Uainishaji wa injini. Aina za injini, madhumuni yao, kifaa na kanuni ya uendeshaji

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Uainishaji wa injini unajumuisha vikundi kadhaa vikubwa vya vifaa hivi. Inastahili kuzingatia kwamba kila kikundi cha mtu binafsi, kwa upande wake, kimegawanywa katika vikundi kadhaa vidogo. Hii inathibitishwa na ukweli kwamba leo idadi kubwa ya aina tofauti za injini zimevumbuliwa na mwanadamu.

Njia ya kuandaa mchanganyiko

Uainishaji wa injini za mwako wa ndani pia unaweza kutekelezwa kwa jinsi mafuta yalivyotayarishwa kwa uendeshaji wao. Kwa mfano, aina mbili kuu zinajulikana - hizi ni pamoja na uundaji wa mchanganyiko wa nje na uundaji wa mchanganyiko wa ndani. Kuchanganya ni mchakato ambao mafuta hupatikana kwa uendeshaji wa injini. Uundaji wa mchanganyiko wa nje unaeleweka kama mchakato wa kuandaa mafuta kwa operesheni ya injini nje ya mipaka yake, ambayo ni, kwenye kabureta au kwenye mchanganyiko. Kwa kawaida, kikundi hiki kinajumuisha aina zile za vifaa ambavyo havina uwezo wa kutengeneza mchanganyiko wenyewe.

Uundaji wa mchanganyiko wa ndani hurejelea hali wakati mchakato wa utengenezaji wa mchanganyiko hutokea moja kwa moja kwenye silinda ya injini yenyewe.

Nishati za maji

Injini zinazotumia nishati ya kioevu ni aina ya injini za roketi, yaani, hutumika kurusha roketi. Kifaa kama hiki kinajumuisha sehemu zifuatazo:

• Chumba cha mwako chenye pua. Vipengele hivi hutumikia kubadilisha nishati ya kemikali ya mafuta kuwa nishati ya joto. Baada ya kukamilika kwa mchakato huu, inayofuata huanza, kiini cha ambayo ni mabadiliko ya baadaye ya nishati ya joto iliyopo tayari kuwa nishati ya kinetic. Ni muhimu kutambua hapa kwamba chumba cha mwako, pamoja na pua na kifaa cha sindano, huchukuliwa kuwa kitengo tofauti.
• Vipengele vifuatavyo ni vali za kudhibiti mafuta, pamoja na injini yenyewe. Madhumuni ya vali hizi, kama jina linamaanisha, ni kudhibiti usambazaji wa mafuta. Huu ni mchakato muhimu sana, kwani utendaji wa injini kama hii inategemea kiasi cha mafuta hutolewa. Kulingana na kiasi cha dutu inayofanya kazi inayoingia kwenye injini, msukumo wake utabadilika.

Vifaa vya mafuta ya kioevu

Katika uainishaji wa injini zilizo na dutu kioevu kama mafuta, huainishwa kama vifaa vya roketi. Ni muhimu kutambua kwamba aina mbalimbali za mafuta zinaweza kutumika kama maji ya kufanya kazi. Hapa ni muhimu kuelewa kwamba uchaguzi wa mchanganyiko wa kuanzisha kitengo utategemea sifa, madhumuni, nguvu, na pia kwa muda wa injini yenyewe.

Miongoni mwa mahitaji yote ambayo mara nyingi hutumika kwa aina hii mahususi ya vifaa ni pamoja namatumizi ya chini ya mchanganyiko wa kufanya kazi au, ni nini sawa, upeo maalum wa kutia. Inapohitajika kuchagua mchanganyiko wa kuendesha injini kwenye mafuta ya kioevu, makini na vigezo kama vile: kiwango cha kuwaka na kuungua, msongamano, tete, sumu, mnato na sifa nyingine kadhaa muhimu.

Kizio cha mafuta imara

Uainishaji wa injini hujumuisha aina nyingine ya kifaa. Vitengo hivi hufanya kazi kwenye mafuta yasiyo ya kawaida, thabiti. Ni muhimu kutambua hapa kwamba upeo wa injini hizi pia ni roketi. Baruti ikawa dutu kuu ambayo ni mafuta ya kifaa hiki. Upekee wa kazi ni kwamba kitengo hufanya kazi hadi kimetumia hisa nzima hadi mwisho. Bunduki yenyewe huwekwa moja kwa moja kwenye chumba cha mwako cha injini. Vifaa kama hivyo vilijulikana kama injini dhabiti za roketi, au roketi tegemezi.

Ni muhimu kutambua hapa kwamba aina hii ya injini ni mojawapo ya kongwe zaidi. Kwa kuongeza, ilikuwa ni aina hii ya kifaa ambayo ilikuwa ya kwanza kupata matumizi yake ya vitendo. Ukweli mwingine muhimu ni kwamba poda nyeusi ilitumiwa hapo awali kama mafuta. Pamoja na maendeleo ya teknolojia, aina ya mchanganyiko pia imebadilika. Wanadamu wamefaulu kuvumbua baruti isiyo na moshi kwa matumizi kama mafuta ya roketi.

Injini isiyo na mafuta

Mojawapo ya kuvutiamadarasa ya kitengo ni injini ambayo haitumii mchanganyiko wowote wa mafuta kwa uendeshaji wake. Mara nyingi, aina hizi za vifaa hutumiwa kama anatoa za mzunguko. Kitengo hiki kinajumuisha sehemu kama vile: diski au flywheel, ambayo imewekwa kwenye axle. Sehemu hiyo hiyo ina sumaku moja au zaidi za rota za kudumu.

Hali muhimu ni kwamba sumaku hizi, kama vile diski yenyewe au flywheel, lazima zisakinishwe ili kusiwe na chochote kitakachoingilia mzunguko wao wa bila malipo kuzunguka mhimili wake. Sehemu nyingine muhimu ya injini isiyo na mafuta ni sumaku ya kuzuia silinda ya kudumu, ambayo imewekwa kwa usawa kwenye fimbo iliyowekwa sambamba na diski au flywheel. Sumaku ya kudumu ya silinda inaweza kusogea pamoja na fimbo hadi eneo ambalo kwa wakati fulani kuna uga wa sumaku ulioundwa na sumaku za rota.

Kanuni ya uendeshaji wa kitengo kisicho na mafuta

Kanuni ya utendakazi wa kifaa hiki iko katika ukweli kwamba sumaku zake zote zinageuzwa kwa fito sawa kuelekea nyingine. Kwa kuwa miti ya sumaku ya jina moja itafukuzana kila wakati, harakati zao zitasababisha diski au flywheel kuzunguka mhimili wake. Mbali na aina hii ya injini, kuna nyingine inayofanana sana katika kanuni yake ya uendeshaji na injini isiyo na mafuta.

Kifaa hiki kilikuwa injini ya sumaku, ambayo ina stator katika umbo la pete ya sumaku ya kudumu, pamoja na rota (au pia inaitwa nanga). Kipengele hiki ni sumaku ya kudumu ya pau, ambayo huwekwa ndani ya stator katika ndege moja.

Hasara ya aina hizi za injini ni kwamba zinahitaji usambazaji wa umeme ili kufanya kazi zao. Malengo kadhaa yaliwekwa kwa uvumbuzi wa aina hii ya kifaa. Ilihitajika kufikia aina ya kirafiki ya injini ambayo haitakuwa na uzalishaji mbaya wakati wa uendeshaji wake, na pia ilifanya kazi bila kutumia aina yoyote ya mafuta na bila kusambaza nishati ya umeme kutoka kwa vyanzo vya nje. Wakati huo huo, haikupaswa pia kuchafua mazingira au hewa ya angahewa.

Injini za ndege

Kabla ya kuanza kuelezea aina mahususi za injini, ni vyema kubaini ni kwa msingi gani zimegawanywa. Hivi sasa, kundi hili limegawanywa katika aina mbili tofauti kimsingi. Kipengele pekee cha kutofautisha cha kikundi kimoja kutoka kwa kingine kilikuwa uwezo wa kifaa kufanya kazi nje ya anga. Kwa maneno mengine, kitengo cha kwanza cha vitengo kinahitaji uwepo wa anga kwa uendeshaji wake, wakati pili haijaunganishwa na kiashiria hiki na inaweza kuendeshwa nje yake. Kundi la kwanza liliitwa angahewa au hewa, na la pili liliitwa roketi.

Inafaa kufahamu kuwa kwa kawaida aina hizi za vifaa hurejelewa kama injini za hewa zinazoendeshwa na propela na injini za ndege.

Kikundi Tendaji cha Kifaa

Aina ya pili ya vifaa, yaani, tendaji, inajumuisha vitengo kama vile: injini za anga za turbojet, injini za ramjet. Tofauti kuu kati ya aina hizi mbili za vifaa ni kwambavifaa vya ndege vya mtiririko wa moja kwa moja, ukandamizaji wa hewa hutokea kutokana na usambazaji wa nishati ya mitambo kwa njia ya injini. Kwa uendeshaji wa kitengo hiki, ni muhimu kuunda shinikizo la tuli lililoongezeka. Athari hii hupatikana kwa kuvunja breki ya hewa inayosonga kwenye plagi ya kuingiza hewa.

Jeti za mzunguko wa mbili

Injini ya ndege ya aina hii - turbojet ya kupita - ilizaliwa kutokana na ukweli kwamba watu walihitaji kuunda kifaa ambacho kingekuwa na ufanisi zaidi wa kuvuta. Ilikuwa ni lazima kufikia ongezeko la kiashiria hiki kwa kasi kubwa ya subsonic. Kanuni ya uendeshaji wa kifaa hiki inaonekana hivi.

Mtiririko wa hewa huingia kwenye injini, kisha huingia kwenye uingizaji hewa, ambapo imegawanywa katika sehemu kadhaa. Sehemu moja hupitia kifaa cha shinikizo la juu kilicho kwenye mzunguko wa msingi. Sehemu ya pili ya hewa ya ulaji hupita kupitia visu vya shabiki kwenye mzunguko wa sekondari. Ni muhimu kuzingatia hapa kwamba kanuni ya kujenga mzunguko wa msingi katika injini ya turbofan ni sawa na ile iliyotumiwa katika mzunguko wa mtangulizi wake, turbofan, na kwa hiyo inafanya kazi ipasavyo. Lakini kitendo cha feni iliyo katika saketi ya pili ya injini ni sawa na jinsi propela yenye blade nyingi inavyofanya kazi, ambayo huzunguka katika chaneli ya annular.

Inaweza kuongezwa kuwa injini ya turbofan pia inaweza kutumika kwa kasi ya juu, lakini kwa hili ni muhimu kutoa uwepo wa mfumo wa mwako wa mafuta katika mzunguko wake wa sekondari,ili kuongeza mvutano wa kifaa.