Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Основні поняття й визначення

Основні механізми і системи двигуна

Двигун внутрішнього згоряння складається з механізмів - кривошипно-шатунного і газорозподільного та систем – живлення, запалювання, охолодження, змащування і пуску.

Кривошипно-шатунний механізм ( основні деталі - поршень, шатун, колінчастий вал, маховик ) призначений для сприймання тиску газів і перетворення зворотно - поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала.

Механізм газорозподілу (основні деталі – клапани, пружини, деталі приводу – розподільний вал, шестерні, штовхачі, штанги, коромисла ) призначений для своєчасного відкриття і закриття клапанів під час впуску і випуску.

Система живлення ( основні агрегати – паливний бак, паливо проводи, крани, фільтри, паливний насос, карбюратор, газовий змішувач, форсунки) призначена для приготування пальної суміші і підведення її ло циліндрів (карбюраторний чи газовий двигун) або підведення повітря й подачі палива в циліндри і приготування в них пальної суміші (дизельний двигун) та випуску відпрацьованих газів.

Система запалювання ( основні агрегати – магнето, проводи, свічки, акумуляторна батарея, генератор, індукційна котушка, переривник-розподільник) застосовується на карбюраторних і газових двигунах та двигунах із впорскуванням палива у впускний колектор для запалювання стисненої в циліндрах робочої суміші.

Система охолодження рідинна ( основні агрегати – водяний насос, вентилятор, водяна сорочка, радіатор, термостат) або повітряна ( основні деталі – вентилятор, напрямний кожух, циліндри і головки циліндрів з охолоджувальними ребрами) призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна.

Система мащення ( основні агрегати – масляний насос, маслопроводи, фільтри, масляний радіатор) призначена для підведення масла до тертьових деталей під тиском і розбризкуванням, охолодження деталей та винесення продуктів спрацювання.

Система пуску (пусковий бензиновий двигун з редуктором або електричний стартер, система підігрівання води й повітря) призначена для прокручування колінчастого вала при запуску.

Поршень змінює напрям руху в так званих мертвих точках (v_п = 0).

Верхня мертва точка (ВМТ) – це положення поршня в циліндрі, при якому його відстань до осі колінчастого вала найбільша.

Нижня мертва точка (НМТ) – це положення поршня в циліндрі, при якому його відстань до осі колінчастого вала найменша.

Рис. 5.1. Схема двигуна внутрішнього згоряння та його основні параметри.

1 – циліндр; 2 – поршень; 3 – головка циліндра; 4 - впускний клапан; 5 – свічка запалювання або форсунка; 6 – впускний клапан; 7 – шатун; 8 – кривошип; 9 – картер.

Відстань між мертвими точками називається ходом поршня. Кожному ходу поршня відповідає поворот колінчастого вала на 180⁰. Якщо вісь колінчастого вала збігається з віссю циліндра (аксіальний двигун), то хід поршня в ньому дорівнює подвійному радіусу кривошипа: S = 2r.

Об’єм над поршнем, коли він знаходиться у ВМТ, називають об’ємом камери стиску і позначають V_с.

Об’єм, що звільняється поршнем при переміщенні його від верхньої мертвої точки до нижньої мертвої точки, називають робочим об’ємом циліндра і позначають V_h.

Суму робочих об’ємів усіх циліндрів двигуна в літрах називають робочим об’ємом двигуна або літражем (V_л) й обчислюють за формулою:

V_л= V_h * і, де і – кількість циліндрів.

Повним об’ємом циліндра (V_а) називають об’єм над поршнем, коли він знаходиться в НМТ.

Відношення повного об’єму циліндра до об’єму камери згоряння називають ступенем стиску, який визначають за формулою: ε = V_а / V_с.

Чим більший ступінь стиску, тим вищі тиск і температура робочої суміші в кінці стиску, більша швидкість згоряння суміші і більший тиск газів у кінці згоряння. Це сприяє підвищенню потужності двигуна і зменшенню витрати палива. Проте в карбюраторних двигунах ступінь стиску обмежується появою детонації (процес згоряння робочої суміші в циліндрах набуває вибухового характеру), а в дизельних – допустимою жорсткістю (швидкістю наростання тиску газів на 1⁰ повороту колінчастого вала в період горіння робочої суміші) роботи двигуна.

Ступінь стиску двигунів знаходиться в межах: карбюраторні – 6…10, газові – 9…11 і дизельні – 14…22.

У циліндрі працюючого двигуна в певній послідовності відбуваються процеси заповнення свіжим зарядом (повітрям або пальною сумішшю), стиску робочої суміші згоряння, розширення газів (робочий хід) і очищення циліндрів від продуктів згоряння.

Сукупність всіх цих процесів називають робочим циклом двигуна, а частину робочого циклу, що відбувається за один хід поршня, - тактом.

Робочий цикл може відбуватись за 2 або 4 ходи поршня, тобто протягом двох або чотирьох тактів.

Двигуни, в яких робочий цикл відбувається за два ходи поршня, тобто за один оберт колінчастого вала, називають двотактними, а ті, в яких він відбувається за чотири ходи поршня, тобто за два оберти колінчастого вала, називають чотиритактними.

Такти робочого циклу відбуваються в певній послідовності:

· перший – впуск (заповнення циліндра пальною сумішшю або повітрям; поршень рухається від ВМТ до НМТ);

· другий – стиск (стиск робочої суміші перед запалюванням або стиск повітря перед впорскуванням палива; поршень рухається від НМТ до ВМТ);

· третій - розширення (робочий хід; поршень рухається від ВМТ до НМТ);

· четвертий - випуск (очищення циліндра від продуктів згоряння; поршень рухається від НМТ до ВМТ).

Робочий цикл одноциліндрового чотирьохактного дизельного двигуна

Під час роботи дизеля в його циліндри надходить чисте повітря, яке стискається і нагрівається. В кінці такту стиску, коли температура повітря досягає 600…700 ⁰С, під тиском 12…21 МПа форсунка впорскує паливо в камеру згоряння. При цьому воно добре розпилюється, змішується з повітрям, самозаймається і згоряє.

Рис. 5. 2. Схема роботи чотирьохтактного дизеля:

I – робочий цикл; такти: а – впуск; б – стиск; в – згоряння і розширення;

г – випуск;

II - схема сил у кривошипно – шатунному механізмі; 1 – впускний клапан; 2 - форсунка;

3 – випускний клапан; 4 – поршень; 5 – паливний насос високого тиску.

Таблиця 5. 1. Схема роботи чотирьохтактного дизельного двигуна.

Такт	Поршень	Клапани	Циліндр	Температура в кінці такту, ⁰С	Тиск в кінці такту, МПа
Впуск	П ↓	Вп. відкр. Вип. закр.	П. заходить	30…50	0,08…0,09
Стиск	П ↑	Вп. закр. Вип. закр.	П. стискається	600…700	3,5…4,0
1800…2000	6…9
Розширення	П ↓	Вп. закр. Вип. закр.	РС. горить	700…900	0,4…0,5
Випуск	П ↑	Вп. закр. Вип. відкр.	ВГ. виходять	320…650	0,105…0,125

Дизелі в порівнянні з карбюраторними двигунами мають переваги:

· надійність (ресурс до капітального ремонту 400…800 тис. км пробігу);

· паливна економічність (на 25 % менша для такої ж потужності);

· дизельне паливо дешевше і безпечніше в протипожежному відношенні;

· менша токсичність відпрацьованих газів.

Недоліки:

· підвищена металоємкість (у 1,5…2 рази);

· більші розміри і маса.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 5. Загальна будова і робочий процес двигуна. Кривошипно - шатунний і газорозподільний механізми	\|	Багатоциліндрові двигуни

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.008 сек.