Injini ya bastola ya ndege: muhtasari, kifaa na sifa

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

Kwa muda mrefu, kuanzia mwisho wa karne ya 19 hadi katikati ya karne ya 20, injini ya ndege ya pistoni ilibakia kuwa injini pekee iliyotoa safari za ndege. Na tu katika miaka ya arobaini ya karne iliyopita, alitoa njia kwa injini na kanuni nyingine za uendeshaji - turbojet. Lakini pamoja na ukweli kwamba injini za pistoni zimepoteza nafasi zao, hazijatoweka kwenye eneo la tukio.

Maombi ya Kisasa ya Injini za Kurudisha Nyuma

Kwa sasa, injini za pistoni za anga hutumika hasa katika ndege za michezo, na pia katika ndege ndogo zinazotengenezwa kuagizwa. Moja ya sababu kuu ambazo injini za aina hii hutumiwa kidogo sana ni kwamba uwiano wa nguvu ya kitengo kwa kitengo cha injini ya pistoni ni kidogo sana ikilinganishwa na turbine za gesi. Kwa upande wa kasi, injini za pistoni haziwezi kushindana na injini zingine zinazotumiwa katika tasnia ya ndege. Kwa kuongeza, ufanisi wao hauzidi 30%.

Aina za injini za ndege za pistoni

Injini za ndege za Piston hutofautiana hasa katika mpangilio wa mitungi kuhusiana na crankshaft. Kama matokeo, kuna idadi kubwa ya aina tofauti za motors za pistoni. Zinazotumika sana ni hizi zifuatazo:

• injini zenye umbo la V;
• injini ya radial inayofanana ambapo mitungi imepangwa katika muundo wa nyota;
• injini ya boxer, mitungi yake iko kwenye mstari.

V-injini

Ni aina maarufu na zinazotumika zaidi za injini za mwako wa ndani katika sekta ya ndege na si tu. Jina lao linahusishwa na mpangilio wa tabia ya mitungi kuhusiana na crankshaft. Wakati huo huo, wana kiwango tofauti cha mwelekeo kuhusiana na kila mmoja. Inaweza kuanzia digrii 10 hadi 120. Motors kama hizo hufanya kazi kwa kanuni sawa na injini zingine za mwako wa ndani.

Faida za injini zilizo na mpangilio wa silinda zenye umbo la V ni pamoja na ushikamano wao wa kadiri wakati wa kudumisha utendakazi wa nishati, pamoja na uwezo wa kupata torati inayofaa. Kubuni inaruhusu kufikia kasi kubwa ya shimoni kutokana na ukweli kwamba inertia iliyoundwa wakati wa operesheni ni kubwa zaidi kuliko ile ya aina nyingine za injini za mwako ndani. Ikilinganishwa na aina nyingine, hizi ni sifa ya urefu mdogo naurefu.

Motor za aina hii zina ugumu wa juu wa crankshaft. Hii inatoa nguvu kubwa ya kimuundo, ambayo huongeza maisha ya injini nzima. Mzunguko wa uendeshaji wa motors vile hutofautiana katika safu kubwa. Hii hukuruhusu kupata kasi kwa haraka, na pia kufanya kazi kwa uthabiti katika hali zenye kikomo.

Hasara za injini za ndege za pistoni zenye injini ya V ni pamoja na ugumu wa muundo wao. Matokeo yake, ni ghali zaidi kuliko aina nyingine. Kwa kuongeza, hutofautiana katika upana mkubwa wa injini. Pia, motors za umbo la V zina sifa ya kiwango cha juu cha vibration, matatizo katika kusawazisha. Hii inasababisha ukweli kwamba ni muhimu kupima hasa sehemu zao mbalimbali.

Aircraft Radial Piston Engine

Kwa sasa, injini za radial piston zinahitajika tena katika usafiri wa anga. Zinatumika kikamilifu katika mifano ya ndege za michezo, au kwa zile zilizofanywa ili. Wote ni ndogo kwa ukubwa. Kifaa cha injini ya bastola ya anga ya aina ya radial, tofauti na motors zingine, iko katika ukweli kwamba mitungi yake iko karibu na crankshaft kwa pembe sawa, kama mionzi ya radial (asterisk). Hii ilimpa jina - umbo la nyota. Motors kama hizo zina vifaa vya mfumo wa kutolea nje ambao hutofautiana katika mihimili ya radial. Aidha, injini ya aina hii inaweza kuwa na nyota kadhaa - compartments. Hii inawezekana kutokana na ukweli kwamba crankshaft imeongezeka kwa urefu. Kama sheria, injini za radial zinatengenezwa na idadi isiyo ya kawaida ya silinda. Hii inaruhusu cheche kutumika kwa silinda kupitiamoja. Lakini pia hutengeneza injini za radial zenye idadi sawa ya silinda, lakini idadi yao lazima iwe zaidi ya mbili.

Hasara kubwa ya injini za radial ni uwezekano wa mafuta kupenya kwenye mitungi ya chini ya injini wakati ndege imeegeshwa. Tatizo hili mara nyingi husababisha kutokea kwa nyundo ya maji ya papo hapo, ambayo husababisha kuvunjika kwa utaratibu mzima wa crank. Ili kuzuia matatizo hayo kabla ya kuanza injini, kuangalia mara kwa mara hali ya mitungi ya chini inahitajika ili kuhakikisha kuwa hakuna kupenya kwa mafuta kwao.

Faida za injini za radial ni pamoja na udogo wao, urahisi wa kufanya kazi na nishati ya kutosha. Kwa kawaida husakinishwa kwenye ndege za kispoti.

Opposed Aircraft Piston Engine

Kwa sasa, injini za ndege za boxer zinaanza kuzoea kuzaliwa upya. Kwa sababu ya ukweli kwamba ni ndogo kwa saizi na uzani mwepesi, huwekwa kwenye ndege nyepesi za michezo. Wana uwezo wa kutengeneza nishati ya kutosha na kutoa kasi ya juu sana.

Injini za boxer zina aina kadhaa za miundo:

1. Motor iliyotengenezwa kulingana na njia ya "boxer" (Subaru). Katika injini kama hizo, bastola za silinda ziko kando ya kila mmoja husogea sawa. Hii inasababisha kituo kimoja cha juu na kingine chini kabisa kila mzunguko.

2. injini,iliyo na kifaa cha OROS (Piston Opposed Silinda). Katika motors vile, mitungi iko kwa usawa kuhusiana na crankshaft. Kila mmoja wao ana pistoni mbili, ambazo huelekeana wakati wa operesheni. Bastola ya mbali imeunganishwa kwenye crankshaft kwa fimbo maalum ya kuunganisha.

3. Injini iliyotengenezwa kwa msingi wa kanuni iliyotumika katika injini ya Soviet 5TDF. Katika bidhaa kama hiyo, pistoni husogea kwa kila mmoja, zikifanya kazi kwa jozi katika kila silinda ya mtu binafsi. Wakati pistoni zote mbili zinafika katikati mwa wafu, mafuta hudungwa kati yao. Injini za aina hii zinaweza kufanya kazi kwa aina mbalimbali za mafuta, kutoka kwa mafuta ya taa hadi petroli. Ili kuongeza nguvu ya injini za boxer, hupewa turbocharger.

Faida kuu katika injini za boxer ni ushikamano, vipimo vidogo. Wanaweza kutumika kwenye ndege ndogo sana. Nguvu yao ni ya juu kabisa. Sasa zinazidi kutumika katika ndege za michezo.

Hasara kuu ni matumizi makubwa ya mafuta na hasa mafuta ya injini. Kuhusiana na injini za aina zingine, injini za boxer hutumia mafuta na mafuta mara mbili zaidi. Zinahitaji mabadiliko ya mara kwa mara ya mafuta.

Injini za kisasa za ndege

Injini za kisasa za ndege za pistoni ni mifumo changamano sana. Wana vifaa vya vitengo vya kisasa na makusanyiko. Kazi zao hutolewa na kudhibitiwa na mifumo na vifaa vya kisasa. Kutokana na maombiteknolojia ya hali ya juu, tabia ya uzito wa injini imepunguzwa sana. Uwezo wao umeongezeka, jambo ambalo linachangia matumizi yao makubwa katika injini ya mwanga na anga za michezo.

mafuta ya anga

Mafuta katika injini zinazotumia ndege hufanya kazi katika hali ngumu sana. Hizi ni joto la juu katika maeneo ya pete za pistoni, kwenye sehemu za ndani za pistoni, kwenye valves na vipengele vingine. Kwa hiyo, ili kuhakikisha uendeshaji wa ubora wa motor chini ya hali ya joto kubwa, shinikizo, mizigo, hutumia mafuta ya juu ya mnato, ambayo yanakabiliwa na kusafisha maalum. Wanapaswa kuwa na lubricity ya juu, kubaki neutral kwa metali na vifaa vingine vya miundo ya injini. Mafuta ya anga ya injini za pistoni lazima yawe sugu kwa oksidi yanapowekwa kwenye joto la juu, ili yasipoteze sifa zao wakati wa kuhifadhi.

Injini za ndege za pistoni za ndani

Historia ya utengenezaji wa injini za pistoni nchini Urusi ilianza mnamo 1910. Uzalishaji mkubwa ulianza wakati wa Vita vya Kwanza vya Kidunia. Katika Umoja wa Kisovyeti, injini za ndege za bastola za Soviet za muundo wao wenyewe zilianza kuunda mnamo 1922. Pamoja na ukuaji wa uzalishaji wa viwandani, pamoja na anga, nchi ilianza kutoa injini za pistoni za wazalishaji 4. Hizi zilikuwa injini za V. Klimov, A. Shvetsov, nambari ya mmea 29, A. Mikulin.

Baada ya vita, mchakato wa uboreshaji wa anga wa USSR unaanza. Injini za ndege za ndege mpya zimeundwa na kujengwa. tendajiujenzi wa ndege. Mnamo mwaka wa 1947, ndege zote za kijeshi zinazofanya kazi kwa kasi ya juu zilibadilishwa na kukimbia kwa ndege. Injini za ndege za pistoni hutumika tu kwenye mafunzo, michezo, ndege za usafiri za abiria na za kijeshi.

Injini kubwa zaidi ya ndege ya pistoni

Injini yenye nguvu zaidi ya ndege ya pistoni iliundwa Marekani Mnamo 1943. Iliitwa Lycoming XR-7755. Ilikuwa injini ya silinda thelathini na sita. Kiasi chake cha kufanya kazi kilikuwa lita 127. Aliweza kukuza nguvu ya farasi 5000. Iliyoundwa kwa ajili ya ndege ya Convair B-36. Walakini, mfululizo haukuenda. Iliundwa katika nakala mbili, kama prototypes.