Дотоод шаталтын хөдөлгүүр 2, 4 тактын ба ротари
Дотоод шаталтын хөдөлгүүр нь түлшийг (ихэвчлэн нефтийн гаралтай) исэлдүүлэгчтэй (ихэвчлэн агаар) шатах камерт хольж шатаадаг хөдөлгүүр юм. Уг шаталтаас үүссэн их даралттай халуун хийн тэлэлтийн хүчийг хөдөлгүүрийн эд ангид үйлчлүүлнэ. Уг хүч ихэвчлэн бүлүүр (поршин), турбины сэнс эсвэл хий гаргах хошуунд үйлчилдэг ба тэднийг хөдөлгөж улмаар шаталтын химийн энергийг механик энергид хувиргана.
Дотоод шаталтын хөдөлгүүр хэмээх нэрээр ихэвчлэн тасалдалттай шаталт явагддаг 2, 4 тактын бүлүүрт хөдөлгүүр, эдний хувилбар болох 6 тактын ба Ванкелийн эргэлддэг хөдөлгүүрийг ойлгодог. Дотоод шаталтын хөдөлгүүрийн өөр нэг төрөлд тасралтгүй шаталтын - хийн турбин, тийрэлтэт хөдөлгүүр болон пуужингийн хөдөлгүүрүүд багтдаг ба дээрх үндсэн зарчмаар ажилладаг
Бензин хөдөлгүүрт очлуураар шаталтыг өдөөдөг бол дизел хөдөлгүүрт шахалтаас үүссэн дулаанаар шаталтыг өдөөдөг.
Дотоод шаталтын хөдөлгүүрүүдээс бидний уналга, хэрэглээндээ өргөн хэрэглэдэг доорх 3 төрлийг тухайлан бяцхан дэлгэрүүлэн тайлбарлая.
2 тактын хөдөлгүүр
2 тактын хөдөлгүүр нь тахир голын 1 эргэлт (бүлүүрийн 2 явалт буюу 1 дээшлэх, 1 доошлох) –д ажлын цикл нь дуусдаг дотоод шаталтын хөдөлгүүр юм. Тэлэх тактын төгсгөл ба шахах тактын эхлэл зэрэг явагдах ба оруулах, гаргах нь давхцана.
2 тактын хөдөлгүүр чадал, жингийн харьцаа их, эргэлтийн хэмжээ хязгаарлагдмал, 4 тактын хөдөлгүүртэй харьцуулахад хөдлөх эд анги цөөхөнтэй байдаг.
Очлууртай 2 тактын хөдөлгүүрийг гинжин иртэй хөрөө, бага оврын уралдааны мотоцикл, зэрэг жижиг, зөөврийн төхөөрөмжид их хэрэглэдэг. Энэ зарчмыг мөн том хэмжээтэй боловч жингийн хязгаарлалттай хөлөг онгоц, галт тэрэг, цахилгаан үүсгүүр зэрэг дизелийн хөдөлгүүрт хэрэглэдэг.
Уламжлалт 4 тактын хөдөлгүүрийг бодвол хөдөлгүүрээс хөргөлтийн системд дамжих дулаан бага тул үр ашигтай боловч утаан дахь хорт бодисын хэмжээ харьцангуй их байдаг.
Ихэнх жижиг 2 тактын хөдөлгүүрт тахир голын хөндий нь шатах холимгийг шахахад оролцдогоос болж тосны ванн маягаар тосолгоонд ашиглах боломжгүй байдаг тул бензинд урьдчилан тосыг хольж хөдөлгүүрийг тослодог. Орчин үеийн 2 тактын хөдөлгүүрүүд тусдаа тосны ваннтай ба хэдийгээр тос нь түлштэй хамт шатдаг боловч хуучин системтэй харьцуулахад тосны хэрэглээ бага тул тэр хэмжээгээрээ очлуурыг бага бохирдуулж, цилиндрт бохирдол бага үүсгэж, утаан дахь хорт хийн агууламж буурна.
4 тактын хөдөлгүүр
Хөдөлгүүрийн нэрэнд байгаачлан энэ төрлийн хөдөлгүүр нь тахир голын 2 эргэлтэд 4 такт хийнэ. Үүнд:
1. Оруулах - intake
2. Шахах - compression
3. Чадлын – power, ignition
4. Гаргах - exhaust
1. ОРУУЛАХ тактад бүлүүр шатах камерийг хамгийн их эзлэхүүнтэй болтол доош хөдөлж соролт үүсгэнэ. Энэ үед нударган голын үйлчлэлээр оруулах клапан нээгдэж түлш ба агаарын холимгийг шатаах камерт оруулах ба тактын төгсгөлд оруулах клапан хаагдана.
2. ШАХАХ тактад бүлүүр шатах камерийг хамгийн бага эзлэхүүнтэй болтол дээш хөдөлж шахна. Энэ үед оруулах ба гаргах клапан хаалттай байх тул шахалтын үед түлш ба агаарын холимгийн нягт, даралт, температур нэмэгдэнэ.
3. ЧАДЛЫН тактад бүлүүр шатах камерийн хамгийн дээд цэгт хүрэх дөхмөгц очлуур оч хаяж түлш ба агаарын холимгийг асаана. Хөдөлгүүрээс хамаарч оч хаях цэг нь өөр өөр байдаг боловч ихэвчлэн дээд цэгт ирэхээс 10 градусын өмнө оч хаядаг. Түлш ба агаарын холимог шатаж үүссэн хий огцом тэлэхэд бүлүүрийг түлхэх хүчийг шатун тахир голд дамжуулна. (химийн (шаталтын) энерги – механик (бүлүүрийн шулуун хөдөлгөөн) энерги – механик (тахир голын эргэлдэх хөдөлгөөн) энерги
4. ГАРГАХ – чадлын тактын эцэст нударган голын үйлчлэлээр гаргах клапан нээгдэнэ, Чадлын тактын үед бүлүүр доош хөдөлж шатаах камер хамгийн их эзлэхүүнтэй болсон байдаг ба гаргах тактад бүлүүр дээш хөдөлж утааг гаргана. Тактын төгсгөлд гаргах клапан хаагдаж, оруулах клапан нээгдэж процесс эхнээсээ давтагдана.
Бензин хөдөлгүүрт цахилгаан үүсгүүр (аккумулятор)-ээс өндөр хүчдлийн ороомог(катушка, coil)-оор өндөр хүчдэл гаргаж , бүлүүрээр 12.8 bar (1.28 MPa) –с хэтрэхгүй даралттай болтол шахсан холимгийг очлуураар өдөөн шатаана.
Дизел хөдөлгүүрт шахалтын тактад үүссэн халалт ба даралтыг түлшний холимгийг шатаахад ашигладаг. Дизель хөдөлгүүрийн оруулах горимд үатаах камерт зөвхөн агаар оруулах ба бүлүүр дээшилсээр дээд цэгт очиж агаарыг хамгийн их шахангуут форсункаар багахан түлшийг шатаах камерт цацна. Их даралттай халуун агаарт орсон түлш агшин зуур тэсэрч шатна. Дизел хөдөлгүүрт цахилгаан тоноглол хэрэглэдэггүй боловч орчин үеийн хөдөлгүүрүүдэд үр ашгийг нэмэгдүүлж утаан дахь хорт бодисыг багасгахаар хөдөлгүүрийн удирдлагын компъютер ECU (engine control unit) суурилуулдаг болжээ.
Ванкелийн хөдөлгүүр
Шулуун хөдөлгөөнтэй бүлүүрийн оронд эргэлдэх роторыг ашиглан шахалт үүсгэдэг 4 тактын хөдөлгүүр. Зуувандуу хэлбэрийн хөндий ба Reuleaux-ын гурвалжин хэлбэртэй роторын зайнд 4 такт ээлжлэн үүснэ. Хэмжээгээр жижигхэн боловч жигдхэн өндөр эргэлттэй энэхүү хөдөлгүүрийг ротари – rotary хөдөлгүүр хэмээн нэрлэдэг ба машин, мотоцикл, уралдааны машин, онгоц, карт, усны завь, цасны мотоцикл, хөрөө зэрэгт их хэрэглэдэг.
Ванкелийн цикл
“А”-р 3 роторын 1-ний оройг тэмдэглэсэн ба “В”-ээр голыг тэмдэглэлээ. Ротор 1 бүтэн эргэхэд гол 3 эргэнэ.
Роторын хөдөлгөөнийг бус, ротор аэргэхэд үүсэж буй хөндийг ажиглана уу.
1. Оруулах - intake
2. Шахах - compression
3. Чадлын – power, ignition
4. Гаргах - exhaust
4 тактын хөдөлгүүрийн тахир гол 2 эргэхэд 1 шаталт явагддаг бол ротари хөдөлгүүрт гол 1 эргэхэд 1 шаталт буюу ротор 1 эргэхэд 3 шаталт явагдана. Иймээс адил эзэлхүүнтэй 4 тактын хөдөлгүүрээс ихэвчлэн илүү чадалтай байдаг ба адил хэмжээ, жинтэй 4 тактын хөдөлгүүрээс харьцангуй илүү чадалтай байна. Мөн адил чадалтай 4 тактын хөдөлгүүрээс хамаагүй илүү эргэлт даах чадвартай (redline илүү), цөөн хөдлөх эд ангитай, хөнгөн, энгийн хийцтэй байдаг.
сурвалж: en.wikipedia.org