Автомобильдің құрылысы

Мұндай батыл қадамға 1993ж бірінші болып Alfa Romeo компаниясы қадам басты.Ол двигательге электрондық  жүйе дабылымен басқарылып жұмыс  істейтін, екі жоғарғы тарату бөлігінің  бастапқы бұрыштық жағдайын бұрылыспен өзгертетін гидромеханикалық жүйесін орнатты.Кейінірек тура осы принцип Daimeer – Benz және  Nissan фирмаларында қолданылады.

Двигательдің төмен  айналысында бұраушы момент 25 – 35℅, ал номиналды айналыста 5℅ көбейеді.Клапанды ашып – жабуды реттеуде болашағы үлкен жүйе – электромагниттік реттегіштер. Реттеу дәлдігі 0,005 секунд ішінде жүзеге асады. Осындай газ тарату фазасын басқарушы двигатель клапандарын электро – магнитті басқару жүйесі жасалып және автомобильдерде қолданып жүр.

Майлау жүйесі. Двигательдің жұмыс істеу кезінде оның қозғалатын бөлшектері өте күрделі қозғалыстар жасайды. Сол кезде олар әрі қозғалмайтын бөлшектерге жанасып үйкеліседі.Жоғарыда айтқандай, ондай үйкелетін беттерді қаншалықты мұқият тегіс етіп өңдегенде қарамастан, оларды микробедерлер сақталып қалады. Егер сол беттер өзара үйкелетін болса, сол бедерлер бір – бірімен айқасын, бөлшектердің жылжуына үлкен кедергі келтіреді.Сондықтанда сондай құрғақ үйкелісті, сұйықтық үйкеліске айналдыру қызметін майлау жүйесі іске асырады, яғни бөлшек бедерлерінің ой жерлері сұйық майға толады да екі қырдың бір – біріне айқасу құбылысын болдырмайды. Әрі қарай бөлшектердің жылжуы енді сұйық майдың жылжуына байланысты болғандықтан, үйкеліс мүлде жеңілдейді.

Үйкеліс беттерінемайлайтын сұйықтықты жеткізуге байланысты, майлау жүйесін үш түрге бөлуге болады. Бірінші үйкеліс беттеріне үлкен қысыммен беріледі де үйкелетін екі бөлшек тіпті бір –бірімен тек сұйық қабат арқылы жанасады. Екінші үйкеліс беттеріне майды қысымсыз ағызыпнемесе шашып береді. Бұл кезде үйкелетін екі бөлшек жартылай сұйықпен, жартылай өзара жанасады.Үшінші түрі үйкеліс беттеріне әрі қысыммен, әрі шашып береді. Мұны құрама майлау жүйесі деп атайды.

Двигательдердің бөлшектері құрылысы жөнінен және жұмыс істеу жағдайларына байланысты әртүрлі болатындықтан, оларды майлаудың бір ғана түрін, яғни тек қысыммен немесе тек шашып беретін тәсілін қолдана алмайды.Сондықтанда қазіргі двигательдердің барлығында құрама майлау жүйесі қолданылады, яғни кектер қысыммен, кейбір бөлшектер шашып майланады.

2.10 – суретте осындай құрама  майлау жүйесінің принципиалдық  схемасы көрсетілген.Оның жалпы  құрылысы мен жұмысы мына төмендегіше  болады. Майлайтын сұйық (көбінесе  двигательдік майлар) картер түбіне  құйылып қойылады. Оның деңгейі белгілі бір мөлшерде болуға тиіс және  оны арнаулы көрсеткішермен (16) үнемі бақылап отырады. Енді осы картер түбіндегі май арнаулы сүзгімен жабдықталған қабылдағыш (6) арқылы май насосымен (7) солып алынады да қысыммен әрі қарай сүзгілерге (1, 10) жіберіледі.

Сүзгілер екі түрлі болады: біреуі ірі тазартқыш (1).Сондықтанда олардың  бүтті жүйеге қосылу тәсіліне қарай  толық немесе жартылай ағынды сүзгілер деп түрлендіредлі. Толық ағынды сүзгілер жүйедегі насос (7) айдап шығарғын майда тұтас тазалайды, ал жартылай ағынды сүзгілер түгел емес, бір бөлігін ғана тазалап тұрады. Көбінесе қазіргі двигательдерде ірі тазалағыштар (10) тұтас ағынды, ал майда сүзгілер (1) жартылай ағынды болады.

Сүзгіден шыққан таза май бөлшектерді  майдалауға жіберіледі. Ол үшін двигатель блогында магистрльдық тесік (12) жасалады. Сол магистральдық тесіктерден майланатын бөлшектерге де тесіктер жасалады. Сонда ондай бөлшектер қысыммен берілген май арқылы майланады.Көбінесе қысыммен майланатын бөлшектерге иінді біліктің тіреку және шатун мойындары (13), жұдырықша біліктердің тірек мойындары (14), күйентелердің осьтері (15) жатады. Одан басқа поршень менг цилиндр, клапандар, жұдырықшалар, поршень саусақтары сияқты бөлшектер шашыраған май тамшыларымен майланады.Иінді білік және тағы басқа айналатын бөлшектер майды шашып, картер ішінде ұсақ май тамшыларынан тұман түзеді де, олар барып шашылып майланатын бөлшек беттеріне қонады.

Осыларға қосымша жүйеге майды суытатын радиатор (3), май қысымын бақылайтын манометр (11) және температураны көрсететін термометр (2) қойылған.

Май насосы (7) үшінкөбінесе шестернялы насос қойылады.Себібі ол сенімді жұмыс істейді және аз ғана айналыста жоғарғы қысым  жасай алатын мүмкіндігі бар. Сондықтанда ол тұтас майлау жүйесін двигательдің аз айналысы кезінде қамтамасыз ете алады. Ал двигательдің айналыс жылдамдығы көбейген кезде, оның қысымын реттеп отыратын қысым реттегіш клапан (8) қойылады. Оның серіппесі насостан шыққан тесікті бітеп тұратын шар тәрізді клапанды, қысым аз кезінде, жауып итеріп тұрады. Осыған басқа ірі сүзгімен (10) параллель тура жіберетін клапан (9) жалғастырылады. Оның қызметі сүзгі өте ластанып, май жүрмей қалған жағдайда, оның кіре берісіндегі көбейген қысымның әсерімен клапаны ашылады да, май ағыны тазаланбаған күйінше тура магистральдық тесікке жіберіледі. Олай болмаған жағадайда двигатель майсыз жұмыс істеп, барлық үйкелетін бөлшектер істен шығуы мүмкін.

2.10.-сурет. Майлау жүйесі.

1,6,10-сүзгілер: 2-термометр; 3-радиатор; 4,8,9-клапандар; 5-кран; 7-насос;

11-манометр; 12-магистралды канал; 13-иінді  білік; 14-таратқыш білік; 

15-күйенте ось; 16-деңгей өлшегіш; 17-картер тығыны.

Майда сүзгі есебінде көбінесе реактивті центрифуга пайдаланылады. Оның жұмыс принципі ортадан тепкіш күшке негізделген. Сол үшін оның айналатын бөлігі болады. Оны ротор деп атайды. Сол роторда радиусқа перпендикуляр бағытта екі шашқыш тесік қойылған. Оларды сопло деп атайды. Насостан қысыммен келген май сол соплолар арқылы қысылып шығады да кері тебетін реактивті күш тудырады. Осы пайда болған күштер бір – біріне қарама – қарсы бағытталғандықтан, айналдыру моментін жасап, роторды айналуға мәжбүр етеді. Ротоор айналмалы қозғалысқа келгендіктен, оның ішіндегі майда айналып, ондағы лас кесектер ауыр болғандықтан ортадан сыртқа  қарай көп күшпен итеріледі де ротордың ішкі қабырғасына жабысып қалады.Ал тазаланған май қайтадан картерге құйылады. Осылайша біртіндеп майды тазалай береді. Двигательгге техникалық күтім жасалған кезде, роторды бөлшектеп, оның ішкі қабырғасында жиналған лас тұнбаларды қырып тазартып, қайтадан орнына бекітеді.

Май суытатын радиаторлар  әртүрлі двигательдерде әрқалай  жүйеге жалғасады. 2.10 – суретте көрсетілген  схемада радиатор жүйеге арнаулы  жпақыш кран (5) арқылы жалғасады. Ол кранды көбінесе жазда ашып, қыс мезгілінде жауып ұстайды. Оған қосымша сақтандырғыш клапан (4) жалғасады. Кейбір двигательдерде осылай радиаторды жүйеге қосып ажырату қызметін арнаулы клапан атқарады. Жүйедегі май суық кезінде оның тұтқырлығы көп болғандықтан қысым артып клапанды ашады да май радиатороға бармай қайтадан картерге құқйылады.

Жүйедегі май қысымы мен темперетурасын көрсететін құралдар(11, 2) жүргізушінің алдындағы қалқанға көрінетін орынға бекітілген. Жұмыс  кезінде оларды үнемі бақылап  отыру қажет.Оның үстіне күнделікті картедегі май деңгейін де тексеріп тұрады.

Суыту жүйесі. Двигатель жұмыс істеген кезде цлиндр ішінде жанған жанармай және осыдан 1800 – 3000 градусқа дейін қызған газ цилиндрлер кенересін, поршень мен блок қалпақшасын қыздырады. Суыту жүйесі қызған бөлшектерді суыту үшін қажет. Іштен жанатын двигательдерде артық жылуын шығаруды сұйықпен немесе сыртқы ауаның көмегімен жасанды түрде суыту арқылы жүзеге асырады.

Суыту жүйесінің негізхгі қызметі, ол двигательдің қызған бөлшектеріндегі  артық жылуды сыртқа шығарып, қоршаған ортаға таратып жіберу болып табылады, яғни двигательдің қызған бөлшектерінен сыртқа жылу тасымалдайтын қондырғы болуы қажет. Осы тұрғыдан қарағанда двигательдердің суыту жүйесі осы жылуды тасымалдапйтын материалдардың түріне қарай екі түрге бөлінеді. Оның біріншісі ауа болса, екіншісі сұйық болады. Олай болса двигательдер ауамен суытылатын ненмесе сйықпен суытылатын болып екі түрге бөлінеді және олардың құрылысы да әртүрлі болады.

Ауамен салқындатылатын  двигательдерде (2.11 – сурет) бөлшектердің қызуды бәсеңдету үшін цилиндрлерге және оның қалақшаларына роьорлы желдеткіш ауа үрлейді. Желдеткіш ротордан тұрады, оның көп санды қалақшасы мен қозғалмайтын бағыттаушысы бар.

Желдеткіш роторының  айналу жиілігін өзгерту арқылы жылу режимін автоматты реттейді. Осы мақсатта гидродинамикалық муфта қолданылады.

Двигатель қызбағанда және цилиндрлер қалпақшасының температурасы  жеткіліксіз болғанда золотник майлау жүйесіндегі майды гидромуфтаға жібермейді, соның нәтижесінде турбиналы  дөңгелек желдеткішпен қоса айналмайды. Двигатель температурасы қажетті деңгейге жеткенде реттеуіштің сезімтал сезгісі золотникті ығыстырып, майдың гидромуфтаға өтуіне жол ашады.

Ауамен суытылатын двигательдерде двигательдің қызатын негізгі бөлшегі  цилиндр блогы мен оның басына арнаулы аралықтарынан ауа жүретін  етіп қабырғалар жасалады. Ол қабырғалар әрі суытылатын бөлшектің ауамен жанасатын ауданын көбейтеді. Енді сол қабырғалардың аралықтарынан сыртқы қоршаған ортадан арнаулы желдеткіш арқылы ауа үрлейді. Үрленген ауа сол қабырғаларды аралап өткен кезде бөлшектерде артық жылуды өзіне қабылдап, әрі қарай сыртқы қоршаған ортаға шығып кетеді. Мұндай суцыту жүйесі құрылысы жағынан өте қарапайым бола тұрса да, оның негізгі кемшілігі сырттағы қоршаған ортаға тәуелді жұмыс істейді. Көбінесе жазғы ыстық кездерде двигательді қалыпты жағдайға дейін суыта алмайды. Сондықтанда мұндай суыту жүйенлері , қуаты аз кішігірім двигательдерде қолданылады.

 Автомобильдердің  двигательдерінде көпшілік жағдайда  сұйықпен салқындататын жүйе  қолданылады. Олардың да атқаратын  қызметі жоғарғыдай бірақ жылу  тасымалдау үшін арнаулы сұйық  (су, антифриз, тосол) қолданылады.  Олардың құрылысы мен жұмыс  схемасы 2.12 – суретте көрсетілген.

2.12.-сурет. Сұықпен суыту жүйесінің схемасы.

1-тогу краны; 2-радиатор; 3-қосалқы  қабырғалар; 4-бу түтігі; 5-радиатор  қақпағы; 6-желдеткіш; 7-шкив; 8,9,15-жеңшелер; 10-термостат; 11,12-су көйлегі; 

13-термометр; 14-су насосы.

Двигательдердің суыту жүйесі мынандай негзгі құрылғылардан тұрады: радиатор (2), желдеткіш (6), су насосы (14), термостат (10), су көйлегі (11), жалғастырғыш жеңшелер (8,15) және термометр (13). Осылайша құрылған суыту жүйесі мына ретпен өз қызметін атқарады. Двигатель қызып тұрған кезінде су насосы (14) радиатор (2) арқылы суытылған тсұйықты су көйлегіне (11) айдап кіргізеді. Ол сұйық қатты қызатын негізгі бөлшектер цилиндрдің айналасымен арнаулы кагалдар (12) арқылы термостатқа (10) келеді. Бұл кезде термостаттың клапаны ашық тұрғандықтан сұйық жоғарғы жалғастырғыш жеңше (8) арқылы радиатордың үстіңгі жағына құйылады. Одан әрі қарай сұйық жіңішке түтікшелер арқылы оның төменгі жағына ағады. Осы кезде желдеткішпен радиатор арқылы сорылған ауа ағыны жіңішке түтіктер ішіндегі сұйықты суытады. Енді суыған сұйық төменгі жалғастырғыш жнңше (15) арқылы су насосына сорылып, жоғарғыдағы процесс қайталана береді.

2.3. Карбюраторлы  двигательдердіің қоректендіру  жүйесі

Карбюраторлы двигательдердіің қоректендіру жүйесі жану қоспасын дайындау қызметін атқарады. Ал жану қоспасы деп жанар май мен ауаның араласқан қоспасын айтады. Ондай қоспаның құрамы двигательдің жұмыс істеу жағдайына байланысты әртүрлі болуға тиіс. Қоректендіру жүйесі осындай талаптарға сай келетін жану қоспасын дайындайды.

Қоршаған ортаны қорғау мақсатында двигательден шыққан газдағы  зиянды заттарды азайту көбіне қоректендіру жүйесінің жұмыс істеуіне байланысты. Мысалы: Европалық стандартқа сай  дүние жүзінде карбюраторлы бензинді двигательдер пайдалануға тыйым салынған. Қазіргі автомобиль двигательдеріенде орталық және тікелей бүрку бензинді қоректендіру жүйелері пайдаланылады.

Карбюраторлы двигательдердің  қоректендіру жүйесін шартты түрде  үш бөлікке бөлуге болады. Олардың  бірінші бөлігі жанар маймен, екіншісі ауамен, ал үшіншісі жанған газды сыртқа шығаратын бөліктер. Осылайша құрылған. Қоректендіру жүйесінің принципиалдық жұмыс схемасы 2.14 – көрсетілген. Енді сол схема бойынша құрылысы мен жұмысын талдаймыз.

Двигательде жанатын  жанар май қоры арнаулы ыдысқа (8) құйылады (2.14 – сурет).

Карбюраторлы двигательдерде жанар май үшін көбінесе мұңайдан алатын  ең жеңіл және тез буланатын  қоспаларынан жасалған бензин қолданылады. Сол ыдыстағы бензин майда сүзгі (14) арқылы бензин насосымен (19) сорылып  алынады. Бензин насосы двигательден қозғалыс алады. Ол үшін арнаулы білікте экцентрик орнатылған. Ол айналған

Кезде насостың тұтқасын әрі – бері қозғайды да насос  жұмыс істейді.

Насоспен (2.15 – сурет) сорылған бензин енді карбюраторға (3) (2.14 – сурет) беріледі. Карбюраторда бензин құйылатын арнаулы қалқымасы бар қуыс жасалған. Қалқыма осы қуыстағы (4) бензин деңғгейіне байланысты жоғары – төмен қозғалып тұрады. Оның осы қозғалысы үстінде орналасқан инелі клапанға әсер етеді.  

Бензин насосының құрылысы 2.15 – суретте көрсетілген Газ – 53 автомобилінің мысалынджа қараймыз. Қорап (2) үстіне қосалқы қорап (7) орналасады және ол қақпақпен (6) жабылады. Негізгі қорап (2) пен қосалқы қорап аралығында мембрана (3) бекітіледі. Ол ортасында оське (10) берік бекітіліп, осьтің екінші ұшы рычагқа (13) киіліп тұрады. Мембрананы жоғары қарай серіппе (9) итереді, ал рычаг (13) арнаулы жетекке бекітілген жұдырықшша тәрізді эксцентрикпен қозғалысқа келгенде, мембрананы төмен итереді.

Ауа  мен жанар майды  араластыру процесін “карбюрациялық” процесс деп атайды, ал осындай жұмысты іске асыратын құралды карбюратор деп атайды. Карбюраторлы двигательдердегі қоректендіру жүйесіндегі негізгі құрал осы карбюратор болып табылады. Жоғарыда, қоректендіру жүйесінің принципилдық схемасын қарағанда тек қарапайым карбюратордың жұмысы көрсетілген. Ал двигательдерге орнатылған крбюраторлардың құрылысы өте күрделі болады. Себебі ол жанар май мен ауаны араластырып қана тұрмайды, осыған қосымша двигательдің жұмыс жағдайына қарай сол араластырып жасалынған жану қоспасының сапасын да әртүрлі етіп өзгертіп отырады. Жану қоспасын сапасына қарай бірнеше түрге бөлінеді. Оның негізгі белгісі ауа мен жанар майдың өзара қатынасы болып табылады. Жалпы 1 кг жанар май толық жануы үшін 15 кг ауа қажет болады. Егер жану қоспасы осы мөлшерде жаслса, онда оныв қалыпты жану қоспасы деп атайды. Ал қажетті ауаның мөлшері аз болса, онда байытылған, керісінше болса кедейлетілген қоспа деп атайды. Осы қажетті ауа мен нағыз шығын болған ауаның қатынасын a - деп белгілесек, онда қалыпты жану қоспасының бұл коэффициенті a=1,0.  Егер a<1,0 ден болса, онда байытылған, ал a>1,0 ден болса, онда кедейлетілген қоспа деп атайды. Ондай байытылған немесе кедейлетілген қоспалар бірнеше түрге бөлінеді. Егер a=0,8:0,9 мөлшерінде болса, онда ондай қоспаны аздап байытылған қоспа, ал a<0,8 ден аз болса өте байытылған қоспа дейді. Сол сияқты a=1,01 шамасына дейін аздап кедейлетілген, ал a>1,1 болса өте кедейлетілген қоспа болады.