Sut mae mecanwaith crank yr injan yn gweithio

Mae mecanwaith crank yr injan yn trosi mudiant cilyddol y pistons (oherwydd egni hylosgi'r cymysgedd tanwydd) i gylchdroi'r crankshaft ac i'r gwrthwyneb. Mae hwn yn fecanwaith technegol gymhleth sy'n sail i injan hylosgi mewnol. Yn yr erthygl byddwn yn ystyried yn fanwl y ddyfais a nodweddion gweithrediad y KShM.

Hanes y creu

Darganfuwyd y dystiolaeth gyntaf o ddefnyddio'r cranc yn y 3edd ganrif OC, yn yr Ymerodraeth Rufeinig a Byzantium yn y 6ed ganrif OC. Enghraifft berffaith yw'r felin lifio o Hierapolis, sy'n defnyddio crankshaft. Daethpwyd o hyd i granc metel yn ninas Rufeinig Augusta Raurica yn yr hyn sydd bellach yn y Swistir. Beth bynnag, patentodd un James Packard y ddyfais ym 1780, er bod tystiolaeth o'i ddyfais wedi'i chanfod yn yr hen amser.

Cydrannau KShM

Mae cydrannau'r KShM yn cael eu rhannu'n gonfensiynol yn rhannau symudol a sefydlog. Mae rhannau symudol yn cynnwys:

• cylchoedd pistons a piston;
• gwiail cysylltu;
• pinnau piston;
• crankshaft;
• flywheel.

Mae rhannau sefydlog y KShM yn gweithredu fel sylfaen, caewyr a chanllawiau. Mae'r rhain yn cynnwys:

• bloc silindr;
• pen silindr;
• casys cranc;
• padell olew;
• caewyr a Bearings.

Rhannau sefydlog o KShM

Crankcase a padell olew

Y cas crank yw rhan isaf yr injan sy'n cynnwys Bearings a darnau olew y crankshaft. Yn y cas cranc, mae'r rhodenni cysylltu yn symud ac mae'r crankshaft yn cylchdroi. Mae padell olew yn gronfa ar gyfer olew injan.

Mae gwaelod y cas cranc yn ystod y llawdriniaeth yn destun llwythi thermol a phwer cyson. Felly, mae'r rhan hon yn ddarostyngedig i ofynion arbennig ar gyfer cryfder ac anhyblygedd. Ar gyfer ei weithgynhyrchu, defnyddir aloion alwminiwm neu haearn bwrw.

Mae'r cas crank ynghlwm wrth y bloc silindr. Gyda'i gilydd maent yn ffurfio ffrâm yr injan, prif ran ei gorff. Mae'r silindrau eu hunain yn y bloc. Mae pen y bloc injan wedi'i osod ar ei ben. O amgylch y silindrau mae ceudodau ar gyfer oeri hylif.

Lleoliad a nifer y silindrau

Y mathau canlynol yw'r rhai mwyaf cyffredin ar hyn o bryd:

• sefyllfa inline pedwar neu chwe silindr;
• safle chwe-silindr 90 ° V;
• Safle siâp VR ar ongl lai;
• safle gyferbyn (mae pistons yn symud tuag at ei gilydd o wahanol gyfeiriadau);
• Safle W gyda 12 silindr.

Mewn trefniant mewn-lein syml, trefnir y silindrau a'r pistons mewn rhes yn berpendicwlar i'r crankshaft. Y cynllun hwn yw'r symlaf a'r mwyaf dibynadwy.

Pen silindr

Mae'r pen ynghlwm wrth y bloc gyda stydiau neu bolltau. Mae'n gorchuddio'r silindrau gyda phistonau oddi uchod, gan ffurfio ceudod wedi'i selio - y siambr hylosgi. Mae gasged rhwng y bloc a'r pen. Mae'r pen silindr hefyd yn gartref i'r trên falf a'r plygiau gwreichionen.

Silindrau

Mae'r pistons yn symud yn uniongyrchol yn y silindrau injan. Mae eu maint yn dibynnu ar y strôc piston a'i hyd. Mae silindrau'n gweithredu ar wahanol bwysau a thymheredd uchel. Yn ystod y llawdriniaeth, mae'r waliau'n destun ffrithiant cyson a thymheredd hyd at 2500 ° C. Mae gofynion arbennig hefyd yn cael eu gosod ar ddeunyddiau a phrosesu'r silindrau. Maent wedi'u gwneud o aloion haearn bwrw, dur neu alwminiwm. Rhaid i wyneb y rhannau fod nid yn unig yn wydn, ond hefyd yn hawdd i'w prosesu.

Gelwir yr arwyneb gweithio allanol yn ddrych. Mae wedi'i blatio â chrome a'i sgleinio i orffeniad drych i leihau ffrithiant mewn amodau iro cyfyngedig. Mae silindrau'n cael eu castio ynghyd â'r bloc neu'n cael eu gwneud ar ffurf llewys symudadwy.

Rhannau symudol o KShM

Piston

Mae symudiad y piston yn y silindr yn digwydd oherwydd hylosgiad y cymysgedd tanwydd aer. Crëir pwysau sy'n gweithredu ar y goron piston. Gall fod yn wahanol o ran siâp mewn gwahanol fathau o beiriannau. Mewn peiriannau gasoline, roedd y gwaelod yn wastad i ddechrau, yna dechreuon nhw ddefnyddio strwythurau ceugrwm gyda rhigolau ar gyfer falfiau. Mewn peiriannau diesel, mae aer wedi'i rag-gywasgu yn y siambr hylosgi, nid tanwydd. Felly, mae gan y goron piston siâp ceugrwm hefyd, sy'n rhan o'r siambr hylosgi.

Mae siâp y gwaelod yn bwysig iawn ar gyfer creu'r fflam gywir ar gyfer hylosgi'r cymysgedd tanwydd aer.

Gelwir gweddill y piston yn sgert. Mae hwn yn fath o ganllaw sy'n symud y tu mewn i'r silindr. Mae rhan isaf y piston neu'r sgert yn cael ei wneud yn y fath fodd fel nad yw'n dod i gysylltiad â'r gwialen gyswllt yn ystod ei symudiad.

Ar wyneb ochr y pistons mae rhigolau neu rhigolau ar gyfer cylchoedd piston. Mae dwy neu dri chylch cywasgu ar ei ben. Maent yn angenrheidiol i greu cywasgu, hynny yw, maent yn atal treiddiad nwy rhwng waliau'r silindr a'r piston. Mae'r cylchoedd yn cael eu pwyso yn erbyn y drych, gan leihau'r bwlch. Ar y gwaelod mae rhigol ar gyfer y cylch sgrafell olew. Fe'i cynlluniwyd i gael gwared ar olew gormodol o waliau'r silindr fel nad yw'n mynd i mewn i'r siambr hylosgi.

Mae modrwyau piston, yn enwedig modrwyau cywasgu, yn gweithredu o dan lwythi cyson a thymheredd uchel. Ar gyfer eu cynhyrchu, defnyddir deunyddiau cryfder uchel, fel haearn bwrw aloi wedi'i orchuddio â chromiwm mandyllog.

Pin piston a gwialen cysylltu

Mae'r gwialen gysylltu ynghlwm wrth y piston gyda phiston piston. Mae'n rhan silindrog solet neu wag. Mae'r pin wedi'i osod yn y twll yn y piston ac ym mhen uchaf y gwialen gysylltu.

Mae dau fath o atodiad:

• ffit sefydlog;
• gyda glanio fel y bo'r angen.

Y mwyaf poblogaidd yw'r hyn a elwir yn "bys fel y bo'r angen". Ar gyfer ei ffasnin defnyddir cylchoedd cloi. Sefydlog wedi'i osod gyda ffit ymyrraeth. Defnyddir ffit gwres fel arfer.

Mae'r gwialen gysylltu, yn ei dro, yn cysylltu'r crankshaft i'r piston ac yn cynhyrchu symudiadau cylchdro. Yn yr achos hwn, mae symudiadau cilyddol y wialen gysylltu yn disgrifio'r rhif wyth. Mae'n cynnwys sawl elfen:

• gwialen neu waelod;
• pen piston (uchaf);
• pen crank (is).

Mae bushing efydd yn cael ei wasgu i mewn i'r pen piston i leihau ffrithiant ac iro'r rhannau paru. Mae'r pen crank yn cwympo i sicrhau cydosod y mecanwaith. Mae'r rhannau wedi'u cydweddu'n berffaith â'i gilydd ac wedi'u gosod â bolltau a chnau clo. Mae Bearings gwialen cysylltu yn cael eu gosod i leihau ffrithiant. Fe'u gwneir ar ffurf dwy leinin ddur gyda chloeon. Mae olew yn cael ei gyflenwi trwy rhigolau olew. Mae'r Bearings wedi'u haddasu'n union i'r maint ar y cyd.

Yn groes i'r gred boblogaidd, mae'r leinin yn cael eu cadw rhag troi nid oherwydd cloeon, ond oherwydd y grym ffrithiant rhwng eu harwyneb allanol a'r pen gwialen cysylltu. Felly, ni ellir iro rhan allanol y dwyn llawes yn ystod y cynulliad.

Crankshaft

Mae'r crankshaft yn rhan gymhleth, o ran dylunio a chynhyrchu. Mae'n cymryd trorym, pwysau a llwythi eraill ac felly mae wedi'i wneud o ddur cryfder uchel neu haearn bwrw. Mae'r crankshaft yn trosglwyddo cylchdro o'r pistons i'r trawsyrru a chydrannau cerbyd eraill (fel y pwli gyrru).

Mae'r crankshaft yn cynnwys nifer o brif gydrannau:

• gyddfau cynhenid;
• gyddfau gwialen cysylltu;
• gwrthbwysau;
• bochau;
• shank;
• fflans flywheel.

Mae dyluniad y crankshaft yn dibynnu i raddau helaeth ar nifer y silindrau yn yr injan. Mewn injan mewn-lein pedwar-silindr syml, mae pedwar cyfnodolyn gwialen cysylltu ar y crankshaft, y mae'r gwiail cysylltu â pistons wedi'u gosod arnynt. Mae pum prif gyfnodolion wedi'u lleoli ar hyd echel ganolog y siafft. Fe'u gosodir yn Bearings y bloc silindr neu'r cas crank ar Bearings plaen (leinin). Mae'r prif gyfnodolion ar gau oddi uchod gyda chloriau wedi'u bolltio. Mae'r cysylltiad yn ffurfio siâp U.

Gelwir ffwlcrwm wedi'i beiriannu'n arbennig ar gyfer gosod dyddlyfr dwyn gwely.

Mae'r prif a gyddfau gwialen cysylltu yn cael eu cysylltu gan y bochau fel y'u gelwir. Mae gwrthbwysau yn lleddfu dirgryniadau gormodol ac yn sicrhau bod y crankshaft yn symud yn esmwyth.

Mae'r cyfnodolion crankshaft yn cael eu trin â gwres a'u sgleinio ar gyfer cryfder uchel a ffit manwl gywir. Mae'r crankshaft hefyd yn union gytbwys iawn ac wedi'i ganoli i ddosbarthu'n gyfartal yr holl rymoedd sy'n gweithredu arno. Yn rhanbarth canolog y gwddf gwraidd, ar ochrau'r gefnogaeth, gosodir hanner modrwyau parhaus. Maent yn angenrheidiol i wneud iawn am symudiadau echelinol.

Mae'r gerau amseru a'r pwli gyriant affeithiwr injan ynghlwm wrth y shank crankshaft.

Flywheel

Ar gefn y siafft mae fflans y mae'r olwyn hedfan ynghlwm wrthi. Mae hwn yn rhan haearn bwrw, sy'n ddisg enfawr. Oherwydd ei fàs, mae'r olwyn hedfan yn creu'r syrthni angenrheidiol ar gyfer gweithredu'r crankshaft, ac mae hefyd yn darparu trosglwyddiad unffurf o torque i'r trosglwyddiad. Ar ymyl yr olwyn hedfan mae cylch gêr (coron) i'w gysylltu â'r peiriant cychwyn. Mae'r olwyn hedfan hon yn troi'r crankshaft ac yn gyrru'r pistons pan fydd yr injan yn cychwyn.

Mae mecanwaith crank, dyluniad a siâp y crankshaft wedi aros yn ddigyfnewid ers blynyddoedd lawer. Fel rheol, dim ond mân newidiadau strwythurol a wneir i leihau pwysau, syrthni a ffrithiant.