Pdf что за двигатель

Автомобиль от А до Я: устройство двигателя внутреннего сгорания

Новая рубрика, готовьтесь! Будет много познавательного текста с картинками.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля. Главная особенность этих двигателей заключается в том, что воспламенение топлива происходит внутри камеры сгорания (КС), а не в сторонних внешних агрегатах.

В процессе работы тепловая энергия, выделяемая, вследствие, сгорания топлива, преобразуется в механическую.

По применяемому топливу

— легкие жидкие (газ, бензин)

— тяжелые жидкие (дизельное топливо)

— Бензиновые двигатели

Бывают двух типов: бензиновые карбюраторные и бензиновые инжекторные.

В первом случае смесеобразование (смешивания топлива с воздухом) происходит в карбюраторе или во впускном коллекторе с помощью форсунок. Далее, смесь попадает в цилиндр, сжимается и поджигается искрой от свечи.

Во втором же случае, топливо впрыскивается во впускной коллектор или в цилиндр с помощью инжекторов (распыляющие форсунки).

— Дизельные двигатели

Специальное дизельное топливо (ДТ) подается в определенный момент (не доходя до мертвых точек) в цилиндр под высоким давлением с помощью форсунки.

Движение поршня сжимает смесь еще сильнее, топливо нагревается, с последующим воспламенением горючей смеси (за счет высокого давления).

Такие двигатели характеризуются малыми оборотами и высоким крутящим моментом.

— Газовые двигатели

В качестве топлива, двигатель использует углеводороды. В основ, такие двигатели работают на пропане, но встречаются и другой газ в качестве топлива.

Главное отличие от других двигателей — высокая степень сжатия. Такие двигатели меньше изнашиваются благодаря тому, что топливо уже подается в газообразном состоянии. Также, экономичность газовых двигателей на лицо — газ дешевле бензина.

Стоит отметить и экологичность — отсутствует дымность двигателя.

По способу воспламенения

— от искры (бензиновые)

— от сжатия (дизельные)

По числу и расположению цилиндров

— Рядный двигатель

Наиболее распространенная компоновка, цилиндры расположены в один ряд перпендикулярно коленчатому валу. Такие двигатели просты в конструкции, но при большом количестве цилиндров — увеличивается размер двигателя в длину.

— V-образный

Для уменьшения длины агрегата, цилиндры располагают под углом от 60 до 120 градусов, при этом, продольные оси цилиндров совпадают с продольной осью коленчатого вала.

Двигатель получается довольно небольших размеров в продольном отношении (короткий).

Из минусов: довольно большая ширина двигатели и раздельные головки блока, что приводит к увеличению себестоимости при изготовлении.

— Оппозитный

Горизонтально-оппозитный двигатель имеет меньшие габариты по высоте, что позволит снизить центр тяжести всего автомобиля. Из плюсов можно выделить: компактность, симметричность компоновки.

— VR-образный

За счет 6-ти цилиндров, расположенных под углом 150 градусов, образуется весьма компактный (узкий и короткий) двигатель. А также, этот двигатель имеет всего одну головку блока.

— W-образный

В этих двигателях соединены два ряда цилиндров в VR-исполнении.

Угол расположения цилиндров равен — 150 градусам, а сами ряды — под углом 720 градусов.

Штатный автомобильный двигатель состоит из 2-х механизмов и 5-ти систем.

Механизмы

• кривошипно-шатунный механизм;
• газораспределительный механизм.

Системы

• охлаждение
• смазка
• питание
• зажигание
• выпуска отработавших газов

Рассмотрим механизмы двигателя подробнее.

Кривошипно-шатунный механизм

Данный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

В свою очередь, кривошипно-шатунный механизм состоит из:

1) блока цилиндров с картером;

2) головки блока цилиндра;

3) поддона картера двигателя;

6) коленчатого вала;

Блок цилиндров

Представляет собой цельноотлитую деталь, объединяющей цилиндры двигателя. На нем располагаются опорные поверхности для установки коленчатого вала, а к верхней части, как правило, крепится головка блока цилиндров.

Цилиндры в блоке делаются либо отлитыми заедино с блоком, либо представляют собой отдельные сменные втулки.

Также, блок отрабатывает еще, не менее важную, функцию — по отверстия в блоке под давлением подается масло для смазки.

Внутренние стенки цилиндров служат направляющими для поршней во время их перемещения.

Головка блока цилиндров

Непосредственно в головке цилиндров располагается камера сгорания, свечи, клапаны, также в ней, на подшипниках, вращается распределительный вал с кулачками. Присутствуют отверстия, как и в блоке цилиндров, для смазывающих веществ.

Головка крепится к блоку цилиндра, образуя основной агрегат двигателя.

Поддон картера

Картер отливается вместе с блоком цилиндров. Его прямое назначение — резервуар для масла. В нижней части присутствует пробка для того, чтобы была возможность слить старое масло при его замене. Поддон крепится к картеру болтами, а во избежания утечки масла — ставится прокладка.

Поршень

Цилиндрическая деталь, которая совершает возвратно поступательное движение внутри цилиндра.

Поршень состоит из: днища, уплотняющей части, направляющей части (юбка).

Форма днища зависит от возложенных на поршень задач. Вогнутое днище позволяет создать более рациональную камеру сгорания. Выгнутое — делает поршень прочнее, но уменьшается рациональность камеры сгорания.

Днище с уплотняющей частью образуют головку поршня. В уплотняющей части располагаются маслосъемные и компрессионные кольца.

Юбка поршня служит для направления движения в цилиндре.

Шатун

Именно шатун соединяет поршень (с помощью поршневого «пальца») с коленчатым валом (с помощью шатунной шейки коленчатого вала). Предназначен для передачи возвратно поступательного движения.

Для того, чтобы снизить износ шатунных шеек коленчатого вала, между ними и шатунами помещаются антифрикционные вкладыши.

Коленчатый вал

Деталь сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент.

Коленчатый вал имеет сложную форму и выполняется из сталей или чугунов.

Маховик

Маховик — зубчатое колесо, предназначенное для: запуска двигателя, соединения двигателя с трансмиссией, передачи крутящего момента с двигателя на коробку передач и стабилизирует работу коленчатого вала.

Газораспределительный механизм

— впускных и выпускных клапанов.

Распределительный вал

Как правило (в современных автомобилях) расположен в верхней части головки цилиндров.

Неотъемлемой частью распредвала являются его кулачки. Их ровно столько, сколько впускных и выпускных клапанов. Эти кулачки надавливая на рычаг толкателя клапана, открывают его, а «сбегая» с рычага, клапан закрывается от действия возвратной пружины.

Клапана

Клапан состоит из плоской шляпки (головки) и стержня. Причем, диаметр головки впускного клапана делают несколько больше, чем диаметр головки выпускного клапана (это делается для лучшего наполнения топливом цилиндров).

Принцип работы двигателя

Определения

Верхняя мертвая точка – крайнее верхнее положение поршня в цилиндре.

Нижняя мертвая точка – крайнее нижнее положение поршня в цилиндре.

Ход поршня – расстояние, которое поршень проходит от одной мертвой точки до другой.

Камера сгорания – пространство между головкой блока цилиндров и поршнем при его нахождении в верхней мертвой точке.

Рабочий объем цилиндра – пространство, освобождаемое поршнем при его перемещении из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку.

Рабочий объем двигателя – сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя. Выражается в литрах, поэтому часто называется литражом двигателя.

Полный объем цилиндра – сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.

Степень сжатия – показывает во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания.

Компрессия – давление в цилиндре в конце такта сжатия.

Такт – процесс (часть рабочего цикла), который происходит в цилиндре за один ход поршня.

Источник

Дьяченко В.Г. Теория двигателей внутреннего сгорания

Учебник. — Харьков: ХНАДУ, 2009. – 500 с. ISBN:9789663032474
Перевод с украинского языка – В.Г. Дьяченко.

Рассмотрены основные определения в двигателях внутреннего сгорания, термодинамические и реальные циклы двигателей, характеристики топлив и рабочего тела, принципы организации и математическое моделирование рабочих процессов, методы оценки технико-экономических показателей, выбор параметров рабочих процессов и конструкции двигателя.
Предназначен для студентов специальности: «Двигателей внутреннего сгорания».
Ил
.156. Табл.30 Боблиогр. 112 наим.

Глава Общие сведение о двигателях внутреннего сгорания
Основные определения
Термодинамические циклы двигателей внутреннего сгорания
Действительные циклы четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания
Действительные циклы двухтактных двигателей внутреннего сгорания
Краткая история развития двигателей внутреннего сгорания
Классификация двигателей внутреннего сгорания

Глава Топливо для двигателей внутреннего сгорания
Сырьевые ресурсы моторного топлива
Состав нефти и нефтепродуктов
Основные характеристики моторных топлив
Марки моторных топлив

Глава Рабочее тело в двигателях внутреннего сгорания и его свойства
Основные определения
Состав и основные характеристики свежего заряда
Состав продуктов сгорания при полном сгорании топлива
Состав продуктов сгорания при неполном сгорании топлива
Токсичность отработавших газов
Теплоемкость рабочего тела

Глава Дифференциальные уравнения процессов в рабочей полости двигателей внутреннего сгорания
Уравнение объемного баланса Н.М. Глаголева
Дифференциальные уравнения процессов массообмена и теплообмена в надпоршневой полости
Теплообмен между рабочим телом и стенками надпоршневой полости

Глава Течение рабочего тела через органы газораспределения двигателей внутреннего сгорания
Площадь проходных сечений клапанов
Площадь проходных сечений окон в стенке цилиндра
Истечение газа через органы газораспределения
Эффективная площадь проходных сечений органов газораспределения

Глава Процессы газообмена в четырёхтактных двигателях внутреннего сгорания
Особенности организации процессов газообмена в четырёхтактных двигателях
Показатели процессов газообмена
Приближенная оценка показателей газообмена четырёхтактного двигателя
Расчет процесса выпуска
Расчет процессов в надпоршневой полости на участке перекрытия клапанов
Расчет процесса впуска
Возможности использования численного моделирования процессов газообмена четырёхтактных двигателей для решения практических инженерных задач

Глава Процессы газообмена в двухтактных двигателях внутреннего сгорания
Особенности организации процессов газообмена в двухтактных двигателях
Расчет процессов газообмена в двухтактных двигателях с нагнетателем
Расчет процессов газообмена в двухтактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой

Глава Газодинамические процессы в газовоздушных каналах двигателей внутреннего сгорания
Методы моделирования газодинамических процессов в газовоздушных каналах двигателей
Основные посылки моделирования неустановившегося течения газа в газовоздушных каналах двигателей
Процессы разгона газа в газовоздушных каналах двигателей
Процессы торможения газа в газовоздушных каналах двигателей
Влияние газодинамических процессов во впускной и выпускной системах на процессы газообмена в надпоршневой полости

Глава Процесс сжатия
Процессы, происходящие в надпоршневой полости при сжатии рабочего тела
Моделирование процесса сжатия в двигателях с неразделенными (полуразделенными) камерами сгорания
Моделирование процесса сжатия в двигателях с разделенными камерами сгорания

Глава Процессы смесеобразования, сгорания и расширения в двигателях с искровым зажиганием
Процессы смесеобразования
Зажигание топливовоздушных смесей от искры электрического разряда
Процессы сгорания топливовоздушных смесей
Методы расчета процессов сгорания и расширения

Глава Процессы смесеобразования, воспламенения, сгорания и расширения в двигателях с воспламенением топлива от сжатия
Системы подачи топлива в камеру сгорания дизеля
Процессы смесеобразования
Процессы воспламенения, сгорания и расширения
Методы расчета процессов сгорания и расширения в двигателях с воспламенением топлива от сжатия

Глава Технико-экономические показатели двигателей внутреннего сгорания
Индикаторные показатели
Механические потери
Эффективные показатели
Составляющие теплового баланса
Характеристики двигателей внутреннего сгорания
Режимы работы
Регулировочные характеристики
Эксплуатационные характеристики
Специальные характеристики
Выбор основных параметров конструкции и рабочих процессов двигателя внутреннего сгорания
Требования, предъявляемые к двигателю
Частота вращения коленчатого вала
Ход поршня и отношение хода поршня к диаметру цилиндра
Число и расположение цилиндров
Пример выбора основных параметров конструкции и рабочих процессов двигателя

Источник

Теория двигателей внутреннего сгорания

скачать книгу бесплатно

Электронная книга, загруженная в планшет или телефон, будет всегда под рукой. Вы можете бесплатно скачать книгу в формате pdf напрямую с сайта.

Язык: русский

Похожие книги

Карбюраторы Солекс, книга по ремонту в электронном виде

Карбюраторы Озон, книга по ремонту в электронном виде

Бензиновые и дизельные двигатели

Карбюраторы Ford / Pierburg / Solex / Weber (Форд / Пирбург / Солекс / Вебер). Руководство по ремонту в фотографиях, инструкция по эксплуатации

Карбюраторы Solex (Солекс). Руководство по ремонту в цветных фотографиях, поиск и устранение неисправностей, регулировка и доработка

Карбюраторы Ozon (Озон). Руководство по ремонту в цветных фотографиях, поиск и устранение неисправностей, регулировка и доработка

Дизельные двигатели для электроагрегатов и электростанций. Руководство по ремонту, техническое обслуживание, каталог деталей

Двигатели ЯМЗ 238Н / 238Л / 238ПМ / 238ФМ. Каталог деталей и сборочных единиц

Источник