Խարանների աշխատանքի սկզբունքը

Իգնիցիայի գործընթացը. Ինչպես է խարանը սկսում այրման գործընթացը

Էլեկտրական ճեղքում, պլազմայի անցուղու ձևավորում և բոցի միջուկի զարգացում

Կրակի սեղման միջոցով սկսվում է այրման գործընթացը՝ ճշգրիտ պահին ստեղծելով էլեկտրական վառվածք: Կրակի սեղման սարքը արտադրում է բավականին բարձր լարում, սովորաբար 20 000–50 000 վոլտի սահմաններում, որը բավարար է շարժիչի ներսում սեղմված օդ-վառելիքի խառնուրդի դիմադրությունը преодолելու համար: Այն, ինչ հետևում է, շատ զարմանալի է. գազը իոնացվում է և ստեղծում է այսպես կոչված հաղորդական պլազմային արահետ: Էլեկտրական հոսանքը արագ անցնում է այդ արահետով և արագ տաքացնում խառնուրդը՝ մեկ միլիարդերորդ վայրկյանի ընթացքում հասնելով մոտավորապես 60 000 Ֆարենհեյթի (մոտ 33 300 Ցելսիուսի) ջերմաստիճանի: Սա ստեղծում է ինժեներների կողմից «բոցի միջուկ» անվանվող երևույթ՝ փոքրիկ, ինքնուրույն այրվող կրակի գնդակ: Եվ մեկ հազարերորդ վայրկյանից էլ ավելի կարճ ժամանակահատվածում այս փոքրիկ կրակի գնդակը տարածվում է և վերածվում շարժիչի շարժման համար անհրաժեշտ կայուն բոցի:

Լարման պահանջը, դիէլեկտրիկ ամրությունը և սեղմման հարաբերության դերը

Այն լարումը, որը անհրաժեշտ է, աճում է սեղմման հարաբերության մեծացման հետ մեկտեղ։ Օրինակ՝ մոտավորապես 9:1 սեղմման հարաբերությամբ աշխատող շարժիչները սովորաբար պահանջում են 8000–12000 վոլտ լարում, որպեսզի փայլատակումը ճիշտ աշխատի։ Սակայն երբ խոսքը վերաբերում է տուրբոշարժիչներին կամ շատ բարձր սեղմման հարաբերություն ունեցող շարժիչներին (12:1 և ավելի բարձր), դրանք հաճախ պահանջում են 20000 վոլտից ավելի լարում՝ միայն աշխատանքի անցնելու համար։ Ինչու՞ է դա տեղի ունենում։ Բարձր սեղմումը ավելի շատ օդ է մտցնում այրման խցիկ, ինչը բարձրացնում է այսպես կոչված «դիէլեկտրիկ ամրությունը»։ Դա նշանակում է, որ փայլատակումը դժվարանում է անցնել էլեկտրոդների միջև եղած բացվածքը։ Այժմ այստեղ կա մեկ կարևոր հարց, որը վերաբերում է այս բոլոր երևույթների փոխկապակցվածությանը։ Լարումը ինքնուրույն սկսում է իոնացման գործընթացը, սակայն հենց հոսանքի հոսքն է, որը ապահովում է բոցի միջուկի ճիշտ ձևավորման համար անհրաժեշտ ջերմությունը։ Եթե լարումը չի բավարարում, կարելի է սպասել անհաջող այրման («միսֆայր») երևույթին։ Իսկ եթե հոսանքի մակարդակը չափից շատ իջնի, ապա առաջացած բոցի միջուկները չեն լինի բավարար ուժեղ՝ հավաստի տարածվելու համար այրման խցիկում։

Փորձառական ստեղծված մասնիկների կառուցվածք. Կրիտիկական բաղադրիչներ և դրանց գործառնական դերեր

Կենտրոնական էլեկտրոդ, հողավորման էլեկտրոդ և փորձառական ստեղծված մասնիկների ճեղքի օպտիմալացում

Կենտրոնական էլեկտրոդը բարձր լարման էլեկտրականություն է ուղարկում իգնիցիոն սարքից անմիջապես այրման խցիկ, որտեղ սկսվում են հետաքրքիր գործընթացները: Երբ օդ-վառելիքի խառնուրդում դիմադրությունը преодолելու համար բավարար լարում է կուտակվում, մենք տեսնում ենք պլազմային արտանետման առաջացում գլխավոր և հողավորման էլեկտրոդների միջև, որը սկսում է ամբողջ այրման գործընթացը: Արտադրողները հաճախ ընտրում են caրգավորված նյութեր, ինչպես օրինակ՝ իրիդիումը կամ պլատինը, քանի որ այս նյութերը ավելի լավ են դիմանում մաշվածությանը և երկար ժամանակ պահպանում են փայլատակիչի ձևը: Փայլատակիչի միջակայքը սովորաբար 0,6–1,2 մմ է, սակայն այս չափման ճշգրտությունը շատ կարևոր է: Եթե այն չափազանց մեծ է, շարժիչը փայլատակիչի աշխատանքի համար ավելի բարձր լարում է պահանջում, ինչը բերում է անհաջող այրման (միսֆայր) ավելի մեծ հավանականության: Չափազանց փոքր միջակայքը հանգեցնում է ավելի թույլ փայլատակիչի արտանետման և այրման սկզբնավորման ժամանակ վատ բոցի ձևավորման: Շատ դեպքերում ստիպված օդային սառեցմամբ շարժիչները պահանջում են ավելի փոքր միջակայք, քան հեղուկային սառեցմամբ շարժիչները, քանի որ սովորական շահագործման պայմաններում տաքանալիս ավելի շատ են ընդարձակվում:

Կերամիկային իզոլյատոր, սեռափակման համակարգ և վերջավորության ամբողջականություն

Ալյումինային նյութերից պատրաստված կերամիկային իզոլյատորները կարող են դիմանալ մոտավորապես 65 000 վոլտ լարման և շարունակել ճիշտ աշխատել 1000 աստիճան Ցելսիուսից բարձր ջերմաստիճաններում: Այս հատկությունները կանխում են էլեկտրականության հոսքը դրանց մակերևույթով աշխատանքի ընթացքում: Այս մասերի գերանավոր դիզայնը իրականում օգնում է լվացել այն մա dirt և այլ աղտոտիչները, որոնք այլապես կկպչեին դրանց վրա: Եթե այդ աղտոտումը չվերահսկվի, այն կարող է ստեղծել հաղորդիչ ճանապարհներ, որոնք կարող են հանգեցնել վտանգավոր պայթյունների: Շարժիչի գլխամասերի համար արտադրողները օգտագործում են պղնձե սեղմանված սեղմանիչներ՝ երկու առանձին ծալված սեղմանիչների հետ միասին: Այս կառուցվածքը պահպանում է ամեն ինչ ամբողջական, նույնիսկ երբ տեղի է ունենում մինչև 2000 ֆունտ/քառ. դյույմ (PSI) ճնշման հանկարծակի վերելք: Նույն ժամանակ այն կանխում է յուղի կամ վառելիքի անցումը կրիտիկական տեղամասեր: Տերմինալները հաստատուն կապվում են սեղմանավորման հաղորդալարերի հետ՝ շնորհիվ նիկելային պատման, որը դիմացող է կոռոզիային: Այս կապը մնում է կայուն, նույնիսկ երբ ենթարկվում է 300 G-ից ավելի շարունակական վիբրացիաների: Սակայն, եթե տերմինալները չեն ստեղծում լավ կոնտակտ, դիմադրությունը մոտավորապես 18 տոկոսով աճում է: Այս տիպի դիմադրության անկումը նշանակում է, որ փայլատակման վրա փոխանցվող հզորությունը նվազում է, ինչն ակնհայտորեն ազդում է շարժիչի աշխատանքի վրա:

Ջերմային կառավարում. Փամփուշտի ջերմաստիճանային միջակայքի և շարժիչի համատեղելիության հասկացություն

«Տաք» և «սառը» փամփուշտներ. երկրաչափություն, նյութի ջերմահաղորդականություն և ջերմային հոսքի ուղիներ

Մարտկոցի ջերմային շարքը իրականում վերաբերում է նրան, թե որքան լավ է այն ջերմությունը հեռացնում այն տեղից, որտեղ առաջանում է պայթյունը, դեպի շարժիչի մարմին, և ոչ թե այն մասին, թե որքան տաք է իրական պայթյունը: Տաք մարտկոցները ունեն երկար մեկուսիչ մասեր, որոնք պատրաստված են նյութերից, որոնք այդքան լավ չեն հաղորդում ջերմությունը, ինչը պահում է գագաթի տեղամասը տաք: Սա օգնում է կանխել ածխածնի կուտակումը, երբ շարժիչը չի աշխատում մեծ լարվածության տակ: Ի հակադրություն դրա՝ սառը մարտկոցները ունեն կարճ մեկուսիչ և նյութեր, որոնք ավելի լավ են հաղորդում ջերմությունը, օրինակ՝ այժմյան պղնձե միջուկով էլեկտրոդները: Դրանք արագ հեռացնում են ջերմությունը, ինչը շատ կարևոր է, քանի որ հակառակ դեպքում վառելիքը կարող է վաղաժամկեն վառվել հզոր շարժիչներում: Պղինձը իրոք հրաշքներ է առաջացնում այս ոլորտում՝ ջերմությունը հեռացնելով մոտավորապես 90 տոկոսով ավելի արագ, քան սովորական նիկելի մասերը: Այդ պատճառով մեխանիկները միշտ ընտրում են պղնձե մարտկոցներ հատուկ կատարողականությամբ մեքենաներ ստեղծելիս կամ տուրբոշարժիչներ մոդիֆիկացնելիս:

Սպառնացող սովորական սխալ պատկերացումների վերացում մարտկոցների ջերմային գնահատականների վերաբերյալ

Շատերը շփոթվում են խոսելիս իսկական բացատրության մասին, երբ մտածում են, որ «տաք» կամ «սառը» տերմինները վերաբերում են այն աստիճանին, որով տաքանում է իսկապես պայթյունը: Իրականում շատերը չեն հասկանում, որ ջերմային տիրույթը (heat range) ազդում է միայն այն աստիճանի վրա, թե ինչպես է ջերմությունը հեռանում փողից, և ոչ թե ինքնին պայթյունի վրա: Կա նաև մեկ այլ մեծ սխալ՝ որոշ մարդիկ կարծում են, որ ավելի տաք փողերը ավտոմատ կերպով նշանակում են լավ աշխատանք: Սակայն եթե ջերմային տիրույթը չի համապատասխանում շարժիչի պահանջներին, դա կարող է ավելի արագ մաշել էլեկտրոդները կամ առաջացնել ածխածնի կուտակման խնդիրներ: Վերցնենք օրինակ սովորական քաղաքային մեքենաները: Եթե մեկը տեղադրի չափից սառը փողեր, դրանք կարող են աշխատել մոտավորապես 450 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում, ինչը ժամանակի ընթացքում կթույլատրի ածխածնի կուտակումը դրանց վրա: Մյուս կողմից՝ տուրբոշարժիչով մեքենայի վրա տեղադրել չափից տաք փողերը կարող է ջերմաստիճանը բարձրացնել 800 °C-ից վեր, ինչը կարող է առաջացնել վտանգավոր նախավառման (pre-ignition) խնդիրներ: Փողեր ընտրելիս միշտ ստուգեք արտադրողի առաջարկությունները և հաշվի առեք, թե ինչպես է մեքենան իրականում օգտագործվում օրվա ընթացքում, այլ ոչ թե այն, թե ինչպես է դա հայտնվում տարայի վրա կամ ինչ է ասել մեկը վառելիքի կայանում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ինչ է փայլացույցի բոցի միջուկի նշանակությունը

Բոցի միջուկը կարևոր է, քանի որ այն ներկայացնում է այրման սկզբնական կետը: Սա փայլացույցի կողմից օդ-վառելիքի խառնուրդի վառման հետևանքով առաջացած փոքրիկ կրակի գնդակն է: Այս բոցը արագ ընդարձակվում է՝ վերածվելով կայուն բոցի, որը շարունակում է այրման գործընթացը և շարժում է շարժիչը:

Ինչու՞ է լարման պահանջը աճում սեղմման հարաբերության աճի հետ մեկտեղ

Բարձր սեղմման հարաբերությունները նշանակում են, որ ավելի շատ օդ է սեղմվում այրման խցիկում, ինչը բարձրացնում է դիէլեկտրիկ ամրությունը: Դա դժվարացնում է փայլացույցի աղեղի անցումը էլեկտրոդների միջև գտնվող բացվածքի վրայով, և այդ պատճառով անհրաժեշտ է բարձր լարում՝ իոնացումն ու այրումը սկսելու համար:

Ինչպես է ջերմային տիրույթը ազդում փայլացույցի աշխատանքի վրա

Ջերմային տիրույթը ազդում է վառումից հետո սպարկի պլագինի ջերմության շեղման արդյունավետության վրա: Ջերմ պլագինները երկար իզոլյատորային կոճակներ ունեն, որոնք երկար են պահում ջերմությունը և օգնում են կանխել ածխածնի կուտակումը ցածր լարվածության շարժիչներում: Ցածր ջերմաստիճանի պլագինները կարճ կոճակներ ունեն և լավ են հաղորդում ջերմությունը, ինչը կանխում է վառման վաղաժամկետ սկսվելը բարձր սեղմման շարժիչներում:

Ի՞նչ նյութեր են հաճախ օգտագործվում սպարկի պլագիններում:

Սպարկի պլագիններում հաճախ օգտագործվում են իրիդիում կամ պլատինա էլեկտրոդների համար՝ դրանց մեխանիկական կայունության և մաշվելու դեմ դիմացկունության շնորհիվ: Բարձր լարման կիրառումների համար օգտագործվում են ալյումինայից պատրաստված կերամիկական իզոլյատորներ, իսկ պղնձե սերդրային էլեկտրոդները արագացնում են ջերմության շեղումը: