Основные механизмы и системы двигателя внутреннего сгорания автотракторов
Строительные машины и оборудование, справочник
Основные механизмы и системы двигателя внутреннего сгорания автотракторов
Двигатель внутреннего сгорания (рис. 4) состоит из следующих механизмов и систем, выполняющих определенные функции.
Кривошипно-шатунный механизм осуществляет рабочий цикл двигателя и преобразует прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм состоит из цилиндра с головкой, поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала, маховика. Механизм установлен в блок-картере, закрытом снизу поддоном (резервуаром для масла).
Механизм газораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и своевременного удаления отработавших газов. Он состоит из клапанов с направляющими втулками, пружин с деталями их крепления, штанг 4, коромысел, толкателей, распределительного вала и шестерен привода распределительного вала.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Система охлаждения служит для отвода избыточного тепла от нагретых деталей двигателя. Она бывает жидкостной или воздушной. Если система охлаж— дения жидкостная, то она состоит из рубашки охлаждения, радиатора, водяного насоса, вентилятора, термостата и патрубков. Система воздушного охлаждения состоит из теплоотводящих ребер, вентилятора, кожуха и щитков, направляющих воздушный поток для отвода тепла.
Система смазки обеспечивает подачу масла к трущимся деталям двигателя с целью уменьшения трения между ними и отвода тепла. Она состоит из резервуара для масла, масляного насоса, фильтров и маслопроводов.
Система питания служит для приготовления горючей смеси и подвода ее к цилиндру (карбюраторные двигатели) или подачи топлива в цилиндр и напол-’ нения его воздухом (дизельные двигатели).
Рис. 4. Устройство одноцилиндрового карбюраторного двигателя
У карбюраторных двигателей эта система состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного и воздушного фильтров, топливного насоса, карбюратора (или смесителя), впускного и выпускного трубопроводов, глушителя.
У дизельных двигателей система питания состоит из тех же деталей и приборов, с той лишь разницей, что вместо карбюратора установлены топливный насос высокого давления и форсунка.
Система зажигания предназначена для принудительного воспламенения рабочей смеси от электрической искры. В нее входят приборы, обеспечивающие получение электрического тока высокого напряжения, провода и свечи.
У дизельных двигателей приборы системы зажигания отсутствуют, так как топливо воспламеняется от соприкосновения со сжатым воздухом, имеющим высокую температуру.
Система пуска предназначена для пуска двигателя. К ней относятся: пусковой бензиновый двигатель с механизмом передачи (на тракторе), электрический стартер на автомобиле и иногда на тракторе, декомпрессионный механизм, приборы подогрева воды и воздуха.
Двухтактные двигатели имеют те же основные механизмы и системы, что и четырехтактные, но отличаются по устройству и действию механизма газорас-. пределения.
Рекламные предложения:
Читать далее: Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя
Категория: — Автомобили и трактора
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Назначение и классификация двигателей внутреннего сгорания
Двигатель
внутреннего сгорания —
это устройство, в котором химическая
энергия топлива превращается в полезную
механическую работу.
ДВС классифицируют:
а)По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.
б)По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо).
в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее у дизельного ДВС.
г) По способу воспламенения (искра или сжатие).
д) По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.
В поршневом ДВР для обеспечения его работы имеются след.механизмы: кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения и система питания и охлаждения.
Общее устройство двигателей внутреннего сгорания
Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.
Рабочий
цикл в поршневых двигателях внутреннего
сгорания состоит из пяти процессов:
впуска, сжатия, сгорания, расширения и
выпуска.
В двигателе рабочий цикл может
быть осуществлен по следующей широко
применяемой схеме:
1. В процессе впуска поршень перемещается от верхней мертвой точки (в.м.т.) к нижней мертвой точке (н.м.т.), а освобождающееся надпоршневое пространство цилиндра заполняется смесью воздуха с топливом. Из-за разности давлений во впускном коллекторе и внутри цилиндра двигателя при открытии впускного клапана смесь поступает (всасывается) в цилиндр в момент времени, называемый углом открытия впускного клапана φа.
Воздушно-топливная смесь и продукты сгорания (всегда остающиеся в объёме пространства сжатия от предыдущего цикла), смешиваясь между собой, образуют рабочую смесь. Тщательно приготовленная рабочая смесь повышает эффективность сгорания топлива, поэтому её подготовке уделяется большое внимание во всех типах поршневых двигателей.
Количество
воздушно-топливной смеси, поступающее
в цилиндр за один рабочий цикл, называется
свежим зарядом, а продукты сгорания,
остающиеся в цилиндре к моменту
поступления в него свежего заряда —
остаточными газами.
Чтобы повысить эффективность работы двигателя, стремятся увеличить абсолютную величину свежего заряда и его весовую долю в рабочей смеси.
2. В процессе сжатия оба клапана закрыты и поршень, перемещаясь от н.м.т. к в.м.т. и уменьшая объём надпоршневой полости, сжимает рабочую смесь (в общем случае рабочее тело). Сжатие рабочего тела ускоряет процесс сгорания и этим предопределяет возможную полноту использования тепла, выделяющегося при сжигании топлива в цилиндре.
Двигатели внутреннего сгорания строятся с возможно большей степенью сжатия, которая в случаях принудительного зажигания смеси достигает значения 10—12, а при использовании принципа самовоспламенения топлива выбирается в пределах 14—22.
3. В процессе сгорания происходит окисление топлива кислородом воздуха, входящего в состав рабочей смеси, вследствие чего давление в надпоршневой полости резко возрастает.
В
рассматриваемой схеме рабочая смесь в
нужный момент вблизи в.м.т. поджигается
от постороннего источника с помощью
электрической искры высокого напряжения
(порядка 15 кв).
Для подачи искры в цилиндр
служит свеча зажигания, которая
ввертывается в головку цилиндра.
Для двигателей с воспламенением топлива от тепла, выделяющегося от предварительно сжатого воздуха, запальная свеча не нужна. Такие двигатели снабжаются специальной форсункой, через которую в нужный момент в цилиндр впрыскивается топливо под давлением в 100 ÷ 300 кГ/см² (≈ 10—30 Мн/м²) и более.
4. В процессе расширения раскаленные газы, стремясь расшириться, перемещают поршень от в.м.т. к н.м.т. Совершается рабочий ход поршня, который через шатун передает давление на шатунную шейку коленчатого вала и проворачивает его.
5. В процессе выпуска поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и через второй открывающийся к этому времени клапан, выталкивает отработавшие газы из цилиндра. Продукты сгорания остаются только в объёме камеры сгорания, откуда их нельзя вытеснить поршнем. Непрерывность работы двигателя обеспечивается последующим повторением рабочих циклов.
Процессы,
связанные с подготовкой рабочей смеси
к сжиганию её в цилиндре, а также
освобождением цилиндра от продуктов
сгорания, в одноцилиндровых двигателях
осуществляются движением поршня за
счёт энергии маховика, которую он
накапливает в процессе рабочего
хода.
В многоцилиндровых двигателях вспомогательные ходы каждого из цилиндров выполняются за счёт работы других (соседних) цилиндров. Поэтому эти двигатели в принципе могут работать без маховика.
Для удобства изучения рабочий цикл различных двигателей расчленяют на процессы или, наоборот, группируют процессы рабочего цикла с учетом положения поршня относительно мертвых точек в цилиндре. Это позволяет все процессы в поршневых двигателях рассматривать в зависимости от перемещения поршня, что более удобно.
Часть рабочего цикла, осуществляемая в интервале перемещения поршня между двумя смежными мертвыми точками, называется тактом.
Такту, а следовательно, и соответствующему ходу поршня присваивается название процесса, который является основным при данном перемещении поршня между двумя его мертвыми точками (положениями).
В
двигателе каждому такту (ходу поршня)
соответствуют, например, вполне
определённые основные для них процессы:
впуск, сжатие, расширение, выпуск. Поэтому
в таких двигателях различают такты:
впуска, сжатия, расширения и выпуска.
Каждое из этих четырёх названий
соответственно присваивается ходам
поршня.
В любых поршневых двигателях внутреннего сгорания рабочий цикл складывается из рассмотренных выше пяти процессов по разобранной выше схеме за четыре хода поршня или всего за два хода поршня. В соответствии с этим поршневые двигатели подразделяют на двух- и четырёхтактные.
Назначение и устройство кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя.
Крив.. преобразует прямолинейное возвратнопоступательное движение поршня во вращательном движении коленчатого вала.
Механизм газораспределения – предназначен для впуска горюч.смеси или воздуха и выпуска из него отработавших газов.
Система питания, охлаждение двигателей
Система питания предназначена для приготовления горючей смеси, и подвода её в цилиндр или подачи топлива в цилиндр.
Система
питания карбюр.двиг. состоит из фильтра
грубой очистки диафрагменного топливного
налога, фильтра тонкой очистки карбюратора,
и топлива воздухопровода.
Система питания двигателя на сжатом газе из баллонов, расходного клапана, редуктора, дозирующего устройства. Система питания двигателя на сжиженном газе: баллоны, накопит. и констр.вентиля, расходный вентиль, испарения редуктора корбюр.смесителя.
Система охлаждения – для отвода теплоты от нагретых деталей в атмосферы . Может быть жидкостной или воздушной.
Наиболее распространенная жидкостная система (принудительная). На состоит из нососа, паровоздушного клапана, радиатора, термостата, термометра, вентелятора. Воздушная система состоит из венелятора.
Смазочная система и система пуска двигателя
Система включает масляный насос, фильтр очистки масла, водомасляный теплообменник, картер масляный, маслоналивную горловину, трубку и указатель уровня масла.
Систем
пуска служит для пуска основного
двигателя. Для этого используется
стартер или пуск.
карбюратор двигателя.
Основные понятия и определения двигателя внутреннего сгорания
Нижняя мертвая точка(НМТ)-положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от него до коленчатого вала – наименьшее.
Верхняя мертвая точка(ВМТ)-положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от него до коленчатого вала – наибольшее
Ход поршня (S) – расстояние по оси цилиндра между мертвыми точками
Рабочий объем цилиндра (Vр)- объем, освобождаемый поршнем при перемещении от НМТ до ВМТ
Объем камеры сгорания(Vc) – объем под поршнем находящимся в ВМТ
Полный объем цилиндра – сумма объемов камеры сгорания и раб.цилиндра,т.е.объем над поршнем
Литраж двигателя (Vл) – сумма раб.объемов всех цилиндров. Vл=Vp*i
Степень сжатии (Е) – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания E=Vп/Vc
За
время работы двигателя внутреннего
сгорания в его цилиндрах происходят
периодически сменяющиеся процессы,которые
обуславливают работу двигателя.
Совокупность этих процессов называется
рабочим циклом.
Такт – это часть рабочего цикла,движение от НМТ до ВМТ.
Объяснение автомобильных двигателей: цилиндры, компоновка и многое другое
Вот ваш ускоренный курс по электростанциям внутреннего сгорания.
Джеймс Тейт 1 декабря 2022 г.
Shutterstock
Статья QuickTakes:
Коротко о серии взрывных, управляемых и искровых двигателей внутреннего сгорания внутри цилиндров блока. Эти взрывы толкают поршни внутри цилиндров, которые вращают коленчатый вал, соединенный с коробкой передач. Это передает крутящий момент на карданный вал и колеса, и все это в конечном итоге приводит вас в продуктовый магазин.
Конечно, на протяжении многих лет автопроизводители делали это по-разному, но большинство производимых автомобилей следовали одной и той же основной формуле.
Схема и расположение
Мы часто описываем двигатели по количеству и расположению их цилиндров.
За немногими исключениями, автопроизводители располагают цилиндры двигателя одним из трех способов: в линию (например, рядная четверка или рядная шестерка), в V-образную форму (например, V6 или V8) или горизонтально-оппозитно (например, оппозитный четырехцилиндровый или шестицилиндровый оппозитный двигатель). Из соображений упаковки большинство производителей размещают двигатель в автомобиле либо поперечно (по ширине автомобиля, перпендикулярно направлению движения), либо продольно (9).0 градусов от поперечного, с двигателем, выровненным по центру транспортного средства).
Количество цилиндров и рабочий объем
Вопреки тому, что вы, возможно, слышали, ни количество цилиндров, ни их конфигурация не имеют решающего значения для выходной мощности современных двигателей, хотя мы можем обобщить и сказать, что двигатели с большим количеством цилиндров обычно производят больше мощности. чем те, у кого меньше. Более важным измерением является рабочий объем, то есть общий объем (обычно измеряемый в литрах или кубических дюймах) цилиндров.
Например, 3,0-литровый четырехцилиндровый двигатель может иметь большую мощность, чем 2,8-литровый шестицилиндровый.
Турбокомпрессоры помогают маленьким двигателям создавать большую мощность
Количество цилиндров и рабочий объем стали менее важными в последние годы из-за устройств принудительной индукции, таких как турбокомпрессоры. Эти компоненты нагнетают (отсюда и название) больше воздуха в камеры сгорания, что приводит к более крупным, мощным и плотным взрывам. Это позволило автопроизводителям буквально уменьшить размеры своих двигателей, сохранив при этом уровень выходной мощности.
Конечно, поскольку турбонагнетатели нагнетают в цилиндры больше воздуха, двигатель потребляет больше топлива, что не очень хорошо для эффективности. К счастью, турбокомпрессоры работают только тогда, когда это необходимо — скажем, когда вы разгоняетесь, а не когда едете по шоссе. По большей части эти так называемые форсированные двигатели, как правило, предлагают приличную топливную экономичность, если вы можете сопротивляться желанию окунуться в наддув.
Гибриды предлагают мощность и эффективность
Совсем недавно автопроизводители обратились к электрификации для увеличения мощности двигателей. Эти гибридные системы имеют преимущество, когда речь идет об эффективности автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Гибридные силовые агрегаты сочетают в себе двигатель и электродвигатель или двигатели, соединенные с аккумуляторной батареей. Некоторые гибриды в первую очередь полагаются на двигатель, используя электродвигатель (двигатели) для повышения эффективности в определенных ситуациях, в то время как другие полагаются в первую очередь на электродвигатель (двигатели), используя двигатель для выработки электроэнергии по мере необходимости; в зависимости от гибридной системы двигатель и мотор(ы) могут работать одновременно.
Хотя некоторые гибридные транспортные средства могут быть довольно мощными, суть игры заключается в эффективности, поскольку электродвигатели позволяют транспортному средству потреблять мало топлива или совсем не использовать его, особенно в городе.
Самым большим определяющим фактором запаса хода гибрида, работающего только на электричестве, является размер его батареи, и он сильно различается в зависимости от модели. Современные экземпляры могут предложить от 8 до более чем 125 миль запаса хода на электротяге.
TAGSengineauto basics
Этот сайт предназначен только для образовательных целей. Перечисленные третьи лица не связаны с Capital One и несут единоличную ответственность за свое мнение, продукты и услуги. Capital One не предоставляет, не поддерживает и не гарантирует какие-либо сторонние продукты, услуги, информацию или рекомендации, перечисленные выше. Информация, представленная в этой статье, считается точной на момент публикации, но может быть изменена. Показанные изображения предназначены только для иллюстрации и могут не соответствовать продукту. Материалы, представленные на этом сайте, не предназначены для предоставления юридических, инвестиционных или финансовых рекомендаций или указания на доступность или пригодность какого-либо продукта или услуги Capital One для ваших уникальных обстоятельств.
Для получения конкретных советов о ваших уникальных обстоятельствах вы можете проконсультироваться с квалифицированным специалистом.
Джеймс Тейт
Джеймс Тейт профессионально пишет об автомобилях уже 15 лет и по-прежнему одержим ими. Ему нравится копаться в невероятных технологиях новых автомобилей так же, как ему нравятся тактильные ощущения и опыт вождения вчерашних автомобилей. Он писал для различных старых автомобильных журналов и веб-сайтов.
| |||||||||||||
Сегодня большинство самолетов авиации общего назначения или частных самолетов по-прежнему
приводимый в движение пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш
автомобильный двигатель.
Мы обсудим основы
двигатель внутреннего сгорания, использующий
Братья Райт 1903, показанный на рисунке в качестве примера.
Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший
двигатель для студентов, чтобы учиться и изучать
основы двигателей
и их
операция.
На этой странице мы представляем
компьютерный чертеж картера Райта
Авиадвигатель братьев 1903 года.
материалы), а горячий жидкий алюминий заливают в форму и дают ему остыть, превращая его в твердую формованную деталь. Вы можете видеть, что произведение было довольно сложным,
с рядом отверстий и паутин.
В картер по углам отлиты четыре ножки для крепления двигателя к
нижнее крыло самолета.
Если посмотреть на рисунок немного подробнее, можно увидеть две основные части.
картер, коробчатая конструкция справа и изогнутая конструкция слева
если смотреть спереди двигателя.
Цилиндры окружены водой, которая подается в рубашку через
порт внизу и возвращается к радиатору два порта видно на
в
сверху по углам коробки. Вода несет
тепло от цилиндров к радиатору. В верхней части коробки мы видим
пол
карбюратор, где газ и воздух смешиваются на
пути к камерам сгорания. Тепло от водяной рубашки используется для испарения
бензин капает в карбюратор.