ცოტა თეორია ძრავის შესახებ
ხშირად გვესმის ტერმინები: “ლიტრაჟი”, “კომპრესია” , “ოქტანური რიცხვი” და სხვა. ვნახოთ რას აღნიშნავენ ისინი და საიდან წარმოიშვებიან;
კონსტრუქციული პარამეტრები:
დგუშიანი შიდაწვის ძრავებისთვის არსებობს რამდენიმე კონსტრუქციული პარამეტრი, რომლებიც ექსპლუატაციისას თითქმის არ იცვლებიან და განსაზღვრავენ ძრავის დამამზადებლის მიერ მისი მონაცემების საწყის თვისებებს. მათში გასარკვევად დავაკვირდეთ მარცხენა სურათს:
Vc – წვის კამერის მოცულობა – ზედა მკვდარ წერტილში მყოფ დგუშსა და ბლოკის სახურავში არსებულ შეღრმავებას შორის დარჩენილი სივრცის მოცულობა.
Vw – ცილინდრის მუშა მოცულობა – სივრცე, რომელიც განთავისუფლდება დგუშის ზედა მკვდარი წერტილიდან ქვედა მკვდარ წერტილში გადაადგილებისას.
Vt – ცილინდრის სრული მოცულობა – წვის კამერის მოცულობისა და ცილინდრის მუშა მოცულობის ჯამი. Vc+Vw
Tdp – ზედა მკვდარი წერტილი – დგუშის მაქსიმალური ზედა მდგუმარეობა ქვემოთ სვლის დაწყების წინ. მუხლა ლილვის ბარბაცას ღერძი იმყოფება ზედა წერტილში
Bdp – ქვედა მკვდარი წერტილი – დგუშის მაქსიმალური ქვედა მდგუმარეობა ზემოთ სვლის დაწყების წინ. მუხლა ლილვის ბარბაცას ღერძი იმყოფება ქვედა წერტილში
Ewv – ძრავის მუშა მოცულობა – (“ლიტრაჟი”) ყველა ცილინდრის მუშა მოცულობების ჯამი. Vw1+Vw2+Vwn
შეკუმშვის ხარისხი –
ცილინდრის სრული მოცულობის (Vt) შეფარდება წვის კამერის მოცულობასთან (Vc) – Vt/Vc. ეს პარამეტრი გვიჩვენებს: რამდენჯერ მცირდება ცილინდრის სრული მოცულობა (Vt) დგუშის, ქვედა მკვდარი წერტილიდან (Bdp) ზედა მკვდარ წერტილში (Tdp) გადაადგილების შემდეგ. ბენზინის ძრავებისთვის ეს პარამეტრი განსაზღვრავს გამოყენებული საწვავის (ბენზინის) ოქტანურ რიცხვს.
ძრავის მუშა თვისებები:
ამ თვისებათა სიდიდეები განსაზღვრავენ ძრავის მუშაობის ხარისხს და დამოკიდებულია საწვავის და ანთების სისტემის რეგულირებაზე, აგრეთვე დეტალების ცვეთაზე და სხვა. მათ შორისაა:
 |
წნევა შეკუმშვის ტაქტის ბოლოს – (“კომპრესია”) – მისი სიდიდე მეტყველებს ძრავის ტექნიკურ მდგომარეობაზე და დამოკიდებულია ცილინდრის, დგუშების და სარქველების ცვეთაზე. იგი განსაზღვრავს დგუშზე მოქმედი ძალის უდანაკარგობას. |
 |
განვიხილოთ შიგაწვის ძრავში წარმოქმნილი ძალები და მათი ურთიერთქმედება და ზემოქმედება სხვადასხვა კვანძებზე. ცნობილია, რომ შეკუმშვის ციკლის ბოლოს ანთების სანთელზე ნაპერწკალი გამოიწვევს საწვავი ნაზავის აფეთქებას, რომლის ძალაც (P) (აფეთქების შედეგად ცილინდრში მყოფი გაზები გაფართოვდება) დგუშს (A) გადაადგილებს ქვემოთ. იგი თავის მხრივ ეყრდნობა რა ბარბაცას (B) გარკვეული ძალით (F) დააწვება მუხლა ლილვს შეერთების ადგილზე. თავად ლილვის მთავარ ღერძსა (C) და დგუში-ბარბაცა მექანიზმის შეერთების ღერძები (D) გარკვეულ მანძილზეა წანაცვლებული ერთმანეთისგან, რაც ქმნის მხარს (X). სწორედ ამ ძალების ურთიერთქმედება ქმნის “მაბრუნებელ მომენტს” (M)(Крутящий момент). კერძოდ: M=F*X ანუ: მაბრუნებელი მომენტი (M) წარმოიქმნება: აფეთქების დაწოლის ძალა (F) გამრავლებული მუხლა ლილვის მხარზე (X). |
ამგვარად: მაბრუნებელი მომენტი ძრავის მუხლა ლილვზე ქმნის წამყვანი ბორბლების მაბრუნებელ ძალას. რაც უფრო მტია იგი მით მეტია ავტომობილის დაძვრა-გაქანების დინამიკა (разгон). მაბრუნებელი მომენტი იზომება ნ/მ. (ნიუტონი/მეტრთან). ადრე კგძ/მ. (კილოგრამ-ძალა/მეტრთან).
მაბრუნებელი მომენტი
განვიხილოთ და გავიხსენოთ ძრავის მუშაობის პრინციპი და დავაკვირდეთ მაბრუნებელი მომენტის წარმოქმნას.
 |
პირველი ტაქტის დასაწყისი – შეწოვა
ცილინდრი ცარიელია – სისტემა იმყოფება საწყის მდგომარეობაში. ოროვე სარქველი დახურულია. დგუში იმყოფება ზედა მკვდარ წერტილში. მაბრუნებელი მომენტი ამ ცილინდრში 0-ის ტოლია |
 |
პირველი ტაქტის შუალედური მდგომარეობა
შემშვები სარქველი ღიაა. მეწყვილე კამერაში წარმოქმნილი აფეთქების ენერგიით მუხლა ლილვი შემობრუნებულია 90 გრადუსით. დგუში გადაადგილდება ქვემოთ. მიმდინარეობს საწვავის წვის კამერაში შეწოვა. მაბრუნებელი მომენტი ამ ცილინდრში 0-ის ტოლია |
 |
პირველი ტაქტის დასასრული. მეორე ტაქტის დასაწყისი – დაჭირხვნა.
საწვავი ცილინდრში სრულადაა შეწოვილი. ორივე სარქველი დახურულია. დგუში იმყოფება ქვედა მკვდარ წერტილში. მუხლა ლილვი შემობრუნებულია 180 გრადუსით. მაბრუნებელი მომენტი ამ ცილინდრში 0-ის ტოლია |
 |
მეორე ტაქტის შუალედური მდგომარეობა ორივე სარქველი დახურულია. დგუში გადაადგილდება ზედა მკვდარი წერტილისკენ. მუხლა ლილვი შემობრუნებულია 270 გრადუსით. ცილინდრში მიმდინარეობს საწვავის დაჭირხვნა. მაბრუნებელი მომენტი ამ ცილინდრში 0-ის ტოლია |
 |
მეორე ტაქტის დასასრულის წინა მდგომარეობა ორივე სარქველი დახურულია. დგუში იმყოფება თითქმის ზედა მკვდარი წერტილში. ცილინდრში საწვავი მაქსი,ალურადაა დაჭირხვნული. ანთების სანთელზე იწყება ნაპერწკლის წარმოქმნა. მაბრუნებელი მომენტი ამ ცილინდრში 0-ის ტოლია |
 |
მეორე ტაქტის დასასრული. მესამე ტაქტის დასაწყისი. აფეთქება და მბრუნავი მომენტის წარმოქმნა.
ორივე სარქველი დახურულია. საწვავი ცილინდრში მაქსიმალური წნევითაა დაჭირხნული. ანთების სანთელზე წარმოქმნილი ნაპერწკალი იწვევს საწვავის აფეთქებას, |
  |
გაფართოებული გაზები დააწვება დგუშს ქვემოთ და იწყება მისი გადაადგილება. შესაბამისად გადაადგილდება მუხლა ლილვიც.
წარმოიქმნა მაბრუნებელი მომენტი, რომელიც X მხარის გაზრდის პროპორციულად იზრდება. |
 |
აფეთქების ენერგიით გადაადგილებულმა დგუშმა მუხლა ლილვი შემოაბრუნა 90 გრადუსით.
X მხარი მაქსიმუმია და მაბრუნებელმა მომენტმაც მაქსიმუმს მიაღწია. გავიხსენოთ ფორმულა: M(მაბრუნებელი მომენტი) = F(აფეთქების დაწოლის ძალა)*X(მუხლა ლილვის მხარის სიგრძე) |
 |
ვინაიდან გაზების გაფართოება გრძელდება, დგუშიც აგრძელებს გადაადგილებას ქვედა მკვდარი წერტილისკენ. შესაბამისად შემობრუნდება მუხლა ლილვიც რაც მხარის დამოკლებას იწვევს – შედეგად:
მაბრუნებელი მომენტი მცირდება |
 |
მესამე ტაქტის დასასრული
გაზები მაქსიმალურად გაფართოვდა, დგუში გადაადგილდა ქვედა მკვდარ წერტილში. მუხლა ლილვი იმყოფება მდგომარეობაში, როდესაც მხარი აღარ არსებობს. მაბრუნებელი მომენტი მინიმუმია |
   |
მეოთხე ტაქტი – გამოდევნა
წვის კამერაში დაგროვილია ნამწვი გაზი, რომელიც იქედან გამონაბოლქვის სახით უნდა გამოიდევნოს. გამომშვები სარქველი იხსნება, მუხლა ლილვი განაგრძობს რა ბრუნვას, დგუშს აიძულებს გადაადგილდეს ზემოთ, რომელიც გამოდევნის გაზებს. კი მართალია მხარი გააგრძელებს ზრდას, მაგრამ დგუშზე დამწოლი ძალა აღარ არსებობს, ამიტომ ცნობილი ფორმულის თანახმად მაბრუნებელი მომენტი 0-ია. |
 |
მეოთხე ტაქტის დასასრული – პირველი ტაქტის დასაწყისი. ყველა პროცესი დამთავრებულია. ძრავმა შეასრულა ოთხივე ტაქტი და დაიკავა პირვანდელი მდგომარეობა. ციკლი გაგრძელდება სანამ ძრავს არ გამოვრთავთ. |
მაბრუნებელი მომენტის გაზრდა დამოკიდებულია :
- ძრავის მუშა მოცულობაზე – (“ლიტრაჟზე”) – ამიტომაც ძრავები, რომელთაც სჭირდებათ მნიშვნელოვანი მაბრუნებელი მომენტი – როგორც წესი დიდი მოცულობისაა, ან პირიქით – დიდი მოცულობა გარკვეულწილად ნიშნავს დიდ მაბრუნებელ მომენტს
- აფეთქებული გაზების წნევა დგუშებზე – რამდენადაც მეტია კომპრესია მით უფრო ეფექტურია ამ გაზების გაფართოებისას მათი ზემოქმედება დგუშებზე.
გასათვალისწინებელია, რომ მაქსიმალური მაბრუნებელი მომენტი ძრავს გარკვეულ ბრუნთა რიცხვზე აქვს.
ძრავის სიმძლავრე (P)- აჩვენებს თუ რა მუშაობა შეასრულა ძრავმა დროის ერთეულში. ანუ ძრავის ბრუნთა რიცხვი წუთში გამრავლებული გარკვეულ კოეფიციენტზე (უფრო ზუსტად – მაბრუნებელი მომენტი (M) გამრავლებული მუხლა ლილვის კუთხურ სიჩქარეზე). იზომება კილოვატებში (ადრე – ცხენის ძალებში. 1 ცხძ = 0,74 კვტ-ს).
ძრავის დიდი სიმძლავრე მიიღება და დამოკიდებულია :
-
სამუშაო მოცულობაზე – დიდი მოცულობა კი იძლევა დიდ სიმძლარეს, მაგრამ იზრდება ძრავის გაბარიტები და ამიტომაც იზღუდება ბრუნთა რიცხვი, ვინაიდან დიდი ზომის დეტალებს საგრძნობი ინერციულობა აქვთ, რაც ხელს უშლის მათ მექანიკურ მდგრადობას.
-
მუხლა ლილვის ბრუნთა რიცხვზე – ის იზღუდება ინერციული ძალების გამო და დეტალების სწრაფი ცვეთის თავიდან ასაშორებლად. მაღალბრუნიანი ძრავი იგივე სიმძლავრის დაბალბრუნიან ძრავთა შედარებით ნაკლებად გამძლეა, ვინაიდან ერთიდაიგივე გარბენისას მისი მუხლა ლილვი მეტ ბრუნს აკეთებს.
-
ცილინდრში წნევაზე – მეტი წნევა მიიღწევა შეკუმშვის ხარისხის (კომპრესიის) გაზრდით ან ჰაერის და საწვავის მაღალი წნევით მიწოდებისას (ტურბო, მექანიკური ან სხვა დამბერავების საშუალებით). დაბერვა ნაკლებ მოცულობაზე მეტ სიმძლავრეს იძლევა.
ძრავის ნომინალური სიმძლავრე – ტექნიკურ დოკუმენტაციაში ნაჩვენები დამამზადებლის მიერ გარანტირებული სიმძლავრე, როდესაც გარკვეულ ბრუნთა რიცხვზე საწვავი მაქსიმალურად მიეწოდება.
საწვავის კუთრი ხარჯვა – საწვავის ხარჯი 1 საათში 1 კილოვატი სიმძლავრით მუშაობისას. რაც ნაკლებია, მით უფრო სრულყოფილი კონსტრუქციისაა ძრავი და ცილინდრებში დამწვარი საწვავის ენერგია უფრო ეფექტურად გამოიყენება.
ძრავის მახასიათებლები
ძრავის ობიექტურად შესაფასებლად არსებობს რიგი პარამეტრებისა, რომელთა მიხედვითაც მსჯელობენ მასზე.
როგორც წესი ავტომობილის ტექნიკურ დოკუმენტაციას თან ახლავს დაახლოებით ასეთი გრაფიკული ჩანართი, რომლის მიხედვითაც შეიძლება ვიმსჯელოთ შემდეგზე:
ძრავის მახასიათებლები იცვლება შემდეგი მიზეზების გამო:
ბრუნთა რიცხვის გაზრდას თან ახლავს მაბრუნებელი მომენტის ზრდა (1), იმის ხარჯზე, რომ ცილინდრებში ხვდება მეტი საწვავი. დაახლოებით საშუალო ბრუნებზე (2500-4000) ის მაქსიმუმს აღწევს, შემდეგ კი იკლებს (2). ეს ხდება ინერციული ძალების, ხახუნის და ჰაერის შემშვები სისტემის აეროდინამიკური წინააღმდეგობის მნიშვნელოვანი ზრდის გამო.
მაბრუნებელი მომენტის სწრაფი ზრდა (1) მიუთითებს ავტომობილის დაძვრა-გაქანების კარგ დინამიკაზე და ბორბლებზე მეტი სიმძლავრის გადაცემაზე. რაც მეტი ხანი რჩება მომენტი მაქსიმალურ ზონაში (1-2), მით უკეთესი. ასეთ ძრავიანი ავტომობილი უფრო უკეთ იტანს მოძრაობის პირობების ცვლილებას და სიჩქარის გადართვაც ნაკლებად სჭირდება.
ძრავის სიმძლავრე მაბრუნებელი მომენტის ზრდასთან ერთად იცვლება და ბრუნთა რიცხვის მომატების ხარჯზე აგრძელებს ზრდას. მაქსიმუმის წერტილში (3) იგი იმავე მიზეზებით იკლებს რის გამოც მაბრუნებელი მომენტი. საყურადღებოა, რომ ავტომობილებში ბრუნთა რიცხვის ხელოვნური შეზღუდვა ხდება მაქსიმალური წერტილის (3) ზემოთ, ვინაიდან მას ზემოთ საწვავის ხარჯვა არ იწვევს სიმძლავრის მატებას.
მაქსიმალური სიმძლავრე განაპირობებს ავტომობილების მაქსიმალურ სიჩქარეს. ამ რეჟიმში ავტომობილი უკვე გაქანებულია და ძრავის ენერგია იხარჯება სხვადასხვა წინაღობების გადალახვაზე.
საწვავის კუთრი ხარჯვა ასევე იცვლება ბრუნთა რიცხვის მიხედვით. რაც მეტია მინიმუმის ზონა (4-5), მით ეკონომიურია ძრავი. თანამედროვე ძრავებისთვის ეს ზონა ბრუნთა საშუალო რიცხვს ქვემოთ (4-1700) იწყება და საშუალოს ოდნავ ზემოთ (5-3500) მთავრდება – ესაა ქალაქში მოძრაობის რეჟიმი, როდესაც ყველაზე აქტუალურია ეკონომია.
გმადლობთ