Virzuļa virzuļa iekšdedzes dzinējs ir ar virzuli aprīkots iekšdedzes dzinēja veids, kura uzdevums ir būt starpnieks ķīmiskās reakcijas radītās siltumenerģijas pārvēršanā motora mehāniskajā darbā.

Ar terminu virzuļa iekšdedzes dzinējs var iedomāties klasisku dzinēju ar virzuļa kustību vai mazāk lietotu dzinēju ar rotējošu virzuli un līdz ar to Vankela dzinēju.

Saturs

• Virzuļa iekšdedzes dzinējs
• Dzinēji ar ārējo degšanu un taisnvirziena virzuļa kustību
• Dzinēji ar iekšdedzes un virzuļa rotācijas kustību
• Dzinēji ar iekšdedzes un taisnas virzuļa kustību
• Virzuļa iekšdedzes dzinējs un tā uzbūve
• Viena vārpstas motori
• Daudzvārpstu dzinēji
• Virzuļu iekšdedzes dzinēju sadalījums pēc sadales veida
• Virzuļa iekšdedzes dzinēja pamatparametri

Virzuļa iekšdedzes dzinējs

1. Saskaņā ar vietu, kur notiek sadegšana:

• Iekšdedzes dzinējs (piemēram, benzīna vai dīzeļdzinējs)
• Ārdedzes dzinējs (piemēram, Stērlinga dzinējs)

2. Dzinējs ar periodisku darba ciklu, vai nu:

• Divtaktu dzinējs
• Četrtaktu dzinējs

3. Atbilstoši virzuļa kustībai:

• Dzinējs ar turp un atpakaļ virzuļa kustību
• Dzinējs ar rotācijas virzuļa kustību (Wankel dzinējs)

Tomēr, lai dzinēju kvalificētu kā iekšdedzes virzuļu dzinēju, tam jāatbilst vismaz vienam nosacījumam katrā no šiem trim punktiem. Šobrīd visplašāk izmantotais virzuļdedzes dzinēju veids ir četrtaktu un divtaktu dzinējs ar iekšdedzes un taisnvirziena virzuļu kustību.

Cita veida virzuļu iekšdedzes dzinēji vairs netiek izmantoti vai tiek izmantoti tikai minimāli.

Dzinēji ar ārējo degšanu un taisnvirziena virzuļa kustību

Šis dzinēja veids ir vismazāk izmantots starp virzuļu iekšdedzes dzinējiem. Stirlinga dzinējs izmanto siltumu no ārēja avota, lai radītu enerģiju darba ciklam.

Saistīta ziņa - 

Stirlinga dzinējs: kādas ir tā priekšrocības?

Stirlinga dzinējs izmanto degvielas sadegšanas ķīmisko enerģiju, lai uzsildītu izolētu darba vielu, kas veic darbu dzinējā. Degšana vienmēr notiek ārpus dzinēja, un izolētā darba viela bieži ir gāze.

Dzinēji ar iekšdedzes un virzuļa rotācijas kustību

Šajā kategorijā ietilpst Wankel dzinējs, ko dažreiz sauc par rotācijas dzinēju. Tas ir iekšdedzes dzinējs ar rotējošu virzuli, kas pārvērš spiedienu rotācijas kustībā. Atšķirībā no klasiskā virzuļa iekšdedzes dzinēja visas Wankel dzinēja daļas griežas vienā virzienā.

Saistīta ziņa - 

Wankel dzinējs: kā tas darbojas un kādas ir tā priekšrocības?

Četrtaktu cikls: ieplūde, saspiešana, sadegšana un izplūde notiek starp ovālas formas iekšējo apvalku un trīsstūra formas rotējošo virzuli.

Virzuļi griežas ap vārpstu, ko dēvē par ekscentrisko vārpstu, un iet cauri rotora centram. Liels zobrats nodrošina virzuļa apļveida kustību ar iekšējiem zobiem, kas atrodas rotora (virzuļa) centrā. Neliels zobrats, kas ieslēdz rotora pārnesumu, ir stingri piestiprināts pie vārpstas.

Saistīta ziņa - 

Dzinēja virzuļi: kā tie darbojas?

Vietās, kur rotējošais virzulis saskaras ar motora pārsega iekšējo apvalku, blīvējums nodrošina, ka starp rotoru un korpusu tiek izveidotas trīs izolētas atstarpes. Virzulim griežoties, šīs telpas pārvietojas griešanās virzienā un palielinās un samazinās tilpums.

Dzinēji ar iekšdedzes un taisnas virzuļa kustību:

Virzuļa iekšdedzes dzinējs ar iekšdedzes un virzuļa virzuļa kustību pieder pie visizplatītākajiem dzinējiem, ko izmanto automašīnu, motociklu, kuģu un mazu lidmašīnu vadīšanai.

Saistīta ziņa - 

Iekšdedzes dzinējs: kā tas darbojas?

Tāpēc tas ir vislielākais ne tikai virzuļu iekšdedzes dzinēju, bet arī visu pārējo iekšdedzes dzinēju pārstāvis.

Mēs varam iekļaut šos dzinējus kategorijā:

• Divtaktu benzīna dzinēji (tie ir mazi dzinēji, ko galvenokārt izmanto motociklu vadīšanai)
• Divtaktu dīzeļdzinēji (tie ir rūpniecībā visbiežāk izmantotie dzinēji, piemēram, rezerves ģeneratori elektroenerģijas ražošanai)
• Četri- taktu benzīna dzinēji (tie ir dažāda tilpuma dzinēji, kurus visbiežāk izmanto vieglo automašīnu vadīšanai)
• Četrtaktu dīzeļdzinēji (tie ir dažāda tilpuma dzinēji, visbiežāk izmanto vieglo, autobusu, furgonu vai kravas automašīnu vadīšanai un citiem smagiem tehnika)

Šī dzinēja koncepcija īsumā:

Virzuļa iekšdedzes dzinējs, sadedzinot maisījumu, ķīmisko enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā. Pēc maisījuma aizdedzināšanas sadegšanas kamerā, kurai jābūt perfekti noslēgtai, rodas liels spiediens, kas iedarbojas uz dzinēja virzuli un to pārvieto.

Virzuļa slīdošā kustība caur savienojošo stieni tiek pārnesta uz kloķvārpstu un tādējādi pārvēršas par rotējošu, pateicoties kam tiek nodrošināts automašīnas vai citas mašīnas vadītājs.

Viens dzinēja darba cikls sastāv no šādām fāzēm:

1. Ieplūde — cilindra uzpildīšanas fāze ar jaunu lādiņu
2. Saspiešana — maisījuma saspiešanas fāze
3. Sadegšana - sadegšanas fāze, kuras laikā notiek pārveidošanās siltumenerģija mehāniskam darbam
4. Izplūdes gāze- fāze, kurā izspiež izplūdes gāzes no cilindra

Virzuļa iekšdedzes dzinējs un tā uzbūve:

Virzuļa iekšdedzes dzinējus ar taisnvirziena virzuļa kustību un iekšdedzi var iedalīt vairākās grupās pēc vairākām konstrukcijas iezīmēm, proti:

Saskaņā ar dzesēšanas metodi:

• Dzinējs ar gaisa dzesēšanu
• Dzinējs ar šķidruma dzesēšanu

Mēs sadalām virzuļu iekšdedzes dzinējus pēc cilindru un kloķvārpstu skaita un izvietojuma:

Viena vārpstas motori:

Viena vārpstas dzinējs ir virzuļu iekšdedzes dzinējs, kas aprīkots tikai ar vienu kloķvārpstu. Šis dzinēja tips ir visbiežāk pārstāvēts virzuļu iekšdedzes dzinēju konstrukcijā.

Viena vārpstas motoru grupā ietilpst:

• Viena cilindra dzinēji
• Rindas dzinēji - attiecīgi vienas rindas, kuros visi cilindri ir vienā rindā
• Divrindu dzinēji - V dzinēji ar V formas cilindriem, dzinēji ar A cilindriem vai {} dzinēji
• Trīs rindu dzinēji - W dzinēji
• Ventilatora dzinēji
• Četru rindu dzinēji - X dzinēji
• Radiālie dzinēji - ar cilindriem, kas izvietoti ap kloķvārpstu
• Multiradiālie dzinēji - divu, trīs- , četrcilindru radiālie dzinēji un tā tālāk

Pēc cilindru skaita daži no iepriekš minētajiem veidiem pieder plakano dzinēju grupai.

Daudzvārpstu dzinēji:

Daudzvārpstu dzinējs ir virzuļu iekšdedzes dzinējs, kas aprīkots ar vairākām kloķvārpstām. Pēc vārpstu skaita daudzvārpstu motorus sauc par divu vārpstu, trīs vārpstu utt.

Saistīta ziņa - 

Kloķvārpsta: kam tas paredzēts un kādi spēki tai jāiztur?

Dzinēja vairāku vārpstu konstrukcija ļauj realizēt viena virzuļa, divu virzuļu un vairāku virzuļu dzinējus.

Šajā grupā ietilpst:

• Dzinēji ar pretēji rotējošiem virzuļiem
• Dzinēji ar paralēliem cilindriem - U dzinēji
• Trīsstūrveida dzinējs
• Y dzinēji
• Četrstūra dzinējs
• H dzinēji

Pēc cilindru skaita daži no iepriekš minētajiem veidiem pieder plakano dzinēju grupai.

Virzuļu iekšdedzes dzinēju sadalījums pēc sadales veida:

1. Dzinējs ar kanālu sadali
2. Dzinējs ar aizbīdņa sadali
3. Dzinējs ar vārstu sadali:

• Vārstu sadale F - ar vienu vārstu cilindra sānos ar otru galvā (novecojis dizains)
• Vārstu sadale SV (sānu vārsts) - ar vārstu cilindra sānos (novecojis dizains)
• Vārstu sadale OHV (gaisvadu vārsts) - ar vārstiem cilindra galvā
• OHC vārstu vilciens (augšējā sadales vārpsta) - ar vārstiem un sadales vārpstu cilindra galvā
• DOHC vai 2xOHC vārstu vilciens - ar divām sadales vārpstām cilindrā galva
• Dzinējs ar kombinēto sadali - kanāls, izvads ar vārstu parasti apstrādā maisījuma ieplūdi.

Raksturīgie parametri virzuļa iekšdedzes dzinējam ar virzuļa kustību ir:

• Gājiens – attālums starp virzuļa apakšējo un augšējo centru
• Gājiena tilpums – sadegšanas kameras tilpumu starpība starp virzuļa apakšējo un augšējo centru cm3
• Saspiešanas telpas tilpums – tilpums, kas paliek cilindrā cm3, kad virzulis atrodas augšējā nāves punktā
• Saspiešanas pakāpe - cilindra tilpuma attiecība, kad virzulis atrodas apakšējā nāves punktā, pret tilpumu, kad virzulis atrodas augšējais mirušais centrs

Virzuļa iekšdedzes dzinēja pamatparametri:

Virzuļa iekšdedzes dzinēja pamattehniskie parametri ietver jaudu un griezes momentu. No šiem parametriem, degvielas patēriņa vai spējas kāpt kalnos ir atkarīgs automašīnas maksimālais ātrums un paātrinājums.

Dzinēja jauda norādīta kilovatos (kW) un zirgspēkos (PS, ZS, ks). Griezes momenta mērvienība ir ņūtonmetrs (Nm) vai mārciņa uz pēdu (ft-lbs).