Классификация двигателей

Поршневой ДВС состоит из газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов.

Двигатель внутреннего сгорания имеет системы: питания, зажига­ния, пуска, охлаждения и смазочную.

Кривошипно-шатунный механизм(КШМ) преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Газораспределительный механизм (ГРМ)предназначен для впуска в цилиндр свежего заряда горючей смеси (карбюраторные двигатели) или воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов.

Система охлажденияслужит для поддержания теплового режима двигателя.

Смазочная системаслужит для подачи масла к трущимся поверхно­стям для уменьшения трения, отвода продуктов изнашивания и умень­шения нагрева.

Система питанияпредназначена для подачи топлива и воздуха в ци­линдры дизеля или приготовления горючей смеси из топлива и воздуха и ее подачи в цилиндры бензинового двигателя.

Система зажиганияслужит для принудительного воспламенения ра­бочей смеси в бензиновых и газовых двигателях.

Система пускаобеспечивает вращение коленчатого вала при пуске двигателя.

Рис. 1.6. Схема работы кривошипно-шатунного механизма двигателя и его основные параметры: / — ци­линдр; 2 — поршень; 3 — поршне­вой палец; 4 — шатун; 5 — криво­шип; 6 — шатунная шейка; 7 — ко­ленчатый вал

На рис. 1.6 представлена схема работы кривошипно-шатунного ме­ханизма двигателя. Сгоревшая в верхней части цилиндра 1 рабочая смесь, расширяясь, воздействует на поршень 2, заставляя его переме­щаться в цилиндре. Прямолинейное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 7, передаваемое через трансмиссию на ведущие колеса автомо­биля посредством шатуна 4 и кривошипа 5 коленчатого вала. Шатун с помощью поршневого пальца 3 шарнирно связан с поршнем и шатунной шейкой 6 коленчатого вала. Основными параметрами двигателя являются диаметр цилиндра (D) и число цилиндров.

За один оборот коленчатого вала пор­шень совершает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления дви­жения поршня в цилиндре происходит в двух крайних точках: крайнее верхнее положение поршня — верхняя мертвая точка(ВМТ) и крайнее нижнее положе­ние — нижняя мертвая точка(НМТ).

Расстояние S, которое проходит пор­шень от ВМТ до НМТ, называется ходом поршня: S=2R, где R — радиус криво­шипа. Объем V_c над поршнем при его положении в ВМТ считается объемом ка­меры сгорания.Объем V_h от ВМТ до НМТ называется рабочим объемом цилин­драV_h = nD²S/4.

Сумма рабочего объема и объема камеры сгорания составляет пол­ный объем цилиндра:

Сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя называется рабо­чим объемом двигателя:

V_л =

где i— число цилиндров.

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия:

ε = V_a/V_c

или

ε = (V_c+V_h)/V_c.

Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем сжимаемой рабочей смеси, находящейся в цилиндре, при перемещении поршня от НМТ к ВМТ.

При подходе поршня к ВМТ увеличивается степень сжатия топлив­ной смеси, возрастают температура и давление в цилиндре, увеличива­ется мощность двигателя и его КПД. Увеличивать степень сжатия мож­но лишь до определенного предела, выше которого в бензиновом дви­гателе может начаться детонационное сгорание, которое приводит к снижению мощности двигателя, перерасходу топлива и ускоренному изнашиванию деталей двигателя. В дизелях чрезмерное увеличение сте­пени сжатия приводит к неоправданным увеличениям массы и габарит­ных размеров двигателя при снижении прироста мощности и КПД дви­гателя.

Бензиновые и газовые двигатели имеют степень сжатия 6—10, дизе­ли - 14-23.

Контрольные вопросы

1.Назовите основные части автомобиля.

2.Расскажите о классификации автомобилей.

3.Что входит в обозначение отечественного подвижного состава?

4.На какие классы подразделяются легковые, грузовые автомобили и автобусы?

5.Расскажите о классификации поршневых двигателей внутреннего сгорания.

6.Из каких механизмов и систем состоит двигатель?

7.Что такое рабочий объем, объем камеры сгорания и полный объем цилиндра двигателя?

8. Что такое степень сжатия?