Двигатель – источник энергии, преобразующий какой – либо вид энергии в
механическую энергию. В настоящий момент на автомобилях применяются поршневые
двигатели внутреннего сгорания (ДВС).
Классификация двигателей.
Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим
признакам:
- по назначению – транспортные, стационарные;
- по способу осуществления рабочего цикла – двухтактные, четырехтактные;
- по способу смесеобразования – с внешним, с внутренним;
- по способу воспламенения – принудительное (искровое), самовоспламенение (от сжатия);
- по виду топлива – бензиновые, газовые, дизели;
- по числу цилиндров – одноцилиндровые, многоцилиндровые;
- по расположению цилиндров – рядные, V–образные, оппозитные, W- образные, VR-образные (рис. 2).
Устройство и основные параметры двигателя
Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих механизмов и систем:
- кривошипно-шатунного механизма (КШМ);
- системы питания;
- газораспределительного механизма (ГРМ);
- системы зажигания;
- системы охлаждения;
- системы пуска.
- смазочной системы;
В цилиндре находится поршень с кольцами, соединенный с коленчатым валом при помощи пальца и шатуна. При вращении коленчатого вала поршень движется возвратно–поступательно. Одновременно с коленчатым валом вращается распределительный вал, который открывает и закрывает впускной и выпускной клапаны. При перемещении поршня вниз открывается впускной клапан и в цилиндр поступает смесь топлива с воздухом. При движении поршня вверх происходит сжатие смеси и ее воспламенение от искры. Топливо сгорает и создает давление на поршень. Под действием этого давления поршень движетсявниз и через шатун передает воздействие на коленчатый вал. При движении поршня вверхоткрывается выпускной клапан и из цилиндра удаляются отработавшие газы.
Параметры работы двигателя.
С работой двигателя связаны следующие параметры
(рис. 3):
- верхняя мертвая точка (ВМТ) – крайнее верхнее положение поршня;
- нижняя мертвая точка (НМТ) – крайнее нижнее положение поршня;
- ход поршня – расстояние между ВМТ и НМТ;
- такт – часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня;
- объем камеры сгорания – объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ;
- рабочий объем цилиндра – объем пространства, освобождаемого поршнем при перемещении его от ВМТ к НМТ;
- полный объем цилиндра – объем пространства над поршнем при его нахождении в НМТ;
- степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия: в бензиновых двигателях – 6,5–10,0; в дизелях – 14–21.
Рабочие циклы двигателей внутреннего сгорания.
Рабочим циклом называется совокупность периодически повторяющихся в цилиндрах двигателя процессов, обусловливающих его непрерывную работу. К этим процессам относятся: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.
Процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называется тактом. Если рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала (за четыре хода поршня), то такой двигатель называется четырехтактным, если за один оборот коленчатого вала (за два хода поршня) – то двухтактным.