Daxili yanma mühərriki

Təsnifatı[redaktə | mənbəni redaktə et]
4-Silindrli mühərrikin güc ötürmə prinsipi 2-Gedişli mühərrikin iş prinsipi
DYM-inin aşağıdakı növləri vardır:

• 
  1.Termodinamiki xüsussiyətinə görə
  

-Otto mühərriki.
-Dizel mühərriki.

• 
  2. İş üsuluna görə
  

-İki gedişli,
-Dörd gedişli.

• 
  3. Hərəkət formasına görə:-Porşenli mühərrik (dirsəkli val, qol və porşenin kombinasiyası)
  

-Fırlanan porşenli mühərrik (məs. Vankel və ya sferik mühərrik),
-Xətti porşenli mühərrik,
-Dönən porşenli mühərrik (irəli-geri hərəkət),
-Mederer-mühərriki (porşen qol ilə birlikdə hazırlanır).

• 
  4.Silindrlərin sayına və quruluşuna görə
  

- Bir silindrli (1),
- Ardıcıl silindrli (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16),
-U formalı (4, 12, 16),
-V formalı (2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 24),
-VR formalı (5, 6, 8, 12, 16),
-W-mühərriki (3, 8, 12, 16, 18, 24),
-Y-mühərriki (3, 6, 12, 18, 24),
-H-mühərriki (16, 24, 40),
-X-mühərriki (16, 24),
-Boks formalı (2, 4, 6, 8, 12),
-Ulduz formalı (3, 5, 7, 9, 11),

• 
  5.Alışdırma üsuluna görə
  

-xaricidən alışdırma,
-daxildən alışdırma,
-öz-özünə alışdırma.
Tarixinə dair[redaktə | mənbəni redaktə et]
Lenoarın qaz mühərriki, 1860
Sənayeləşmə prosesinin genişlənməsi və buxar maşınlarından intensiv istifadə olunması mühəndisləri daha kiçik həcmli mühərrriklərin hazırlanması üzərində düşünməyə vadar edir. Bu baxımdan ilk dəfə olaraq qazla işləyən mühərriklərin ixtirası baş verir.Qaz mühərrikləri kiçik müəssisələr üçün nəzərdə tutulmuşdur. Qazla işləyən mühərriklər daxili yanma mühərriki olub, qazın silindrdə yanması zamanı əmələ gələn təzyiq nəticəsində porşenin itələnməsi ilə hərəkətə gətirilirdi. Gilizlərdə yüksək temperaturda baş verən iş, işçi hissələrin soyudulmasını və yağlanmasını tələb edirdi. Bu problem 1860-cı ildə belqiyalı mühəndis Jozef Lenoar (fransızca Joseph Etienne Lenoir) tərəfindən həll edilir. O, ilk qaz mühərrikini düzəldir. Mühərrik əsasən içərisində kolba yerləşdirilmiş silindrdən ibarət idi. Mühərrikin işləmə prinsipi buxar maşınları ilə oxşar idi. Fərq orasında idi ki, burada qaz sıxılmamış halda gah kolbanın altında, gah da üst tərəfində yandırılırdı. Yanma zamanı əmələ gələn qaz təzyiqi kolbanı irəli-geri hərəkət etdirərək dirsəkli valın köməyi ilə çarxı fırladırdı. Silindrin hər iki tərəfində qaz çıxması üçün deşik nəzərdə tutulmuşdur. Qazın yandırılması elektrik induksiya aparatının köməyi ilə yerinə yetirilirdi. Burada yenilik qaz qarışığının işçi kamerada partladılmasından ibarət idi. Apardığı sınaqlar nəticəsində Lenoara məlum olmuşdur ki, bu mühərrikin arabalarda tətbiqinin texniki baxımdan çoxlu çatışmamazlıqları vardır. Ancaq ağac qırıntılarından əldə edilmiş yanacaq baha olduğundan, benzin ilə işləyən mühərriklərin düzəldilməsi daha perspektivli idi. Benzinlə işləyən mühərriklərdə benzini işçi zonaya püskürtmək üçün karbüratorların düzəldilməsinə ehtiyac var idi. İlk benzinlə işləyən mühərrik 1863-cü ildə alman mühəndisi Otto (almanca Nicolaus August Otto) tərəfindən işlənmişdir. 1864-cü ildə o Eugen Langen ilə birlikdə ilk dəfə olaraq mühərrik hazırlayan firmanı "N. A. Otto & Cie" yaradır və qaz mühərriklərinin istehsalı ilə məşğul olur. Bu mühərrikin ixtirası ilə avtomobilin yaranması istiqamətində ilk addım atılmış olur. 1867-ci ildə Parisdə keçirilən dünya sərgisində Otto düzəltdiyi qaz mühərrikini nümayiş etdirir. O dövrdə məlum olan başqa mühərriklərlə müqayisədə Otto mühərriki təxminən 60% az yanacaq işlədirdi. 1876-ci ildə o dörd taktlı mühərrik düzəltməyə nail olur. Bu mühərrik bu gün texnikadan məlum olan daxili yanma mühərrikləri üçün əsas sayılır. 1884-cü ildə Otto qaz mühərrikləri üçün elektrik alışqanı ixtira edir. Bununla daxili yanma mühərriklərində başqa yanacaqlardan da istifadə etmək mümkün olur.


AVTOMOBIL NƏQLİYYAT VASİTƏLƏRİNİN KONSTRUKSİYASI VƏ NƏZƏRİYYISİ. I Hissə. AVTOMOBİL MÜHƏRRİKLƏRİNİN KONSRTUKSİYASI HAQQINDA ÜMUMİ MƏLUMAT. Daxili yanma mühərriklərinin ümumi quruluşu və iş prinsipi. Avtomobillərdə güc qurğusu kimi əsasən daxili yanma mühərrikləri istifadə olunur. Porşenli mühərriklərdə yanacağın yanması zamanı qazların porşenin irəli-geri hərəkəti dirsəkli valın fırlanma hırəkətinə çevirlir.Konstruksiyasına görə.Porşenli və rotorlu. Yanıcı qarışığın hazırlanma üsuluna görə.xarici yanıcaq qarışdırma və daxili yanacaq qarışdırma. Işci qarışığın alışdırılma üsuluna görə.məcburi alışdırma və özüalışan. Istifadə olunan yanacağın növünə görə.benzin,dizel və qaz mühərrikləri mövcuddur.Benzin-mühərrikləri—duru yanacaqla (benzin) işləyir və məcburi alışdırmalıdır Benzin mühərriklərinin karbüratorlu və püskürmə (injector) tipləti var.Karbüratorlu mühərriklərdə yanacaq karbüraror adlanan xüsusi qurğuda hava ilə qarışdırılaraq silindrlərə verir.Benzin püskürmə mühərriklərində yanacaq giriş kollektoruna və ya birbaşa silindrin daxilinə püskürülür. Dizel mühərrikləri – maye yanacaqla (dizel yanacağı) işləyir və hava ilə qarışma silindrin daxilində baş verir,sıxılma nəticəsində bu qarışıq özü alışır.Yanacaq verilişi forsunka vasitəsi ilə püskürməklə həyata keçirilir.Qaz mühərrikləri – mayeləşmiş və sıxılmış qazla işləyir.Mayeləşmiş qaz propan -butan qarşığından, sıxılmış qaz isə əsasən təbii metan qazından ibarətdir. Mayeləşmiş qaz neft emalı zavodlarında neftin emalı prosesində alınır.Qaz mühərrikin silindrlərinə verilməzdən qabaq qaz qarışdırıcısında hava ilə qarışdırılır.İş prinsipinə görə belə mühərriklər karbüratorlu və ya benzin püskürmə mühərriklərinə oxşardır. Qaz –dizel rejimində işləyən mühərriklər də mövcuddur. Daxili yanma mühərriki işlədikdə istifadə olunan yanacağın enerjisinin yalnız bir hissəsi səmərəli işə çevrilir ,qalan hissə ətraf mühitin “qızdırılmasına” sərf olunur. Hazırda buraxılan mühərriklərin faydalı iş əmsalı 40 -50 % təşkil edir. Daxili yanma mühərriklərinin f.i.ə.-nın artırılması sahəsində son zamanlar çox ciddi tədqiqatlar aparılır və yaxşı nailiyyətlər əldə edilib.bu iş hazırda da davam etdirilir. Porşenli benzin mühərrikləri Porşenli benzin mühərriklərinin əsas mexanizmi və sistemlərinə aşağıdakılar aiddir: çarxqolu –sürgüqollu mexanizmi;qazpaylama mexanizmi;qida sistemi işlənmiş qazların çıxış sistemi;alışdırma sistemi; soyutma sistemi;yağlama sistemi; elektrik işəsalma sistemi.Başlanğıc kimi dörd taktlı sikl üzrə işləyən bir silindrli sadə benzin mühərrikinə baxaq (şəkil 2.1) və onun iş prinsipini aydınlaşdıraq. Bu mühərrikin əsas hissəsi silindr 1 və onun başlığıdır 2. Silindr başlığı üstdən silindri örtür və sancaqlarda ona birləşdirilir. Silindrin içərsində porşen 4 yerləşir. Porşendə,xüsusi qanovcuqlarda porşen üzüklər yerləşdirilir.Mühərrikdə kompressiya yağsıyırıcı üzüklər olur. Kompressiya üzüklər silindrin daxili səthinin güzgüsü ,boyu sürüşərək mühərrikin işi zamanı yaranan qazların aşağı karterə keçməsinin qarşısını alır ,yağsıyırıcı üzüklər isə silindr divarlarından yağları sıyıraq işçi taktda onların silindrdə yanmasının qarşısını alır. Porşen sürgüqolu 5 vasitəsi ilə dirsəkli valın sürgüqolu boynu ilə birləşir. Dirsəkli valın sonuna böyük kütləli nazimçarx bərkidilir.Daxilolma klapanı 14 açıq olduqda daxilolma kanalı vasitəsi ilə silindrə yanıcı qarışıq benzin - hava qarışığı (birbaşa püskürməli mühərriklərdə silindrə hava daxil olur ,benzin isə birbaşa silindrə püskürülür) daxil olur, xaricetmə klapanından isə işlənmiş qazlar kənar olunur. Paylayıcı val fırlandıqda yumruqcuq 9 (ekssentrik) klapanları 14 və 11 açır. Yumrucuq klapanın ucluğu üstündən dikdə güclü yayların təsiri nəticəsində onlar kip bağlanır.Paylayıcı val mühərrikin valından 6 hərəkətə gətirilir.Benzin mühərriklərində işçi qarışıq alışdırma şamı 15 ilə olur.Alışdırma şamı silindrlər başlığının 2 deşiyə bağlanır. Alışdırma şamının odları arasında yaranan elektrik qığılcımı işçi alışdırır.İşçi qarışıq, silindrə daxil olan yanıcı qarışıqla silindrin daxilində qalan qalıq geniş qazların qarışığıdır.Dizel mühərriklərində forsunka yerləşdirilir,onun vasitəsi ilə yanacaq püskürülür.Porşen silindr daxilində irəli- geri hərəkət edir, irəli-geri hərəkətli çarxqolu sürgüqolu -mexanizminin köməyi ilə dirsəkli valın fırlanma hərəkətinə çevrilir.Bu çevrilməni nəzərdə alaq.Porşen barmaq vasitəsilə sürgüqoluna birləşir, sürgüqolu isə dirsəkli vala bağlanır. Beləliklə porşen dirsəkli vala qolu vasitəsi ilə birləşir,silindrdə işçi yanmasından yaranan və genişlənən təzyiq qüvvəsi sürgüqolu vasitəsi ilə vala ötürülür.Sürgüqolu silindrdə mürəkkəb hərəkət olur,onun yuxarı başlığı irəli, aşağı başlığı isə fırlanma hərəkəti edir.Şəkil 2.2-də bu və ya digər mühərrikin qiymətləndirmək üçün silindr və porşenin parametrləri (Vc və Vh - yanma kamerasının silindrin işçi həcmi,S – porşenin gedişi) göstərilmişdir. Porşenin dirsəkli valın oxundan ən çox kənarlaşdığı və ya yaxınlaşdığı vəziyyətləri müvafiq olaraq yuxarı və aşağı “ölü” nöqtələr adlanır (YÖN və AÖN).Porşenin bir “ölü” nöqtədən digər ölü nöqtəyə getdiyi zaman keçdiyi yol porşenin gedişi -S adlanır.YÖN-də yerləşən porşendən yuxarıda qalan həcm yanma kamerasının həcmi -Vc,porşenin YÖN-dən AÖN-ə hərəkəti zamanı boşaltdığı və ya “ölü” nöqtələr arasında qalan həcm isə silindrin işçi həcmi -Vh adlanır.Yanma kamerasının və silindrin işçi həcmlərinin cəmi silindrin tam həcmi adlanır: Va =Vh+ Vc Müərrikin işçi həcmi bütün silindrlərin işçi həcmlərinin cəmidir və sm3 və ya litrlə ölçülür. Sıxma dərəcəsi, 𝜺- silindrin tam həcminin yanma kamerasının həcminə nisbətidir, 𝜀 =Va/Vc Bu parametr porşen AÖN –dən YÖN -ə hərəkət etdikdə silindrin tam həcminin neçə dəfə azalmasını göstərir.Mühərrikin gücü və burucu momenti nazimçarx vasitəsi ilə avtomobilin tranmissiyasına ötürülür və beləliklə də avtomobilin transmissiyasına ötürülür və beləliklə də avt-bilin hərəkəti təmin edilir. Mühərrikin köməkçi aqreqatları da öz hərəkətini dirsəkli valdan (qabaq tərəfə birləşdirilmiş qasnaqlardan) alır.Müasir avt-bil mühərriklərində bir qayda olaraq -4,6,8 və hətta 12 silindr olur.İşçi həcm nə qədər böyük olarsa - mühərrikin uyğun olaraq bir o qədər gücü olar.Mühərrik boş işləmədə təqribən dəqiqədə 800-900 dövr tezliklə fırlanır (13-15 dövr/san).Avt-bilin orta və böyük hərəkət sürətləri dirsəkli valın dövrlər sayı dəqiqə 2000- 7000-ə qədər təşkil edir.Yarış avt-rin mühərrikləri 12000 dövr/dəq-yə qədər (saniyə 200 dövr) və daha çox sürətlənir.Porşen silindrlərdə çox böyük sürətlə hərəkət edir.Dirsəkli valın bir dövrü ərzində hər porşen yuxarı qalxır “dönür” və aşağı düşür (və ay əksinə - əvvələ sonra yuxarı ).Porşenlərin bir ölü nöqtəsi digərinə hərəkəti saniyənin yüzdə baş verir.Bununla bərabər silindrlərin daxilində işçi çox böyük tempuratur və təzyiq yaranır , mühərrik belə mürəkkəb şəraitində işləyir.Çox silindr mühərrikin işi prinsipcə bir silindrli mühərrikdən heç nə ilə fərqlənmir. MÜHƏRRİKİN İŞÇİ SİKİLİ. Dördtaktlı benzin mühərrikləri.Daxili yanma mühərriklərinin işi bir-birindən işçi sikli ilə fərqlənir.İşçi sikl-mühərrikin silindrləri periodik təkrarlanan ardıcıl işçi prosesləri(taktların) cəmidir.Porşenin bir gedişində silindrdə baş verən işçi proses takt deyilir.İşçi sikli təşkil edən taktların sayına görə mühərriklər iki növə bölünür. dörd taktlı-işçi sikl porşenin dörd gedişi də baş verir,iki taktlı-işçi sikl porşenin iki gedişi ərzində baş verir.Avt-rdə əsasən dörd taktlı, motosiklet mühərrikli qayıqlarda isə iki taktlı mühərriklər istifadə olunur. Dörd taktlı benzin mühərriklərində işçi sikl arasındakı taktlardan ibarətdir: sıxma- işçi qarışığın sıxılması;işçi gediş;xaricetməişlənmiş qazların xaric edilməsi. Birinci takt- daxilolma taktı, karbüratorlu mühərriklərdə yanıcı qarışığın ,benzinin bir başa püskürülmə sistemində və dizel mühərriklərində havanın daxil olması (şəkil 2.4, a). Yanıcı qarışıq- benzin hissəciklirərinin hava ilə müəyyən sürətdə qarışığıdır. Daxilolma taktında porşen N-dən AÖN-ə hərəkət edir, silindrin daxildə yaranır – təzyiq atmosfer təzyiqindən aşağı başa düşür. Təzyiqlər fərqi bir sıra amillərdən: daxilolma taktının müqavimətindən, dirsəkli valın yanma tezliyindən və s. asılıdır. Qarışığın daxil olması porşenin AÖN-ə çatmasına qədər davam edir. Mühərrikin birinci taktı ərzində dirsəkli val yarım dövr fırlanır. Daxilolma taktında silindrə daxil olan təzə hava boru xətlərinin qızmış divarları, silindrlərin divarı və başlığı ilə toxunaraq qızır.Buna görə də daxilolma taktının sonunda silindrdə temperaturu 40- 800 C-yə çatır. Silindrin yanıcı qarışıqda dolma əmsalı ilə xarakterizə edilir. Karbüratorlu mühərriklərdə dolma əmsalı 0.75-0.85 aralığında dəyişir,dizel mühərriklərində daxilolma taktında müqavimətin az olması səbəbindən dolma əmsalı 0.9 təşkil edir.Dolma əmsalı nə qədər böyük olarsa, mühərrik bir o qədər çox güc əldə edə bilər. Turboüfürməli mühərriklərdə silindrin dolmasını artırmaq üçün daxilolma taktında üfürmədən istifadə edilir və yanıcı qarışıq silindrə əlavə təzyiq altında vurulur. İkinci takt-sıxma taktı,işçi qarışığın sıxılması (şəkil 2.4,b).Sıxma taktın da porşen AÖN-dən YÖN-ə hərəkət edir.Hər iki klapan kip bağlı olduğundan işçi qarışıq sıxılır. Həcm azaldıqca təzyiq və temperatur artır. Benzin mühərriklərində sıxma taktının sonunda porşenin təzyiq 0.9-1.8 Mpa,temperatur isə 400-5000 C-yə şatır.Sıxma dərəcəsi-silindrin tam həcminin yanma kamerasının həcmindən neçə dəfə böyük olduğunu göstərir (Va / Vc). Benzin mühərriklərində sıxma taktının sonunda porşen üzərindəki həcm- 7-13 dəfə, dizel mühərriklərində 16-24 dəfə azalır.Sıxma dərəcəsi müəyyən hədd daxilində ,nə qədər yüksəkdirsə,yanacağın yanma enerjisi daha yaxşı istifadə edilir və uyğun olaraq mühərrikin f.i.ə daha yüksək olur.Sıxma taktı ərzində mühərrikin f.i.ə daha yüksək olur.Sıxma taktı ərzində mühərrikin dirsəkli valı növbəti yarım dövr fırlanır.Nəticədə , birinci taktın əvvəlindən ikinci taktın sonuna qədər o bir dövr fırlanmış olacaq.Üçüncü taktgenişlənmə ,işçi takt. Üçüncü taktda işçi qarışığın yanması nəticəsində istilik enerjisi (qazların kimyəvi enerjisi) mexaniki enerjiyə çevrilir.Genişlənən qazların təzyiqi porşenə,sonra isə sürgüqolu və çarxqolu vasitəs ilə dirsəkli vala ötürülür. Beləliklə,dirsəkli valı, nəticədə isə avtomobilin aparan təkərlərini fırlatmağa məcbur edən qüvvə yaranır. Sıxma taktının sonunda işçi qarışıq alışdırma şamının elektrodları arasında yaranan elektrik qığılcımı ilə alışır.İşçi taktın əvvəlində yanan qarışıq aktiv genişləndirməyə başlayır.Daxilolma və xaricetmə klapanları hələ ki,bağlı olduğu üçün genişlənən qazların yeganə yolu -hərəkət edə bilən porşenə təzyiq etmək olur.Benzin mühərriklərində təzyiq 4,0-6,0 Mpa-ya,yanmanın sonunda tempuratut 2200-2500 o C-yə çatır.Genişləmə taktında qazlar faydalı iş görür,buna görə də porşenin buna uyğun gedişi işçi gediş adlandırılır.Dördüncü taktxaricetmə taktı,işlənmiş qazların xaric edilməsi .Porşenin AÖN-dən Yön-yə hərəkəti zamanı xaricetmə klapanı açılır (daxilolma klapanı hələ ki,bağlı olur) və porşen işlənmiş qazları silindrdən atmosferə çıxarır. Benzin mühərriklərində işlənmiş qazların tempuraturu boş işləmə rejimində 900 o C-yə ,tam yükləmə rejimində 700-1000 o C – yə çatır. Mühərrikin dirsəkli valı –xaricetmə taktı ərzində yeni yarım dövr edir.O dörd takt ərzində iki tam dövr edir,yəni işçi sikl dirsəkli valın 720o fırlanması halında baş verir. Xaricetmə taktından sonra yeni iş sikli başlayır və hər şey təkrarlanır: daxilolma –sıxma –genişləmə -xaricetmə -və sairə.Göründüyü kimi mühərrikdə mexaniki faydalı iş yalnız bir takt ərzində -genişləmə taktında baş verir.Qalan üç takt köməkçi (xaricetmə,daxilolma və sıxma) adlandırılır və onlar ətalət hesabında fırlanan nazimçarxın kinetik enerjisi ilə yerinə yetirilir.Mühərrikin nazimçarxı -sürətlə fırlanaraq enerji toplayır,sonra isə bu enerji köməkçi taktlarda porşeni hərəkət etdirməyə istifadə olunur. Mühərriklərin parametrləri Güc- mühərrikin məhsuldarlığını qiymətləndirmək üçün əsas parametrdir. Mühərrikin gücü onun lahiyələndirilməsi zamanı hesablanır və praktiki sınaqla, son dəqiqələşmə ilə müəyyəm olunur.Mühərrikin gücü görülən işin,bu işin görülmə vaxtına nisbətini bildirir.Mühərrikin gücü at qüvvəsi –a.q. və kilovatla –kVt ölçülür.Xüsusi (litrlik) güc -mühərrikin işçi həcminin hər litrinə düşən gücüdür,(kVt/litr).Xüsusi yanacaq sərfi mühərrikin əldə etdiyi güc və yükləmə rejimi ilə əlaqədar göstəricisidir və mühərrikin bir saatlıq işi zamanı sərf etdiyi yanacağın kütləsinin, onun effektiv gücünə nisbəti ilə ölçülür ,q/(kVt . saat).Orta indikator təzyiqi-orta xüsusi gücün hesablanması və mühərriklərin müqayisəsi üçün istifadə olunur.Orta indikator təzyiqi – sikl ərzində porşenin bir gedişində qazların işinə bərabər şərti təzyiqdir.