromas išmetimo vožtuvas, ir degimo produktai išstumiami iš cilindro.
Keturtakčio dyzelinio variklio sandara
Keturtakčio dyzelinio variklio sandaros pagrindą sudaro šie komponentai: karteris, cilindras, cilindro galvutė, stūmoklis, švaistiklis, alkūninis velenas, įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai, degimo kamera. Variklis taip pat turi degalų įpurškimo sistemą, aušinimo, tepimo ir paleidimo sistemas.
- Karteris ir cilindras: Variklio pagrindinę korpuso dalį, kurioje juda stūmoklis.
- Stūmoklis: Slenka aukštyn ir žemyn cilindro viduje, vykdydamas keturis takto etapus.
- Švaistiklis ir alkūninis velenas: Judėjimą perduoda nuo tiesinio stūmoklio šuolio į sukamąjį alkūninio veleno judesį, kuris perduodamas į pavaras ar ratus.
- Vožtuvų sistema: Užtikrina įsiurbimo ir išmetimo procesus atidarant ir uždarant vožtuvus tiksliais momentais.
- Kaitinimo žvakės: Kai kuriuose dyzeliniuose varikliuose naudojamos padėti uždegti degalus šaltu oru.
Keturtakčio dyzelinio variklio privalumai
Keturtakčiai dyzeliniai varikliai turi daug privalumų, dėl kurių jie plačiai taikomi šiuolaikinėje technikoje:
- Mažesnė šiluminė apkrova: Dėl ilgesnio intervalo tarp darbinio takto, stūmoklis ir cilindras mažiau įkaista, todėl mažiau patiria terminio nuovargio ir ilgėja dalių tarnavimo laikas.
- Tobulesnis oro mainų procesas: Užtikrinamas švaresnis dujų išmetimas ir efektyvesnis oro įsiurbimas, gerinantis įkrovimo efektyvumą.
- Lengvas galios didinimas: Dėl mažesnės šiluminės apkrovos galima lengviau integruoti turbokompresorius, siekiant padidinti variklio galią.
- Geresni ekonominiai rodikliai: Tobulas vėdinimas ir efektyvi šilumos panauda lemia mažesnes degalų ir tepalų sąnaudas.
- Didesnis kuro sistemos patikimumas: Alkūninis velenas atlieka vieną kuro įpurškimą per du apsisukimus, todėl kuro sistemos komponentų tarnavimo laikas ilgesnis, o gedimų dažnis mažesnis.
- Mažesnis triukšmas ir vibracija: Keturtakčiai varikliai veikia sklandžiau, todėl skleidžia mažiau triukšmo.
Keturtaktis dyzelinis variklis ir dvitaktis dyzelinis variklis: palyginimas
| Kriterijus | Keturtaktis variklis | Dvitaktis variklis |
|---|---|---|
| Darbo ciklas | Keturi taktai, du alkūninio veleno apsisukimai (720°) | Du taktai, vienas alkūninio veleno apsisukimas (360°) |
| Galia | Stabilesnė, mažesnė galia | Apie 60-80% didesnė galia, bet mažesnis efektyvumas |
| Efektyvumas | Aukštesnis degalų efektyvumas, švaresnis degimas | Mažesnis efektyvumas dėl kuro praradimo kartu su išmetamosiomis dujomis |
| Tepimo sistema | Alyva karteryje, recirkuliuojama, nedega kartu su kuru | Alyva maišoma su degalais, degama kartu su kuru |
| Priežiūra | Sudėtingesnė, brangesnė | Lengvesnė, pigesnė, bet dažnesnė priežiūra |
| Triukšmas ir vibracija | Mažesnis triukšmas ir vibracija | Didesnis triukšmas ir vibracija |
| Tarnavimo laikas | Ilgesnis | Trumpesnis |
| Tarša | Mažesnė | Didesnė, ne visas kuras sudega |
Keturtakčio dyzelinio variklio tepimo sistema
Keturtakčiai varikliai turi atskirą tepimo sistemą, kurioje alyva laikoma alyvos karteryje ir cirkuliuoja aplink variklį. Ši alyva sutepa judančias variklio dalis, šalina šilumą ir valo metalines dalis nuo nešvarumų. Skirtingai nuo dvitakčių variklių, keturtakčio variklio alyva nedega kartu su degalais, todėl yra ekonomiškesnė ir ekologiškesnė.
Kokios yra keturtakčio dyzelinio variklio taikymo sritys?
Dėl savo patikimumo, ilgo tarnavimo laiko, mažų degalų sąnaudų ir mažesnės taršos, keturtakčiai dyzeliniai varikliai plačiai naudojami įvairiose srityse:
- Lengvieji ir sunkieji automobiliai;
- Sunkvežimiai, autobusai;
- Žemės ūkio technika ir statybinė technika;
- Generatorių komplektai;
- Lauko įrankiai ir kitos specialios paskirties transporto priemonės.
Keturtakčio dyzelinio variklio veikimo privalumai automobilyje
Keturtaktis dyzelinis variklis yra laikomas geresniu pasirinkimu kasdieniam automobilių naudojimui dėl kelių priežasčių:
- Mažos degalų sąnaudos - dėl efektyvaus degimo ciklo ir aukšto suspaudimo laipsnio.
- Ilgas variklio tarnavimo laikas - dėka mažesnės šiluminės ir mechaninės apkrovos.
- Mažesnė išmetamųjų teršalų koncentracija - prisideda prie aplinkos tausojimo.
- Sklandus ir tylus variklio darbas - mažiau vibracijos ir triukšmo.
Apibendrinimas
Keturtakčio dyzelinio variklio sandara ir veikimo principas - tai sudėtingas, bet gerai apgalvotas procesas, leidžiantis efektyviai paversti degalų šiluminę energiją naudinga mechanine energija keturių taktų metu. Jo pagrindinės funkcijos vykdomos per įsiurbimą, suspaudimą, degimą ir išmetimą.
Nors keturtakčiai varikliai sunkesni ir sudėtingesni už dvitakčius, jie pasižymi didesniu efektyvumu, ekonomiškumu, mažesne tarša ir ilgu tarnavimo laiku. Dėl šių priežasčių šiuolaikiniai dyzeliniai varikliai dažniausiai yra keturtakčiai, ypač transporto priemonėse ir stacionariuose įrenginiuose.
Kaip veikia dyzelinis variklis
tags: #keturtaktis #variklis #dyzelis #jo #sandara