Параметри КШМ Робочий цикл Робочий цикл одноциліндрового двигуна Порядок роботи циліндрів

Робочий процес ДВЗ

Будова ДВЗ

Тема 1.2

План

1. Дослідження робочих процесів та основних параметрів ДВЗ

2. Механізми та системи, що входять до ДВЗ

3. Призначення та принцип роботи механізмів ДВЗ

4. Основні конструктивні параметри ДВЗ

В автомобілях застосовуються двигуни внутрішнього згоряння (ДВС) названі так тому, що згоряння палива відбувається безпосередньо в циліндрі. Основними деталями ДВС, крім циліндра, є поршень, шатун, колінчатий вал. На кривошипі колінчатого вала рухливо закріплюється шатун. До верхньої головки шатуна шарнірно, за допомогою пальця, кріпиться поршень. Циліндр зверху закривається кришкою, яка називається головкою циліндра. У головці є поглиблення, називане камерою згоряння. Також у головці є впускне й випускне отвори, що закриваються клапанами. До колінчатого вала кріпиться маховик – масивний круглий диск.

При обертанні коленвала відбувається переміщення поршня усередині циліндра. Крайнє верхнє положення поршня називається верхньою мертвою крапкою (В.М.Т.), крайнє нижнє положення – нижньою мертвою крапкою (Н.М.Т.). Відстань, яка проходить поршень між мертвими крапками, називається ходом поршня. Простір, що перебуває над поршнем, коли він перебуває в н.м.т., називається робочим обсягом циліндра. Коли поршень перебуває у в.м.т., над ним залишається простір, називане обсягом камери згоряння. Сума робочего обсягу й обсягу камери згоряння називаються повним обсягом циліндра. У технічних даних обсяг вказується в літрах або кубічних сантиметрах. Обсяг багатоциліндрового двигуна дорівнює сумі повних обсягів усіх його циліндрів. Відношення повного обсягу циліндра до обсягу камери згоряння називається ступенем стиску двигуна. Вона показує, у скільки раз стискується робоча суміш у циліндрі.

Один хід поршня від однієї мертвій крапці до іншої називається тактом. Коленвал при цьому робить полоборота. Як працює ДВС? Під час першого такту відбувається впуск горючої суміші в циліндр. Клапан впускного отвору відкритий, випускного – закритий. Поршень, переміщаючись від в.м.т до н.м.т, подібно насмокчу, створює розрядження в циліндрі й паливо, перемішане з повітрям, заповнює його.

Під час другого такту, при русі поршня від н.м.т. до в.м.т., відбувається стиск горючої суміші. При цьому й випускний, і впускний клапани закриті. У результаті тиск і температура в циліндрі підвищуються. Наприкінці такту стиску, при наближенні поршня до в.м.т., горюча суміш підпалюється іскрою від свічі запалювання (у бензинових ДВС) або самозаймається від стиску (у дизельних ДВС).

Під час третього такту відбувається згоряння робочої суміші. Клапана залишаються закритими. робоча суміш, Що запалився, різко підвищує температуру й тиск у циліндрі, яке змушує поршень із зусиллям рухатися вниз. Поршень через шатун передає зусилля на коленвал, створюючи на ньому крутний момент. Таким чином, відбувається перетворення енергії згоряння палива в механічну енергію, яка рухає автомобіль. Тому цей такт називається робочим ходом. Маховик, закріплений на колінчатому валу, запасає енергію, забезпечуючи обертання коленвала за рахунок сил інерції під час підготовчих тактів.

У ході четвертого такту відбувається випуск відпрацьованих газів і очищення циліндра. Поршень, рухаючись від н.м.т. до в.м.т., виштовхує продукти горіння через відкритий випускний клапан.

Далі весь процес повторюється. Таким чином, робочий цикл описаного ДВС відбувається за чотири такти. Тому він і називається чотиритактним. Коленвал за цей час робить два оберти. Існують і двотактні двигуни, у яких робочий цикл відбувається за два такти. Однак такі ДВС у цей час на автомобілях практично не застосовуються.

Для плавної роботи багатоциліндрового двигуна й зменшення нерівномірних навантажень на колінчатий вал такти робочого ходу в різних циліндрах повинні відбуватися в певній послідовності. Така послідовність називається порядком роботи двигуна. Він визначається розташуванням шийок колінчатого вала й кулачків розподільного вала. Наприклад, у двигунах ВАЗ порядок роботи 1-3-4-2. Тому що в чотиритактному двигуні повний цикл у кожному циліндрі відбувається за два оберти колінчатого вала, те, отже, у чотирициліндровому двигуні для рівномірної його роботи за кожні півоберту колінчатого вала в одному із циліндрів повинен відбуватися робочий такт.

Розглянуті деталі становлять у сукупності кривошипно-шатунний механізм. Крім нього, для забезпечення роботи ДВС потрібні газорозподільний механізм, система охолодження, система змащення, система живлення й система запалювання (у бензинових двигунах).

Газорозподільний механізм, управляючи роботою клапанів, забезпечує своєчасне їхнє відкриття й закриття. Система охолодження відводить тепло від деталей двигуна, що нагріваються при роботі. Система змащення подає масло до тертьових поверхонь. Система живлення служить для готування робочої суміші й подачі її в циліндри. Система запалювання перетворить низьковольтна напруга від АКБ у високовольтне й подає його на свічі для запалення робочої суміші.

Дата добавления: 2014-12-24