Bagaimana mekanisme engkol enjin berfungsi

Mekanisme engkol enjin menukarkan gerakan salingan omboh (disebabkan oleh tenaga pembakaran campuran bahan api) ke dalam putaran aci engkol dan sebaliknya. Ini adalah mekanisme kompleks dari segi teknikal yang menjadi asas kepada enjin pembakaran dalaman. Dalam artikel itu kami akan mempertimbangkan secara terperinci peranti dan ciri operasi KShM.

Sejarah penciptaan

Bukti pertama penggunaan engkol ditemui pada abad ke-3 Masihi, di Empayar Rom dan Byzantium pada abad ke-6 Masihi. Contoh yang sempurna ialah kilang papan dari Hierapolis, yang menggunakan aci engkol. Sebuah engkol logam ditemui di bandar Rom Augusta Raurica di tempat yang kini dikenali sebagai Switzerland. Walau apa pun, James Packard tertentu mempatenkan ciptaan itu pada tahun 1780, walaupun bukti ciptaannya ditemui pada zaman dahulu.

Komponen KShM

Komponen KShM secara konvensional dibahagikan kepada bahagian alih dan tetap. Bahagian bergerak termasuk:

• omboh dan gelang omboh;
• batang penyambung;
• pin omboh;
• aci engkol;
• roda tenaga.

Bahagian tetap KShM berfungsi sebagai asas, pengikat dan panduan. Ini termasuk:

• blok silinder;
• kepala silinder;
• kotak engkol;
• kuali minyak;
• pengikat dan galas.

Bahagian tetap KShM

Kotak engkol dan kuali minyak

Kotak engkol ialah bahagian bawah enjin yang mengandungi galas dan laluan minyak aci engkol. Dalam kotak engkol, rod penyambung bergerak dan aci engkol berputar. Kuali minyak ialah takungan minyak enjin.

Pangkalan kotak engkol semasa operasi tertakluk kepada beban haba dan kuasa yang berterusan. Oleh itu, bahagian ini tertakluk kepada keperluan khas untuk kekuatan dan ketegaran. Untuk pembuatannya, aloi aluminium atau besi tuang digunakan.

Kotak engkol dipasang pada blok silinder. Bersama-sama mereka membentuk rangka enjin, bahagian utama badannya. Silinder itu sendiri berada di dalam blok. Kepala blok enjin dipasang di atas. Di sekeliling silinder terdapat rongga untuk penyejukan cecair.

Lokasi dan bilangan silinder

Jenis berikut adalah yang paling biasa pada masa ini:

• kedudukan empat atau enam silinder sebaris;
• enam silinder 90° V-kedudukan;
• Kedudukan berbentuk VR pada sudut yang lebih kecil;
• kedudukan bertentangan (omboh bergerak ke arah satu sama lain dari arah yang berbeza);
• Kedudukan W dengan 12 silinder.

Dalam susunan dalam talian yang mudah, silinder dan omboh disusun dalam satu baris berserenjang dengan aci engkol. Skim ini adalah yang paling mudah dan paling dipercayai.

Kepala silinder

Kepala dilekatkan pada blok dengan kancing atau bolt. Ia meliputi silinder dengan omboh dari atas, membentuk rongga tertutup - ruang pembakaran. Terdapat gasket di antara blok dan kepala. Kepala silinder juga menempatkan kereta api injap dan palam pencucuh.

Silinder

Omboh bergerak terus di dalam silinder enjin. Saiznya bergantung pada lejang omboh dan panjangnya. Silinder beroperasi pada tekanan dan suhu tinggi yang berbeza-beza. Semasa operasi, dinding tertakluk kepada geseran berterusan dan suhu sehingga 2500 ° C. Keperluan khas juga diletakkan pada bahan dan pemprosesan silinder. Ia diperbuat daripada besi tuang, keluli atau aloi aluminium. Permukaan bahagian mestilah bukan sahaja tahan lama, tetapi juga mudah diproses.

Permukaan kerja luar dipanggil cermin. Ia disadur krom dan digilap ke kemasan cermin untuk meminimumkan geseran dalam keadaan pelinciran terhad. Silinder dibuang bersama dengan blok atau dibuat dalam bentuk lengan boleh tanggal.

Bahagian alih KShM

Piston

Pergerakan omboh dalam silinder berlaku disebabkan oleh pembakaran campuran udara-bahan api. Tekanan dicipta yang bertindak pada mahkota omboh. Ia mungkin berbeza dalam bentuk dalam pelbagai jenis enjin. Dalam enjin petrol, bahagian bawah pada mulanya rata, kemudian mereka mula menggunakan struktur cekung dengan alur untuk injap. Dalam enjin diesel, udara dimampatkan terlebih dahulu di dalam kebuk pembakaran, bukan bahan api. Oleh itu, mahkota omboh juga mempunyai bentuk cekung, yang merupakan sebahagian daripada kebuk pembakaran.

Bentuk bahagian bawah adalah sangat penting untuk mencipta nyalaan yang betul untuk pembakaran campuran udara-bahan api.

Selebihnya omboh dipanggil skirt. Ini adalah sejenis panduan yang bergerak di dalam silinder. Bahagian bawah omboh atau skirt dibuat sedemikian rupa sehingga ia tidak bersentuhan dengan rod penyambung semasa pergerakannya.

Pada permukaan sisi piston terdapat alur atau alur untuk gelang omboh. Terdapat dua atau tiga cincin mampatan di atas. Mereka perlu untuk membuat mampatan, iaitu, mereka menghalang penembusan gas antara dinding silinder dan omboh. Cincin ditekan pada cermin, mengurangkan jurang. Di bahagian bawah terdapat alur untuk cincin pengikis minyak. Ia direka untuk mengeluarkan lebihan minyak dari dinding silinder supaya ia tidak memasuki kebuk pembakaran.

Gelang omboh, terutamanya gelang mampatan, beroperasi di bawah beban tetap dan suhu tinggi. Untuk pengeluarannya, bahan berkekuatan tinggi digunakan, seperti besi tuang beraloi yang disalut dengan kromium berliang.

Pin omboh dan rod penyambung

Rod penyambung dipasang pada omboh dengan pin omboh. Ia adalah bahagian silinder pepejal atau berongga. Pin dipasang di dalam lubang di omboh dan di bahagian atas kepala rod penyambung.

Terdapat dua jenis lampiran:

• kesesuaian tetap;
• dengan pendaratan terapung.

Yang paling popular ialah apa yang dipanggil "jari terapung". Untuk cincin pengunci pengikatnya digunakan. Tetap dipasang dengan muat gangguan. Kesesuaian haba biasanya digunakan.

Rod penyambung pula menyambungkan aci engkol ke omboh dan menghasilkan pergerakan putaran. Dalam kes ini, pergerakan salingan batang penghubung menggambarkan nombor lapan. Ia terdiri daripada beberapa elemen:

• batang atau pangkalan;
• kepala omboh (atas);
• kepala engkol (bawah).

Sesendal gangsa ditekan ke dalam kepala omboh untuk mengurangkan geseran dan melincirkan bahagian mengawan. Kepala engkol boleh dilipat untuk memastikan pemasangan mekanisme. Bahagian-bahagiannya dipadankan dengan sempurna antara satu sama lain dan dipasang dengan bolt dan kacang kunci. Galas rod penyambung dipasang untuk mengurangkan geseran. Mereka dibuat dalam bentuk dua pelapik keluli dengan kunci. Minyak dibekalkan melalui alur minyak. Galas disesuaikan dengan tepat kepada saiz sendi.

Bertentangan dengan kepercayaan popular, pelapik tidak berpusing bukan disebabkan oleh kunci, tetapi disebabkan oleh daya geseran antara permukaan luarnya dan kepala batang penyambung. Oleh itu, bahagian luar galas lengan tidak boleh dilincirkan semasa pemasangan.

Crankshaft

Crankshaft adalah bahagian yang kompleks, baik dari segi reka bentuk dan pengeluaran. Ia mengambil tork, tekanan dan beban lain dan oleh itu diperbuat daripada keluli kekuatan tinggi atau besi tuang. Aci engkol menghantar putaran dari omboh ke transmisi dan komponen kenderaan lain (seperti takal pemacu).

Aci engkol terdiri daripada beberapa komponen utama:

• leher orang asli;
• leher batang penyambung;
• pengimbang;
• pipi;
• batang;
• bebibir roda tenaga.

Reka bentuk aci engkol sebahagian besarnya bergantung kepada bilangan silinder dalam enjin. Dalam enjin sebaris empat silinder ringkas, terdapat empat jurnal rod penyambung pada aci engkol, di mana rod penyambung dengan omboh dipasang. Lima jurnal utama terletak di sepanjang paksi tengah aci. Ia dipasang pada galas blok silinder atau kotak engkol pada galas biasa (pelapis). Jurnal utama ditutup dari atas dengan penutup berbolted. Sambungan membentuk bentuk U.

Titik tumpu yang dimesin khas untuk memasang jurnal galas dipanggil katil.

Leher batang utama dan penghubung disambungkan oleh pipi yang dipanggil. Counterweight melembapkan getaran yang berlebihan dan memastikan pergerakan lancar aci engkol.

Jurnal aci engkol dirawat haba dan digilap untuk kekuatan tinggi dan kesesuaian yang tepat. Aci engkol juga sangat tepat seimbang dan berpusat untuk mengagihkan semua daya yang bertindak ke atasnya secara sama rata. Di kawasan tengah leher akar, di sisi sokongan, cincin separuh tujahan dipasang. Mereka perlu untuk mengimbangi pergerakan paksi.

Gear pemasaan dan takal pemacu aksesori enjin dipasang pada batang aci engkol.

Flywheel

Di bahagian belakang aci terdapat bebibir di mana roda tenaga dipasang. Ini adalah bahagian besi tuang, yang merupakan cakera besar. Oleh kerana jisimnya, roda tenaga mencipta inersia yang diperlukan untuk operasi aci engkol, dan juga menyediakan penghantaran tork seragam kepada penghantaran. Pada rim roda tenaga terdapat gelang gear (mahkota) untuk sambungan dengan pemula. Roda tenaga ini memutar aci engkol dan memacu omboh apabila enjin dihidupkan.

Mekanisme engkol, reka bentuk dan bentuk aci engkol kekal tidak berubah selama bertahun-tahun. Sebagai peraturan, hanya perubahan kecil struktur dibuat untuk mengurangkan berat, inersia dan geseran.