Четверг, 18.04.2024, 22:05 Приветствую Вас Гость | RSS
			Главная | Регистрация | Вход
			ТО и ремонт автомобилей Узнай всё про автомобиль

Основные показатели и общее устройство двигателя

К основным показателям ДВС относятся следующие:

тип двигателя;

число тактов;

расположение цилиндров;

порядок работы цилиндров;

направление вращения коленчатого вала;

диаметр цилиндра и ход поршня;

рабочий объем (литраж);

степень сжатия;

эффективная мощность;

максимальный крутящий момент;

минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала на холостом ходу;

минимальный удельный расход топлива.

Для понимания этих показателей необходимо рассмотреть общее устройство и работу одноцилиндрового двигателя.

Четырехтактные поршневые двигатели имеют следующие механизмы и системы:

кривошипно-шатунный механизм;

механизм газораспределения;

систему охлаждения;

смазочную систему;

систему питания;

систему зажигания (для двигателей с искровым зажиганием).

Кривошипно-шатунный механизм служит для осуществления рабочего цикла двигателя и преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя включает в себя цилиндр, закрытый сверху головкой, поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун и коленчатый вал .

Механизм установлен в картере, закрытом снизу поддоном.

На конце коленчатого вала закреплен маховик.

Поршень, представляющий собой металлический стакан, установлен в цилиндре с небольшим зазором и уплотнен поршневыми кольцами.

Поршень, перемещающийся внутри цилиндра при помощи пальца, шарнирно соединен с верхней головкой шатуна.

Нижняя головка шатуна шарнирно соединена с шатунной шейкой коленчатого вала, Коренными шейками вал лежит в подшипниках, установленных в картере, и может в них свободно вращаться.

Механизм газораспределения служит для впуска в цилиндр горючей смеси и выпуска отработавших газов.

В верхней части цилиндра установлены в направляющих втулках клапаны с закрепленными на них пружинами, удерживающими клапаны в закрытом положении.

Клапаны управляются с помощью кулачков распределительного вала через толкатели.

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала распределительными шестернями, зубчатым ремнём или цепью.

Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь, через выпускной клапан отработавшие газы выходят в атмосферу.

Система охлаждения служит для отвода теплоты от стенок цилиндра и его головки, сильно нагревающихся от горячих газов при работе двигателя.

Цилиндр и головка имеют двойные стенки, образующие рубашку охлаждения, в которой с помощью жидкостного насоса циркулирует охлаждающая цилиндр жидкость.

Нагретая в рубашке охлаждения двигателя жидкость охлаждается в радиаторе, через который с помощью вентилятора пропускается воздух.

При воздушном охлаждении цилиндры охлаждаются непосредственно омывающим их воздухом.

Смазочная система обеспечивает подачу масла ко всем трущимся деталям двигателя, в результате чего уменьшаются трение между деталями и их износ.

Масло наливается в поддон картера двигателя до определенного уровня и при помощи масляного насоса, приводимого в действие от распределительного вала, по маслопроводу и каналам подводится ко всем трущимся деталям и разбрызгивается внутри двигателя.

Для очистки масла в смазочную систему включены масляные фильтры.

Система питания служит для приготовления горючей смеси, которая подается внутрь цилиндра.

Горючая смесь образуется в карбюраторе (или в смесителе), укрепленном на впускном трубопроводе.

К карбюратору топливо подается из топливного бака насосом.

Воздух в карбюратор поступает через воздухоочиститель.

Система зажигания служит для воспламенения смеси, находящейся в цилиндре двигателя.

Воспламенение смеси производится электрической искрой от свечи зажигания.

Электрический ток, необходимый для зажигания смеси, вырабатывается приборами, входящими в систему зажигания.

В четырехтактном дизеле нет системы зажигания, так как смесь воспламеняется вследствие нагревания воздуха при его сжатии.

Система питания дизеля отличается по устройству и принципу действия от системы питания карбюраторного двигателя. Остальные механизмы и системы дизеля по устройству аналогичны механизмам и системам карбюраторного двигателя.

При перемещении поршня вверх смесь сжимается и воспламеняется от постороннего источника теплоты.

При сгорании смеси выделяется большое количество теплоты, вследствие чего газы, образовавшиеся при сгорании смеси, нагреваются, и их давление сильно возрастает.

Под действием давления газов поршень перемещается в цилиндре вниз и с помощью шатуна вращает коленчатый вал, совершая при этом полезную работу.

При обратном ходе поршня вверх отработавшие газы удаляются из цилиндра через выпускной клапан.

Рассмотренный процесс непрерывно повторяется, что обеспечивает работу двигателя и получение на коленчатом валу усилия, необходимого для движения автомобиля.

При вращении коленчатого вала его шатунная шейка вместе с нижней головкой шатуна описывает окружность. Верхняя головка шатуна вместе с поршнем при этом перемещается в цилиндре прямолинейно вверх и вниз (возвратно-поступательное перемещение).

При одном обороте колена (кривошипа) коленчатого вала поршень делает один ход вниз и один ход вверх.

Изменение направления движения поршня происходит в нижней и верхней мертвых точках.

Верхней мертвой точкой (ВМТ) называют самое верхнее положение поршня и кривошипа.

Нижней мертвой точкой (НМТ) называют самое нижнее положение поршня и кривошипа.

При положении поршня в мертвых точках давление газов на поршень не может вызвать поворот коленчатого вала, так как шатун и кривошип коленчатого вала располагаются в одну линию.

Ходом поршня называется расстояние между крайними положениями поршня (от ВМТ до НМТ). Ход поршня равен двум радиусам кривошипа.

Двигатели, у которых ход поршня меньше диаметра цилиндра, называются короткоходными. Такие двигатели имеют значительное распространение, так как вследствие меньшего хода поршня его средняя скорость (при одинаковой частоте вращения коленчатого вала) ниже, чем у двигателей, у которых ход поршня больше диаметра цилиндра. Благодаря этому уменьшается износ поршней и цилиндров, а также обеспечивается большая долговечность двигателя.

При повороте кривошипа от мертвых точек на одинаковые углы поршень проходит различные расстояния. Это означает, что при равномерном вращении коленчатого вала поршень в цилиндре движется неравномерно с ускорениями и замедлениями, вследствие чего в работающем двигателе появляются силы инерции возвратно-поступательных движущихся масс.

Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре при движении поршня от одной мертвой точки к другой.

При перемещении поршня вниз от ВМТ к НМТ объем внутренней полости цилиндра над поршнем изменяется от минимального (объем камеры сгорания) до максимального (полный объем цилиндра).

Камера сгорания — пространство в цилиндре над поршнем при его положении в ВМТ.

Рабочий объем цилиндра —- объем цилиндра, заключенный между верхним и нижним положениями днища поршня.

Полный объем цилиндра — сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания.

Рабочий объем, или литраж, двигателя — рабочий объем всех цилиндров двигателя, выраженный в литрах.

Степень сжатия двигателя — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается поступившая в цилиндр смесь (заряд) при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Чем выше степень сжатия двигателя, тем больше его экономичность, т. е. меньше расход топлива.