Varikliai
5 (100%) 1 vote

Varikliai

TURINYS

ISTORIJA 3

VARIKLIŲ PARAMETRAI 3

ARKLIO JĖGA 3

SUKIMO MOMENTAS 4

VIENAEILIAI VIDAUS DEGIMO STŪMOKLINIAI VARIKLIAI. 4

DVIEJŲ CILINDRŲ LINIJINIS VARIKLIS 4

TRIJŲ CILINDRŲ LINIJINIS VARIKLIS 5

KETURIŲ CILINDRŲ LINIJINIS 5

OPOZICINIS VARIKLIS 6

PENKIŲ CILINDRŲ LINIJINIS VARIKLIS 7

ŠEŠIŲ CILINDRŲ LINIJINIS VARIKLIS 8

V FORMOS VIDAUS DEGIMO STŪMOKLINIAI VARIKLIAI. 8

4 CILINDRŲ V FORMOS 8

6 CILINDRŲ V FORMOS 9

8 CILINDRŲ V FORMOS 9

10 CILINDRŲ V FORMOS 9

12 CILINDRŲ V FORMOS 10

14 PAV. 10

W FORMOS VIDAUS DEGIMO STŪMOKLINIAI VARIKLIAI. 10

8 CILINDRŲ W FORMOS 10

12 CILINDRŲ W FORMOS 10

ROTORINIAI VARIKLIAI. 11

ŠALTINIAI 12

Istorija

Viskas prasidėjo 1744 kai James‘as Watt‘as paleido savo pirmąjį garo variklį Soho dirbtuvėse, Anglijoje. Tai buvo ekonomikos ir žmogaus civilizacijos vystymosi pradžios variklis, kuris davė atspyrį tolimesniam progresui.

Deja garo variklis sunaudojo tik apie 10% degimo metu išskiriamos energijos, tad žmonies reikėjo efektyvesnio energijos panaudojimo būdo. Čia buvo prisiminta 1680 metais Huyghens‘o ir Papin‘so pirmieji vidaus degimo variklio bandymai su paraku. Neužilgo po garo variklio pasisekimo, 1807 metais Francois Isaac de Rivaz sukuria pirmą automobili su vidaus degimo variklį ,bet deja jo išradimas buvo labai nesekmingas. 1858 metais Jean Joseph Etienne Lenoir sukūrę elektrinį kuro uždegimą. 1864 Siegfried Marcus sukurė mašiną kuri galėjo važiuoti 10 mylių per valandą greičiu. Veliau prie variklių tobulinimo labai prisidėjo Gottlieb Daimler ir Karl Benz bei Wilhelm Maybach kuris pirmasis sukūrė keturių cilindrų variklį .

Variklių parametrai

Arklio jėga (kW)

Variklio galia nusakoma keletu pagrindinių parametrų. Galia, kuria matuojama arklio galiomis arba kilovatais ir sukimo momentu.

Tarkime, turime vieno Niutono (N) svorio kūną, pritvirtintą prie grindų. Kokia jėga mes bekeltume (1, 10 ar 50 N), t.y. kiek energijos bevartotume, darbas nebus atliktas, kadangi kūnas pritvirtintas. Jei kūną išlaisvintume, ir panaudotume jėgą, įgalinančią pakelti 1 Niutono svorio kūną į 1 metro aukštį, būtų atliktas 1 N•m darbas. Jei šis veiksmas užtruktų vieną sekundę, darbas būtų atliktas 1 N•m/s greičiu. Jei veiksmo trukmė būtų 0,1 s, darbas būtų atliktas 10 N•m/s greičiu ir t.t.

Norint šį palyginimą pritaikyti automobiliui, reikia išskirti tris kintamuosius: jėgą, darbą ir laiką.

Prisiminkime praeitį. Škotų inžinierius Dž. Vatas (1736-1819) pastebėjo, kad vidutinis tų laikų arklys galėjo traukti 2449,6 N (550 svarų) krovinį 0,3 m/s (1 ft/s) greičiu, darbą atlikdamas 746,625 N•m/s (33.000 lbs•ft/min) greičiu maždaug 8 valandas. Savo pastebėjimus jis viešai paskelbė, pareikšdamas, kad 746,625 N•m/s (W) galia yra ekvivalenti vieno arklio galiai (AG).

1 AG = 746,625 W = 0,747 kW

1 kW = 1,339 AG

Svarbiausia suprasti, kad niekas realiai negali išmatuoti veikiančio variklio galios. Paprastai dinamometriniu stendu mes galime išmatuoti tiktai jėgos momentą, matuojamą niutonmetrais (N•m), arba pvz. JAV – svarais-pėdom (lbs•ft). Tik išmatavę sukimo momentą galėsime apskaičiuoti galią, sukimo momento jėgą išreikšdami galios matavimo vienetais. Mūsų atveju – turime išmatuoti jėgą nuo besisukančių dalių (alkūninio veleno), t.y. sukimo jėgos momentą. 1 N•m jėgos momentas – tai jėga, reikalinga išlaikyti 1 N svorio krovinį, pakabintą ant horizontalaus besvorio sverto, 1 m atstumu nuo atramos taško.Įsivaizduokime, kad turime minėtą 1 Niutono (N) krovinį, pakabintą ant besvorio sverto per 1 metrą nuo atramos taško (sukimosi centro). Jei mes prasuksime krovinį visą apsisukimą, esant 1 N pasipriešinimo jėgai, mes nueisime 6,2832 m (2π) kelią ir atliksime 6,2832 N•m darbą.

Prisiminkime Dž. Vatą. Jis sakė, kad 746,6 N•m/s arba 44797,5 N•m/min galia tolygi vienai arklio galiai. Jei mes padalinsime 44797,5 N•m darbą iš 6,2832 N•m darbo, padaryto per vieną krovinio apsisukimą, prieisime išvados, kad 1 N•m sukimo momentas prie 7130 aps/min lygus 44797,5 N•m/min galiai, t.y. 1 AG. Jei mes krovinį suksime 3565 aps/min greičiu, gausime, kad galia lygi 0,5 AG ir t.t. Galime išvesti formulę, AG skaičiavimui iš N•m:

AG = N•m × rpm

7130

Sukimo momentas

Bet kuris automobilio, riedančio bet kuria pavara pagreitis atitiks sukimo momento kreivę (jei nepaisysime oro pasipriešinimo ir riedėjimo trinties). Kitaip sakant, išvystomas pagreitis bus didžiausias, kai sukimo momentas bus kreivės viršūnėje, nesvarbu kuri pavara bus įjungta. Sukimo momentas yra vienintelis galios parametras, kurį vairuotojas gali jausti. Arklio jėgos – tai tik neaiškus panašaus konteksto dydis. 100 N•m sukimo momentas prie 2000 aps/min išvystys tokį pat pagreitį, kaip ir prie 4000 aps/min, jei sukimo momento reikšmė bus tokia pati. Pagal formulę, pats galingumas prie 4000 aps/min padvigubės.

Taigi, arklio jėgos iš dalies nėra tokios svarbios. Galios (arklio jėgomis) ir sukimo momento (niutonmetrais) skaitinės vertės susilygina prie 7130 aps/min.

Priešingai sukimo momento kreivei, AG kreivė greitai kyla kartu su variklio sukimosi dažniui, ypač kai sukimo momento kreivė dar nebūna pasiekusi piko. Net kai pastaroji jau leidžiasi žemyn, galios kreivė
vis dar kyla, kol kyla variklio apsukos. AG kreivė pradeda leistis, kai sukimo momento kreivė pradeda „smigti“ greičiau, nei kyla apsukos. Ir net kai galia pasiekia savo piką, vairuotojas to nejaučia, kadangi sukimo momento reikšmė jau gerokai sumažėjusi.

Vienaeiliai vidaus degimo stūmokliniai varikliai.

Dviejų cilindrų linijinis variklis1 pav. Fiat 500 variklis (469 cm³)

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 854 žodžiai iš 2844 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.