สมมติว่าลูกชายของคุณถามคุณว่า “พ่อครับ มอเตอร์ที่น่าทึ่งที่สุดในโลกคืออะไร” คุณจะตอบเขาว่าอย่างไร? เครื่อง 1,000 แรงม้าจาก บูกัตติ เวย์รอน- หรือเครื่องยนต์ AMG turbo ใหม่? หรือ เครื่องยนต์โฟล์คสวาเก้นด้วยการซูเปอร์ชาร์จสองเท่า?

ช่วงนี้มีสิ่งประดิษฐ์เจ๋งๆ มากมาย และซุปเปอร์ชาร์จเจอร์และการฉีดยาก็ดูน่าทึ่งมาก... ถ้าคุณไม่รู้ เพราะเครื่องยนต์ที่น่าทึ่งที่สุดที่ฉันรู้จักนั้นผลิตในสหภาพโซเวียต และอย่างที่คุณเดาไว้ ไม่ใช่สำหรับ Lada แต่สำหรับรถถัง T-64 มันถูกเรียกว่า 5TDF และนี่คือข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งบางส่วน

มันเป็นห้าสูบซึ่งในตัวมันเองนั้นผิดปกติ มีลูกสูบ 10 อัน ก้านสูบ 10 อัน และเพลาข้อเหวี่ยง 2 อัน ลูกสูบเคลื่อนที่ในกระบอกสูบในทิศทางตรงกันข้าม: เข้าหากันก่อน จากนั้นจึงถอยกลับ เข้าหากันอีกครั้ง และอื่นๆ การนำไฟฟ้าออกจากทั้งสองอย่าง เพลาข้อเหวี่ยงเพื่อให้สะดวกต่อตัวถัง

เครื่องยนต์ทำงานเป็นรอบสองจังหวะและลูกสูบมีบทบาทเป็นสปูลวาล์วที่เปิดหน้าต่างไอดีและไอเสียนั่นคือไม่มีวาล์วหรือเพลาลูกเบี้ยว การออกแบบมีความชาญฉลาดและมีประสิทธิภาพ - วงจรสองจังหวะให้กำลังลิตรสูงสุด และการไล่อากาศแบบไหลตรง - คุณภาพสูงเติมกระบอกสูบ

นอกจากนี้ 5TDF ยังเป็นเครื่องยนต์ดีเซลแบบไดเร็กอินเจคชั่น ซึ่งจ่ายเชื้อเพลิงเข้าไปในช่องว่างระหว่างลูกสูบไม่นานก่อนที่จะถึงจุดสูงสุด นอกจากนี้ การฉีดยังดำเนินการโดยใช้หัวฉีดสี่หัวฉีดตามแนววิถีที่ยุ่งยากเพื่อให้แน่ใจว่าจะเกิดส่วนผสมได้ทันที

แต่นี่ยังไม่เพียงพอ เครื่องยนต์มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่มีการบิด - กังหันขนาดใหญ่และคอมเพรสเซอร์วางอยู่บนเพลาและมีการเชื่อมต่อทางกลกับเพลาข้อเหวี่ยงอันใดอันหนึ่ง มันยอดเยี่ยมมาก - ในโหมดเร่งความเร็ว คอมเพรสเซอร์ถูกหมุนขึ้นจากเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งกำจัดความล่าช้าของเทอร์โบ และเมื่อการไหลของก๊าซไอเสียหมุนกังหันอย่างเหมาะสม พลังงานจากมันจะถูกถ่ายโอนไปยังเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ (กังหันดังกล่าวเรียกว่ากังหันกำลัง)

นอกจากนี้เครื่องยนต์ยังมีเชื้อเพลิงหลายชนิดนั่นคือสามารถวิ่งด้วยน้ำมันดีเซล, น้ำมันก๊าด, เชื้อเพลิงการบิน, น้ำมันเบนซินหรือส่วนผสมใด ๆ

นอกจากนี้ยังมีวิธีแก้ปัญหาที่ไม่ธรรมดาอีกห้าสิบวิธี เช่น ลูกสูบคอมโพสิตที่มีส่วนเสริมเป็นเหล็กทนความร้อน และระบบหล่อลื่นบ่อแห้ง เช่นเดียวกับในรถแข่ง

เทคนิคทั้งหมดมีเป้าหมายสองประการ: ทำให้เครื่องยนต์มีขนาดกะทัดรัด ประหยัด และทรงพลังที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พารามิเตอร์ทั้งสามมีความสำคัญสำหรับรถถัง: พารามิเตอร์แรกช่วยอำนวยความสะดวกในการจัดวาง พารามิเตอร์ที่สองปรับปรุงความเป็นอิสระ และพารามิเตอร์ที่สามปรับปรุงความคล่องตัว

และผลลัพธ์ก็น่าประทับใจ: ด้วยความจุ 13.6 ลิตร ในรุ่นบังคับมากที่สุดเครื่องยนต์พัฒนามากกว่า 1,000 แรงม้า สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลในยุค 60 นี่เป็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ในแง่ของลิตรและกำลังโดยรวม เครื่องยนต์นั้นเหนือกว่ากองทัพอื่นหลายเท่า ฉันเห็นมันด้วยตัวเองและการจัดวางก็น่าทึ่งจริงๆ ชื่อเล่น "กระเป๋าเดินทาง" เหมาะกับมันมาก ฉันจะพูดว่า "กระเป๋าเดินทางที่อัดแน่น"

มันไม่ได้หยั่งรากเนื่องจากความซับซ้อนมากเกินไปและต้นทุนสูง กับพื้นหลังของ 5TDF ใด ๆ เครื่องยนต์ของรถยนต์– แม้กระทั่งจาก Bugatti Veyron – ดูเหมือนจะซ้ำซากอย่างไม่น่าเชื่อ และสิ่งที่แย่ก็คือเทคโนโลยีสามารถพลิกกลับและกลับไปสู่วิธีแก้ปัญหาที่เคยใช้กับ 5TDF: วงจรดีเซลสองจังหวะ, กังหันกำลัง, การฉีดหลายหัวฉีด

การกลับมาใช้เครื่องยนต์เทอร์โบครั้งใหญ่ได้เริ่มขึ้นแล้ว ซึ่งครั้งหนึ่งถือว่าซับซ้อนเกินไปสำหรับรถยนต์ที่ไม่ใช่รถสปอร์ต...

สิ่งประดิษฐ์นี้สามารถนำไปใช้ในการสร้างเครื่องยนต์ได้ เครื่องยนต์สันดาปภายในมีโมดูลกระบอกสูบอย่างน้อยหนึ่งโมดูล โมดูลประกอบด้วยเพลาซึ่งมีลูกเบี้ยวหลายแฉกตัวแรกติดตั้งอยู่ในแกนบนเพลา ลูกเบี้ยวหลายแฉกตัวที่สองที่อยู่ติดกัน และเฟืองขับเฟืองท้ายไปยังลูกเบี้ยวหลายแฉกตัวแรกสำหรับการหมุนรอบแกนใน ทิศทางย้อนกลับรอบเพลา กระบอกสูบของแต่ละคู่จะอยู่ตรงข้ามกับเพลาที่มีลูกเบี้ยว ลูกสูบในกระบอกสูบคู่หนึ่งเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา ลูกเบี้ยวหลายกลีบมี 3+n กลีบ โดยที่ n เป็นศูนย์หรือจำนวนเต็มคู่ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบในกระบอกสูบทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบหมุนไปยังเพลาผ่านการเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบกับพื้นผิวของลูกเบี้ยวด้วยกลีบทำงานหลายอัน ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการปรับปรุงคุณลักษณะการควบคุมแรงบิดและรอบเครื่องยนต์ 13 เงินเดือน f-ly, 8 ป่วย

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีการปรับปรุงการควบคุมรอบต่างๆ ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ การประดิษฐ์นี้ยังเกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีคุณสมบัติแรงบิดสูงกว่า เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ในรถยนต์โดยทั่วไปจะเป็นประเภทลูกสูบ ซึ่งลูกสูบจะแกว่งในกระบอกสูบเพื่อขับเคลื่อนเพลาข้อเหวี่ยงผ่านก้านสูบ มีข้อเสียมากมายในการออกแบบเครื่องยนต์ลูกสูบแบบดั้งเดิมด้วย กลไกข้อเหวี่ยงข้อเสียส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนที่แบบลูกสูบและก้านสูบ การออกแบบเครื่องยนต์จำนวนมากได้รับการพัฒนาเพื่อเอาชนะข้อจำกัดและข้อเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบข้อเหวี่ยงแบบดั้งเดิม การพัฒนาเหล่านี้ได้แก่ เครื่องยนต์โรตารีเช่น เครื่องยนต์ Wankel และเครื่องยนต์ที่ใช้ลูกเบี้ยวหรือลูกเบี้ยวแทนเพลาข้อเหวี่ยงเป็นอย่างน้อย และในบางกรณีก็ใช้ก้านสูบด้วย เครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งมีการอธิบายลูกเบี้ยวหรือลูกเบี้ยวแทนที่เพลาข้อเหวี่ยง ตัวอย่างเช่น ในคำขอรับสิทธิบัตรออสเตรเลียหมายเลข 17897/76 อย่างไรก็ตามในขณะที่เครื่องยนต์มีความก้าวหน้า ประเภทนี้ทำให้สามารถเอาชนะข้อเสียบางประการของเครื่องยนต์ลูกสูบแบบเดิมที่มีกลไกข้อเหวี่ยงได้ เครื่องยนต์ที่ใช้ลูกเบี้ยวหรือลูกเบี้ยวแทนเพลาข้อเหวี่ยงไม่ได้ใช้เต็มสเกล นอกจากนี้ยังมีกรณีของการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีลูกสูบที่เชื่อมต่อกันซึ่งเคลื่อนที่ตรงข้ามกัน คำอธิบายของอุปกรณ์ดังกล่าวมีอยู่ในคำขอรับสิทธิบัตรของออสเตรเลียหมายเลข 36206/84 อย่างไรก็ตาม ทั้งการเปิดเผยหัวข้อนี้หรือเอกสารที่คล้ายกันไม่ได้แนะนำว่าแนวคิดของลูกสูบประสานที่เคลื่อนที่ทวนสามารถใช้ร่วมกับสิ่งอื่นใดนอกเหนือจากนั้นได้ เพลาข้อเหวี่ยง- วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือการจัดหาเครื่องยนต์สันดาปภายในชนิดโรเตอร์แบบลูกเบี้ยวซึ่งสามารถปรับปรุงแรงบิดและอื่นๆ ประสิทธิภาพสูงการจัดการรอบเครื่องยนต์ วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งทำให้สามารถเอาชนะข้อเสียบางประการของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีอยู่ได้อย่างน้อย ในความหมายกว้างๆ การประดิษฐ์นี้จัดให้มีเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งรวมถึงโมดูลกระบอกสูบอย่างน้อยหนึ่งโมดูล โมดูลกระบอกสูบดังกล่าวประกอบด้วย: เพลาที่มีลูกเบี้ยวหลายกลีบตัวแรกติดตั้งในแนวแกนบนเพลา และลูกเบี้ยวหลายกลีบที่อยู่ติดกันตัวที่สองและ a เฟืองขับเฟืองท้ายไปที่ลูกเบี้ยวตัวแรกที่มีหลายกลีบเพื่อหมุนรอบแกนในทิศทางตรงกันข้ามรอบเพลา - กระบอกสูบอย่างน้อยหนึ่งคู่ กระบอกสูบของแต่ละคู่จะตั้งอยู่ตรงข้ามกับเพลาโดยมีลูกเบี้ยวซึ่งมีส่วนยื่นการทำงานหลายอันที่สอดอยู่ระหว่างกัน - ลูกสูบในแต่ละกระบอกสูบ ลูกสูบในกระบอกสูบคู่หนึ่งเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา โดยที่ลูกเบี้ยวหลายกลีบประกอบด้วยกลีบ 3+n โดยที่ n เป็นศูนย์หรือจำนวนเต็มคู่ และโดยที่การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบในกระบอกสูบทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบหมุนไปยังเพลาผ่านการเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบกับพื้นผิวของลูกเบี้ยวหลายกลีบ เครื่องยนต์สามารถประกอบด้วยโมดูลกระบอกสูบได้ตั้งแต่ 2 ถึง 6 โมดูลและกระบอกสูบสองคู่ต่อโมดูลกระบอกสูบ กระบอกสูบคู่สามารถตั้งทำมุม 90 o ซึ่งกันและกันได้ ข้อดีคือ แต่ละลูกเบี้ยวมีสามแฉก และแต่ละกลีบไม่สมมาตร ข้อต่อลูกสูบแบบแข็งประกอบด้วยก้านสูบสี่เส้นที่ยื่นระหว่างลูกสูบคู่หนึ่งโดยมีก้านสูบที่มีระยะห่างเท่ากันรอบขอบลูกสูบ โดยก้านสูบจะมีบูชนำมาให้ สามารถติดตั้งเฟืองท้ายภายในเครื่องยนต์ด้วยลูกเบี้ยวหมุนถอยหลังหรือที่ด้านนอกของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์อาจจะเป็นเครื่องยนต์สองจังหวะ นอกจากนี้ การเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบกับพื้นผิวของลูกเบี้ยวหลายกลีบยังดำเนินการผ่าน แบริ่งลูกกลิ้งซึ่งอาจจะมี แกนทั่วไปหรือแกนของพวกมันสามารถชดเชยสัมพันธ์กันกับแกนลูกสูบได้ จากที่กล่าวมาข้างต้น เพลาข้อเหวี่ยงและก้านสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบธรรมดาจะถูกแทนที่ด้วยเพลาเชิงเส้นและลูกเบี้ยวหลายกลีบในเครื่องยนต์ตามการประดิษฐ์ การใช้ลูกเบี้ยวแทนการจัดเรียงก้านสูบ/เพลาข้อเหวี่ยงช่วยให้สามารถควบคุมตำแหน่งลูกสูบระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น สามารถขยายระยะเวลาที่ลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายบน (TDC) ได้ ต่อไปจาก คำอธิบายโดยละเอียด ตามการประดิษฐ์นี้ แม้จะมีกระบอกสูบสองกระบอกอยู่ในกระบอกสูบอย่างน้อยหนึ่งคู่ แต่ในความเป็นจริงแล้ว อุปกรณ์ลูกสูบและกระบอกสูบแบบออกฤทธิ์สองครั้งนั้นถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระบอกสูบที่อยู่ตรงข้ามกันซึ่งมีลูกสูบเชื่อมต่อถึงกัน การเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบที่แข็งแกร่งยังช่วยลดการบิดเบี้ยวและลดการสัมผัสกันระหว่างผนังกระบอกสูบกับลูกสูบ จึงช่วยลดแรงเสียดทาน การใช้ลูกเบี้ยวหมุนทวนสองตัวทำให้ได้แรงบิดที่สูงกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิมๆ เนื่องจากทันทีที่ลูกสูบเริ่มจังหวะกำลัง ลูกสูบจะมีข้อได้เปรียบทางกลสูงสุดเหนือกลีบของลูกเบี้ยว เมื่อพิจารณาถึงรายละเอียดเฉพาะเจาะจงมากขึ้นของเครื่องยนต์สันดาปภายในตามการประดิษฐ์ เครื่องยนต์ดังกล่าว ดังที่ระบุไว้ข้างต้น จะมีโมดูลกระบอกสูบอย่างน้อยหนึ่งโมดูล แนะนำให้ใช้เครื่องยนต์ที่มีโมดูลกระบอกสูบเดียว แม้ว่าเครื่องยนต์จะมีโมดูลได้สองถึงหกโมดูลก็ตาม ในมอเตอร์ที่มีหลายโมดูล เพลาเดียวจะผ่านโมดูลทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นองค์ประกอบเดียวหรือเป็นชิ้นส่วนเพลาที่เชื่อมต่อถึงกัน ในทำนองเดียวกัน บล็อกกระบอกสูบของเครื่องยนต์ที่มีหลายโมดูลสามารถประกอบเข้าด้วยกันหรือแยกกันก็ได้ โมดูลกระบอกสูบมักจะมีกระบอกสูบหนึ่งคู่ อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์ตามการประดิษฐ์นี้สามารถมีกระบอกสูบได้สองคู่ต่อโมดูล ในโมดูลกระบอกสูบที่มีกระบอกสูบสองคู่ โดยปกติแล้วแต่ละคู่จะอยู่ที่มุม 90° ซึ่งกันและกัน สำหรับลูกเบี้ยวหลายกลีบในเครื่องยนต์ตามการประดิษฐ์ ลูกเบี้ยวสามกลีบเป็นที่ต้องการมากกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถจุดระเบิดได้หกรอบต่อการหมุนลูกเบี้ยวในเครื่องยนต์สองจังหวะ อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์อาจมีลูกเบี้ยวที่มีกลีบห้า, เจ็ด, เก้ากลีบหรือมากกว่านั้นก็ได้ กลีบลูกเบี้ยวอาจไม่สมมาตรเพื่อควบคุมความเร็วของลูกสูบที่ระยะเฉพาะของรอบ ตัวอย่างเช่น เพื่อเพิ่มระยะเวลาที่ลูกสูบยังคงอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายบน (TDC) หรือจุดศูนย์กลางตายด้านล่าง (BDC) ผู้เชี่ยวชาญในศิลปวิทยาการแขนงนี้ประมาณไว้ว่าการเพิ่มระยะเวลาที่จุดศูนย์กลางตายด้านบน (TDC) ปรับปรุงการเผาไหม้ ในขณะที่การเพิ่มระยะเวลาที่จุดศูนย์กลางจุดตายด้านล่าง (BDC) ปรับปรุงการไล่ออก ด้วยการปรับความเร็วลูกสูบโดยใช้โปรไฟล์การทำงาน ยังสามารถปรับความเร่งของลูกสูบและการใช้แรงบิดได้อีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งนี้ทำให้สามารถรับแรงบิดได้ทันทีหลังจากจุดศูนย์ตายบนมากกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบแบบเดิมที่มีกลไกข้อเหวี่ยง คุณสมบัติการออกแบบอื่นๆ ที่เกิดจากความเร็วลูกสูบแบบแปรผัน ได้แก่ การควบคุมความเร็วการเปิดของรูที่สัมพันธ์กับความเร็วการปิด และการควบคุมความเร็วการอัดที่สัมพันธ์กับความเร็วการเผาไหม้ ลูกเบี้ยวหลายกลีบที่หนึ่งอาจถูกติดไว้กับก้านโดยวิธีการใดๆ ที่รู้จักในศิลปวิทยาการแขนงนี้ อีกทางหนึ่ง เพลาและลูกเบี้ยวตัวแรกที่มีหลายกลีบสามารถผลิตเป็นองค์ประกอบเดียวได้ การเข้าเกียร์แบบเฟืองท้ายซึ่งช่วยให้หมุนย้อนกลับของลูกเบี้ยวหลายกลีบตัวแรกและตัวที่สองได้ ยังซิงโครไนซ์การหมุนถอยหลังของลูกเบี้ยวอีกด้วย วิธีการเปลี่ยนเกียร์แบบเฟืองลูกเบี้ยวอาจเป็นวิธีการใดๆ ที่รู้จักในศิลปวิทยาการแขนงนี้ ตัวอย่างเช่น เฟืองดอกจอกอาจติดตั้งบนพื้นผิวตรงข้ามของลูกเบี้ยวตัวแรกและตัวที่สองโดยมีตัวเชื่อมหลายอันโดยมีอย่างน้อยหนึ่งเฟืองอยู่ระหว่างนั้น ควรติดตั้งเกียร์ที่ตรงข้ามกันสองตัว องค์ประกอบรองรับที่เพลาหมุนได้อย่างอิสระนั้นมีไว้สำหรับเฟืองรองรับซึ่งมีข้อดีบางประการ การมีเพศสัมพันธ์แบบแข็งของลูกสูบโดยทั่วไปจะมีแท่งเชื่อมต่ออย่างน้อยสองอันซึ่งติดตั้งอยู่ระหว่างพวกมันและยึดไว้กับพื้นผิวด้านล่างของลูกสูบที่อยู่ติดกับขอบนอก ควรใช้ก้านสูบสี่อันโดยเว้นระยะห่างเท่ากันรอบขอบลูกสูบ โมดูลกระบอกสูบประกอบด้วยบูชไกด์สำหรับก้านสูบที่เชื่อมต่อระหว่างลูกสูบ โดยทั่วไปแล้ว บูชไกด์จะได้รับการกำหนดค่าเพื่อให้ก้านสูบเคลื่อนที่ด้านข้างได้ในขณะที่ลูกสูบขยายและหดตัว การสัมผัสระหว่างลูกสูบกับพื้นผิวลูกเบี้ยวช่วยลดการสั่นสะเทือนและการสูญเสียแรงเสียดทาน มีแบริ่งลูกกลิ้งที่ด้านล่างของลูกสูบเพื่อสัมผัสกับพื้นผิวลูกเบี้ยวแต่ละตัว ควรสังเกตว่าการเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบรวมถึงลูกสูบคู่เคลื่อนที่ทวนช่วยให้มีช่องว่างระหว่างพื้นที่สัมผัสของลูกสูบ (ไม่ว่าจะเป็นแบริ่งลูกกลิ้งแคร่หรือสิ่งที่คล้ายกัน) และพื้นผิวลูกเบี้ยว ปรับแล้ว นอกจากนี้ วิธีการสัมผัสนี้ไม่จำเป็นต้องมีร่องหรือสิ่งที่คล้ายกันที่พื้นผิวด้านข้างของลูกเบี้ยวเพื่อสร้างก้านสูบแบบดั้งเดิม เช่นเดียวกับในกรณีของเครื่องยนต์บางรุ่นที่มีการออกแบบคล้ายกัน ลักษณะนี้เครื่องยนต์ที่มีการออกแบบคล้ายกันเมื่อเร่งความเร็วเกินทำให้เกิดการสึกหรอและมีเสียงรบกวนมากเกินไป ข้อเสียเหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกกำจัดออกไปในการประดิษฐ์นี้ เครื่องยนต์ตามการประดิษฐ์อาจเป็นแบบสองจังหวะหรือสี่จังหวะ ในกรณีแรก ส่วนผสมเชื้อเพลิงมักจะมาพร้อมกับการอัดบรรจุอากาศมากเกินไป อย่างไรก็ตาม สามารถใช้เชื้อเพลิงและอากาศร่วมกันในเครื่องยนต์สี่จังหวะได้ โมดูลกระบอกสูบตามการประดิษฐ์นี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องอัดอากาศหรือแก๊สได้ด้วย ลักษณะอื่นของกลไกของการประดิษฐ์สอดคล้องกับสิ่งที่เป็นที่รู้จักโดยทั่วไปในศิลปวิทยาการแขนงนี้ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าต้องใช้น้ำมันแรงดันต่ำมากเท่านั้นในการเข้าเกียร์เฟืองท้ายของลูกเบี้ยวหลายกลีบ จึงช่วยลดการสูญเสียพลังงานผ่านปั้มน้ำมัน นอกจากนี้ส่วนประกอบอื่นๆ ของเครื่องยนต์ เช่น ลูกสูบ อาจได้รับน้ำมันจากการกระเซ็น ในเรื่องนี้ควรสังเกตด้วยว่าการฉีดพ่นน้ำมันลงบนลูกสูบโดยใช้ แรงเหวี่ยงยังทำหน้าที่ระบายความร้อนให้กับลูกสูบอีกด้วย ข้อดีของมอเตอร์ตามการประดิษฐ์มีดังต่อไปนี้ มอเตอร์มีการออกแบบที่กะทัดรัดและมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อย - เครื่องยนต์สามารถทำงานในทิศทางใดก็ได้เมื่อใช้ลูกเบี้ยวที่มีการฉายภาพการทำงานแบบสมมาตรหลายแบบ - เครื่องยนต์เบากว่าเครื่องยนต์ทั่วไป เครื่องยนต์ลูกสูบด้วยกลไกข้อเหวี่ยง - เครื่องยนต์ผลิตและประกอบได้ง่ายกว่าเครื่องยนต์ทั่วไป
- การหยุดทำงานของลูกสูบนานขึ้นซึ่งเกิดขึ้นได้จากการออกแบบเครื่องยนต์ทำให้สามารถใช้อัตราส่วนการอัดที่ต่ำกว่าปกติได้
- ชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ เช่น ก้านสูบของเพลาลูกสูบ-ข้อเหวี่ยง ได้ถูกกำจัดออกไปแล้ว ข้อดีเพิ่มเติมของเครื่องยนต์ตามการประดิษฐ์เนื่องจากการใช้ลูกเบี้ยวหลายกลีบมีดังต่อไปนี้: ลูกเบี้ยวสามารถผลิตได้ง่ายกว่าเพลาข้อเหวี่ยง; ลูกเบี้ยวไม่ต้องการน้ำหนักถ่วงเพิ่มเติม และลูกเบี้ยวทำงานเป็นสองเท่าเหมือนมู่เล่ จึงทำให้เคลื่อนไหวได้มากขึ้น เมื่อพิจารณาการประดิษฐ์ในความหมายกว้างแล้ว ตอนนี้เราให้ตัวอย่างเฉพาะของการประดิษฐ์โดยอ้างอิงกับรูปเขียนที่แนบมาด้วย ซึ่งถูกอธิบายโดยย่อด้านล่าง มะเดื่อ. 1. ภาพตัดขวางของเครื่องยนต์สองจังหวะ รวมถึงโมดูลกระบอกสูบหนึ่งชุดที่มีหน้าตัดตามแนวแกนกระบอกสูบและหน้าตัดที่เกี่ยวข้องกับเพลาเครื่องยนต์ มะเดื่อ. 2. ส่วนหนึ่งของภาพตัดขวางตามเส้น A-A ของรูปที่. 1. มะเดื่อ 3. ส่วนหนึ่งของภาพตัดขวางตามเส้น B-B ของรูปที่. 1 แสดงรายละเอียดส่วนล่างของลูกสูบ มะเดื่อ. 4. กราฟแสดงตำแหน่งของจุดเฉพาะบนลูกสูบเมื่อข้ามกลีบลูกเบี้ยวที่ไม่สมมาตรอันใดอันหนึ่ง มะเดื่อ. 5. ส่วนหนึ่งของภาพตัดขวางของเครื่องยนต์สองจังหวะอีกเครื่องหนึ่ง รวมถึงโมดูลกระบอกสูบหนึ่งชุดที่มีหน้าตัดในระนาบของเพลากลางของเครื่องยนต์ มะเดื่อ. 6. มุมมองสิ้นสุดของหนึ่งในบล็อกเกียร์ของเครื่องยนต์ที่แสดงในรูปที่ 5. มะเดื่อ 7. มุมมองแผนผังของส่วนหนึ่งของเครื่องยนต์ โดยแสดงลูกสูบที่สัมผัสกับลูกเบี้ยวสามกลีบซึ่งหมุนในทิศทางตรงกันข้าม มะเดื่อ. 8. ส่วนหนึ่งของลูกสูบที่มีแบริ่งสัมผัสกับลูกเบี้ยวออฟเซ็ต ตำแหน่งที่เหมือนกันบนตัวเลขจะมีหมายเลขเหมือนกัน ในรูป 1 แสดงเครื่องยนต์สองจังหวะ 1 รวมถึงโมดูลกระบอกสูบหนึ่งชุดซึ่งมีกระบอกสูบหนึ่งคู่ประกอบด้วยกระบอกสูบ 2 และ 3 กระบอกสูบ 2 และ 3 มีลูกสูบ 4 และ 5 ซึ่งเชื่อมต่อถึงกันด้วยก้านสูบสี่อัน ซึ่งสองอันมองเห็นได้ที่ตำแหน่ง 6a และ 6b . เครื่องยนต์ 1 ยังมีเพลากลาง 7 ซึ่งเชื่อมต่อลูกเบี้ยวที่มีส่วนยื่นการทำงานสามอันเข้าด้วยกัน จริงๆ แล้ว Cam 9 นั้นเหมือนกับ Cam 8 ดังแสดงในรูป เนื่องจากลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายบนหรือจุดศูนย์กลางตายล่าง ลูกสูบ 4 และ 5 หน้าสัมผัส 8 และ 9 ผ่านแบริ่งลูกกลิ้งตำแหน่งซึ่งโดยทั่วไปจะระบุด้วยตำแหน่ง 10 และ 11 คุณสมบัติการออกแบบอื่น ๆ ของเครื่องยนต์ 1 ได้แก่ เสื้อน้ำ 12, หัวเทียน 13 และ 14, บ่อน้ำมัน 15, เซ็นเซอร์ 16 ปั๊มน้ำมันและเพลาบาลานซ์ 17 และ 18 ตำแหน่งของพอร์ตไอดีจะถูกระบุโดยตำแหน่ง 19 และ 20 ซึ่งสอดคล้องกับตำแหน่งของพอร์ตไอเสียด้วย ในรูป เลข 2 แสดงลูกเบี้ยว 8 และ 9 โดยละเอียดยิ่งขึ้น พร้อมด้วยเพลา 7 และเฟืองท้าย ซึ่งจะอธิบายโดยย่อ ภาพตัดขวางที่แสดงไว้ในรูปที่ 2, ที่ถูกหมุน 90 o เทียบกับรูปที่ 1 และกลีบลูกเบี้ยวอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับตำแหน่งที่แสดงไว้ในรูปที่ 1. เฟืองท้ายหรือซิงโครไนซ์รวมถึงมุมเอียง เกียร์ 21 บนลูกเบี้ยวแรก 8, เฟืองบายศรี 22 บนลูกเบี้ยวที่สอง 9 และเฟืองขับ 23 และ 24 เฟืองขับ 23 และ 24 รองรับโดยส่วนรองรับเฟือง 25 ซึ่งติดอยู่กับตัวเรือนเพลา 26 เรือนเพลา 26 ควรเป็นส่วนหนึ่งของโมดูลกระบอกสูบ ในรูป 2 ยังแสดงมู่เล่ 27, รอก 28 และลูกปืน 29-35 ลูกเบี้ยวตัวแรก 8 เป็นส่วนสำคัญกับเพลา 7 ลูกเบี้ยวตัวที่สอง 9 สามารถหมุนในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกเบี้ยว 8 ได้ แต่จะถูกควบคุมตามเวลาการหมุนของลูกเบี้ยว 8 ด้วยเฟืองท้าย ในรูป 3 แสดงด้านล่างของลูกสูบ 5 ที่แสดงไว้ในรูปที่ 1 เพื่อแนะนำรายละเอียดของแบริ่งลูกกลิ้ง ในรูป 3 แสดงลูกสูบ 5 และเพลา 36 ที่ขยายระหว่างบอส 37 และ 38 แบริ่งลูกกลิ้ง 39 และ 40 ถูกติดตั้งบนเพลา 36 ซึ่งสอดคล้องกับแบริ่งลูกกลิ้งตามที่ระบุโดยตัวเลข 10 และ 11 ในรูปที่ 1. แท่งเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อถึงกันสามารถเห็นได้ในหน้าตัดในรูปที่ 3 หนึ่งในนั้นระบุด้วยตำแหน่ง 6a แสดงไว้คือข้อต่อซึ่งแท่งเชื่อมต่อระหว่างกันผ่านเข้าไป ซึ่งอันหนึ่งถูกระบุที่ 41 แม้ว่ารูปที่ 3 ถูกผลิตขึ้นมาบนมาตราส่วนที่มีขนาดใหญ่กว่ารูปที่ ตามหมายเลข 2 ตามมาว่าแบริ่งลูกกลิ้ง 39 และ 40 สามารถสัมผัสกับพื้นผิว 42 และ 43 ของลูกเบี้ยว 8 และ 9 (รูปที่ 2) ระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ การทำงานของเครื่องยนต์ 1 สามารถประเมินได้จากรูปที่ 1. การเคลื่อนที่ของลูกสูบ 4 และ 5 จากซ้ายไปขวาระหว่างจังหวะกำลังในกระบอกสูบ 2 ทำให้เกิดการหมุนของลูกเบี้ยว 8 และ 9 ผ่านการสัมผัสกับลูกปืนลูกกลิ้ง 10 เป็นผลให้เกิดเอฟเฟกต์ "กรรไกร" การหมุนของลูกเบี้ยว 8 ทำให้เกิดการหมุนของเพลา 7 ในขณะที่การหมุนย้อนกลับของลูกเบี้ยว 9 ยังทำให้เกิดการหมุนของลูกเบี้ยว 7 ด้วยการใช้ชุดเฟืองท้าย (ดูรูปที่ 2) ด้วยการกระทำแบบกรรไกร ทำให้ได้รับแรงบิดมากขึ้นในช่วงจังหวะกำลังมากกว่าเครื่องยนต์แบบเดิม โดยแท้จริงแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ/อัตราส่วนระยะชักของลูกสูบแสดงไว้ในรูปที่ 1 สามารถมุ่งมั่นเพื่อให้ได้พื้นที่การกำหนดค่าที่ใหญ่ขึ้นอย่างมากในขณะที่ยังคงรักษาแรงบิดที่เพียงพอ คุณสมบัติการออกแบบอีกประการหนึ่งของเครื่องยนต์ตามการประดิษฐ์ แสดงในรูปที่ 1 คือว่าห้องข้อเหวี่ยงที่เท่ากันนั้นถูกผนึกไว้กับกระบอกสูบ ซึ่งแตกต่างจากเครื่องยนต์สองจังหวะทั่วไป ทำให้สามารถใช้เชื้อเพลิงได้โดยไม่ต้องใช้น้ำมัน ซึ่งช่วยลดส่วนประกอบที่เครื่องยนต์ปล่อยออกสู่อากาศ การควบคุมความเร็วลูกสูบและระยะเวลาที่จุดศูนย์กลางเดดบน (TDC) และจุดศูนย์กลางเดดล่าง (BDC) เมื่อใช้กลีบลูกเบี้ยวที่ไม่สมมาตรแสดงไว้ในรูปที่ 4. มะเดื่อ 4 คือกราฟของจุดเฉพาะบนลูกสูบขณะที่มันแกว่งไปมาระหว่างจุดกึ่งกลาง 45, จุดศูนย์กลางตายบน (TDC) 46 และจุดศูนย์กลางตายล่าง (BDC) 47 ต้องขอบคุณกลีบของลูกเบี้ยวที่ไม่สมมาตร ความเร็วของลูกสูบจึงสามารถ จะถูกปรับ ขั้นแรก ลูกสูบยังคงอยู่ที่ศูนย์ตายบน 46 เป็นระยะเวลานานขึ้น การเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วของลูกสูบที่ตำแหน่ง 48 ช่วยให้แรงบิดสูงขึ้นในระหว่างจังหวะการเผาไหม้ในขณะที่มากขึ้น ความเร็วต่ำลูกสูบในตำแหน่ง 49 ที่จุดสิ้นสุดของจังหวะการเผาไหม้ช่วยให้สามารถปรับรูได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในทางกลับกันมากขึ้น ความเร็วสูง ลูกสูบที่จุดเริ่มต้นของจังหวะการอัด 50 ช่วยให้ปิดได้เร็วขึ้นเพื่อการประหยัดเชื้อเพลิงที่ดีขึ้น ในขณะที่ความเร็วลูกสูบต่ำที่จุดสิ้นสุด 51 ของจังหวะนี้ให้ประโยชน์ทางกลมากกว่า ในรูป ภาพที่ 5 แสดงเครื่องยนต์สองจังหวะอีกเครื่องหนึ่งที่มีโมดูลสูบเดียว เครื่องยนต์จะแสดงเป็นภาพตัดขวางบางส่วน อันที่จริง บล็อกเครื่องยนต์ครึ่งหนึ่งถูกถอดออกเพื่อเผยให้เห็นภายในเครื่องยนต์ ภาพตัดขวางเป็นระนาบที่ขนานกับแกนของเพลาเครื่องยนต์กลาง (ดูด้านล่าง) ดังนั้นบล็อกเครื่องยนต์จึงถูกแบ่งตามแนวกึ่งกลาง อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบเครื่องยนต์บางอย่างจะแสดงเป็นภาพตัดขวางด้วย เช่น ลูกสูบ 62 และ 63, แบริ่งบอส 66 และ 70, ลูกเบี้ยวสามกลีบ 60 และ 61 และบุชชิ่ง 83 ที่เกี่ยวข้องกับลูกเบี้ยว 61 รายการทั้งหมดเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง เครื่องยนต์ 52 (รูปที่ 5) ประกอบด้วยบล็อก 53, ฝาสูบ 54 และ 55 และกระบอกสูบ 56 และ 57 มีหัวเทียนรวมอยู่ในแต่ละฝาสูบ แต่ไม่ได้แสดงไว้ในภาพวาดเพื่อความชัดเจน เพลา 58 สามารถหมุนได้ในบล็อก 53 และได้รับการสนับสนุนโดยแบริ่งลูกกลิ้ง ซึ่งหนึ่งในนั้นระบุไว้ที่ 59 เพลา 58 มีลูกเบี้ยวสามกลีบแรก 60 ติดอยู่กับนั้น ลูกเบี้ยวตั้งอยู่ติดกับลูกเบี้ยวสามกลีบ 61 ที่หมุน ในทิศทางตรงกันข้าม เครื่องยนต์ 52 ประกอบด้วยลูกสูบคู่ที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา 62 ในกระบอกสูบ 56 และ 63 ในกระบอกสูบ 57 ลูกสูบ 62 และ 63 เชื่อมต่อกันด้วยก้านสูบสี่อันซึ่งสองอันระบุที่ 64 และ 65 (ก้านสูบ 64 และ 65 อยู่ในที่แตกต่างกัน ระนาบจากส่วนที่เหลือของภาพตัดขวาง ในทำนองเดียวกัน จุดสัมผัสของก้านสูบและลูกสูบ 62 และ 63 ไม่อยู่ในระนาบเดียวกันกับส่วนที่เหลือของภาพตัดขวาง โดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับเครื่องยนต์ที่แสดงในรูปที่ 1 -3) สะพาน 53a ขยายออกไปภายในบล็อก 53 และรวมถึงรูที่แท่งเชื่อมต่อทะลุผ่าน สะพานนี้ยึดก้านสูบและลูกสูบให้อยู่ในแนวเดียวกับแกนของโมดูลกระบอกสูบ แบริ่งลูกกลิ้งจะถูกสอดไว้ระหว่างด้านล่างของลูกสูบและพื้นผิวของลูกเบี้ยวทั้งสามกลีบ สำหรับลูกสูบ 62 จะมีการติดตั้งบอสรองรับ 66 ไว้ที่ด้านล่างของลูกสูบ ซึ่งรองรับเพลา 67 สำหรับแบริ่งลูกกลิ้ง 68 และ 69 แบริ่ง 68 สัมผัสกับลูกเบี้ยว 60 ในขณะที่แบริ่ง 69 สัมผัสกับลูกเบี้ยว 61 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลูกสูบ 63 มีตัวมันเองเหมือนกันกับบอสรองรับ 70 ที่มีเพลาและลูกปืน ในมุมมองของหัวหน้าฝ่ายสนับสนุน 70 ควรสังเกตด้วยว่าสะพาน 53b มีช่องเปิดที่สอดคล้องกันเพื่อให้หัวหน้าฝ่ายสนับสนุนผ่านได้ สะพาน 53a มีช่องเปิดที่คล้ายกัน แต่ส่วนของสะพานที่แสดงในภาพวาดนั้นอยู่ในระนาบเดียวกันกับแท่งเชื่อมต่อ 64 และ 65 การหมุนย้อนกลับของลูกเบี้ยว 61 ที่สัมพันธ์กับลูกเบี้ยว 60 จะดำเนินการโดยเฟืองท้าย 71 ติดตั้งที่ด้านนอกของเสื้อสูบ โครงสร้าง 72 มีไว้เพื่อยึดและหุ้มส่วนประกอบเกียร์ ในรูป 5 ตัวเรือน 72 จะแสดงในหน้าตัดขวาง ในขณะที่เกียร์ 71 และเพลา 58 จะไม่แสดงในหน้าตัดขวาง เฟืองขับ 71 รวมถึงซันเกียร์ 73 บนเพลา 58 ซันเกียร์ 73 สัมผัสกับเฟืองขับ 74 และ 75 ซึ่งในทางกลับกันจะสัมผัสกับเฟืองดาวเคราะห์ 76 และ 77 เฟืองดาวเคราะห์ 76 และ 77 นั้น เชื่อมต่อผ่านเพลา 78 และ 79 กับเฟืองดาวเคราะห์ชุดที่สอง 80 และ 81 ซึ่งติดตั้งด้วยซันเกียร์ 73 บนบุชชิ่ง 83 บุชชิ่ง 83 เป็นแบบโคแอกเชียลเทียบกับเพลา 58 และปลายส่วนปลายของบุชชิ่งติดอยู่กับลูกเบี้ยว 61 เฟืองขับ 74 และ 75 ถูกติดไว้บนเพลา 84 และ 85, เพลาถูกรองรับโดยตลับลูกปืนในเรือน 72 ส่วนหนึ่งของชุดเฟือง 71 ถูกแสดงไว้ในรูปที่ 6. มะเดื่อ 6 เป็นมุมมองปลายของก้าน 58 ตามที่มองจากด้านล่างสุดของรูปที่ 5. ในรูปที่ 6 มองเห็นเกียร์ซันเกียร์ 73 อยู่ใกล้กับเพลา 57 แสดงเกียร์ขับ 74 เมื่อสัมผัสกับเฟืองดาวเคราะห์ 76 บนเพลา 78 รูปนี้ยังแสดงเฟืองดาวเคราะห์ดวงที่สอง 76 บนเพลา 78 รูปนี้ยังแสดงเฟืองดาวเคราะห์ดวงที่สอง 80 ที่สัมผัสกันด้วย พร้อมซันเกียร์ 32 บนบุชชิ่ง 83 จากรูปที่. 6 ตามมาด้วยการหมุนตามเข็มนาฬิกา เช่น เพลา 58 และเฟืองอาทิตย์ 73 มีผลกระทบแบบไดนามิกต่อการหมุนทวนเข็มนาฬิกาของเฟืองอาทิตย์ 82 และปลอก 83 ผ่านเฟืองเฟือง 74 และเฟืองดาวเคราะห์ 76 และ 80 ดังนั้น ลูกเบี้ยว 60 และ 61 จึงสามารถหมุนได้ ในทิศทางตรงกันข้าม คุณสมบัติการออกแบบอื่นๆ ของเครื่องยนต์ที่แสดงในรูปที่ 5 และหลักการทำงานของมอเตอร์เหมือนกับมอเตอร์ที่แสดงในรูปที่ 1 และ 2 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แรงขับลงของลูกสูบจะส่งแรงกดเหมือนกรรไกรไปที่ลูกเบี้ยว ซึ่งอาจส่งผลให้มีการหมุนถอยหลังผ่านการเปลี่ยนเกียร์ ควรเน้นย้ำว่าในขณะที่อยู่ในเครื่องยนต์ดังรูปที่. 5 เกียร์ธรรมดาใช้ในเฟืองท้าย สามารถใช้เกียร์เอียงได้ ในทำนองเดียวกัน เกียร์ธรรมดาสามารถใช้ในขบวนเฟืองท้ายที่แสดงไว้ในรูปที่ 1 และ 2 เครื่องยนต์ ในเครื่องยนต์ที่แสดงตัวอย่างไว้ในรูปที่ 1-3 และ 5 แกนของแบริ่งลูกกลิ้งอยู่ในแนวเดียวกันซึ่งสัมผัสกับพื้นผิวของลูกเบี้ยวโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาสามแบบ เพื่อปรับปรุงลักษณะแรงบิดให้ดียิ่งขึ้น สามารถชดเชยแกนของแบริ่งลูกกลิ้งได้ เครื่องยนต์ที่มีลูกเบี้ยวออฟเซ็ตซึ่งสัมผัสกับแบริ่งถูกแสดงแผนผังไว้ในรูปที่ 7. รูปนี้ซึ่งเป็นมุมมองตามแนวเพลากลางของเครื่องยนต์ แสดงให้เห็นลูกเบี้ยว 86 ลูกเบี้ยวหมุนทวน 87 และลูกสูบ 88 ลูกสูบ 88 มีบอสรองรับ 89 และ 90 ซึ่งมีแบริ่งลูกกลิ้ง 91 และ 92 , ตลับลูกปืนจะแสดงเมื่อสัมผัสกับกลีบทำงาน 93 และ 99 ตามลำดับ ของลูกเบี้ยวที่มีกลีบทำงาน 86 และ 87 ตามลำดับ จากรูปที่ 7 ตามมาว่าแกน 95 และ 96 ของตลับลูกปืน 91 และ 92 จะถูกชดเชยสัมพันธ์กันและสัมพันธ์กับแกนลูกสูบ เมื่อแบริ่งอยู่ห่างจากแกนลูกสูบในระยะหนึ่ง แรงบิดจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้น ข้อได้เปรียบทางกล- รายละเอียดของลูกสูบอีกตัวหนึ่งที่มีตลับลูกปืนออฟเซ็ตที่ด้านล่างของลูกสูบถูกแสดงไว้ในรูปที่ 8. ลูกสูบ 97 แสดงพร้อมลูกปืน 98 และ 99 อยู่ในเรือน 100 และ 101 ที่ด้านล่างของลูกสูบ โดยเป็นไปตามที่ว่าแกน 102 และ 103 ของตลับลูกปืน 98 และ 99 ถูกเยื้องกัน แต่ไม่ถึงขอบเขตเดียวกันกับตลับลูกปืนในรูปที่ 7. ตามมาด้วยการแยกตลับลูกปืนที่มากขึ้น ดังแสดงในรูป 7 เพิ่มแรงบิด รูปลักษณ์เฉพาะของการประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์สองจังหวะ ควรสังเกตว่า หลักการทั่วไปหมายถึงเครื่องยนต์สองและสี่จังหวะ มันถูกบันทึกไว้ด้านล่างว่าการเปลี่ยนแปลงและการดัดแปลงหลายอย่างสามารถเกิดขึ้นกับเครื่องยนต์ดังที่แสดงไว้ในตัวอย่างข้างต้นโดยไม่แยกออกจากขอบเขตและขอบเขตของการประดิษฐ์

ไม่ใช่เรื่องเกินจริงที่จะกล่าวว่าอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองส่วนใหญ่ในปัจจุบันติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีการออกแบบหลากหลายโดยใช้แนวคิดการทำงานที่แตกต่างกัน ยังไงก็ตามหากจะพูดถึง การขนส่งทางถนน- ในบทความนี้เราจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน มันคืออะไร หน่วยนี้ทำงานอย่างไร ข้อดีและข้อเสียคืออะไร คุณจะพบคำตอบโดยการอ่าน

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าเชื้อเพลิง (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) เผาไหม้ในปริมาณการทำงานที่จัดสรรเป็นพิเศษภายในตัวเครื่องเอง โดยเปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล

ส่วนผสมการทำงานที่เข้าสู่กระบอกสูบของเครื่องยนต์นั้นถูกบีบอัด หลังจากการจุดระเบิดโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ ก แรงดันเกินก๊าซที่บังคับให้ลูกสูบกลับคืนสู่สภาพเดิม ตำแหน่งเริ่มต้น- สิ่งนี้จะสร้างวงจรการทำงานที่คงที่ซึ่งแปลงพลังงานจลน์เป็นแรงบิดโดยใช้กลไกพิเศษ

จนถึงปัจจุบัน อุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถมีได้สามประเภทหลัก:

• มักเรียกว่าปอด
• หน่วยกำลังสี่จังหวะช่วยให้ได้ค่ากำลังและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
• ด้วยคุณสมบัติด้านพลังงานที่เพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ยังมีการดัดแปลงวงจรพื้นฐานอื่น ๆ ที่ทำให้สามารถปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่างของโรงไฟฟ้าประเภทนี้ได้

ข้อดีของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ต่างจากหน่วยกำลังที่มีห้องภายนอก เครื่องยนต์สันดาปภายในมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ สิ่งสำคัญคือ:

• ขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น
• มากกว่า ประสิทธิภาพสูงพลัง;
• ค่าประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุด

ควรสังเกตว่าเมื่อพูดถึงเครื่องยนต์สันดาปภายในว่านี่คืออุปกรณ์ที่ในกรณีส่วนใหญ่อนุญาตให้ใช้งานได้ ประเภทต่างๆเชื้อเพลิง. นี่อาจเป็นน้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันธรรมชาติหรือน้ำมันก๊าด หรือแม้แต่ไม้ธรรมดา

ลัทธิสากลนิยมดังกล่าวทำให้แนวคิดเครื่องยนต์นี้ได้รับความนิยม การจำหน่ายอย่างแพร่หลาย และความเป็นผู้นำระดับโลกอย่างแท้จริง

ทัศนศึกษาประวัติศาสตร์โดยย่อ

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในมีอายุย้อนกลับไปถึงการสร้างหน่วยลูกสูบโดยชาวฝรั่งเศส de Rivas ในปี 1807 ซึ่งใช้ไฮโดรเจนในสถานะรวมตัวของก๊าซเป็นเชื้อเพลิง และถึงแม้ว่าตั้งแต่นั้นมาอุปกรณ์เครื่องยนต์สันดาปภายในจะมีการเปลี่ยนแปลงและดัดแปลงที่สำคัญ แต่แนวคิดพื้นฐานของสิ่งประดิษฐ์นี้ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

เครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะเครื่องแรกเปิดตัวในปี พ.ศ. 2419 ในประเทศเยอรมนี ในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ 19 ในรัสเซียได้มีการพัฒนาคาร์บูเรเตอร์ซึ่งทำให้สามารถจ่ายน้ำมันเบนซินให้กับกระบอกสูบเครื่องยนต์ได้

และในช่วงปลายศตวรรษก่อนหน้านั้นวิศวกรชาวเยอรมันผู้โด่งดังได้เสนอแนวคิดในการจุดไฟส่วนผสมที่ติดไฟได้ภายใต้ความกดดันซึ่งทำให้ลักษณะพลังงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของหน่วยประเภทนี้ ซึ่งก่อนหน้านั้นยังเหลือสิ่งที่ปรารถนาอีกมาก ตั้งแต่นั้นมา การพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ดำเนินไปตามเส้นทางของการปรับปรุง ความทันสมัย ​​และการแนะนำการปรับปรุงต่างๆ เป็นหลัก

ประเภทและประเภทของเครื่องยนต์สันดาปภายในหลัก

อย่างไรก็ตามประวัติศาสตร์กว่า 100 ปีของหน่วยประเภทนี้ทำให้สามารถพัฒนาโรงไฟฟ้าหลักหลายประเภทที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงภายในได้ พวกเขาแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในองค์ประกอบของที่ใช้เท่านั้น ส่วนผสมการทำงานแต่ยังรวมถึงคุณสมบัติการออกแบบ

เครื่องยนต์เบนซิน

ตามชื่อ หน่วยในกลุ่มนี้ใช้น้ำมันเบนซินประเภทต่างๆ เป็นเชื้อเพลิง

ในทางกลับกัน โรงไฟฟ้าดังกล่าวมักจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:

• คาร์บูเรเตอร์. ในอุปกรณ์ดังกล่าวส่วนผสมของเชื้อเพลิงจะถูกเสริมด้วยมวลอากาศก่อนเข้าสู่กระบอกสูบ อุปกรณ์พิเศษ(คาร์บูเรเตอร์). หลังจากนั้นจึงจุดไฟโดยใช้ประกายไฟไฟฟ้า ในบรรดาตัวแทนที่โดดเด่นที่สุดของประเภทนี้คือรุ่น VAZ ซึ่งเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นประเภทคาร์บูเรเตอร์มาเป็นเวลานานมาก
• การฉีด นี่เป็นระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบผ่านท่อร่วมและหัวฉีดแบบพิเศษ มันสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งทางกลไกหรือทางพิเศษ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์- ระบบที่มีประสิทธิผลมากที่สุดถือเป็นระบบทางตรง ฉีดตรง"คอมมอนเรล". ติดตั้งในรถยนต์สมัยใหม่เกือบทั้งหมด

การฉีด เครื่องยนต์เบนซินโดยทั่วไปถือว่าประหยัดกว่าและให้มากกว่า ประสิทธิภาพสูง- อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของหน่วยดังกล่าวสูงกว่ามาก และการบำรุงรักษาและการใช้งานก็ยากกว่ามาก

เครื่องยนต์ดีเซล

ในช่วงรุ่งสางของการมีอยู่ของหน่วยประเภทนี้ เรามักจะได้ยินเรื่องตลกเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายในว่านี่เป็นอุปกรณ์ที่กินน้ำมันเบนซินเหมือนม้า แต่เคลื่อนที่ช้ากว่ามาก ด้วยการประดิษฐ์เครื่องยนต์ดีเซล เรื่องตลกนี้จึงสูญเสียความเกี่ยวข้องไปบางส่วน สาเหตุหลักมาจากน้ำมันดีเซลสามารถวิ่งโดยใช้เชื้อเพลิงได้มากกว่ามาก คุณภาพต่ำ- ซึ่งหมายความว่าจะมีราคาถูกกว่าน้ำมันเบนซินมาก

หลัก ความแตกต่างพื้นฐานการเผาไหม้ภายในคือการไม่มีการบังคับจุดระเบิด ส่วนผสมเชื้อเพลิง- น้ำมันดีเซลถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบโดยใช้หัวฉีดพิเศษและเชื้อเพลิงแต่ละหยดจะถูกจุดติดเนื่องจากแรงดันของลูกสูบ พร้อมทั้งคุณประโยชน์ เครื่องยนต์ดีเซลนอกจากนี้ยังมีข้อเสียหลายประการ ในหมู่พวกเขามีดังต่อไปนี้:

• มาก พลังงานน้อยลงเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าน้ำมันเบนซิน
• ขนาดและน้ำหนักที่ใหญ่
• ความยากลำบากในการสตาร์ทภายใต้สภาพอากาศและสภาพอากาศที่รุนแรง
• แรงบิดไม่เพียงพอและมีแนวโน้มที่จะสูญเสียกำลังอย่างไม่ยุติธรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วค่อนข้างสูง

นอกจากนี้การซ่อมเครื่องยนต์ ประเภทดีเซลตามกฎแล้วมีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าการปรับหรือฟื้นฟูการทำงานของหน่วยน้ำมันเบนซินมาก

เครื่องยนต์แก๊ส

แม้จะมีราคาถูกของก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง แต่การออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้แก๊สนั้นมีความซับซ้อนมากกว่าอย่างไม่เป็นสัดส่วนซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมากในราคาของหน่วยโดยรวมโดยเฉพาะการติดตั้งและการใช้งาน

บน โรงไฟฟ้าชนิดที่คล้ายกันเป็นของเหลวหรือ ก๊าซธรรมชาติเข้าสู่กระบอกสูบผ่านระบบกระปุกเกียร์ ท่อร่วม และหัวฉีดแบบพิเศษ การจุดระเบิดของส่วนผสมเชื้อเพลิงเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับในหน่วยคาร์บูเรเตอร์เบนซิน - ด้วยความช่วยเหลือของหัวเทียนไฟฟ้าที่เล็ดลอดออกมาจากหัวเทียน

เครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทรวม

น้อยคนนักที่จะรู้เกี่ยวกับ ระบบรวมน้ำแข็ง. มันคืออะไรและใช้ที่ไหน?

แน่นอนว่าเราไม่ได้กำลังพูดถึงรถยนต์ไฮบริดสมัยใหม่ที่วิ่งได้ทั้งเชื้อเพลิงและมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องยนต์ผสมการเผาไหม้ภายในมักเรียกว่าหน่วยดังกล่าวที่รวมองค์ประกอบต่างๆ หลักการต่างๆ ระบบเชื้อเพลิง- ที่สุด ตัวแทนที่โดดเด่นตระกูลของเครื่องยนต์ดังกล่าวเป็นหน่วยแก๊สดีเซล ในนั้นส่วนผสมของเชื้อเพลิงจะเข้าสู่บล็อกของเครื่องยนต์สันดาปภายในในลักษณะเดียวกับในหน่วยแก๊ส แต่เชื้อเพลิงไม่ได้ถูกจุดด้วยความช่วยเหลือของการปล่อยกระแสไฟฟ้าจากเทียน แต่ด้วยส่วนการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงดีเซล เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไป

การบำรุงรักษาและซ่อมแซมเครื่องยนต์สันดาปภายใน

แม้จะมีการดัดแปลงค่อนข้างหลากหลาย แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดก็มีการออกแบบและวงจรพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะดำเนินการบำรุงรักษาและซ่อมแซมเครื่องยนต์สันดาปภายในคุณภาพสูง จำเป็นต้องรู้โครงสร้างของเครื่องยนต์อย่างละเอียด เข้าใจหลักการทำงาน และสามารถระบุปัญหาได้ แน่นอนว่าในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องศึกษาการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างรอบคอบ ประเภทต่างๆเข้าใจจุดประสงค์ของชิ้นส่วน ส่วนประกอบ กลไกและระบบบางอย่างด้วยตนเอง นี่ไม่ใช่งานง่าย แต่น่าตื่นเต้นมาก! และที่สำคัญคือมีความจำเป็น

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับจิตใจที่อยากรู้อยากเห็นที่ต้องการเข้าใจความลึกลับและความลับของเกือบทุกอย่างอย่างอิสระ ยานพาหนะหลักการโดยประมาณ แผนภาพเครื่องยนต์สันดาปภายในแสดงในรูปภาพด้านบน

ดังนั้นเราจึงพบว่าหน่วยกำลังนี้คืออะไร

ไดอะแกรมทั้งหมดเปิดใน ขนาดเต็มเมื่อคลิก

การจราจรที่กำลังจะมาถึง

ลักษณะเฉพาะ ดีเซลสองจังหวะศาสตราจารย์ ปีเตอร์ ฮอฟบาวเออร์ ผู้อุทิศชีวิต 20 ปีในการทำงานให้กับบริษัท Volkswagen มีลูกสูบ 2 ตัวในกระบอกสูบเดียวที่เคลื่อนเข้าหากัน และชื่อยืนยันสิ่งนี้: ลูกสูบตรงข้าม กระบอกสูบตรงข้าม (OPOC) - ลูกสูบตรงข้าม, กระบอกสูบตรงข้าม

รูปแบบที่คล้ายกันนี้ถูกนำมาใช้ในการบินและการสร้างรถถังในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่น บน Junkers ของเยอรมันหรือรถถัง T-64 ของโซเวียต ความจริงก็คือในเครื่องยนต์สองจังหวะแบบดั้งเดิมหน้าต่างทั้งสองสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซถูกบล็อกโดยลูกสูบหนึ่งอันและในเครื่องยนต์ที่มีลูกสูบตรงข้ามหน้าต่างทางเข้าจะอยู่ในโซนจังหวะของลูกสูบหนึ่งตัวและหน้าต่างไอเสียในจังหวะ โซนที่สอง การออกแบบนี้ช่วยให้คุณเปิดหน้าต่างไอเสียได้เร็วขึ้นและช่วยทำความสะอาดห้องเผาไหม้จากก๊าซไอเสียได้ดีขึ้น และปิดล่วงหน้าเพื่อประหยัดส่วนผสมในการทำงานจำนวนหนึ่งซึ่งมักจะโยนเข้าไปในท่อไอเสียในเครื่องยนต์สองจังหวะ

จุดเด่นของการออกแบบของอาจารย์คืออะไร? ในตำแหน่งตรงกลาง (ระหว่างกระบอกสูบ) ของเพลาข้อเหวี่ยง โดยให้บริการลูกสูบทั้งหมดในคราวเดียว การตัดสินใจครั้งนี้นำไปสู่การออกแบบก้านสูบที่ค่อนข้างซับซ้อน มีคู่หนึ่งในวารสารเพลาข้อเหวี่ยงแต่ละอันและลูกสูบด้านนอกมีก้านสูบคู่หนึ่งที่อยู่ทั้งสองด้านของกระบอกสูบ รูปแบบนี้ทำให้สามารถผ่านเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งอันได้ (เครื่องยนต์รุ่นก่อนมี 2 อันอยู่ที่ขอบเครื่องยนต์) และสร้างยูนิตขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา ในเครื่องยนต์สี่จังหวะ การไหลเวียนของอากาศในกระบอกสูบนั้นมั่นใจได้โดยลูกสูบเอง ในเครื่องยนต์ OPOC - เทอร์โบชาร์จ เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น มอเตอร์ไฟฟ้าจะช่วยเร่งกังหันอย่างรวดเร็ว ซึ่งในบางโหมดจะกลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่

ต้นแบบที่สร้างขึ้นสำหรับกองทัพโดยไม่คำนึงถึง มาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมด้วยน้ำหนัก 134 กิโลกรัม พัฒนา 325 แรงม้า มีการเตรียมเวอร์ชันพลเรือนด้วย - โดยมีพลังน้อยกว่าประมาณร้อย ตามที่ผู้สร้างระบุ ขึ้นอยู่กับรุ่น เครื่องยนต์ OROS นั้นเบากว่าเครื่องยนต์ดีเซลอื่น ๆ ที่มีกำลังเทียบเท่ากัน 30–50% และมีขนาดกะทัดรัดกว่าสองถึงสี่เท่า แม้จะมีความกว้าง (นี่น่าประทับใจที่สุด การวัดมิติ) OROS มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของหนึ่งในขนาดกะทัดรัดที่สุด หน่วยรถยนต์ในโลก - Fiat Twinair สองสูบ

มอเตอร์ OPOC - ตัวอย่าง การออกแบบโมดูลาร์: บล็อกสองสูบสามารถจัดเป็นหน่วยหลายสูบได้โดยการเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้า- เมื่อไร พลังเต็มเปี่ยมไม่จำเป็น เพื่อประหยัดเชื้อเพลิงสามารถปิดโมดูลหนึ่งหรือหลายโมดูลได้ ต่างจากเครื่องยนต์ทั่วไปที่มีกระบอกสูบแบบเปลี่ยนได้ ซึ่งเพลาข้อเหวี่ยงจะเคลื่อนที่ได้แม้กระทั่งลูกสูบ "พัก" ก็สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียทางกลได้ ฉันสงสัยว่าสถานการณ์เป็นอย่างไรกับประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย? นักพัฒนาซอฟต์แวร์ต้องการหลีกเลี่ยงปัญหานี้อย่างเงียบๆ เห็นได้ชัดว่าตำแหน่งของจักรยานสองจังหวะมักจะอ่อนแอที่นี่

มื้ออาหารแยกกัน

อีกตัวอย่างหนึ่งของการย้ายออกจากความเชื่อดั้งเดิม Carmelo Scuderi ละเมิดกฎอันศักดิ์สิทธิ์ของเครื่องยนต์สี่จังหวะ: กระบวนการทำงานทั้งหมดจะต้องเกิดขึ้นในกระบอกสูบเดียวอย่างเคร่งครัด นักประดิษฐ์แบ่งวงจรระหว่างสองกระบอกสูบ โดยอันหนึ่งรับผิดชอบในการดูดส่วนผสมและการบีบอัด ส่วนอันที่สองรับผิดชอบจังหวะการจ่ายกำลังและไอเสีย ในเวลาเดียวกัน เครื่องยนต์สี่จังหวะแบบดั้งเดิมที่เรียกว่าเครื่องยนต์แบบแยกรอบ (SCC - Split Cycle Combustion) ทำงานด้วยการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงเพียงครั้งเดียว ซึ่งเร็วกว่าสองเท่า

นี่คือวิธีการทำงานของมอเตอร์นี้ ในกระบอกสูบแรก ลูกสูบจะอัดอากาศและส่งไปยังช่องต่อ วาล์วจะเปิดขึ้น หัวฉีดจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง และส่วนผสมจะพุ่งเข้าสู่กระบอกสูบที่สองภายใต้แรงกดดัน การเผาไหม้จะเริ่มขึ้นเมื่อลูกสูบเคลื่อนลงด้านล่าง ต่างจากเครื่องยนต์ Otto ที่ส่วนผสมจะติดไฟเร็วกว่าลูกสูบถึงจุดศูนย์กลางตายด้านบนเล็กน้อย ดังนั้นส่วนผสมที่เผาไหม้จึงไม่รบกวนลูกสูบที่เคลื่อนที่เข้าหามันในระยะแรกของการเผาไหม้ แต่ในทางกลับกันจะผลักมัน ผู้สร้างเครื่องยนต์สัญญาว่าจะให้กำลังเฉพาะ 135 แรงม้า ปริมาณการทำงานต่อลิตร ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยการลดการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายลงอย่างมากเนื่องจากการเผาไหม้ของส่วนผสมมีประสิทธิภาพมากขึ้น - ตัวอย่างเช่น การลดปริมาณ NOx ลง 80% เมื่อเทียบกับตัวบ่งชี้เดียวกันสำหรับ เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดั้งเดิม- ในเวลาเดียวกัน พวกเขาอ้างว่า SCC ประหยัดกว่าเครื่องยนต์ธรรมดาที่มีกำลังเท่ากันถึง 25% อย่างไรก็ตาม กระบอกสูบที่เพิ่มขึ้นหมายถึงมวลที่เพิ่มขึ้น ขนาดที่เพิ่มขึ้น และการสูญเสียแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น ฉันไม่อยากจะเชื่อเลย... โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเรายกตัวอย่างเครื่องยนต์ซูเปอร์ชาร์จเจเนอเรชั่นใหม่ที่ผลิตภายใต้คติประจำใจคือการลดขนาด

อย่างไรก็ตาม มีการคิดค้นแผนการกู้คืนและการอัดบรรจุอากาศแบบเดิม "ในขวดเดียว" ที่เรียกว่า Air-Hybrid สำหรับเครื่องยนต์นี้ ในระหว่างการเบรกด้วยเครื่องยนต์ กระบอกสูบจังหวะจะปิด (วาล์วปิด) และกระบอกอัดจะเติมอากาศอัดในอ่างเก็บน้ำพิเศษ ในระหว่างการเร่งความเร็วจะเกิดสิ่งตรงกันข้าม: กระบอกอัดไม่ทำงานและอากาศที่สะสมไว้จะถูกสูบเข้าไปในอันที่ใช้งานอยู่ - เป็นการอัดบรรจุอากาศแบบซุปเปอร์ชาร์จ ที่จริงแล้วด้วยรูปแบบนี้โหมดนิวแมติกแบบเต็มจะไม่ถูกแยกออกเมื่ออากาศดันลูกสูบเพียงอย่างเดียว

พลังจากอากาศ

ศาสตราจารย์ Lino Guzzella ก็ใช้แนวคิดเรื่องการสะสมเช่นกัน อากาศอัดในถังแยก: วาล์วตัวใดตัวหนึ่งจะเปิดเส้นทางจากกระบอกสูบไปยังห้องเผาไหม้ ไม่อย่างนั้นก็เป็น เครื่องยนต์ธรรมดาด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์ รถต้นแบบถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครื่องยนต์ 0.75 ลิตร โดยนำเสนอเพื่อทดแทน... เครื่องยนต์สำลักตามธรรมชาติ 2 ลิตร

เพื่อประเมินประสิทธิผลของการสร้างสรรค์นักพัฒนาต้องการเปรียบเทียบกับหน่วยพลังงานไฮบริด ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยการประหยัดเชื้อเพลิงที่ใกล้เคียงกัน (ประมาณ 33%) การออกแบบของ Guzzella ช่วยเพิ่มต้นทุนของเครื่องยนต์เพียง 20% - การติดตั้งก๊าซและไฟฟ้าที่ซับซ้อนมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นเกือบสิบเท่า อย่างไรก็ตาม ในตัวอย่างทดสอบ ประหยัดเชื้อเพลิงได้ไม่มากเนื่องจากการอัดบรรจุมากเกินไปจากกระบอกสูบ แต่เนื่องจากการกระจัดของเครื่องยนต์เล็กน้อย แต่อากาศอัดยังคงมีแนวโน้มในการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบทั่วไป: สามารถใช้เพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ในโหมด "สตาร์ท-ดับ" หรือเพื่อขับรถด้วยความเร็วต่ำ

ลูกบอลกำลังหมุน หมุน...

ท่ามกลางความไม่ธรรมดา ไอซ์มอเตอร์ Herbert Hüttlin มีการออกแบบที่โดดเด่นที่สุด: ลูกสูบและห้องเผาไหม้แบบดั้งเดิมถูกวางไว้ภายในลูกบอล ลูกสูบเคลื่อนที่ได้หลายทิศทาง ประการแรก เข้าหากัน สร้างห้องเผาไหม้ระหว่างกัน นอกจากนี้ พวกมันยังเชื่อมต่อกันเป็นคู่เป็นบล็อก ติดตั้งบนแกนเดียวและหมุนไปตามวิถีโคจรที่ยากลำบากซึ่งระบุโดยแหวนรองรูปวงแหวน ตัวเรือนบล็อกลูกสูบถูกรวมเข้ากับเกียร์ที่ส่งแรงบิดไปยังเพลาเอาท์พุต

เนื่องจากการเชื่อมต่อที่เข้มงวดระหว่างบล็อก เมื่อห้องเผาไหม้หนึ่งเต็มไปด้วยส่วนผสม ก๊าซไอเสียจะถูกปล่อยไปยังอีกห้องหนึ่งพร้อมกัน ดังนั้นในการหมุนบล็อกลูกสูบ 180 องศาจะมีรอบ 4 จังหวะเกิดขึ้น เลี้ยวเต็ม- สองรอบการทำงาน

สาธิตเครื่องยนต์ทรงกลมครั้งแรกที่ เจนีวา มอเตอร์โชว์ดึงดูดความสนใจของทุกคน แนวคิดนี้น่าสนใจอย่างแน่นอน - คุณสามารถดูการทำงานของแบบจำลอง 3 มิติได้เป็นเวลาหลายชั่วโมงโดยพยายามคิดว่าระบบนี้ทำงานอย่างไร อย่างไรก็ตาม ความคิดที่สวยงามต้องตามมาด้วยรูปลักษณ์ที่เป็นโลหะ และนักพัฒนายังไม่ได้พูดอะไรเกี่ยวกับแม้แต่ค่าโดยประมาณของตัวบ่งชี้หลักของหน่วย - พลังงานประสิทธิภาพความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และที่สำคัญที่สุดคือเกี่ยวกับความสามารถในการผลิตและความน่าเชื่อถือ

ธีมแฟชั่น

เครื่องยนต์ใบพัดหมุนถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อไม่ถึงหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมาเล็กน้อย และอาจเป็นไปได้ว่าพวกเขาคงจำมันได้ไม่นานหากเป็นโครงการที่ทะเยอทะยานของรัสเซีย รถของผู้คน- ภายใต้ประทุนของ "e-mobile" แม้ว่าจะไม่เกิดขึ้นทันที แต่ก็ควรจะปรากฏขึ้น เครื่องยนต์ใบพัดหมุนและยังจับคู่กับมอเตอร์ไฟฟ้าอีกด้วย

สั้น ๆ เกี่ยวกับโครงสร้างของมัน แกนประกอบด้วยโรเตอร์สองตัวโดยมีใบพัดคู่หนึ่งอยู่บนแต่ละใบพัด ทำให้เกิดห้องเผาไหม้ที่มีขนาดแปรผัน โรเตอร์จะหมุนไปในทิศทางเดียวกันแต่ด้วย ด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน- อันหนึ่งไล่ตามอีกอันส่วนผสมระหว่างใบมีดถูกบีบอัดประกายไฟก็กระโดด อันที่สองเริ่มเคลื่อนที่เป็นวงกลมเพื่อ "ดัน" เพื่อนบ้านในวงกลมถัดไป ดูรูป: ในไตรมาสขวาล่างจะมีไอดี ในไตรมาสขวาบนจะมีการบีบอัด จากนั้นทวนเข็มนาฬิกาจะมีจังหวะและไอเสีย ส่วนผสมจะถูกจุดติดที่จุดสูงสุดของวงกลม ดังนั้นในระหว่างการหมุนโรเตอร์หนึ่งครั้ง จะมีจังหวะกำลังสี่จังหวะ

ข้อดีที่ชัดเจนของการออกแบบคือความกะทัดรัด น้ำหนักเบา และประสิทธิภาพที่ดี อย่างไรก็ตามก็มีปัญหาเช่นกัน สิ่งสำคัญคือการซิงโครไนซ์การทำงานของโรเตอร์ทั้งสองอย่างแม่นยำ งานนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย และวิธีแก้ปัญหาจะต้องมีราคาไม่แพง ไม่เช่นนั้น “e-mobile” จะไม่ได้รับความนิยมอีกต่อไป

ในการออกแบบเครื่องยนต์ ลูกสูบถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการทำงาน ลูกสูบทำในรูปแบบของแก้วโลหะกลวงซึ่งมีก้นทรงกลม (หัวลูกสูบ) ขึ้นไป ส่วนนำของลูกสูบหรือที่เรียกว่าสเกิร์ตนั้นมีร่องตื้นที่ออกแบบมาเพื่อยึดแหวนลูกสูบไว้ วัตถุประสงค์ของแหวนลูกสูบคือเพื่อให้แน่ใจว่าประการแรกความรัดกุมของพื้นที่เหนือลูกสูบซึ่งในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์จะเกิดการเผาไหม้ของส่วนผสมของน้ำมันเบนซินและอากาศที่เกิดขึ้นทันทีและก๊าซที่ขยายตัวส่งผลให้ไม่สามารถไปรอบ ๆ กระโปรงและพุ่งไปใต้ลูกสูบได้ . ประการที่สอง วงแหวนป้องกันน้ำมันที่อยู่ใต้ลูกสูบไม่ให้เข้าไปในช่องว่างเหนือลูกสูบ ดังนั้นวงแหวนในลูกสูบจึงทำหน้าที่เป็นซีล แหวนลูกสูบล่าง (ล่าง) เรียกว่าวงแหวนมีดโกนน้ำมันและวงแหวนด้านบน (บน) เรียกว่าวงแหวนอัดนั่นคือให้การบีบอัดส่วนผสมในระดับสูง

เมื่อส่วนผสมของเชื้อเพลิง-อากาศหรือเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบจากคาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีด ลูกสูบจะถูกบีบอัดขณะที่เคลื่อนขึ้นด้านบนและติดไฟ การปล่อยกระแสไฟฟ้าจากหัวเทียนของระบบจุดระเบิด (ในเครื่องยนต์ดีเซลการจุดระเบิดของส่วนผสมเกิดขึ้นเองเนื่องจากการบีบอัดอย่างกะทันหัน) ก๊าซเผาไหม้ที่เกิดขึ้นจะมีปริมาตรมากกว่าส่วนผสมเชื้อเพลิงดั้งเดิมอย่างมาก และเมื่อขยายออก จะดันลูกสูบลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงจึงถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่แบบลูกสูบในกระบอกสูบ (ขึ้นและลง)

ถัดไป คุณต้องแปลงการเคลื่อนไหวนี้เป็นการหมุนของเพลา สิ่งนี้เกิดขึ้นดังนี้: ภายในกระโปรงลูกสูบจะมีพินที่ส่วนบนของก้านสูบได้รับการแก้ไขส่วนหลังจะถูกยึดแบบหมุนไปที่ข้อเหวี่ยงเพลาข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหวี่ยงหมุนได้อย่างอิสระ แบริ่งรองรับซึ่งอยู่ในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ ก้านสูบจะเริ่มหมุนเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งแรงบิดจะถูกส่งไปยังระบบส่งกำลัง จากนั้นผ่านระบบเกียร์ไปยังล้อขับเคลื่อน

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องยนต์ ลักษณะเครื่องยนต์ เมื่อเคลื่อนที่ขึ้นลงลูกสูบจะมีตำแหน่งอยู่ 2 ตำแหน่ง เรียกว่า จุดตาย- จุดศูนย์กลางตายด้านบน (TDC) คือช่วงเวลาของการยกศีรษะสูงสุดและลูกสูบทั้งหมดขึ้น หลังจากนั้นก็เริ่มเคลื่อนตัวลง จุดศูนย์กลางตายล่าง (BDC) คือตำแหน่งต่ำสุดของลูกสูบ หลังจากนั้นเวกเตอร์ทิศทางจะเปลี่ยนและลูกสูบพุ่งขึ้น ระยะห่างระหว่าง TDC และ BDC เรียกว่าจังหวะลูกสูบ ปริมาตรของส่วนบนของกระบอกสูบเมื่อลูกสูบอยู่ที่ TDC ก่อให้เกิดห้องเผาไหม้ และปริมาตรสูงสุดของกระบอกสูบเมื่อลูกสูบอยู่ที่ BDC มักจะเรียกว่าผลรวม ปริมาตรของกระบอกสูบ ความแตกต่างระหว่างปริมาตรรวมและปริมาตรของห้องเผาไหม้เรียกว่าปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบ
ปริมาตรการทำงานรวมของกระบอกสูบทั้งหมดของเครื่องยนต์สันดาปภายในระบุไว้ในลักษณะทางเทคนิคของเครื่องยนต์ซึ่งแสดงเป็นลิตร ดังนั้นในชีวิตประจำวันจึงเรียกว่าการกระจัดของเครื่องยนต์ ที่สอง ลักษณะที่สำคัญที่สุดของเครื่องยนต์สันดาปภายในใดๆ คืออัตราส่วนกำลังอัด (CC) ซึ่งหมายถึงผลหารของปริมาตรรวมหารด้วยปริมาตรของห้องเผาไหม้ คุณ เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ CC แตกต่างกันไปตั้งแต่ 6 ถึง 14 สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล - ตั้งแต่ 16 ถึง 30 ตัวบ่งชี้นี้พร้อมกับขนาดเครื่องยนต์ที่กำหนดกำลังประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการเผาไหม้ ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศซึ่งส่งผลต่อความเป็นพิษของการปล่อยมลพิษระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
กำลังของเครื่องยนต์มีการกำหนดแบบไบนารี่ - เข้า แรงม้า(hp) และมีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ (kW) ในการแปลงหน่วยจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งจะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ 0.735 นั่นคือ 1 แรงม้า = 0.735 กิโลวัตต์
รอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะถูกกำหนดโดยการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงสองครั้ง - ครึ่งหนึ่งของการปฏิวัติต่อจังหวะซึ่งสอดคล้องกับหนึ่งจังหวะลูกสูบ หากเครื่องยนต์เป็นสูบเดียวจะสังเกตเห็นความไม่สม่ำเสมอในการทำงาน: การเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วของจังหวะลูกสูบในระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมและการชะลอตัวเมื่อเข้าใกล้ BDC และเกินนั้น เพื่อหยุดความไม่สม่ำเสมอนี้ จึงได้มีการติดตั้งจานมู่เล่ขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูงบนเพลาด้านนอกตัวเรือนมอเตอร์ เนื่องจากแรงบิดของเพลาจะมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
รถยนต์สมัยใหม่มักขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน มีเครื่องยนต์หลากหลายประเภทมากมาย โดยมีความแตกต่างกันในด้านปริมาตร จำนวนกระบอกสูบ กำลัง ความเร็วในการหมุน เชื้อเพลิงที่ใช้ (เครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซล น้ำมันเบนซิน และก๊าซ) แต่โดยหลักการแล้วโครงสร้างของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะคล้ายกัน
เครื่องยนต์ทำงานอย่างไร และเหตุใดจึงเรียกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะ มีความชัดเจนเกี่ยวกับการเผาไหม้ภายใน เชื้อเพลิงเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์ ทำไมเครื่องยนต์ 4 จังหวะมันคืออะไร? แน่นอนว่ายังมีเครื่องยนต์สองจังหวะด้วย แต่ไม่ค่อยได้ใช้กับรถยนต์มากนัก
เครื่องยนต์สี่จังหวะถูกเรียกเพราะว่างานสามารถแบ่งออกเป็นสี่ส่วนในเวลาเท่ากัน ลูกสูบจะผ่านกระบอกสูบสี่ครั้ง - ขึ้นสองครั้งและลงสองครั้ง จังหวะเริ่มต้นเมื่อลูกสูบอยู่ที่จุดที่ต่ำสุดหรือสูงสุด สำหรับช่างยนต์ เรียกว่าศูนย์ตายบน (TDC) และศูนย์ตายล่าง (BDC)
จังหวะแรกคือจังหวะไอดี

จังหวะแรกหรือที่เรียกว่าจังหวะไอดี เริ่มต้นที่ TDC (จุดศูนย์กลางตายด้านบน) ลูกสูบจะเคลื่อนลงด้านล่างเพื่อดูดส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบ จังหวะนี้จะทำงานเมื่อวาล์วไอดีเปิดอยู่ อย่างไรก็ตามมีเครื่องยนต์หลายตัวที่มีวาล์วไอดีหลายตัว จำนวน ขนาด และเวลาที่ใช้ในสถานะเปิดอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อกำลังของเครื่องยนต์ มีเครื่องยนต์หลายเครื่องที่ต้องใช้เวลาเพิ่มขึ้นโดยขึ้นอยู่กับแรงกดดันบนคันเร่ง วาล์วไอดีอยู่ในสถานะเปิด การทำเช่นนี้เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงที่ดึงเข้าไป ซึ่งเมื่อติดไฟแล้ว จะเป็นการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ ในกรณีนี้รถสามารถเร่งความเร็วได้เร็วกว่ามาก

จังหวะที่สองคือจังหวะการบีบอัด

จังหวะถัดไปของเครื่องยนต์คือจังหวะการอัด หลังจากที่ลูกสูบถึงจุดต่ำสุดแล้ว มันจะเริ่มสูงขึ้น ซึ่งจะบีบอัดส่วนผสมที่เข้าสู่กระบอกสูบระหว่างจังหวะไอดี ส่วนผสมเชื้อเพลิงถูกอัดจนได้ปริมาตรของห้องเผาไหม้ นี่มันกล้องรุ่นไหนครับ? พื้นที่ว่างระหว่างด้านบนของลูกสูบกับด้านบนของกระบอกสูบเมื่อลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายบน เรียกว่า ห้องเผาไหม้ วาล์วจะปิดสนิทในระหว่างรอบการทำงานของเครื่องยนต์นี้ ยิ่งปิดแน่น การบีบอัดก็จะยิ่งดีขึ้น มีความสำคัญอย่างยิ่งใน ในกรณีนี้,สภาพลูกสูบ,กระบอกสูบ,แหวนลูกสูบ หากมีช่องว่างขนาดใหญ่ การบีบอัดที่ดีจะไม่ทำงาน ดังนั้นกำลังของเครื่องยนต์ดังกล่าวจึงจะลดลงมาก สามารถตรวจสอบการบีบอัดได้ด้วยอุปกรณ์พิเศษ จากระดับกำลังอัด เราสามารถสรุปเกี่ยวกับระดับการสึกหรอของเครื่องยนต์ได้

จังหวะที่สามคือจังหวะกำลัง

จังหวะที่สามเป็นจังหวะใช้งาน เริ่มต้นที่ TDC ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เขาถูกเรียกว่าคนงาน ท้ายที่สุดแล้ว ในจังหวะนี้เองที่การกระทำที่ทำให้รถเคลื่อนที่เกิดขึ้น ในจังหวะนี้ ระบบจุดระเบิดจะเริ่มทำงาน ทำไมระบบนี้ถึงเรียกอย่างนั้น? ใช่เพราะมีหน้าที่ในการจุดระเบิดส่วนผสมเชื้อเพลิงที่ถูกบีบอัดในกระบอกสูบในห้องเผาไหม้ มันใช้งานได้ง่ายมาก - หัวเทียนของระบบทำให้เกิดประกายไฟ พูดตามตรง เป็นที่น่าสังเกตว่าประกายไฟเกิดขึ้นที่หัวเทียนหลายองศาก่อนที่ลูกสูบจะถึง จุดบนสุด- องศาเหล่านี้ในเครื่องยนต์สมัยใหม่ได้รับการควบคุมโดยอัตโนมัติโดย "สมอง" ของรถยนต์
หลังจากที่เชื้อเพลิงติดไฟจะเกิดการระเบิด - ปริมาตรจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลง วาล์วในจังหวะของเครื่องยนต์นี้เช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้าอยู่ในสถานะปิด

จังหวะที่สี่คือจังหวะปล่อย

จังหวะที่สี่ของเครื่องยนต์จังหวะสุดท้ายคือไอเสีย เมื่อถึงจุดต่ำสุดหลังจากจังหวะกำลังวาล์วไอเสียในเครื่องยนต์ก็เริ่มเปิดออก อาจมีวาล์วดังกล่าวได้หลายวาล์ว เช่น วาล์วไอดี ลูกสูบจะเคลื่อนก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบผ่านวาล์วนี้เมื่อเคลื่อนขึ้นด้านบน - เพื่อระบายอากาศ ระดับของการบีบอัดในกระบอกสูบ การกำจัดก๊าซไอเสียโดยสมบูรณ์ และปริมาณส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศที่ต้องการขึ้นอยู่กับการทำงานที่แม่นยำของวาล์ว

หลังจากจังหวะที่สี่ก็ถึงตาของจังหวะแรก กระบวนการนี้ทำซ้ำเป็นรอบ และเนื่องจากการหมุนเกิดขึ้นจากอะไร - การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในตลอดทั้ง 4 จังหวะ อะไรทำให้ลูกสูบขึ้นลงระหว่างจังหวะอัด ไอเสีย และไอดี? ความจริงก็คือพลังงานทั้งหมดที่ได้รับระหว่างจังหวะการทำงานนั้นไม่ได้มุ่งไปที่การเคลื่อนที่ของรถ พลังงานส่วนหนึ่งไปหมุนมู่เล่ และภายใต้อิทธิพลของความเฉื่อยเขาจะหมุนเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์โดยขยับลูกสูบในช่วงจังหวะที่ "ไม่ทำงาน"

กลไกการกระจายก๊าซ

กลไกการกระจายก๊าซ (GRM) ได้รับการออกแบบมาเพื่อการฉีดเชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซไอเสียในเครื่องยนต์สันดาปภายใน กลไกการกระจายก๊าซนั้นแบ่งออกเป็นวาล์วด้านล่างเมื่อเพลาลูกเบี้ยวอยู่ในเสื้อสูบและวาล์วเหนือศีรษะ กลไกวาล์วเหนือศีรษะหมายความว่าเพลาลูกเบี้ยวอยู่ในฝาสูบ (ฝาสูบ) นอกจากนี้ยังมีกลไกการจับเวลาวาล์วแบบอื่น เช่น ระบบไทม์มิ่งแบบปลอก ระบบเดสโมโดรมิก และกลไกแบบเฟสแปรผัน
สำหรับเครื่องยนต์สองจังหวะ กลไกการกำหนดเวลาวาล์วจะดำเนินการโดยใช้พอร์ตทางเข้าและทางออกในกระบอกสูบ สำหรับ เครื่องยนต์สี่จังหวะระบบที่พบบ่อยที่สุดคือวาล์วเหนือศีรษะ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

อุปกรณ์จับเวลา
ที่ด้านบนของบล็อกกระบอกสูบจะมีฝาสูบ (ฝาสูบ) ที่มีเพลาลูกเบี้ยววาล์วตัวผลักหรือแขนโยกอยู่ รอกขับเพลาลูกเบี้ยวตั้งอยู่ด้านนอกฝาสูบ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันเครื่องรั่วไหลจากใต้ฝาครอบวาล์ว จึงได้ติดตั้งซีลน้ำมันไว้ที่วารสารเพลาลูกเบี้ยว ตัวเธอเอง ฝาครอบวาล์วติดตั้งบนปะเก็นทนน้ำมันเบนซิน สายพานราวลิ้นหรือโซ่พอดีกับรอกเพลาลูกเบี้ยวและขับเคลื่อนด้วยเฟืองเพลาข้อเหวี่ยง ลูกกลิ้งดึงความตึงจะใช้เพื่อปรับความตึงของสายพาน และใช้ยางปรับความตึงของโซ่ โดยทั่วไปแล้ว สายพานไทม์มิ่งจะขับเคลื่อนปั๊มน้ำของระบบทำความเย็น เพลากลางสำหรับระบบจุดระเบิด และตัวขับเคลื่อนของปั๊มฉีดเชื้อเพลิงแรงดันสูง (สำหรับ ตัวเลือกดีเซล).
จากฝั่งตรงข้าม เพลาลูกเบี้ยวสามารถขับเคลื่อนด้วยระบบเกียร์ตรงหรือสายพานได้ บูสเตอร์สุญญากาศ,พวงมาลัยเพาเวอร์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับรถยนต์

เพลาลูกเบี้ยวเป็นแกนที่มีลูกเบี้ยวกลึงอยู่ ลูกเบี้ยวตั้งอยู่ตามเพลาเพื่อให้กดในระหว่างการหมุนโดยสัมผัสกับตัวดันวาล์วตามจังหวะกำลังของเครื่องยนต์
มีเครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวสองตัว (DOHC) และวาล์วจำนวนมาก เช่นเดียวกับในกรณีแรก รอกจะขับเคลื่อนด้วยสายพานไทม์มิ่งและโซ่เส้นเดียว เพลาลูกเบี้ยวแต่ละตัวจะปิดวาล์วไอดีหรือไอเสียหนึ่งประเภท
วาล์วถูกกดด้วยแขนโยก (เครื่องยนต์รุ่นแรกๆ) หรือตัวดัน ผู้ผลักดันมีสองประเภท อันแรกคือตัวดัน โดยที่ช่องว่างจะถูกปรับโดยแหวนรองสำหรับการสอบเทียบ ส่วนอันที่สองคือตัวดันไฮดรอลิก ก้านไฮดรอลิกทำให้การเป่าวาล์วนุ่มนวลขึ้นเนื่องจากมีน้ำมันอยู่ภายใน ไม่จำเป็นต้องปรับระยะห่างระหว่างลูกเบี้ยวและด้านบนของก้านกระทุ้ง

หลักการทำงานของสายพานไทม์มิ่ง

กระบวนการจ่ายก๊าซทั้งหมดขึ้นอยู่กับการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยวแบบซิงโครนัส พร้อมทั้งเปิดทางเข้าออกและ วาล์วไอเสียณ ตำแหน่งหนึ่งของลูกสูบ
ในการวางตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวให้สัมพันธ์กับเพลาข้อเหวี่ยงอย่างแม่นยำ เครื่องหมายการจัดตำแหน่ง- ก่อนใส่สายพานราวลิ้น เครื่องหมายจะถูกจัดตำแหน่งและแก้ไข จากนั้นจึงใส่สายพาน รอกจะ "ปล่อย" หลังจากนั้นสายพานจะตึงด้วยลูกกลิ้งปรับความตึง
เมื่อวาล์วถูกเปิดโดยแขนโยก สิ่งต่อไปนี้จะเกิดขึ้น: เพลาลูกเบี้ยว "วิ่ง" โดยมีลูกเบี้ยวไปที่แขนโยกซึ่งกดบนวาล์วหลังจากผ่านลูกเบี้ยว วาล์วจะปิดภายใต้การกระทำของสปริง วาล์วในกรณีนี้จะจัดเรียงเป็นรูปตัววี
หากเครื่องยนต์ใช้ตัวผลัก แสดงว่าเพลาลูกเบี้ยวจะอยู่เหนือตัวผลักโดยตรงเมื่อหมุนโดยกดลูกเบี้ยวไว้ ข้อดีของสายพานไทม์มิ่งคือ เสียงเบา ราคาถูก และบำรุงรักษาง่าย
ใน มอเตอร์โซ่กระบวนการจ่ายก๊าซทั้งหมดจะเหมือนกันเฉพาะเมื่อประกอบกลไกเท่านั้นจึงจะใส่โซ่ไว้บนเพลาพร้อมกับรอก

กลไกข้อเหวี่ยง

กลไกข้อเหวี่ยง (ต่อไปนี้จะเรียกโดยย่อว่า CSM) เป็นกลไกของเครื่องยนต์ วัตถุประสงค์หลักของเพลาข้อเหวี่ยงคือการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบทรงกระบอกเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงในเครื่องยนต์สันดาปภายในและในทางกลับกัน

อุปกรณ์ KShM
ลูกสูบ

ลูกสูบมีรูปทรงทรงกระบอกทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ หน้าที่หลักของส่วนนี้คือการแปลงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันแก๊สให้เป็นงานเครื่องกล หรือในทางกลับกัน เพื่อเพิ่มแรงดันเนื่องจากการเคลื่อนที่ไปกลับ
ลูกสูบประกอบด้วยส่วนล่าง หัว และสเกิร์ตที่ประกอบเข้าด้วยกัน ซึ่งทำหน้าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ก้นลูกสูบซึ่งมีลักษณะแบน เว้าหรือนูน มีห้องเผาไหม้ หัวมีร่องตัดตรงไหนบ้าง แหวนลูกสูบ(เครื่องอัดและมีดโกนน้ำมัน) วงแหวนอัดป้องกันแก๊สทะลุห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์และแหวนลูกสูบ แหวนมีดโกนน้ำมันช่วยขจัดน้ำมันส่วนเกินที่ผนังด้านในกระบอกสูบ กระโปรงมีสองบอสสำหรับวางหมุดลูกสูบที่เชื่อมต่อลูกสูบกับก้านสูบ

ก้านสูบเหล็กประทับตราหรือหลอม (น้อยกว่าปกติไทเทเนียม) มีข้อต่อแบบบานพับ บทบาทหลักของก้านสูบคือการส่งแรงลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง การออกแบบก้านสูบนั้นถือว่ามีส่วนหัวบนและล่างรวมถึงก้านที่มีส่วน I หัวด้านบนและปุ่มบอสมีหมุดลูกสูบหมุน (“ลอย”) และหัวด้านล่างสามารถถอดออกได้ ดังนั้นจึงช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับวารสารของเพลาได้อย่างใกล้ชิด เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการควบคุมการแยกส่วนหัวด้านล่างช่วยให้สามารถต่อชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างแม่นยำสูง

มู่เล่ถูกติดตั้งไว้ที่ส่วนท้ายของเพลาข้อเหวี่ยง วันนี้พวกเขาพบว่า ประยุกต์กว้างมู่เล่แบบมวลคู่ซึ่งมีรูปแบบของดิสก์สองแผ่นที่เชื่อมต่อกันอย่างยืดหยุ่น เฟืองวงแหวนมู่เล่เกี่ยวข้องโดยตรงในการสตาร์ทเครื่องยนต์ผ่านสตาร์ทเตอร์

บล็อกและฝาสูบ

เสื้อสูบและฝาสูบหล่อจากเหล็กหล่อ (โดยทั่วไปคืออลูมิเนียมอัลลอยด์) บล็อกกระบอกสูบมีแจ็คเก็ตระบายความร้อน เตียงสำหรับเพลาข้อเหวี่ยงและ เพลาลูกเบี้ยวตลอดจนจุดยึดสำหรับอุปกรณ์และส่วนประกอบต่างๆ กระบอกสูบทำหน้าที่เป็นแนวทางสำหรับลูกสูบ ฝาสูบประกอบด้วยห้องเผาไหม้ ช่องไอดีและไอเสีย รูเกลียวพิเศษสำหรับหัวเทียน บุชชิ่ง และเบาะนั่งอัด ความแน่นของการเชื่อมต่อระหว่างบล็อกกระบอกสูบและส่วนหัวนั้นรับประกันโดยปะเก็น นอกจากนี้ฝาสูบยังปิดด้วยฝาปิดที่มีการประทับตราและตามกฎแล้วจะมีการติดตั้งปะเก็นที่ทำจากยางทนน้ำมัน

โดยทั่วไป ลูกสูบ ซับสูบ และก้านสูบจะประกอบกันเป็นกลุ่มกระบอกสูบหรือลูกสูบกระบอกสูบของกลไกข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์สมัยใหม่สามารถมีได้ถึง 16 กระบอกสูบขึ้นไป