عرض سير عمل المحرك

محرك مكبس الطيران عبارة عن آلة تستخدم البنزين والهواء لخلطها وحرقها في حاوية مغلقة (اسطوانة) لتوسيع العمل. يجب أن تدفع محركات المكبس المروحة لإنشاء قوة دفع (سحب) من المروحة. لذلك ، كوحدة الطاقة للطائرة ، لا ينفصل المحرك والمحرك.

محرك مكبس السيارات عبارة عن آلة تستخدم البنزين والهواء لخلطها وحرقها في حاوية مغلقة (أسطوانة) لإنتاج أعمال.

(1) المكونات الرئيسية لمحرك المكبس

وهي تتألف بشكل أساسي من اسطوانة ، مكبس ، قضيب التوصيل ، العمود المرفقي ، آلية الصمام ، إلخ.

الأسطوانة هي حيث يتم حرق الخليط (البنزين والهواء). تم تجهيز الأسطوانة بمكبس معامل. يضم رأس الأسطوانة قابس الإشعال الكهربائي لإشعال الخليط وكذلك صمامات المدخول والعادم. عندما يعمل المحرك ، تكون درجة حرارة الأسطوانة مرتفعة نسبيًا ، لذلك هناك العديد من أحواض الحرارة على الجدار الخارجي للأسطوانة لتوسيع منطقة تبديد الحرارة. محركات السيارات المشتركة لها 3 أو 4 أو 6 أو 8 أو 12 أسطوانة. عندما يكون حجم الاسطوانة المفردة هو نفسه ، كلما زادت أسطوانات ، زادت قوة المحرك. يخضع المكبس للحركة المتبادلة في الأسطوانة تحت ضغط الغاز ، ويتم تحويل هذه الحركة إلى دوران العمود المرفقي من خلال قضيب التوصيل. توصيل قضبان توصيل المكابس بالعمود المرفقي. العمود المرفقي هو مكون المحرك الذي يخرج الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يدفع العمود المرفقي أيضًا بعض الملحقات (مثل مضخات النفط المختلفة والمولدات وما إلى ذلك). يتم استخدام آلية الصمام للتحكم في فتح وإغلاق صمامات المدخول والعادم.

(2) مبدأ عمل محرك المكبس

يسمى موضع الجزء العلوي من المكبس في أقصى نقطة من دوران العمود المرفقي يسمى Top Dead Center ، ويسمى أقرب موقف في Bottom Dead Center ، وتسمى المسافة من المركز الميت Top إلى Bottom Dead Center Stroke. معظم محركات المكبس عبارة عن محركات ذات أربع أشواط ، أي اسطوانة واحدة تكمل دورة عمل واحدة. يمر المكبس بأربع ضربات في الأسطوانة ، والتي هي السكتة الدماغية ، والسكتة الدماغية للضغط ، والسكتة الدماغية التوسعة ، وسكتة الدماغ العادم.

عندما يبدأ المحرك في العمل ، أدخل أولاً "السكتة الدماغية" ، يتم فتح صمام السحب الموجود على رأس الأسطوانة ، ويغلق صمام العادم ، ينزلق المكبس من المركز العلوي الميت إلى المركز القائم الميت ، ويزداد الحجم الموجود داخل الأسطوانة تدريجياً ، وأقل ضغط الهواء أقل من الضغط الخارجي. ثم يتم رسم الخليط الطازج من البنزين والهواء إلى الأسطوانة من خلال صمام السحب المفتوح. تتراوح نسبة البنزين إلى الهواء في غاز مختلط بشكل عام من 1 إلى 15 كيلوغرام من البنزين لكيلوغرام واحد من البنزين.

بعد اكتمال السكتة الدماغية ، يتم بدء السكتة الدماغية الثانية ، "السكتة الدماغية". في هذا الوقت ، يستمر العمود المرفقي في التدوير حسب القصور الذاتي ، ويدفع المكبس لأعلى من المركز القائم. في هذا الوقت ، يتم أيضًا إغلاق صمام السحب بإحكام مثل صمام العادم. يتم تقليل الحجم الداخلي للأسطوانة تدريجياً ، ويتم ضغط الغاز المختلط بشدة بواسطة المكبس. عندما ينتقل المكبس إلى المركز العلوي الميت ، يتم ضغط الغاز المختلط في مساحة صغيرة بين المركز العلوي الميت ورأس الأسطوانة. وتسمى هذه المساحة الصغيرة "غرفة الاحتراق". في هذا الوقت ، يضاف ضغط الغاز المختلط إلى عشرة أجواء. تزداد درجة الحرارة أيضًا إلى حوالي 4OO درجة مئوية. الانضغاط هو الاستفادة بشكل أفضل من الحرارة الناتجة عن احتراق البنزين ، بحيث يتم زيادة ضغط الغاز المختلط المحدود في المساحة الصغيرة من غرفة الاحتراق بشكل كبير ، وذلك لزيادة وظيفتها بعد الاحتراق.

عندما يكون المكبس في أسفل المركز القائم ، يكون الحجم الموجود داخل الأسطوانة هو الأكبر ، والحجم هو الأصغر في المركز العلوي الميت (هذا الأخير هو أيضًا حجم غرفة الاحتراق). يمكن قياس مدى ضغط الغاز المختلط بنسبة المجلدين. وتسمى هذه النسبة "نسبة الضغط". تبلغ نسبة ضغط مكبس AeroEngine حوالي 5 إلى 8. وكلما زادت نسبة الضغط ، زاد ضغط الغاز وأكثر قوة ينتجها المحرك.

يتبع السكتة الدماغية الضغط "السكتة الدماغية العمل" وكذلك السكتة الدماغية الثالثة. في نهاية السكتة الدماغية للضغط ، عندما يقترب المكبس من المركز العلوي الميت ، يولد شرارة الرأس على رأس الأسطوانة شرارة كهربائية بواسطة الكهرباء عالية الجهد ، واضتلال الغاز المختلط ، ووقت الحرق قصير ، حوالي 0.015 ثانية ؛ لكن السرعة سريعة ، كل ثانية. 30 متر. يتضخم الغاز بعنف ، وارتفع الضغط بشكل حاد ، حيث يصل إلى 60 إلى 75 جوًا ، ودرجة حرارة غاز الاحتراق تتراوح بين 2000 إلى 250 درجة مئوية. عند الاحتراق ، قد تصل درجة الحرارة المحلية إلى ثلاثة أو أربعة آلاف درجة ، ويمكن أن تصل قوة تأثير الغاز المضافة إلى المكبس إلى 15 طنًا. تحت الضغط القوي للغاز ، ينتقل المكبس بسرعة إلى المركز القائم ، ويدفع قضيب التوصيل إلى الباب السفلي ، وقضيب التوصيل يدفع العمود المرفقي إلى الدوران.

هذه السكتة الدماغية هي السكتة الدماغية الوحيدة التي تسمح للمحرك بالعمل لكسب الطاقة. يتم إعداد السكتات الدماغية الثلاثة المتبقية لهذه السكتة الدماغية.

السكتة الدماغية الرابعة هي "السكتة الدماغية العادم". بعد نهاية السكتة الدماغية العاملة ، بسبب القصور الذاتي ، يستمر العمود المرفقي في التدوير ، مما تسبب في تحرك المكبس لأعلى من المركز القائم. في هذا الوقت ، لا يزال صمام السحب مغلقًا ، ويتم فتح صمام العادم ، ويتم تفريغ غاز العادم المحترق إلى الخارج من خلال صمام العادم. عندما يصل المكبس إلى المركز العليا الميت ، تم تفريغ معظم غاز العادم. ثم يغلق صمام العادم ، ويفتح صمام السحب ، وينحدر المكبس من المركز القائم على Top Dead ، وبدأ دورة جديدة.

من السكتة الدماغية إلى الخليط الطازج ، إلى السكتة الدماغية العادم لتفريغ غاز العادم ، يتم تحويل الطاقة الحرارية للبنزين إلى طاقة ميكانيكية تدفع حركة المكبس. وتسمى هذه العملية العامة "ركوب الدراجات". هذه حركة متكررة. لأنه يتضمن تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية ، ويطلق عليه أيضًا "الدورة الحرارية".

لإكمال العمل الأربعة في محرك المكبس ، بالإضافة إلى الأسطوانات المذكورة أعلاه ، المكابس ، وقضبان التوصيل ، والعمود المرفقية والمكونات الأخرى ، يلزم أيضًا بعض الأجهزة والمكونات الضرورية الأخرى.

(3) نظام عمل محرك المكبس المساعد

بالإضافة إلى مكوناته الرئيسية ، يجب أن يكون للمحرك العديد من الأنظمة المساعدة للعمل معها. هناك بشكل أساسي أنظمة تناول الهواء (من أجل تحسين أداء الارتفاع على الارتفاع ، غالبًا ما يتم تثبيت الشحان الفائق في نظام تناول الهواء ، وتتمثل وظيفته في زيادة ضغط هواء المدخول) ، ونظام الوقود ، ونظام الإشعال (بما في ذلك أساسًا مغناطيسيًا عالي الجهد ، وسلك الطاقة ، وسد الشرارة)) ، ونظام البدء (عادةً بداية كهربائية) ، ونظام التبريد.