מנועי אופנוע: מכשיר, עקרון הפעולה, מפרטים

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:07

נהגים מתחילים חושבים לפעמים שהאיכות הכי חשובה שיש למנועי אופנועים היא כמות כוחות סוס, והם חושבים שרכב יפעל טוב רק אם יש לו יותר ממאה כוחות סוס. עם זאת, בנוסף למחוון זה, ישנם מאפיינים רבים המשפיעים על איכות המנוע.

סוגי מנועי אופנוע

ישנם מנועי שתי פעימות וארבע פעימות, שעיקרון הפעולה שלהם שונה במקצת.

לאופנועים יש גם מספרים שונים של צילינדרים.

בנוסף למנוע הקרבורטור המקומי, לעתים קרובות אתה יכול למצוא יחידות הזרקה. ואם רוכבי אופנוע רגילים לתקן את הסוג הראשון בעצמם, אז תיקון מנוע הזרקה עם מערכת הזרקה ישירה במו ידיהם כבר בעייתי. אופנועי דיזל מיוצרים כבר זמן רב ואף עם מנוע חשמלי. המאמר יבחן את המאפיינים של מנוע אופנוע מסוג קרבורטור.

איך מנוע עובד

בצילינדרים של המנוע, האנרגיה התרמית של הדלק הבוער מומרת לעבודה מכנית. בְּבמקרה זה, הבוכנה הנעה עקב לחץ הגז גורמת לגל הארכובה להסתובב דרך מנגנון הארכובה. מנגנון זה מורכב מגל ארכובה, מוט מחבר, בוכנה עם טבעות, סיכת בוכנה, צילינדר.

הבדלים בעיצוב מובילים לפעולה שונה של מנוע דו וארבע פעימות.

מנוע ארבע פעימות

למנועים כאלה יש מחזור עבודה של ארבע פעימות של הבוכנה ושתי סיבובים של גל הארכובה. תרשים המנוע מציג בבירור את המבנה של מנוע בעירה פנימית בוכנה ואת זרימת העבודה שלו.

1. במהלך הצריבה, הבוכנה יורדת ממרכז המת העליון, מושכת את התערובת דרך השסתום הפתוח.
2. במהלך הדחיסה, הבוכנה העולה ממרכז המלח התחתון דוחסת את התערובת.
3. במהלך מהלך העבודה, התערובת, שנדלקת על ידי נר חשמלי, נשרפת, והגזים מזיזים את הבוכנה למטה.
4. כאשר משחררים את הבוכנה, עולה, דוחף את הגזים שכבר מותשים דרך שסתום הפליטה הפתוח. כאשר הוא מגיע שוב למרכז המת העליון, שסתום הפליטה נסגר והכל חוזר על עצמו שוב.

היתרונות של ארבע פעימות הם:

• reliability;
• כלכלה;
• פליטה פחות מזיקה;
• קצת רעש;
• שמן לא מעורבב מראש עם בנזין.

ניתן להציג עיצוב מסוג זה באמצעות דיאגרמת המנוע הבאה.

מנוע דו-פעימות

גודל מנועסוג זה של אופנוע הוא בדרך כלל קטן יותר, ומחזור העבודה לוקח מהפכה אחת. בנוסף, אין לו שסתומי יניקה ופליטה. עבודה זו משוחזרת על ידי הבוכנה עצמה, הפותחת וסוגרת את התעלות והחלונות במראה הגלילית. הארכובה משמש גם להחלפת גז.

היתרונות של מנוע זה הם:

• עם אותו נפח צילינדר, יש לו הספק העולה על ארבע פעימות פי 1.5-1.8;
• אין גל זיזים ושסתומים;
• הייצור זול יותר.

צילינדרים וזרימת העבודה שלהם

תהליך העבודה של מנוע אחד ושל שני מתרחש בצילינדר.

הבוכנה כאן נעה לאורך מראה גלילית או שרוול הוספה. אם מקורר אוויר, אז למעילים גליליים יש צלעות, וכאשר מקורר מים, יש להם חללים פנימיים.

גל הארכובה מקבל את תנועת הבוכנה דרך מוט החיבור, הופך אותה לסיבובית, ולאחר מכן מעביר את המומנט לתיבת ההילוכים. כמו כן, מתחילים לעבוד ממנו מנגנון חלוקת גז, משאבה, גנרטור ופירי איזון. לגל הארכובה יש ארכובה אחד או יותר בהתאם למספר הצילינדרים.

במנוע ארבע פעימות, כדי למלא טוב יותר את הצילינדר בתערובת, היניקה מתחילה עוד לפני שהבוכנה מגיעה למרכז המת העליון, ומסתיימת לאחר שהיא עוברת את המרכז המת תחתון.

ניקוי זה מתחיל עוד לפני שמגיעים למרכז המתים התחתון, וגזי הפליטה נדחפים החוצה כאשר הבוכנה נעה למרכז המתים העליוןנְקוּדָה. לאחר מכן שסתום הפליטה נסגר כדי לאפשר לגזים לצאת מהצילינדר.

הסוגים הבאים של מנגנון חלוקת גז משמשים בסוג זה של מנוע:

• OHV;
• OHC;
• DOHC.

לסוג האחרון יש מספר מינימלי של אלמנטים, כך שגל הארכובה יכול להסתובב מהר יותר. לכן, DOHC הופך לנפוצים יותר.

מנועי ארבע פעימות הם בעלי עיצוב מורכב יותר מאשר דו-פעימות, שכן יש להם מערכת שימון ומנגנון חלוקת גז שחסר במנועי שתי פעימות. עם זאת, הם הפכו נפוצים בשל עלות-תועלת והשפעת הסביבה הפחות מזיקה.

מנועי אופנוע הם לרוב אחד, שניים וארבעה צילינדרים. אבל יש יחידות עם שלושה, שישה ועשרה צילינדרים. צילינדרים במקרה זה הם בשורה - אורכית או רוחבית, מנוגדים אופקיים, בצורת V וצורת L. בנפח העבודה של מנועים יש בדרך כלל לא יותר מאלף וחצי מטרים מעוקבים של אופנועים אלה. כוח מנוע - ממאה וחמישים עד מאה ושמונים כוחות סוס.

שמן מנוע

שימון חיוני למניעת חיכוך מוגזם בין חלקי המנוע. הוא מיושם באמצעות שמני מנוע בעלי מבנה יציב מחשיפה לטמפרטורות גבוהות וצמיגות נמוכה בשיעורים נמוכים. בנוסף, הם אינם יוצרים משקעים, אינם אגרסיביים לפלסטיקוחלקי גומי.

שמנים הם מינרליים, חצי סינתטיים וסינתטיים. חומרים חצי סינתטיים וסינתטיים יקרים יותר, אך סוגים אלה מועדפים יותר, מכיוון שהם מאמינים שהם טובים יותר עבור המנוע. סוגים שונים של שמנים משמשים למנועי שתי פעימות וארבע פעימות. הם גם שונים במידת הכפייה.

משאבה רטובה ויבשה

מנועי ארבע פעימות משתמשים בשלוש דרכים לספק שמן:

• gravity;
• שפריץ;
• היצע בלחץ.

יתר על כן, רוב זוגות השפשוף משומנים בלחץ משאבת השמן. אבל יש גם כאלה שמשומנים בערפל שמן, שנוצר כתוצאה מהתזת מנגנון הארכובה, וכן חלקים אליהם זורם שמן בתעלות ובמרזבים. במקרה זה, מחבת השמן משמשת כמאגר. זה נקרא "רטוב" במקרה הזה.

לאופנועים אחרים יש מערכת בור יבשה, שבה חלק אחד מהשמן נשאב לתוך המיכל, והשני בלחץ לנקודות החיכוך.

בדוטקניקים, שימון מתרחש עם שמן, שנמצא באדי דלק. הוא מעורבב מראש עם בנזין, או שהוא מסופק על ידי משאבת מדידה בצינור הכניסה. סוג אחרון זה נקרא "מערכת סיכה נפרדת". זה נפוץ במיוחד על מנועים זרים. ברוסיה, המערכת כלולה במנוע של אופנועי Izh Planet 5 ו-ZiD 200 Courier.

מערכת קירור

כאשר הדלק במנוע נשרף, הוא משתחררחום, שמתוכו כמעט שלושים וחמישה אחוז הולך לעבודה מועילה, והשאר מתפזר. יחד עם זאת, אם התהליך אינו יעיל, החלקים בצילינדר מתחממים יתר על המידה, מה שעלול להוביל לשיבוש ולנזק שלהם. כדי למנוע את זה, נעשה שימוש במערכת קירור, שיכולה להיות אוויר או נוזל, בהתאם לסוג המנוע.

מערכת קירור אוויר

במערכת זו, החלקים מקוררים על ידי אוויר מתקרב. לפעמים, לעבודה טובה יותר של פני השטח של הגליל, ראשיו עשויים מצולעים. קירור מאולץ משמש לפעמים עם מאוורר מכני או מונע חשמלי. במנועי ארבע פעימות גם השמן מקורר היטב, שעבורו גדלים פני השטח של בית הארכובה ומתקינים רדיאטורים מיוחדים.

מערכת קירור נוזלי

האפשרות דומה למה שמותקן במכוניות. נוזל הקירור כאן הוא מונע קיפאון, שהוא מקפיא נמוך (ממינוס ארבעים למינוס שישים מעלות צלזיוס) ורותח גבוה (ממאה עשרים למאה ושלושים מעלות צלזיוס). בנוסף, האנטיפריז משיג אפקט אנטי קורוזיה ושימון. לא ניתן להשתמש במים טהורים ככאלה.

התחממות יתר של מערכת הקירור יכולה להיגרם מעומס יתר או זיהום של משטחי פיזור החום. כמו כן, אלמנטים בודדים עלולים להישבר בו, עקב כך הנוזל ידלוף החוצה. לכן, יש לנטר כל הזמן את פעולת הקירור.

מערכת חשמל

כדלק לאופנועים עם קרבורטורה, נעשה שימוש בבנזין שמספר האוקטן שלו אינו נמוך מ-93.

מנועי אופנוע כוללים מערכת כוח הכוללת מיכל דלק, שסתום, פילטר, מסנן אוויר וקרבורטור. בנזין נמצא במיכל, שברוב המקרים מותקן מעל המנוע על מנת לזרום על ידי כוח המשיכה לתוך הקרבורטור. במקרים אחרים, ניתן לספק אותו באמצעות משאבה מיוחדת או כונן ואקום. ניתן למצוא את האחרון בשתי פעימות.

למיכל הדלק יש מכסה עם חור מיוחד שבו נכנס אוויר. עם זאת, באופנועים זרים רבים, האוויר נכנס דרך מכלי פחם. ולחלקם יש מנעול על המכסה.

ברז דלק מונע דליפת דלק.

אוויר נכנס לקרבורטור דרך מסנן האוויר. ישנם שלושה סוגים של מסננים.

1. בסוג השמן הקומפקטי, האוויר נכנס למרכז, מסתובב 180 מעלות ועובר לתוך המסנן. במקביל, הוא מנוקה כאשר הזרימה הופכת, שם חלקיקים כבדים מתיישבים בשמן. המנוע של האופנוע "אורל" ו-"Izh" מצויד במסנן כזה. עם זאת, משתמשים בסוגים אחרים בחו"ל, נייר וקצף.
2. מסנני נייר הם חד פעמיים. יש לשנות אותם בכל תחזוקה.
3. מסנני קצף ניתנים לשימוש חוזר - ניתן לשטוף אותם ולהספוג מחדש בשמן.

אופני ספורט עם מנוע של 250 סמ"ק ומעלה יש היום מערכת "כניסה ישירה" כביכול, כאשר אוויר נלקח לפני הפירינג, עקב מילויצילינדרים במהירויות גבוהות גדלים.

קרבורטור וסוגיו

מכשיר זה מכין ומנתן את תערובת הדלק האוויר, אשר נכנסת לאחר מכן לתוך הצילינדר. ישנם שלושה סוגים של קרבורטורים מודרניים:

• spool;
• וואקום קבוע;
• רשום.

לכל המנועים הביתיים, כמו גם למנוע האופנוע של אוראל, יש קרבורטורים סליל. היוצא מן הכלל היחיד הוא אורל-ווסטוק, שיש לו קרבורטור ואקום קבוע.

בקרבורטור סליל, מקל המצערת מחובר לסליל. באמצעות הפגיעה בו מוסדר האוויר הנכנס למנוע. מחט חרוטית מחוברת לסליל, הנכנסת לאטומייזר. כאשר הוא משתנה, התערובת מועשרת או מדולדלת. על המרסס מותקן סילון דלק. וביחד כל האלמנטים מרכיבים את מערכת המינון.

בקרבורטורים ואקום קבוע, תנועת מקל המצערת מועברת לשסתום המצערת, הקרוב יותר למוצא הקרבורטור. האוויר בתא שמעל לסליל מקיים אינטראקציה עם תא הקרבורטור הערבוב. אז מסתבר שתנועת הסליל מווסתת על ידי הוואקום בדרכי היניקה.

רשום קרבורטורים, המצוידים במנועי ארבע פעימות זרים חד-צילינדריים רבים, כמו מנועי הונדה, משלבים את שני הסוגים הקודמים. יש לו שני תאי ערבוב, כאשר באחד מונעים את הסליל מהידית, ובשני - מהוואקום בתא הערבוב.

השקה

כדי להפעיל מנוע קר, צריך תערובת עשירה. בתא של כמה קרבורטורים, יש טובע מצוף בשביל זה. כשלוחצים על המוט שלו, מפלס הדלק בתא עולה בחדות לרמה מעל הרמה המותרת. בגלל זה, הדלק מתחיל לזרום לתוך סעפת היניקה. חלק מהדלק זולג החוצה. עם זאת, כבר זמן מה, עיצובים של קרבורטורים נעשו בצורה כזו שאדים לא יוצאים החוצה. עיצובים כאלה כוללים שימוש בתערובת העשרה, שהיא מנחת אוויר או תעלת דלק אחרת. הוא משמש במקום טובע.

לאחרונה, למנועי אופנוע ארבע פעימות יש לרוב מערכת הזרקת דלק מבוקרת חשמלית. הוא מורכב ממשאבת דלק חשמלית, סוללה, מזרקים אלקטרומגנטיים, יחידת בקרה אלקטרונית המחוברת לחיישנים שונים, צינור הפצה.

ישנן גם מערכות בקרת מנוע, שבהן משולבות התאמת מערכות הכוח וההצתה, מה שמגביר את היעילות ובמקביל את עוצמת היחידה.

הכשל העיקרי במערכת הדלק שעלול לדרוש תיקון מנוע האופנוע הוא הפחתה או אפילו קיצוץ באספקת הדלק עקב סתימה. כדי להימנע מכך, השתמש במסנן דלק. בנוסף, יש צורך לנטר את מצב מסנן האוויר ואת אטימות החרירים.

מערכת פליטה

מערכת הפליטה מורכבת מיציאת פליטה גלילית, צינור ומשתיק. במנועי שתי פעימות, הגודל והצורה של חלקי המערכתקשור ישירות ליעילות וכוח. לכן, הם משתמשים במערכות פליטה על כל צילינדר בנפרד. יש להם תהודה, צינור ומשתיק.

במנועי ארבע פעימות, השסתומים של מערכת חלוקת הגז שולטים על הפליטה, כך שהתהודה לא משחקת בהם תפקיד מיוחד. בהם, בדרך כלל כל הצינורות מצטמצמים למשתיק קול אחד.

בחלק מהאופנועים, האגזוזים מצוידים בממירים קטליטיים המפחיתים את רעילות הפליטה (הם מותקנים, למשל, על מנועים של הונדה ויצרנים יפניים אחרים). מכשירים כאלה פותחו כתוצאה מהחמרת הדרישות לגזי פליטה באיחוד האירופי, ארה ב ויפן. על מנת למנוע מהתערובת לנשוף בחזרה מהצילינדרים בסרק ובסיבוב נמוך של גל הארכובה, מסופקים שסתומי כוח מיוחדים במערכות הפליטה של אופנועים רבים.