Общее устройство и работа двигателя
По характеру рабочего процесса поршневые двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на большинстве автомобилей, делятся на двигатели с внешним смесеобразованием и воспламенением топливовоздушной смеси от электрической искры (карбюраторные и газовые) и двигатели с внутренним смесеобразованием и воспламенением смеси от сжатия (дизели).
В карбюраторных двигателях горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, приготовляется вне цилиндров, в карбюраторе; в двигателях, работающих на сжиженном или сжатом газе, смесь газа с воздухом приготовляется также вне цилиндров, в смесителе. В дизелях горючая смесь образуется внутри цилиндров путем впрыска в них топлива, самовоспламеняющегося под влиянием высокой температуры сжатого в цилиндрах воздуха.
Более легкие и быстроходные карбюраторные двигатели применяют чаще всего на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой грузоподъемности; дизели — на грузовых автомобилях большой грузоподъемности (МАЗ-500, КрАЗ-256, БелАЗ-540 и др.).
В цилиндрах двигателя находятся поршни, соединенные посредством поршневых пальцев и шатунов с кривошипами коленчатого вала. Во время работы двигателя поршни перемещаются в цилиндрах, то приближаясь к оси коленчатого вала, то удаляясь от нее.
Положения поршня
Положения поршня:
а — в верхней мертвой точке (в. м. т.);
б — в нижней мертвой точке (н. м. т.);
Vh — рабочий объем;
Vc — объем камеры сгорания;
s — ход поршня;
Vh + Vс — полный объем цилиндра.
Положение а максимального удаления поршня от оси коленчатого вала называется верхней мертвой точкой (в.м.т.), а положение б минимального удаления — нижней мертвой точкой (н.м.т.). Расстояние s, проходимое поршнем между мертвыми точками, называют ходом поршня. По величине ход поршня равен двум радиусам кривошипа. За каждый ход поршня коленчатый вал поворачивается на пол-оборота (180°). Процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называется тактом.
Объем над поршнем, находящимся в в.м.т, называется объемом Vc камеры сгорания.
Пространство, освобождаемое поршнем, движущимся от в.м.т. к н.м.т., называется рабочим объемом Vh, Сумма объема камеры сгорания и рабочего объема составляет полный объем цилиндра Vh + Vc. В многоцилиндровых двигателях сумма рабочих объемов всех цилиндров называется литражом двигателя
Легковые автомобили делятся по литражу на микролитражные (до 1,0 л), малолитражные (свыше 1,0 до 1,7 л), среднего литража (свыше 1,7 до 3 л) и большого литража (свыше 3,0 л).
Один из важных показателей двигателя — это его степень сжатия 8, определяемая отношением полного объема цилиндра к объему его камеры сгорания ε = (Vh + Vc)/ Vc. Степень сжатия современных карбюраторных двигателей находится в пределах 6 — 10.
С увеличением степени сжатия повышаются мощность и экономичность двигателя. Однако возможность увеличения степени сжатия ограничена физико-химическими свойствами топлива, в частности его октановым числом (смотрите Система питания карбюраторного двигателя).
«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова
Двигатель внутреннего сгорания состоит из двух основных механизмов — кривошипно-шатунного и газораспределительного — и систем охлаждения, смазки, питания. У карбюраторных двигателей имеется и система зажигания. Кривошипно-шатунный механизм воспринимает силу давления газов и преобразует прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндр свежей горючей смеси (карбюраторные двигатели)…
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя (смотрите цветной рисунок) состоит из следующих тактов: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание — расширение), выпуск. Схема рабочего цикла четырехтактного карбюраторного двигателя Схема рабочего цикла четырехтактного карбюраторного двигателя: А — такты рабочего цикла; Б — индикаторная диаграмма. Впуск. Поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан открыт, в цилиндре образуется разрежение,…
В цилиндрах четырехтактного дизеля происходят те же такты, что и в цилиндрах четырехтактного карбюраторного двигателя (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск). Впуск. Поршень перемещается к н.м.т., и через открытый впускной клапан цилиндр заполняется воздухом. Сжатие. Поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и при закрытых клапанах сжимает находящийся в цилиндре воздух. У дизеля более высокая, чем у…
Мощность Ni, развиваемая газами внутри цилиндра двигателя при сгорании топлива, называется индикаторной. Ее величину можно определить по индикаторной диаграмме, площадь которой пропорциональна работе газов за цикл. Действительная мощность Ne (квт) на коленчатом валу называется эффективной, ее можно вычислить по следующей формуле: где Ме — крутящий момент на коленчатом валу, определяемый при испытании двигателя на тормозном…