Vidaus degimo varikliai
Turinys
Turinys …………………………1psl.
Įvadas …………………………2psl.
Varikliai …………………………2psl.
Vidaus degimo varikliai …………………….3psl.
Vidaus degimo (stūmokliniai) varikliai ………………4psl.
Pirmieji išradėjai ………………………5psl.
Naudota informacija …………………….7psl.
Įvadas
Globalizacija nėra naujas šiandienos fenomenas. Svarbiausieji XIX amžiaus išradimai – garo ir vidaus degimo varikliai, elektra – ypač paspartino globalizacijos procesus, o postmodernizmo epochoje informacijos ir komunikacijos technologijų plėtra tapo svarbiausiu pasaulio suvienodėjamą ir “sumažėjimą” nulėmusiu veiksniu. Šiandien posakiai “globalinė ekonomika”, “kultūra be sienų”, “pasaulio informacijos tinklas” tapo įprasti kasdieninėje leksikoje. Viso pasaulio jaunimas žaidžia tuos pačius kompiuterinius žaidimus, žiūri vienodas televizijos laidas. Nieko nešokiruoja ir nnet nestebina nauji suvienodėja socialiniai, ekonominiai ir kultūriniai įpročiai. Globalumas būdingas be išimčių visoms šiandienos gyvenimo sritims: ekonomikai, kultūrai, politikai ir , be abejo, švietimui.
Varikliai
Varikliai- tai mechanizmai, keičiantys vienos rūšies energija kita, ypač kinetine. Daugelis žmonių mano, jog varikliai yra kažkas dirbtina. Bet juk ir gyvuosius organizmus galima laikyti varikliais. Mūsų kūnai – taip pat varikliai, verčiantys maisto energiją kitų rūšių energija. Variklis yra automobilio širdis, nes kuria automobilį varančią energiją. Variklis nuolat aušinamas. Automobilis negalėtų važiuoti be elektros, kurią ttiekia automobilio akumuliatorius.
Dauguma žmogaus sukurtų variklių suprojektuoti taip, kad cheminę degalų energiją paverstų kinetine. Pavyzdžiui, automobilio variklis deginamų degalų cheminę energiją pakeičia kinetine, sukančia ratus. Paprastai degalai maišomi su oru ,turinčiu deguonies ,ir deginami uždaruose cilindruose, įtaisytuose variklio viduje. Šio ttipo varikliai, dar vadinami vidaus degimo varikliais, įrengiami daugelyje transporto priemonių ir kai kuriuose skraidymo aparatuose.
Vidaus degimo variklis dirba, sukurdamas eilę valdomų sprogimų. Variklį sudaro dvi tarpusavy sujungtos dalys: cilindrų galvutė, kurioje yra degimo kameros ir pasiskirstymo velenas, bei cilindrų blokas, turintis alkūninį veleną. Automobilio variklio karbiuratoriuje benzinas sumaišomas su oro ir paduodamas į degimo kamerą, esančią kiekvieno cilindro viršuje. Paskirstymo velenas valdo įsiurbimo ir išmetimo vožtuvų atsidarymą. Šie vožtuvai įleidžia į kamerą benzino bei oro mišinį ir išleidžia iš jos deginius. Vidaus degimo varikliai veikia keturių taktu principu. Vienas iš esminių vidaus degimo variklių požymių – nelabai didelis efektyvumas (naudingumas).Tik maža dalis dyzelinių degalų ar benzino cheminės energijos paverčiama naudinga kinetine energija. Kita dalis prarandama šilumos pavidalu. Vidaus degimo vvarikliai ypač neefektyvūs, automobiliui važiuojant mažu greičiu .Jų darbo efektyvumui užtikrinti tai pat reikia sankabos ir pavarų dėžės, be to, deginiuose yra daug atmosferos teršalų.
Pagal varomąją dalį modelius galima suskirstyti į bemotorius, elektros varomus ir modelius su vidaus degimo varikliu. Atskirai dar galima išskirti pradedantiesiems skirtus modelius su gumos varikliais ir rečiau naudojamus reaktyvinius variklius.
Vidaus degimo varikliai
Modeliams naudojami vidaus degimo varikliai skiriasi veikimo principu (2- arba 4-ciklų), cilindro darbiniu tūriu ir uždegimo sistema (savaimine arba kibirkštine). Savaiminei uždegimo sistemai nnaudojamas kuro mišinys iš alyvos, metanolio ir nitrometano (dvitakčiai varikliai kartais kurui naudoja žibalo, eterio ir alyvos mišinį) . Modelių varikliai su kibirkštine uždegimo sistema veikia benzino ir alyvos mišinio pagrindu. Vidus degimo varikliui užvesti naudojami mechaniniai arba elektriniai paleidėjai. Varikliai papildomai naudoja kaitinimo arba kibirkštines žvakes, kuriomis užvedimo momentu įkaitinamas arba uždegamas degusis mišinys.
1. Adatinis vožtuvas
2. Kanalas
3. Karbiuratorius
4. Alkūninis velenas
5. Įsiurbimo vožtuvas
6. Korpusas
7. Atsvaras
8. Alkūnės pirštas
9. Kaitinimo žvakė
10. Cilindro galvutė
11. Cilindras
12. Išmetimo kanalas
13. Stūmoklio pirštas
14. Stūmoklis
15. Švaistiklis
16. Paleidėjas (Starteris)
1. Suspaustas mišinys
2. Įsiurbimo kanalas
3. Išmetimo kanalas
4. Stūmoklis
5. Nauja mišinio porcija
6. Išmetamos dujos
7. Degimas
8. Įsiurbiamas mišinys
A. Nitrometanas
B. Tepalas
C. Metanolis
Vidaus degimo (stūmokliniai) varikliai
Vienas iš kogeneracinių įrengimų tipų.
Vidaus degimo varikliuose deginamas kuras verčiamas į mechaninę energiją, sukančią elektros generatorių
Pasižymi aukštu elektros energijos generavimo efektyvumu (iki 45% nuo sudeginamo kuro šilumos). generuojamos šilumos: elektros santykis parastai būna nuo 0,5:1 iki 2:1.
Kiek komplikuotas likutinės šilumos panaudojimas, kadangi šiluma yra žemesnės temperatūros, be to – išskaidyta (nuo išmetamų dujų, nuo variklio aušinimo sistemos, nuo tepalų aušinimo ). Paprastai šildomo vandens temperatūra yra pakeliama iki 100oC, nuosekliai šildant aušinimo sistemoje ir išmetamomis dujomis.
Vidaus degimo (stūmoklinių) variklių tipai:
-„Dyzelio“ varikliai (savaiminis užsidegimas, spaudžiant oro bei skysto kuro, mazuto, gamtinių-skystų dujų mišinius)
-„Otto“ varikliai (kuro (dažniausiai gamtinių dujų)-oro mmišinys uždegamas kibirkštimi)
Vidaus degimo varikliai paprastai naudojami kogeneracijai, esant mažiems elektros energijos ir šilumos poreikiams. Gaminami varikliai nuo 3 kW elektros energijos generavimo galios. Populiariausi 200 kWe- 5 MWe galios įrenginiai. Maži įrengimai yra pigesni, lyginant su analogiškos galios kitais kogenerciniais įrengimais
Kadangi yra daugiau judančių dalių, reikalauja didesnės priežiūros, lyginant su kitais kogeneraciniais įrengimais. Šiuolaikiniai varikliai pasiekia net 94-96% patikimumą.
Įrengiant vidaus degimo variklius, turi būti išspęsta vibracijos
Pirmieji išradėjai
Pirmaisiais automobilių išradėjais laikomi vokiečių inžinieriai Karlas Bencas (Karl Benz) ir Gotlybas Daimleris (Gottlieb Daimler), kurie niekada nebuvo susitikę ir net nebuvo pažįstami, sukonstravo pirmuosius savaeigius ekipažus su vidaus degimo varikliais. K. Benco automobilis buvo triratis su 0.55 kW varikliu, G. Daimlerio – dviem ratais – šiuolaikinio motociklo prototipas. 1886 m. G. Daimleris paties sukonstruotą vidaus degimo variklį pritaikė keturratei karietai. Jie abu laikomi automobilio išradėjais, o automobilio tėvyne – Vokietija.
Nuo mažens K. Bencas (1844-1929) labai domėjosi varikliais ir galima sakyti, visą gyvenimą atidavė automobiliui. Pirmasis Benco triratis automobilis buvo sukonstruotas iš plieninių vamzdžių, svėrė 263 kg ir turėjo užpakalyje įtaisytą keturtaktį vieno cilindro vandeniu aušinamą benzininį variklį, kuris per diržinę pavarą, diferencialą ir grandines suko ratus. Užpakaliniai ratai buvo labai dideli, priekinis – mažesnis ir tik vienas, kkad automobilį būtų lengviau vairuoti. Be to, po grindimis buvo įtaisytas labai didelis smagratis, kuris turėjo saugoti ekipažą nuo vibracijos važiuojant.
Inžinierius išradėjas G. Daimleris, sulaukęs 48 metų staiga nusprendė visiškai pakeisti savo gyvenimo būdą. Nusipirko Bankanštate namą su sodu, o sodo daržinę pavertė dirbtuve – garažu. Į naująją sodybą Daimleris pasikviečia seną savo draugą ir buvusį bendradarbį Vilhelmą Maibachą (Wilhelm Maybach). Abu draugai užsidarę nuo pašalinių akių dienų dienas kažką dirbdavo. Prasidėjo apkalbos, kad Daimleris savo sode įsirengęs nedidelį fabrikėlį ir kala netikras monetas. Vietinė policija surengė pasalą ir nusprendė nusikaltėlius sučiupti. Vėlyvą naktį, kuomet suburzgia Daimlerio variklis, policininkai įsibrauna į dirbtuvę, tačiau išvysta visai ne tai, kas buvo kuriama jų vaizduotėje: du rimti, iš pažiūros visai padorūs žmonės, palinkę prie nematyto griausmingai tratančio aparato. Nors ir kaip stengėsi Daimleris su Maibachu išaiškinti neprašytiems svečiams savo variklio paskirtį ir būsimą panaudojimą, jie nieko nesuprato ir neradę padirbtų pinigų išėjo labai nusivylę. Vėliau tas vidaus degimo variklis Daimlerį iš tikrųjų padarė labai turtingu.
Po keliolikos sunkaus darbo mėnesių abu draugai daržinėje pagamina variklį su gulsčiu horizontaliu cilindru. Jis galėjo daryti 250 sūkių per minutę. 1883 m. gauna už jį patentą. Daimleris šiuo varikliu dar nebuvo patenkintas
ir ėmėsi vėl ieškoti. Nusprendžiama variklio cilindrą įtaisyti vertikaliai, patobulinama kuro padavimo bei uždegimo sistema. Naujas variklis jau gavosi mažesnis, lengvesnis ir 1885 m. Daimleris įmontuoja savo variklį į dviratį ekipažą, panašų į šiandieninį motociklą. Lapkričio 10 konstruktoriaus sūnus Paulius nuvažiuoja juo 3 km. Pavyko!
1886 m. Daimleris įmontuoja savo variklį į paprastą keturratį arklių vežimą, kurio užpakalinius ratus variklis suka diržine pavara.
Norėdamas įsitikinti didelėmis vidaus degimo variklio pritaikymo galimybėmis, Daimleris jį įrengia ir kitose transporto ppriemonėse: motorinėje valtyje (1886 m.), lunaparko geležinkelyje ir tramvajuje (1888 m.), gaisrininkų vežime (1892 m.) ir kt.
Daimleris variklius visą laiką tobulino,kad jie galėtų padaryti daugiau sūkių: nuo 250 sūkių/min jų skaičius padidėjo iki 900. 1889 m. Daimleris gavo dviejų cilindrų 3.75 arklio jėgos galios variklio patentą.
Daimlerio varikliai labai išgarsėjo. 1890 m. įkuriama Daimlerio automobilių bendrovė (Daimler Motoren-Gesellschaft), gaminanti automobilius su Daimler varikliais.
Daimlerio padėjėjo ir bendraminčio Maibacho indėlis i automobilio sukūrimą ir plėtojimą taip ppat yra nemažas. Daimlerio garsas šiek tiek užgožė šio iš prigimties kuklaus žmogaus vardą ir darbus. Tačiau Maibacho techninės pažiūros, konstrukciniai sprendimai buvo tokie tobuli, kad galima drąsiai tvirtinti: jeigu nebūtų buvę Maibacho ir jo darbų, nebūtų ir Daimlerio variklio, nnei Daimlerio automobilių. Maibachas dirbo konstruktoriumi. Darbą dirbtuvėse abu išradėjai buvo pasidalinę: Daimleris projektavo ir kūrė viso variklio ar atomobilio apmatus, o Maibachas, pasižymėjęs nepaprastu kruopštumu, ieškojo atskirų detalių ir mazgų konstrukcinių sprendimų. Išradimų patentų Maibachas su daimleriu turi beveik po lygiai, tik Daimleris daugiausia pasiimdavo užbaigtų automobilių ar jų variklių patentus, o Maibachas – atskirų automobilio ar variklio detalių elementų, pavyzdžiui, pavarų dėžės, važiuoklės pakabos, pasiskirstymo mechanizmo ir kt.
Daimlerio bendrovė turėjo savo skyrius įvairiose valstybėse. Šios firmos prekybos atstovas Prancūzijoje buvo Emilis Jelinekas (Jellinek) didelis automobilių ir automobilių sporto entuziastas. 1900 m. kai buvo pagamintas Maibacho sukonstruotas naujas Daimlerio automobilio modelis, Jelinekas reklamos sumetimais pasiūlė jį pavadinti „Mercedes“ (vietoje jau šiek tiek atsibodusio „Daimler“). Tai buvo gražuolės JJelineko dukters vardas. Nuo to laiko pagaminta tiek daug mersedesų, kad net pamiršta, jog tai iš tikųjų gyvenusios merginos vardas!
1926 m. Daimlerio automobilių firma susijungė su tokia pat garsia Benco firma ir iki šiol gyvuoja ir gamina mersedesus.
Modernesnius automobilius imta gaminti nuo XX a. 7-8 dešimtmečio, juose buvo įtaisyta nepriklausoma priekinių ratų pakaba, automatinė sankaba, šildomas kėbulas, hidrauliniai stabdžiai (be stiprintuvo), antiblokavimo sistema, šviesos signalizacija, radijo ryšys. Didžiausias greitis 100-120 km/h. 9-tame dešimtmetyje ėmė plisti automobiliai ssu dyzeliniu ir dujiniu varikliu, turintys oro kondicionierių, vairo, stabdžių stiprintuvus, naudojantys bešvinį benziną, atsirado patogių automobilinių traukinių su šaldytuvu, televizoriumi.
Naudota informacija:
http://www.modelis.lt/Modeliusportopagrindai.htm
http://www.ekostrategija.lt/index.php?lng=lt&content=pages&page_id=13&kat=20
http://www.apini.lt/LT/Zurnalas/LT/nr1.htm
http://www.soften.ktu.lt/~tomablaz/azina/index.php?akcija=klatsas&tema=4&KL_ KODAS=26
