Мотор - бул унаанын жүрөгү. Бул күйүп жаткан газдан жылуулукту жолдун дөңгөлөктөрүн айландыруучу күчкө айландыруу үчүн курулган татаал машина. Унаалар ичтен күйүүчү кыймылдаткычта (ICE) болгон эки процесстин айкалышынын натыйжасында кыймылдашат: күйүүчү майдын тутануусу жана күйүшү кыймылдаткычтын өзүндө болот. Андан кийин кыймылдаткыч жарым-жартылай күйүүдөн алынган энергияны жылуулукка жана механикалык моментке айлантат. Бул үчүн, кыймылдаткыч бир эле учурда иштеген бир нече жеке компоненттерден турат (баары маанилүү).
Унаа кыймылдаткычынын негиздери
Ички күйүүчү кыймылдаткыч (ICE) - бүгүнкү күндө көпчүлүк унаалар колдонгон нерсе. Кыймылдаткычтын иштеши жана кубаттуулугу үчүн, негизинен аба менен күйүүчү майдын аралашмасы талап кылынат. Көпчүлүк унаа кыймылдаткычтары күйүүчү майлар, биринчи кезекте дизелдик жана бензин менен иштейт. Кээ бир башка моторлор биоэтанол же суутек менен иштейт. Күйүүчү майга карабастан, көпчүлүк унаа кыймылдаткычтары бирдей принцип боюнча иштешет. Бирок колдонулган күйүүчү майга жараша айрым айырмачылыктар бар. Мисалы, дизелдик кыймылдаткычтарда учкундар жок. Анын ордуна күйүүчү май өтө кысылган ысык абадан улам күйөт.
Электр энергиясын өндүрүү
Жөнөкөй сөз менен айтканда, кыймылдаткычтын кубаттуулукту өндүрүү жолу төрт кадам менен сүрөттөлсө болот.
- Индукция: Күйүүчү май цилиндрге аба менен кошо күйүүчү инжектор аркылуу кошулат.
- Компрессия: Ошол эле цилиндрде жайгашкан поршень аба-отун аралашмасын кысып турат.
- Кубат: Клапандар жабылганда, шам аба-отун аралашмасын күйгүзүп, кубаттуулукту пайда кылат.
- Чыгаруу: поршень жарылуудан күч менен ылдый түшүп, энергияны ийкемдүү валга өткөрүп берет жана күйгөн газдарды түтүктөргө түртөт.
Бул төрт кадам бензинди колдонгон ичинен күйүүчү кыймылдаткычтардын көпчүлүгүндө кездешет. Төрт кадам төрт тактуу кыймылдаткычтар деп аталган "төрт тактылуу цикл" деп аталат.
Мотордун компоненттери
Ичтен күйүүчү кыймылдаткыч көптөгөн бөлүктөрдөн турат, алардын эң негизги бөлүктөрү төмөнкүлөр:
- Мотор блогу
- КУШТАРБЕК
- поршень
- БААТЫР
- Күйүүчү май инжектору
- Чыгуу Manifold
Бул бөлүктөрдүн бардыгы жана башкалар күйүүчү май менен иштеген көпчүлүк унаалар колдонгон төрт тактуу ички күйүүчү кыймылдаткычтын типтүү компоненттери. Жогоруда айтылган компоненттер кубаттуулукту түзүү үчүн жооптуу, бирок кыймылдаткычты иштетүү үчүн көптөгөн башка компоненттер жана системалар керек. Бул майлоо системасы, муздатуу системасы, баштоо системасы, кыймылдаткычты башкаруу бирдиги (ECU) жана башкалар.
1. Мотор блогу
Мотор блогу кыймылдаткычтын өзөгү болуп саналат. Көпчүлүк заманбап кыймылдаткычтар моноблоктон турат, башкача айтканда, бардык цилиндрлер бир блокту бөлүшөт. Кыймылдаткыч блогу цилиндрлер үчүн мейкиндикти гана камсыз кылбастан, ошондой эле мунай галереяларын жана муздатуучу өтмөктөрдү камтыйт, бул моторду майлоого жана муздатууга мүмкүндүк берет.
Сиз V8, V12, inline 4, боксер кыймылдаткычы жана башкалар деп аталган кыймылдаткычтарды уккандырсыз. Бул аталыштар цилиндрлер кыймылдаткыч блогунда кантип туураланганына байланыштуу. Ички күйүүчү кыймылдаткычтардын кеңири таралган түрлөрү төмөндө келтирилген. Башка түрлөрү жана вариациялары бар, бирок алар азыраак таралган.
а. V-мотор
V-кыймылдаткычтары, мисалы, V6, V8 жана V12 деп аталат, анткени цилиндрлер тегизделгендиктен, алар алдыңкы же артты караган көз караштан алганда "V" белгисин түзөт. Сан мотор блогундагы цилиндрлердин санын билдирет. V6да алты цилиндр бар, ал эми V10до он цилиндр ж.б.у.с.
б. Inline мотор
Киргизилген кыймылдаткыч цилиндрлер бир түз катарга тизилгендей конфигурацияланган. Бул кыймылдаткычтар, адатта, 4 же андан аз цилиндрге ээ жана өндүрүү үчүн арзаныраак.
в. Боксер мотору
Боксчу кыймылдаткычы жалпак кыймылдаткычтын белгилүү бир түрү. Поршеньдер тегиз жатып, ар бир жуп карама-каршы поршеньдер бир эле учурда кирип-чыгышат. Алды-артына жылган жуп поршендердин кыймылы мушташуу учурунда мушкерлердин бири-бирине сокку урган кыймылын элестетет, ушундан улам аталган.
г. Айлануучу кыймылдаткыч
Wankel кыймылдаткычтары, ошондой эле айлануучу кыймылдаткычтар деп аталат, поршеньдерди такыр колдонушпайт. Анын ордуна үч бурчтук формасындагы роторду колдонушат. Бүгүнкү күндө айланма кыймылдаткычтар өтө сейрек кездешет, аларды бир нече унаа моделдери колдонот. Алар көптөгөн унаа ышкыбоздорунун көңүлүн бурушту, анткени кыймылдаткычы жөндөмдүү жана жогорку RPM менен иштегенди жакшы көрөт.
2. Кранк вал
Поршеньдер күйүү камерасында болуп жаткан реакцияларга дуушар болушат. Күйүүчү май күйгөндө, энергия поршендерди ылдый түшүрөт. Поршеньдер тиштүү валга бириктирүүчү штангалар аркылуу туташтырылган. Поршеньдер кыймылдаган сайын ирек вал да кыймылдайт. Поршендердин өйдө-ылдый кыймылы кранк валдагы айлануу кыймылына айланат. Кранк вал эбегейсиз зор күчтөрдүн таасирине дуушар болот.
Анткени, салыштырмалуу оор машинеңиздин кыймылын кармап турган күч кранк валдан өтөт. Мындан тышкары, кранк валдагы көп энергия сүрүлүү аркылуу жоголот. Кранк вал сызыктуу кыймылды айлануу кыймылына айландырганда, маховик күчтү жумшартат. Кубаттын жеткирилиши трансмиссияга уланат, мында муфта менен өткөргүчтүн ортосунда жайгашкан.
Трансмиссиясы чыгуучу валга туташтырылган, ал өз кезегинде окторго кошулат. Осьтер дөңгөлөктөр менен байланышып, цилиндр жараткан күчтүн сапарын аяктайт. Кранк вал трансмиссияга айлануу күчүн гана бербейт. Ал айланганда, кранк валга туташтырылган шкивтер өз кезегинде генератор, бөлүштүргүч жана руль насосу сыяктуу башка унаа компоненттерин кубаттаган кошумча курларга туташтырылат.
3. Поршень
Көрүнүп тургандай, поршень ички күйүүчү кыймылдаткычта кубаттуулукту түзүү процессинде көп айтылган нерсе. Поршень кыймылдаткыч блогунун цилиндрлеринде камтылган. Поршенден эч нерсе агып кетпейт жана эч нерсе чыкпайт, анткени поршенге бекитилген поршендик шакекчелер күйүүчү майды күйгүзүү үчүн керектүү кысууну камсыз кылуу үчүн кемчиликсиз бир пломбаны түзүшөт. Цилиндрдин үстүнкү бөлүгү, поршень ээлебеген бөлүгү күйүү камерасы деп аталат.
Поршень цилиндрдин үстүңкү жагына жылыган сайын күйүү камерасы кичирейип, кичирейет. Поршень өйдө жылып, күйүү камерасы кичирейген сайын чоң көлөмдө жылуулук жана басым пайда болуп, күйүүчү-аба аралашмасы жарылып, энергияны бөлүп чыгарат. Мурда айтылгандай, дизелдик кыймылдаткычтар учкундарга таянышпайт. Анын ордуна, күйүүчү май күйүүчү камераны "кичинекей" кылып поршень менен шартталган массалык кысуу менен тутанат.
4. Тасма вал
Кранк вал бөлүгүндө айтылгандай, экстрактордук вал кыймылдаткыч блогунда синхрондуу кыймылды камсыз кылуучу кранка валга кошулат. Камыр вал күйүүчү камерага аба менен күйүүчү майдын кирүүчү жана чыгаруучу клапандарын иштетет. Сиз убакыт курлары же убакыт чынжырлары жөнүндө уккандырсыз. Булар кранк вал менен бөлүштүрүүчү валды бириктирген нерселер.
Алар поршень төмөнкү абалда турганда клапандар толугу менен ачылып, цилиндрди күйүүчү май жана аба менен камсыз кылат, ал эми поршень цилиндрдин үстүн көздөй баратканда клапандар жабылып, күйүүчү май күйөт. Унааңызда убакыт куры бар болсо, аны унааңыздын өндүрүүчүсү аныктаган аралыкта алмаштыруу маанилүү. Убакыт курунун иштебей калышы кыймылдаткычтын чоң бузулушуна алып келиши мүмкүн, анткени бири-бирине тийүүгө арналбаган кыймылдаткыч компоненттери катуу аракет кылышат.
5. Күйүүчү майдын инжектору
Эски бензин моторлуу унаалар карбюраторлорду колдонушкан. Оң бутуңуз газ педалын басканда, дроссель клапаны ачылып, абанын карбюратор аркылуу өтүшүнө жол ачат. Карбюратор аркылуу аба өткөн сайын күйүүчү май да өтүп кеткен. Аба аны менен кошо күйүүчү майды карбюратордун күйүүчү май контейнеринен «сүзүүчү идиш» деп атаган. Бул фантастикалык физиканын же тагыраак айтканда, аба менен күйүүчү майды салыштырмалуу пропорционалдуу кылган Бернулли принцибинин аркасында мүмкүн болду.
Отун-аба аралашмасы андан кийин цилиндрде күйүү пайда боло турган соргуч коллекторго жана алуучу клапандарга барат. Бүгүнкү күндө бир түтүкчө аркылуу күйүүчү майдын так көлөмүн камсыз кылуучу күйүүчү инжектор колдонулат. Ошондой эле күйүүчү май инжекторлорунун ар кандай түрлөрү бар, алар негизинен тышкы аралашма түзүлүшү жана ички аралашма түзүлүшү менен аныкталат.
Жалпысынан алганда, аты айтып тургандай, тышкы аралашманы пайда кылуучу күйүүчү инжекторлор күйүү камерасына киргенге чейин аралаштырылат. Ички аралашма түзүлүшү, адатта, күйүүчү майды түздөн-түз күйүүчү камерага куюйт. Заманбап унаалар күйүүчү май куюу тутумунун жардамы менен күйүүчү-аба катышы канааттандырарлык камсыз кылуучу сенсорлордун жана башка электроникалардын ар кандай түрлөрүнө ээ.
6. Чыгуучу коллектор
Күйүүчү май күйүп бүткөндөн кийин, чыккан газдар күйүү камерасынан чыгып кетиши керек. Ал муну поршень өйдө көздөй жылып, чыгаруучу клапан ачык турганда жасайт. Бул абдан жөнөкөй процесс окшойт. кыймылдаткычтын башка компоненттери жана системалары менен салыштырганда, бул. Бирок, бул системалардын артында дагы көп инженерия бар. Жөнөкөй болушу үчүн, биз майда-чүйдөсүнө чейин кирбейбиз.
Эгер сиз газ чыгаруучу коллектор жана анын артында турган инженерия жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, Википедияда ал жөнүндө сонун жана кыска макала бар. Айта кетчү нерсе, күйбөгөн күйүүчү май да газ чыгаруучу түтүктөр аркылуу өтөт. Кычкылтек сенсору коллектордо жабдылган, эгерде күйүүчү-аба катышы өтө бай же арык болсо, күйүүчү инжектордук системага кайтарым байланышты камсыз кылат.
Гибриддик унаа кыймылдаткычтары
Азырынча, сиз унаа кыймылдаткычы кандай иштээри жөнүндө жалпы түшүнүккө ээ болушуңуз керек. Буга чейин, негизинен, бензин жана дизелдик кыймылдаткычтуу унаалар сүрөттөлгөн, бирок бир аз татаалыраак болгон унаанын бир түрү бар: гибриддик кыймылдаткыч. Гибрид - бул эки башка элементти бириктирүү менен түзүлгөн нерсе. Автоунаа дүйнөдө гибриддик унаа, адатта, унаа эки күчтүн түрү менен иштейт дегенди билдирет: электр жана бензин. Жалпысынан алганда, гибриддик унаалардын үч түрү бар:
- Толук гибрид
- Жумшак гибрид
- Plug-in гибриддери
Бул түрлөр гибриддештирүү даражасына жараша бөлүнөт.
- Толук гибриддик унаа кыймылдаткычта да, батарейкаларда да же экөөнүн бири менен өзүнчө иштей алат.
- Жумшак гибриддик унаада унааны өзү иштете ала турган электр кыймылдаткычы же генератору жок. Жумшак гибриддер салттуу генераторду алмаштырган электр кыймылдаткычын колдонушат. Электр кыймылдаткычы унаага жардам берип, күйүүчү майды үнөмдөйт, мисалы, жээкте баратканда, токтоп турганда же тормоздогондо ичинен күйүүчү кыймылдаткычты өчүрүү. Ал ошондой эле ички күйүүчү кыймылдаткычты ылдамдатууда жардам берет, ал эми кээ бирлери регенеративдик тормозду колдойт. Регенеративдик тормоздоо активдүү болгондо, дөңгөлөктөрдүн айлануусунан пайда болгон кинетикалык энергия электр энергиясы катары сакталат. Бул кандайдыр бир мааниде электр энергиясын өндүргөн генераторго окшош. Бирок, бул энергия кранк валдын кинетикалык кубаттуулугунун ордуна дөңгөлөктөрдөн келет.
- Плагиндик гибрид толук гибридге окшош. Айырмасы батареянын көлөмүнө байланыштуу, анткени плагин гибриди алда канча чоң. Унааны толук кубаттоо үчүн сиз ошондой эле розеткага сайышыңыз керек, демек, плагин гибрид деп аталат.
Гибриддик унаа кыймылдаткычтары кантип иштейт?
Жогорудагы классификациялар электр кыймылдаткычынын жөндөмдүүлүгү менен аныкталат. Кийинки бөлүмдөрдө дизайндагы гибриддик ишке ашыруунун ар кандай түрлөрү талкууланат. Биз гибриддик дизайндын үч түрүн карап чыгабыз. Алар:
- Параллель гибрид
- Гибрид сериясы
- Серия-параллель гибрид
а. Параллель гибрид
Машинанын кыймылдаткычы кубаттуулукту өндүргөн жана бул күчтү өз кезегинде бул күчтү дөңгөлөктөрүнө өткөрүп берген огуна өткөрүп жатканын элестетиңиз. Экинчи жагында, күчүн ошол эле огуна өткөргөн электр кыймылдаткычыңыз бар. Бул параллелдүү гибриддин негизги принциби. Ички күйүүчү кыймылдаткыч да, электр кыймылдаткычы да бир огуна күч жөнөтүшөт. Көпчүлүк учурларда электр кыймылдаткычы кыймылдаткыч менен трансмиссиянын ортосунда болот.
б. Гибрид сериясы
Сиз "узартылган электр унаалары" жөнүндө уккандырсыз. Алар гибриддер, алар электр кыймылдаткычын (лар) жана ички күйүүчү кыймылдаткычты да колдонушат. Сериялык гибриддердин ачкычы - кыймылдаткычтын дөңгөлөктөр менен эч кандай байланышы жок. Анын ордуна кыймылдаткыч электр кыймылдаткычын электр энергиясы менен камсыз кылган генераторго туташтырылган. Ичтен күйүүчү кыймылдаткыч батареяда заряд жок болгондо күйүп, электр кыймылдаткычын түздөн-түз иштетет. Аны батарейканы заряддоо үчүн да колдонсо болот.
в. Серия-параллель гибрид
Анын аты айтып тургандай, катар-параллель гибрид параллелдүү гибрид менен катар гибриддин дизайнын айкалыштырат. Башкача айтканда, ички күйүүчү кыймылдаткыч дөңгөлөктөрдү да, генераторду да энергия менен камсыз кылат.
Электр унаалар кантип иштейт?
Толугу менен электр унааларында кыймылдаткыч жок. Компоненттерге келсек, алар алда канча жөнөкөй дизайнга ээ, алтернаторлорго, газ чыгаруу системаларына, күйүүчү май инжекцияларына, цилиндрлерге жана башкаларга муктаж эмес. Чоң кыймылдаткычтын жоктугунан көптөгөн электромобилдер жүк ташуучу унаадан тышкары, кээде "франк" деп да аталган алдыңкы багажга ээ. Бул унаада көбүрөөк сактоо мейкиндигин камсыз кылгандыктан, пайдалуу болушу мүмкүн. Кыймылдаткычтын ордуна бир же бир нече электр кыймылдаткычтары колдонулат.
Мотордун жайгашуусу машинанын моделине жараша өзгөрөт. Кээ биринде ал алдыңкы окто гана орнотулган, ал эми башкаларында алдыңкы жана арткы огу үчүн кош моторлор бар. Кээ бир жогорку класстагы электр спорттук унаалар ар бир дөңгөлөк үчүн мотор колдонушат. Баасы кандай болбосун, электр унаалары окшош жолдор менен иштешет. Толугу менен электрдик унаа бир нече компоненттерден турат, анын ичинде:
- батарея
- Электр тарткыч мотор
- Жылуулук системасы
- Кубат порт
- DC / DC конвертери
- Электр энергиясын контролдоочу
- Тартуу батареясы
- өткөрүү
Өтө көп компоненттер жок, ошондой эле аларга салттуу майлоочу майлоо, газ чыгаруу системасы ж.б.у.с. кереги жок. Мунун аркасында электромобилдерди тейлөө жана тейлөө кадимки ички күйүүчү кыймылдаткычы бар унааларга караганда алда канча жеңил.
Розеткадан дүйнөгө
Электр унаалары үчүн атайын заряддагычтар бар. Бирок, көпчүлүк электромобилдер үйдө бар кадимки розеткадан кубаттоону колдойт. Үйүңүздөн чыккан электр кубаты сиздин машинаңыздын бүткүл дүйнө жүзү боюнча айдоо мүмкүнчүлүгүн кантип түзөт (электр энергиясы бар болсо)? Келгиле, электр унаасынын ар кандай компоненттерин карап көрөлү:
а. Заряддоо порту
Биринчи кадам - заряддагычты заряддоо портуна туташтыруу менен унааңызды заряддоо. Өзгөрмө ток (AC) борттогу заряддагычтан өтөт, ал аны түз токко (DC) айландырат, андан кийин ал тартылуу батареясынын пакетинде сакталат.
б. DC/DC өзгөрткүч
Тартуу батареясынын топтомунда сакталган жогорку чыңалуудагы туруктуу токтун күчү унаа аксессуарлары үчүн өтө күчтүү. Бул көйгөйдү чечүү үчүн DC/DC конвертер аны унаанын аксессуарларын кубаттай турган төмөнкү вольттогу туруктуу токко айлантат. Батарея ошол эле аксессуарлар үчүн электр энергиясын сактайт жана камсыз кылат.
в. Электр тарткыч мотор
Электр кыймылдаткычы дөңгөлөктөрдү айлантып, унааны кыймылдатып турат. Кубат тартуучу батареядан келет.
г. Тартуу батареясы
Тартуу аккумулятору - бул унааны кубаттандыруу үчүн жооптуу батарея. Алар, адатта, литий-ион литий-полимердик батареялар. Өлчөмү чоң болгондуктан, аккумулятор унаанын түбүндө жайгашкан.
д. Электр энергиясын контролдоочу
Күчтүү электроника контроллери электр процесстеринин мээси болуп саналат. Ал электр кыймылдаткычынын ылдамдыгын, аккумуляторго берилүүчү энергияны жана башкаларды аныктайт.
f. Жугуу
Трансмиссиясы электр кыймылдаткычынан дөңгөлөккө күч берет. Салттуу ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардан айырмаланып, көпчүлүк электромобилдердин трансмиссиясы бир гана тиштүү болот.
г. Жылуулук системасы
Жылуулук системасы бүт системаны муздатат. Бул абдан маанилүү курамдык бөлүгү болуп саналат, анткени унаанын иштешине анын температурасы абдан таасир этет.
Жыйынтык
Ички күйүүчү кыймылдаткыч - бул, адатта, бензин же дизель менен иштеген абдан татаал кыймылдаткыч. Бензин менен дизелдик кыймылдаткычтардын эң чоң айырмасы - дизелдик кыймылдаткыч учкундарга эмес, кысууга таянат. Электр энергиянын эки же андан көп булактарын колдонгон унаа кыймылдаткычтары гибриддер деп аталат. Адатта, гибриддер ичинен күйүүчү кыймылдаткычтан жана электр кыймылдаткычынан турат.
Гибриддер дизайны боюнча же гибриддештирүүнүн масштабы боюнча категорияларга бөлүнүшү мүмкүн. Көпчүлүк гибриддик унаалар бир катар параллелдүү гибриддик конструкцияны колдонушат, мында ички күйүүчү кыймылдаткыч генераторду да, дөңгөлөктөрдү да энергия менен камсыз кылат. Толугу менен электр унаасы кадимки кыймылдаткычка караганда азыраак тетиктерге ээ. Алар азыраак бөлүктөрү бар жана, мисалы, эч кандай май менен майлоону талап кылбайт, аларды тейлөө бир топ жеңил болот.
