Birçok kişi, arabalara ilişkin anlayışlarını derinleştirmek için arabalar hakkında daha fazla şey öğrenmek ister, ancak araba yapılarının karmaşıklığı nedeniyle hepsi pes eder. Aşağıda sizin için arabanın iç yapısını resimlerle analiz eden, karmaşık prensiplerin anlaşılmasını kolaylaştıran bir dizi resimli araba makalesi hazırladık.
resim
Motor yapı tiplerinin analizi
Motor tıpkı insan kalbi gibi arabanın güç kaynağıdır. Ancak farklı insanların kalplerinin boyutu ve yapısı çok farklı değildir ancak farklı arabaların motorlarının iç yapıları oldukça farklıdır. Peki farklı motorların yapılarındaki farklılıklar nelerdir? Aşağıda birlikte öğrenelim.
● Otomobil gücünün kaynağı
resim
Bir arabanın güç kaynağı motordur ve motorun gücü silindirin içinden gelir. Motor silindiri, yakıtın iç enerjisinin kinetik enerjiye dönüştürüldüğü yerdir. Basitçe, yakıtın silindirde yakıldığı, pistonu yukarı ve aşağı itmek için büyük bir basınç oluşturduğu ve kuvvetin biyel kolu aracılığıyla krank miline iletildiği ve sonunda dönme hareketine dönüştürüldüğü ve ardından şanzıman aracılığıyla anlaşılabilir. ve tahrik mili sayesinde güç, arabayı ileri doğru itmek için tahrik tekerleklerine iletilir.
●Silindir sayısı çok fazla olamaz
resim
Çoğu otomobil genel olarak dört silindirli ve altı silindirli motorlara sahiptir. Motorun gücü esas olarak silindirlerden geldiğine göre, bu ne kadar çok silindirin o kadar iyi olduğu anlamına mı gelir? Aslında silindir sayısı arttıkça motorun parçaları da artar. İlgili artışla birlikte motorun yapısı daha karmaşık olacak ve bu da motorun güvenilirliğini azaltacaktır. Ayrıca motor üretim maliyetini ve sonraki bakım maliyetlerini de artıracaktır. Bu nedenle, bir araba motorundaki silindir sayısı, motorun kullanım ve performans gereksinimlerine dayalı kapsamlı bir değerlendirme sonrasında seçilir. V12, W12 ve W16 gibi motorlar yalnızca birkaç yüksek performanslı otomobilde kullanılır.
● V tipi motor yapısı
resim
Aslında V şekilli bir motorla ilgili basit bir anlayış, bitişik silindirlerin belirli bir açıyla gruplandırılmış olmasıdır. Yandan bakıldığında V şeklinde bir motor olan V şekline benziyor. Sıralı motorla karşılaştırıldığında, V tipi motorun yüksekliği ve uzunluğu azalır, bu da motor kapağını daha alçak hale getirebilir ve aerodinamik gereksinimleri karşılayabilir. V tipi motorun silindirleri, titreşimin bir kısmını dengeleyebilecek bir açıyla zıt yönlerde düzenlenmiştir. Ancak dezavantajı, iki silindir kapağının kullanılmasının gerekmesi ve yapının nispeten karmaşık olmasıdır. Motorun yüksekliği azaltılmış olsa da genişliği de buna uygun olarak artırılarak diğer cihazların sabit alanlı bir motor bölmesine monte edilmesi zorlaştı.
●W tipi motor yapısı
resim
V şeklindeki motorun her iki tarafındaki silindirler, W şeklinde bir motor oluşturacak şekilde küçük bir açıyla kademeli olarak yerleştirilmiştir. V tipi motorlarla karşılaştırıldığında W tipi motorların avantajı krank milinin daha kısa olabilmesi ve ağırlığın daha hafif olabilmesi ancak buna bağlı olarak genişliğin de artması ve motor bölmesinin daha tam olarak doldurulmasıdır. Dezavantajı ise W tipi motorun yapısal olarak iki parçaya bölünmüş olması, yapının daha karmaşık olması ve çalışma sırasında çok fazla titreşim üretmesi, dolayısıyla sadece birkaç araçta kullanılmasıdır.
resim
● Yatay olarak karşıt motor yapısı
resim
Yatay olarak karşıt bir motorun bitişik silindirleri birbirine zıt olarak düzenlenmiştir (pistonun tabanı dışarı doğru bakmaktadır). İki silindir arasındaki açı 180 derecedir ancak esas olarak 180 derecelik V tipi motordan farklıdır. Yatay olarak karşılıklı motorlar, bir krank pimini paylaşmamaları (yani, bir piston yalnızca bir krank pimine bağlıdır) ve karşıt pistonların hareket yönünün zıt olması, ancak 180 derecelik V- olması açısından sıralı motorlara benzer. tip motor ise bunun tam tersidir. Yatay olarak karşıt motorun avantajları, titreşimleri iyi bir şekilde dengeleyebilmesi ve motorun daha düzgün çalışmasını sağlamasıdır; ağırlık merkezi alçaktır ve arabanın ön kısmı aerodinamik gereksinimleri karşılamak için daha alçakta tasarlanabilir; Güç çıkış milinin yönü, transmisyon milinin yönüyle tutarlıdır ve güç aktarımı Daha yüksek verimliliktir. Dezavantajları: Yapısı karmaşıktır ve bakımı zahmetlidir; üretim süreci zorludur ve üretim maliyeti yüksektir. Tanınmış marka otomobiller arasında yalnızca Porsche ve Subaru yatay olarak zıt motorlar kullanmakta ısrar ediyor.
● Motor neden sürekli güç sağlıyor?
Motorun sürekli güç sağlayabilmesinin nedeni, silindirdeki dört zamanlı emme, sıkıştırma, güç ve egzozun düzenli döngüsel çalışmasından kaynaklanmaktadır.
resim
Emme stroku sırasında, piston silindir içinde üst ölü noktadan alt ölü noktaya doğru hareket ettiğinde emme supabı açılır, egzoz supabı kapanır ve silindire temiz hava ve benzin karışımı emilir.
Sıkıştırma stroku sırasında emme ve egzoz valfleri kapatılır ve piston alt ölü merkezden üst ölü merkeze doğru hareket ederek karışık gazın sıcaklığını arttırmak ve güç strokuna hazırlanmak için karışık gazı silindirin tepesine sıkıştırır. .
Güç stroku sırasında, buji sıkıştırılmış gazı ateşler ve karışık gaz, büyük bir basınç oluşturmak için silindir içinde "patlar", pistonu üst ölü merkezden alt ölü noktaya iter ve krank milini biyel kolu boyunca dönecek şekilde iter. .
Egzoz stroku sırasında piston alt ölü merkezden üst ölü noktaya doğru hareket eder. Bu sırada emme valfi kapanır ve egzoz valfi açılır ve yanmış egzoz gazı, egzoz manifoldu yoluyla silindirden dışarı atılır.
● Motor gücü patlamalardan gelir
resim
Motorun üretebildiği güç aslında silindirdeki "patlayıcı kuvvetten" gelir. Kapalı silindirin yanma odasında buji, belirli bir orandaki benzin ve hava karışımını doğru zamanda anında ateşler ve bu da büyük bir patlama kuvveti üretir. Yanma odasının üst kısmı sabittir ve büyük basınç, pistonu aşağı doğru hareket etmeye zorlar. krank milini biyel kolu boyunca iter ve ardından gücü bir dizi mekanizma aracılığıyla tahrik tekerleklerine iletir ve sonunda arabayı çalıştırır.
● Bujiler "patlatma" konusunda ustadır
resim
Silindirdeki "patlamanın" daha güçlü olmasını istiyorsanız, zamanında ateşleme çok önemlidir ve silindirdeki buji "patlama" rolünü oynar. Aslında buji ateşleme prensibi bir şekilde yıldırımınkine benzer. Bujinin başlığında bir merkez elektrot ve bir yan elektrot bulunur (zıt kutuplu iyonlara sahip iki buluta göre). İki elektrot arasında küçük bir boşluk (ateşleme aralığı denir) vardır. Enerji verildiğinde, silindirdeki karışık gazı anında "patlatabilen" 10000 volttan fazla elektrik kıvılcımları üretebilir.
●Emme valfi egzoz valfinden daha büyüktür
resim
Silindirde sürekli "patlamak" için sürekli olarak yeni yakıt girişi yapılması ve egzoz gazının zamanında boşaltılması gerekir. Emme ve egzoz valfleri bu süreçte önemli bir rol oynar. Emme ve egzoz valfleri, iki "açma" ve "kapatma" eylemini zamanında gerçekleştirmek için kamlar tarafından kontrol edilir. Gördüğünüz emme valfleri neden her zaman egzoz valflerinden daha büyük? Giriş havası genellikle vakumla emildiğinden ve egzoz gazını dışarı itmek için egzoz sıkıştırıldığından, egzoz, girişten nispeten daha kolaydır. Daha fazla temiz havanın yanmaya katılması için emme valfinin daha büyük olması ve daha fazla hava girişi sağlanması gerekmektedir.
● Vana sayısı çok fazla olmamalıdır
resim
Motorda birden fazla valf varsa, yüksek hızlarda hava emme hacmi büyükse, egzoz temizse ve motor performansı daha iyiyse (sinema salonuna benzer şekilde, çok sayıda kapı varsa içeri girmek çok daha kolay olacaktır ve dışarı). Bununla birlikte, çok valfli tasarım daha karmaşıktır; özellikle valf tahrik yöntemi, yanma odası yapısı ve buji konumu gibi bunların hepsinin dikkatlice ayarlanması gerekir. Bu, yüksek üretim süreci, yüksek üretim maliyeti ve daha sonra zor bakım gerektirir. Bu nedenle vana sayısı çok fazla olmamalıdır. Yaygın motorlarda silindir başına 4 valf bulunur (2 giriş ve 2 çıkış).
Motor değişken valf prensibinin analizi
Motorun temel yapısını ve güç kaynağını zaten öğrenmiştik. Aslında motorun gerçek çalışma hızı statik değil, koşan bir insan gibi bazen hızlı, bazen de yumuşaktır, bu nedenle kendi nefes ritminizi ayarlamanız özellikle önemlidir. Motorun nasıl "nefes aldığına" bir göz atalım.
● Eksantrik milinin işlevi
resim
Basitçe söylemek gerekirse, eksantrik mili, birden fazla disk şeklinde kamı olan metal bir çubuktur. Bu metal çubuğun motorun çalışmasında rolü nedir? Esas olarak emme ve egzoz valflerinin açılıp kapatılmasından sorumludur. Eksantrik mili, krank mili tarafından tahrik edilerek dönmeye devam eder ve kam, valfe (külbütör kolu veya itme çubuğu) sürekli olarak baskı yapar, böylece emme valfinin ve egzoz valfinin açılıp kapanmasını kontrol eder.
●OHV, OHC, SOHC ve DOHC ne anlama geliyor?
SOHC ve DOHC harfleri genellikle motor gövdesinde görülür. Bu harfler ne anlama geliyor? OHV, üstten valf ve alt eksantrik mili anlamına gelir; bu, eksantrik milinin silindirin alt kısmında, valflerin ise silindirin üst kısmında düzenlendiği anlamına gelir. OHC üstten eksantrik milini ifade eder, yani eksantrik mili silindirin üst kısmında düzenlenmiştir.
resim
Silindirin üst kısmında emme ve egzoz valflerinin aynı anda açılıp kapanmasından sorumlu olan tek bir eksantrik mili varsa buna üstten tek eksantrik mili (SOHC) adı verilir. Silindirin üst kısmında emme ve egzoz valflerinin açılıp kapanmasından sorumlu iki eksantrik mili varsa buna üstten çift eksantrik mili (DOHC) adı verilir.
resim
Alt eksantrik milinin kamı ve valf külbütör kolunun metal bir biyel kolu ile bağlanması gerekir. Kam, biyel kolunu kaldırır ve valfi açıp kapatmak için külbütör kolunu iter. Bununla birlikte, aşırı yüksek dönüş hızı, ejektör çubuğunun kolayca kırılmasına neden olabilir, bu nedenle bu tasarım çoğunlukla büyük hacimli, düşük dönüş hızına sahip ve büyük tork çıkışı peşinde olan motorlarda kullanılır. Üstten eksantrik mili, eksantrik milinden valfe aktarım mekanizmasını basitleştiren ve yüksek hızda motorun güç performansı için daha uygun olan itme çubuğunu çıkartabilir. Üstten eksantrik mili yaygın olarak kullanılmaktadır.
● Gaz dağıtım mekanizmasının rolü
resim
Valf mekanizması esas olarak zamanlama dişli grubunu, eksantrik milini, valf aktarım bileşenlerini (valfler, itme çubukları, külbütör kolları vb.) içerir. Ana işlevi, motorun çalışma koşullarına göre her silindirin emme ve egzoz valflerini zamanında açıp kapatmaktır. Böylece taze karışımlı gaz silindiri zamanında doldurabilir ve egzoz gazı silindirden zamanında boşaltılabilir.
● Valf zamanlaması nedir? Zamanlamaya neden ihtiyaç duyulur?
Valf zamanlaması olarak adlandırılan süre, basitçe valfin açılıp kapandığı an olarak anlaşılabilir. Teorik olarak emme stroku sırasında piston üst ölü merkezden alt ölü noktaya hareket ettiğinde emme valfi açılır ve egzoz valfi kapanır; Egzoz stroku sırasında piston alt ölü merkezden üst ölü noktaya hareket ettiğinde emme valfi kapanır ve egzoz valfi açılır.
resim
Peki neden zamanında olmamız gerekiyor? Aslında, gerçek motor çalışmasında, silindire giren hava miktarını arttırmak için emme valfinin önceden açılması ve daha sonra kapatılması gerekir; benzer şekilde silindir temizleyicideki egzoz gazını boşaltmak için egzoz valfinin de önceden açılıp daha sonra kapatılması gerekir. Motorun verimli çalışmasını sağlamak için kapatmayı geciktirin.
●Değişken valf zamanlaması ve değişken valf kaldırma kuvveti nedir?
Motor yüksek hızda döndüğünde, her bir silindirin bir çalışma çevrimindeki emme ve egzoz süreleri çok kısadır. Yüksek şarj verimliliği elde etmek için silindirin emme ve egzoz sürelerinin uzatılması gerekir ki bu da bir gerekliliktir. Valf örtüşme açısını artırın; motor düşük hızdayken, aşırı valf örtüşme açısı egzoz gazının kolayca geriye doğru akmasına neden olacak ve bunun yerine emme hacmi azalacak, bu da dengesiz motor rölantisine ve düşük düşük hız torkuna neden olacaktır.
resim
Sabit valf zamanlamasının hem yüksek hem de düşük motor hızlarının ihtiyaçlarını aynı anda karşılaması zor olduğundan değişken valf zamanlaması ortaya çıktı. Değişken valf zamanlaması farklı motor devirlerine ve çalışma koşullarına göre ayarlanabilmekte, böylece motor yüksek ve düşük devirlerde ideal emme ve egzoz verimliliğine ulaşabilmektedir.
resim
Motor gücüne etki eden esas aslında birim zamanda silindire giren oksijen miktarı ile ilgilidir. Değişken valf zamanlama sistemi, valfin yalnızca açılma ve kapanma süresini değiştirebilir, birim zamandaki hava emme miktarını değiştiremez. Değişken valf zamanlaması Kaldırma bu talebi karşılayabilir. Motor valfi evin bir "kapısı" olarak kabul edilirse, valf zamanlaması "kapının" açıldığı zaman olarak anlaşılabilir ve valf kaldırma kuvveti "kapı" açıklığının boyutuna eşdeğerdir.
● Toyota VVT-i değişken valf zamanlama sistemi
Toyota'nın değişken valf zamanlama sistemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Ana prensip, eksantrik miline hidrolik bir mekanizma monte etmek ve ECU'nun kontrolü aracılığıyla valfin açılma ve kapanma süresini belirli bir açı aralığına ayarlamak veya ileri, geciktirmek veya aynı kalmaktır.
resim
Eksantrik milinin zamanlama dişlisinin dış rotoru zamanlama zincirine (kayış) ve iç rotor eksantrik miline bağlanır. Dış rotor, dolaylı olarak iç rotoru hidrolik yağ yoluyla tahrik edebilir, böylece belirli bir aralıkta açı ilerlemesi veya gecikme elde edilebilir.
● Honda i-VTEC değişken valf kaldırma sistemi
Honda'nın i-VTEC değişken valf kaldırma sisteminin yapısı ve çalışma prensibi karmaşık değildir. Orijinaline üçüncü bir külbütör kolu ve üçüncü bir eksantrik mili eklenmesi olarak görülebilir. Valf kaldırmasını nasıl değiştirir? Üç külbütör kolunun ayrılması ve entegrasyonu yoluyla yüksek ve düşük açılı eksantrik millerinin değiştirilmesinin sağlandığı ve dolayısıyla valf kaldırma kuvvetinin değiştiği basitçe anlaşılabilir.
resim
Motor düşük yük altındayken üç külbütör kolu ayrı durumdadır. Düşük açılı kamın her iki yanındaki külbütör kolları valfin açılıp kapanmasını kontrol eder ve valf kaldırma kuvveti küçüktür. Motor yüksek yük altındayken, üç külbütör kolu tek bir kolda birleştirilir ve valf kaldırma kuvveti küçüktür. Açı kamı, ara külbütör kolunu tahrik eder ve büyük bir valf kaldırma kuvvetine sahiptir.
● BMW Valvetronic değişken valf kaldırma sistemi
resim
BMW'nin Valvetronic değişken valf kaldırma sistemi, valf mekanizmasına eksantrik miller, servo motorlar ve ara itme çubukları gibi bileşenleri ekleyerek valf kaldırma kuvvetini temel olarak değiştirir. Motor çalıştığında, sonsuz dişli mekanizması eksantrik mili dönmeye yönlendirir ve ardından valfi ara itme çubuğu ve külbütör kolu boyunca iter. Eksantrik farklı açılarda döner ve eksantrik mili, farklı kaldırma kuvveti oluşturmak için valfi ara itme çubuğu ve külbütör kolu boyunca iter, böylece valf kaldırmasını kontrol eder.
● Audi AVS değişken valf kaldırma sistemi
resim
Audi'nin AVS değişken valf kaldırma sistemi, esas olarak eksantrik mili üzerinde farklı yüksekliklere sahip iki takım kamı değiştirerek valf kaldırmasını değiştirir. Prensibi, AVS sisteminin eksantrik miline monte edilmesi dışında Honda'nın i-VTEC'ine çok benzer. Eksantrik milindeki spiral oluk manşonu, eksantrik milini sola ve sağa hareket ettirmek, böylece eksantrik mili üzerindeki yüksek ve alçak eksantrikleri değiştirmek için kullanılır.
resim
resim
Motor yüksek yük altındayken, elektromanyetik sürücü eksantrik milini sağa hareket ettirir ve yüksek açılı eksantrike geçer, böylece valf kaldırma kuvveti artar; motor düşük yük altındayken elektromanyetik sürücü eksantrik milini sola hareket ettirir ve düşük açılı eksantrike geçer. , valf kaldırma kuvvetini azaltmak için.
Motor silindirinde doğrudan enjeksiyon prensibinin analizi
Enerji ve çevre koruma gereklilikleri giderek katılaştıkça, motorların da insanların ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde yükseltilmeye ve geliştirilmeye devam edilmesi gerekiyor. Herkesin "silindir içi direkt enjeksiyon", "kademeli yanma" ve "değişken deplasman" gibi terimlere aşina olduğuna inanıyorum. Nasıl çalışıyorlar? Aşağıda birlikte öğrenelim.
● Piston ve krank mili en "yorucu" yerler mi?
resim
Çalıştırılıp çalıştırıldığında pistonun "başı" yüksek sıcaklık ve yüksek basınca maruz kalacak ve yüksek hızda yukarı aşağı hareket etmeye devam edecektir. Çalışma ortamı çok sert. Pistonun motorun "kalbi" olduğu söylenebilir, dolayısıyla pistonun malzeme üretim doğruluğu çok yüksek gereksinimlere sahiptir.
resim
Krank milinin piston tarafından üzerine basılması da rahatsız edicidir çünkü sürekli olarak yüksek hızda dönmek zorundadır. Krank mili dakikada binlerce kez döner ve yağ pompasını, jeneratörü, klima kompresörünü, eksantrik milini ve diğer mekanizmaları çalıştırma gibi zorlu bir görevi üstlenir. Motor gücünün ara mili olduğundan nispeten "güçlüdür".
● Doğrusal hareket dönme hareketine nasıl dönüştürülür?
Hepimiz silindirdeki pistonun doğrusal bir hareketle yukarı ve aşağı hareket ettiğini biliyoruz, ancak tekerlekleri ileri iten dönme kuvvetini sağlamak için doğrusal hareket dönme hareketine nasıl dönüştürülür? Aslında bunun krank milinin yapısıyla çok ilgisi var. Krank milinin biyel kolu mili ve ana mil aynı düz çizgide değil, zıt olarak düzenlenmiştir.
resim
Bu hareket prensibi aslında beni takip ediyor
