Принцип работы, классификация, общее устройство поршневых двигателей. Назначение и типы двигателей

 

Двигатель автомобиля представляет собой совокупность механизмов и систем, преобразующих тепловую энергию сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую.

На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых расширяющиеся при сгорании топлива газы воздействуют на дви­жущиеся в их цилиндрах поршни.

Применяемые на автомобилях двигатели подразделяются на типы по различным признакам (рис. 2.1).

Бензиновые двигатели работают на легком жидком топливе — бензине, который получают из нефти.

Дизельные двигатели работают на тяжелом жидком топливе — дизельном, получаемом также из нефти.

У двигателей с внешним смесеобразованием горючая смесь готовится вне цилиндров, в специальном приборе — карбюраторе (карбюраторные двигатели) или во впускном трубопроводе (двигатели с впрыском бензина) и поступает в цилиндры в готовом виде.

У двигателей с внутренним смесеобразованием (дизели, дви­гатели с непосредственным впрыском бензина) приготовление горючей смеси производится непосредственно в цилиндрах путем впрыска в них топлива.

Рис. 2.1. Основные типы автомобильных двигателей, классифицированные по различным признакам

В двигателях без наддува наполнение цилиндров осуществляется за счет вакуума, создаваемого в цилиндрах при движении поршней из верхнего крайнего положения в нижнее. В двигателях с наддувом горючая смесь поступает в цилиндры под давлением, которое создается компрессором.

Принудительное воспламенение горючей смеси от электрической искры, возникающей в свечах зажигания, производится в бензиновых двигателях, а воспламенение от сжатия (самовоспламенение) — в дизелях.

У четырехтактных двигателей полный рабочий процесс (цикл) совершается за четыре такта (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск), которые последовательно повторяются при работе двигателей.

Рядные двигатели имеют цилиндры, расположенные в один ряд вертикально или под углом 20...40 ° к вертикали.

V-образные двигатели имеют два ряда цилиндров, расположен­ных под углами 60, 75 и чаще 90°.

V-образный двигатель с углом 180° между рядами цилиндров называется оппозитным. Двух-, трех-, че­тырех- и пятицилиндровые двигатели выполняются обычно рядными, а шести-, восьми- и многоцилиндровые — V-образными.

5. Рабочий цикл и основные определения и параметры двигателя

Рабочий цикл – комплекс рабочих (неповторяющихся процессов: впуск; сжатие; рабочий ход; выпуск), протекающих внутри цилиндра поршневого двигателя и обеспечивающий его автономную работу.

Рассмотрим основные параметры двигателя, связанные с его работой (рис. 3.2).

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня. В этой точке поршень наиболее удален от оси коленчатого вала.

Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня. Поршень наиболее приближен к оси коленчатого вала. В мертвых точках поршень меняет направление движения и его скорость равна нулю.

Ход поршня (S) — расстояние между мертвыми точками, прохо­димое поршнем в течение одного такта рабочего цикла двигателя.

 

Рис. 3.2. Основные параметры двигателя

Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота).

Такт — часть рабочего цикла двигателя, происходящего при движении поршня из одного крайнего положения в другое.

Рабочий объем цилиндра (V_h) — объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ.

Объем камеры сгорания (Vc) — объем пространства над поршнем, находящимся в ВМТ.

Полный объем цилиндра (Va) — объем пространства над поршнем, находящимся в НМТ:

Va = Vh + Vc.

Рабочий объем (литраж) двигателя — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах (может даваться в см3).

Степень сжатия (ε ) — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания, т.е.

 

Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается смесь в цилиндре двигателя при ходе поршня из НМТ в ВМТ. При повышении степени сжатия увеличивается мощность двигателя и улучшается его экономичность. Однако повышение степени сжатия ограничено качеством при­меняемого топлива и увеличивает нагрузки на детали двигателя. Степень сжатия для бензиновых двигателей современных ле­гковых автомобилей составляет 8— 10, а для дизелей 15 — 22. При таких степенях сжатия в бензиновых двигателях не происходит самовоспламенения смеси, а в дизелях, наоборот, обеспе­чивается самовоспламенение смеси.

Ход поршня S и диаметр цилиндра D определяют размеры двигателя. Если отношение S/D < 1, то двигатель является короткоходным. Большинство двигателей легковых автомобилей короткоходные.

Рабочий цикл поршневых двигателей состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска и происходит за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала.

6. Р абочий цикл четырехтактных бензиновых и дизельных двигателей.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. B. Принципы единогласия и компенсации
2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
3. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
4. I. ЭТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ПСИХОЛОГА
5. II. Основные принципы создания ИС и ИТ управления.
6. III. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ПРИНЦИПЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАЙОННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОФСОЮЗА
7. VI. ЩЕЛЕВЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ АНТЕНН
8. XIV. Общее собрание членов Товарищества (собрание уполномоченных).
9. А. Закон Кулона. Принцип суперпозиции.
10. Абстрактное как абстрактно-всеобщее определение конкретного целого
11. Абсцесс и флегмона мягких тканей у детей. Клиника, дифференциальная диагностика, принципы лечения.
12. Авторулевой. Назначение и принцип работы