Hvernig virkar nútíma vél
efni
Þú snýrð lyklinum í kveikjuna og vélin fer í gang. Þú stígur á bensínið og bíllinn fer áfram. Þú tekur lykilinn út og vélin slekkur á sér. Svona virkar vélin þín, ekki satt? Það er miklu ítarlegra en flest okkar gerum okkur grein fyrir, bakvið tjöldin fara fram á hverri sekúndu.
Innri starfsemi vélarinnar þinnar
Vél bílsins þíns samanstendur af tveimur meginþáttum: strokkblokknum og strokkhausnum.
Efsti hluti vélarinnar er kallaður strokkhaus. Það inniheldur lokar sem opnast og lokast til að stjórna flæði lofts/eldsneytisblöndu og útblásturslofts frá einstökum strokkum. Það verða að vera að minnsta kosti tveir lokar á hvern strokk: einn fyrir inntak (losun óbrenndrar loft-eldsneytisblöndu inn í strokkinn) og einn fyrir útblástur (losun notaðrar loft-eldsneytisblöndu úr vélinni). Margar vélar nota marga ventla fyrir bæði inntak og útblástur.
Knastásinn er festur annað hvort í gegnum miðjuna eða ofan á strokkhausinn til að stjórna ventilvirkni. Kambásinn er með útskotum sem kallast lobes sem þvinga lokana til að opna og loka nákvæmlega.
Kambás og sveifarás eru náskyld. Þeir verða að ganga á fullkomnum tíma til að vélin gangi yfirleitt. Þeir eru tengdir með keðju eða tímareim til að viðhalda þessari tímasetningu. Kambásinn verður að ljúka tveimur heilum snúningum fyrir hverja snúning sveifarássins. Ein heil snúningur á sveifarásnum jafngildir tveimur höggum stimplsins í strokknum. Aflhringurinn - ferlið sem í raun framleiðir kraftinn sem þú þarft til að hreyfa bílinn þinn - krefst fjögurra stimpla. Við skulum skoða nánar hvernig stimpill virkar inni í vél og fjögur mismunandi stig:
Neysla: Til að hefja vinnulotu er það fyrsta sem hreyfill þarfnast loft-eldsneytisblöndu sem fer inn í strokkinn. Inntaksventillinn opnast í strokkhausnum þegar stimpillinn byrjar að hreyfast niður. Eldsneytis-loftblandan fer inn í strokkinn í hlutfallinu um það bil 15:1. Þegar stimpillinn nær botni höggsins lokar inntaksventillinn og lokar strokknum.
þjöppun: Stimpillinn færist upp í strokknum og þjappar saman loft/eldsneytisblöndunni. Stimpillhringir innsigla hliðar stimpilsins í strokknum og koma í veg fyrir tap á þjöppun. Þegar stimpillinn nær efst á þessu höggi er innihald strokksins undir miklum þrýstingi. Venjuleg þjöppun er á milli 8:1 og 10:1. Þetta þýðir að blandan í strokknum er þjappað saman í um tíunda hluta af upprunalegu óþjöppuðu rúmmáli.
Aflgjafi: Þegar innihaldi strokksins er þjappað saman kveikir kertin í loft-eldsneytisblöndunni. Það er stýrð sprenging sem ýtir stimplinum niður. Það er kallað kraftslag vegna þess að það er krafturinn sem snýr sveifarásnum.
Útblástur: Þegar stimpillinn er neðst á slagi sínu opnast útblástursventillinn í strokkhausnum. Þegar stimpillinn færist upp aftur (undir áhrifum samtímis afllotu sem eiga sér stað í öðrum strokkum) er brenndu lofttegundunum í strokknum ýtt upp og út úr vélinni í gegnum útblástursventilinn. Þegar stimpillinn nær efst á þessu höggi lokar útblástursventillinn og hringrásin hefst aftur.
Íhugaðu það: Ef vélin þín er í lausagangi við 700 snúninga á mínútu eða á mínútu þýðir það að sveifarásinn snýst að fullu 700 sinnum á mínútu. Þar sem vinnulotan á sér stað aðra hverja snúning, hefur hver strokkur 350 sprengingar í strokknum á hverri mínútu í lausagangi.
Hvernig er vélin smurð?
Olía er mikilvægur vökvi í notkun vélarinnar. Það eru litlar göngur í innri hlutum vélarinnar, sem kallast olíugangar, sem olía er þvinguð í gegnum. Olíudælan dregur vélarolíu úr olíupönnunni og þvingar hana til að streyma í gegnum vélina, sem tryggir hnökralausa virkni þéttpakkaða vélarhluta úr málmi. Þetta ferli gerir meira en bara að smyrja íhlutina. Það kemur í veg fyrir núning sem veldur of miklum hita, kælir innri vélarhluta og skapar þétt innsigli á milli vélarhluta, eins og milli strokka veggja og stimpla.
Hvernig myndast eldsneytis-loft blandan?
Loft sogast inn í vélina vegna lofttæmis sem myndast við notkun vélarinnar. Þegar loft kemur inn í vélina úðar eldsneytisinnsprautunin eldsneyti sem blandast loftinu í hlutfallinu um það bil 14.7:1. Þessi blanda sogast inn í vélina í hverri inntakslotu.
Þetta útskýrir helstu innri virkni nútíma vélar. Tugir skynjara, eininga og annarra kerfa og íhluta virka á meðan á þessu ferli stendur, sem gerir vélinni kleift að keyra. Langflestir bílar á veginum eru með vélar sem virka á sama hátt. Þegar þú hefur í huga þá nákvæmni sem þarf til að halda hundruðum vélaríhluta gangandi vel, skilvirkan og áreiðanlegan yfir þúsundir kílómetra yfir margra ára þjónustu, byrjar þú að meta vinnu verkfræðinga og vélvirkja til að koma þér þangað sem þú þarft að vera. fara.
