Класифікація двигунів, їх загальна будова і робота

Основні теоретичні поняття і визначення.

Основні напрямки розвитку і удосконалення конструкції тракторів і автомобілів.

2. Загальна будова і робота двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ)

Пальна суміш — суміш повітря з паливом у певній пропорції. Пальна суміш, яка заповнює циліндр і змішується з рештками про­дуктів згоряння, називається робочою сумішшю.

Верхня мертва точка (ВМТ) — положення поршня, при якому віддаль його від днища до осі колінчастого вала найбільша.

Нижня мертва точка (НМТ) — положення поршня, при якому віддаль від днища до осі колінчастого вала найменша (рис. 2.2.).

Шлях, який проходить поршень між мертвими точками нази­вається ходом поршня 5.

Об'єм камери стиску Ус — це об'єм над днищем, коли поршень
перебуває у ВМТ.

Робочий об'єм Ур—це об єм, що звільняє,поршень при пе­реміщенні від ВМТ до НМТ

Повний -об'єм циліндра"— це сума об'ємів камери стиску,й робочого об'єму:

Уа=Ус+Ур.

Відношення повного об'єму циліндра до об'єму камери стиску називається ступенем стиску:

Ступінь стиску показує, у скільки разів зменшується об'єм ро­бочої суміші (або повітря) при переміщенні поршня від НМТ до ВМТ. У сучасних дизелях ступінь стиску становить 15...20, а в кар­бюраторних двигунах відповідно 6...9.

Сума робочих об'ємів всіх циліндрів двигуна називається літражем двигуна Ул.

Робочий цикл двигуна — сукупність послідовних процесів, по­чинаючи з впуску пальної суміші або повітря, далі — стиску і зго­ряння, розширення та випуску відпрацьованих газів, які проходять у циліндрах та зумовлюють його роботу. Робочі цикли періодично повторюються в кожному циліндрі працюючого двигуна.

Частина робочого циклу, яка проходить за час переміщення пор­шня між мертвими точками, називається тактом.

Чотиритактними називаються такі двигуни, в яких робочий цикл відбувається за чотири ходи поршня — такти (два оберти колінчастого вала), двотактними — за два ходи (один оберт).

Двигун внутрішнього згоряння повинен відповідати своєму призначенню і мати високі техніко-економічні і екологічні показни­ки. Основні вимоги до ДВЗ:

простота конструкції і надійність роботи на різних експлуатаційних режимах;

мінімальні габаритні розміри та маса при необхідній потуж­ності, надійності і довговічності;

висока економічність щодо витрат палива і мастил при роботі на різних експлуатаційних режимах і кліматичних умовах;

високий моторесурс, протягом якого двигун повинен працю­вати надійно й економічно до капітального ремонту;

безвідмовний пуск за різних температурних умов і добра прийомистість;

найповніше зрівноваження сил та моментів рухомих мас та забезпечення заданого ступеня нерівномірності обертання колінча­стого вала;

низький рівень викидів токсичних компонентів та шуму і по­вна безпечність незалежно від умов експлуатації.

Двигун внутрішнього згоряння класифікують за такими основ­ними ознаками (Слайд):

кількістю циліндрів — одноциліндрові та багатоциліндрові;

способом розташування циліндрів — однорядні (лінійні) та дворядні (У-подібні з кутом розташування рядів 90° й опозитні з кутом розташування рядів 180°);

способом здійснення робочого процесу — двотактні та чоти­ритактні;

способом сумішоутворення — із зовнішнім та внутрішнім;

способом запалювання робочої (пальної) суміші — із приму­совим та самозапалюванням;

видом палива — рідинного (бензин, дизельне паливо) та газо­подібного;

способом охолодження циліндрів — рідинного та повітряного;

способом повітрозабезпечення — без наддуву та з ним (ме­ханічним, газотурбінним, комбінованим).

Поршневий ДВЗ складається з кривошипно-шатунного ме­ханізму, газорозподільного механізму, системи живлення, системи запалювання (є лише у карбюраторних двигунів), систем мащення, охолодження і пуску.

Кривошипно-шатунний механізм призначений для перетво­рення прямолінійного зворотно-поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала і сприймання тиску газів, які ут­ворюються в процесі згоряння робочої суміші. Крім того, за допо­могою кривошипно-шатунного механізму відбувається виштовху­вання відпрацьованих газів із циліндрів двигуна, всмоктування та стиск свіжої пальної суміші або повітря.

Газорозподільний механізм забезпечує своєчасний впуск в циліндри свіжої пальної суміші або повітря і випуск відпрацьова­них газів.

Система живлення призначена для зберігання, очищення і по­дачі палива і повітря у циліндри, приготування пальної суміші пев­ного складу і в необхідній кількості залежно від режиму роботи двигуна.

Система запалювання в карбюраторних двигунах забезпечує своєчасне і безперебійне запалювання робочої суміші.

Система мащення забезпечує мащення вузлів і деталей двигуна, часткове охолодження їх тертьових поверхонь та виведення про­дуктів спрацювання.

Система охолодження забезпечує безперервне відведення час­тини теплоти, що виділяється при згорянні палива, а також підтри­мує оптимальний тепловий режим роботи двигуна.

Система пуску призначена для надійного пуску двигуна у різних експлуатаційних умовах.

Дата добавления: 2015-07-13