இயந்திரம். ஓட்டோ மற்றும் அட்கின்சன் சுழற்சிகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள்

இப்போது சில காலமாக, "அட்கின்சன் பொருளாதார சுழற்சி இயந்திரம்" என்ற சொல் மிகவும் பொதுவானதாகிவிட்டது. இந்த சுழற்சி என்றால் என்ன, அது ஏன் எரிபொருள் பயன்பாட்டைக் குறைக்கிறது?

இன்று மிகவும் பொதுவான நான்கு-ஸ்ட்ரோக் பெட்ரோல் என்ஜின்கள் ஓட்டோ சுழற்சி என்று அழைக்கப்படுபவை, XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் ஜெர்மன் கண்டுபிடிப்பாளர் நிகோலஸ் ஓட்டோவால் உருவாக்கப்பட்டது, முதல் வெற்றிகரமான பரஸ்பர உள் எரிப்பு இயந்திரங்களில் ஒன்றின் வடிவமைப்பாளர். இந்த சுழற்சியின் சாராம்சம் கிரான்ஸ்காஃப்ட்டின் இரண்டு புரட்சிகளில் செய்யப்படும் நான்கு பக்கவாதங்களைக் கொண்டுள்ளது: உட்கொள்ளும் பக்கவாதம், சுருக்க பக்கவாதம், வேலை செய்யும் பக்கவாதம் மற்றும் வெளியேற்றும் பக்கவாதம்.

உட்கொள்ளும் பக்கவாதத்தின் தொடக்கத்தில், உட்கொள்ளும் வால்வு திறக்கிறது, இதன் மூலம் பிஸ்டனைப் பின்வாங்குவதன் மூலம் காற்று-எரிபொருள் கலவையானது உட்கொள்ளும் பன்மடங்கு இருந்து இழுக்கப்படுகிறது. சுருக்க பக்கவாதம் தொடங்குவதற்கு முன், உட்கொள்ளும் வால்வு மூடப்படும் மற்றும் தலைக்குத் திரும்பும் பிஸ்டன் கலவையை அழுத்துகிறது. பிஸ்டன் அதன் உச்ச நிலையை அடையும் போது, ​​கலவையானது மின் தீப்பொறியால் பற்றவைக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் சூடான வெளியேற்ற வாயுக்கள் விரிவடைந்து பிஸ்டனைத் தள்ளுகின்றன, அதன் ஆற்றலை அதற்கு மாற்றுகின்றன, மேலும் பிஸ்டன் தலையில் இருந்து முடிந்தவரை இருக்கும் போது, ​​வெளியேற்ற வால்வு திறக்கிறது. எக்ஸாஸ்ட் ஸ்ட்ரோக், ரிட்டர்ன் பிஸ்டன் வெளியேற்ற வாயுக்களை சிலிண்டரிலிருந்து வெளியேற்றி வெளியேற்றும் பன்மடங்கிற்குள் தள்ளுவதன் மூலம் தொடங்குகிறது.

துரதிர்ஷ்டவசமாக, வெளியேற்ற வாயுக்களில் உள்ள அனைத்து ஆற்றலும் பிஸ்டனைத் தள்ள சக்தி பக்கவாதத்தின் போது பயன்படுத்தப்படுவதில்லை (மற்றும், இணைக்கும் கம்பி மூலம், கிரான்ஸ்காஃப்டைச் சுழற்ற). மூச்சை வெளியேற்றும் பக்கவாதத்தின் தொடக்கத்தில் வெளியேற்ற வால்வு திறக்கும் போது அவை இன்னும் அதிக அழுத்தத்தில் உள்ளன. உடைந்த மப்ளர் மூலம் கார் எழுப்பும் சத்தத்தை நாம் கேட்கும் போது இதைப் பற்றி அறியலாம் - இது காற்றில் ஆற்றலை வெளியிடுவதால் ஏற்படுகிறது. அதனால்தான் பாரம்பரிய பெட்ரோல் என்ஜின்கள் 35 சதவீதம் மட்டுமே திறன் கொண்டவை. வேலை செய்யும் பக்கவாதத்தில் பிஸ்டனின் பக்கவாதத்தை அதிகரிக்கவும் இந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்தவும் முடிந்தால் ...

இந்த யோசனை ஆங்கில கண்டுபிடிப்பாளர் ஜேம்ஸ் அட்கின்சனுக்கு வந்தது. 1882 ஆம் ஆண்டில், அவர் ஒரு இயந்திரத்தை வடிவமைத்தார், அதில் பிஸ்டன்களை கிரான்ஸ்காஃப்டுடன் இணைக்கும் புஷர்களின் சிக்கலான அமைப்புக்கு நன்றி, பவர் ஸ்ட்ரோக் சுருக்க ஸ்ட்ரோக்கை விட நீளமாக இருந்தது. இதன் விளைவாக, வெளியேற்றும் பக்கவாதத்தின் தொடக்கத்தில், வெளியேற்ற வாயுக்களின் அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தத்திற்கு கிட்டத்தட்ட சமமாக இருந்தது, மேலும் அவற்றின் ஆற்றல் முழுமையாக பயன்படுத்தப்பட்டது.

ஆசிரியர்கள் பரிந்துரைக்கிறார்கள்:

தட்டுகள். ஓட்டுனர்கள் புரட்சிக்காக காத்திருக்கிறார்களா?

குளிர்கால வாகனம் ஓட்டுவதற்கான வீட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட வழிகள்

குறைந்த பணத்திற்கு நம்பகமான குழந்தை

அட்கின்சனின் யோசனை ஏன் இன்னும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை, மேலும் ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக உள் எரிப்பு இயந்திரங்கள் குறைந்த செயல்திறன் கொண்ட ஓட்டோ சுழற்சியை ஏன் பயன்படுத்துகின்றன? இரண்டு காரணங்கள் உள்ளன: ஒன்று அட்கின்சன் இயந்திரத்தின் சிக்கலானது, மற்றொன்று - மற்றும் மிக முக்கியமாக - ஒரு இடப்பெயர்ச்சி அலகு இருந்து குறைந்த சக்தி பெறுகிறது.

இருப்பினும், எரிபொருள் நுகர்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழலில் மோட்டார்மயமாக்கலின் தாக்கம் ஆகியவற்றில் அதிக கவனம் செலுத்தப்பட்டதால், அட்கின்சன் இயந்திரத்தின் உயர் செயல்திறன் நினைவில் கொள்ளப்பட்டது, குறிப்பாக நடுத்தர வேகத்தில். அவரது கருத்து ஒரு சிறந்த தீர்வாக நிரூபிக்கப்பட்டது, குறிப்பாக ஹைப்ரிட் வாகனங்களில், மின்சார மோட்டார் சக்தி பற்றாக்குறையை ஈடுசெய்கிறது, குறிப்பாக தொடங்கும் போது மற்றும் முடுக்கிவிடப்படும் போது தேவைப்படுகிறது.

அதனால்தான், மாற்றியமைக்கப்பட்ட அட்கின்சன் சுழற்சி இயந்திரம், அதிக அளவில் தயாரிக்கப்பட்ட முதல் ஹைப்ரிட் காரான டொயோட்டா ப்ரியஸிலும், பின்னர் மற்ற அனைத்து டொயோட்டா மற்றும் லெக்ஸஸ் கலப்பினங்களிலும் பயன்படுத்தப்பட்டது.

மாற்றியமைக்கப்பட்ட அட்கின்சன் சுழற்சி என்றால் என்ன? இந்த புத்திசாலித்தனமான தீர்வு டொயோட்டா இன்ஜினை வழக்கமான நான்கு-ஸ்ட்ரோக் என்ஜின்களின் உன்னதமான, எளிமையான வடிவமைப்பைத் தக்கவைக்கச் செய்தது, மேலும் பிஸ்டன் ஒவ்வொரு ஸ்ட்ரோக்கிலும் அதே தூரம் பயணிக்கிறது, பயனுள்ள ஸ்ட்ரோக் சுருக்க ஸ்ட்ரோக்கை விட நீண்டதாக இருக்கும்.

உண்மையில், இது வித்தியாசமாக சொல்லப்பட வேண்டும்: பயனுள்ள சுருக்க சுழற்சி வேலை சுழற்சியை விட குறைவாக உள்ளது. உட்கொள்ளும் வால்வை மூடுவதை தாமதப்படுத்துவதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது, இது சுருக்க பக்கவாதம் தொடங்கிய சிறிது நேரத்திலேயே மூடப்படும். இதனால், காற்று-எரிபொருள் கலவையின் ஒரு பகுதி உட்கொள்ளும் பன்மடங்குக்குத் திரும்புகிறது. இது இரண்டு விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது: எரிக்கப்படும் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் வெளியேற்ற வாயுக்களின் அளவு சிறியது மற்றும் வெளியேற்ற பக்கவாதம் தொடங்கும் முன் முழுமையாக விரிவடைந்து, அனைத்து ஆற்றலையும் பிஸ்டனுக்கு மாற்றுகிறது, மேலும் குறைந்த கலவையை சுருக்குவதற்கு குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. உள் இயந்திர இழப்புகளை குறைக்கிறது. இதையும் பிற தீர்வுகளையும் பயன்படுத்தி, நான்காம் தலைமுறை டொயோட்டா ப்ரியஸ் பவர்டிரெய்ன் எஞ்சின் 41 சதவிகிதம் வெப்ப செயல்திறனை அடைய முடிந்தது, முன்பு டீசல் என்ஜின்களில் இருந்து மட்டுமே கிடைத்தது.

தீர்வின் அழகு என்னவென்றால், உட்கொள்ளும் வால்வுகளை மூடுவதில் தாமதம் பெரிய கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் தேவையில்லை - வால்வு நேரத்தை மாற்றுவதற்கு மின்னணு முறையில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொறிமுறையைப் பயன்படுத்தினால் போதும்.

அப்படியானால், ஏன் நேர்மாறாக இல்லை? சரி, நிச்சயமாக; இயற்கையாகவே! மாறி கடமை சுழற்சி இயந்திரங்கள் சில நேரம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. மின் தேவை குறைவாக இருக்கும் போது, ​​நிதானமான சாலைகளில் வாகனம் ஓட்டும்போது, ​​குறைந்த எரிபொருள் நுகர்வுக்கு இயந்திரம் அட்கின்சன் சுழற்சியில் இயங்கும். மேலும் சிறந்த செயல்திறன் தேவைப்படும் போது - ஹெட்லைட்கள் அல்லது ஓவர்டேக்கிங் இருந்து - இது அனைத்து இயக்கவியலைப் பயன்படுத்தி ஓட்டோ சுழற்சிக்கு மாறுகிறது. இந்த 1,2-லிட்டர் டர்போசார்ஜ்டு டைரக்ட் இன்ஜெக்ஷன் எஞ்சின் டொயோட்டா ஆரிஸ் மற்றும் புதிய டொயோட்டா சி-எச்ஆர் சிட்டி எஸ்யூவியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. Lexus IS 200t, GS 200t, NX 200t, RX 200t மற்றும் RC 200t ஆகியவற்றிலும் அதே இரண்டு லிட்டர் எஞ்சின் பயன்படுத்தப்படுகிறது.