Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания
ДВИГАТЕЛЬ
Двигатель состоит из кривошипно-шатунного
и газораспределительного механизмов и систем: охлаждения, смазки, питания и
зажигания.
ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЯ И ЕГО РАБОТА.
В двигателе внутреннего сгорания топливо
сгорает внутри цилиндров и тепловая энергия, выделяющаяся при этом,
преобразуется в механическую работу.
Рабочим циклом
называется совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной
последовательности в цилиндре. В четырехтактном двигателе рабочий цикл
совершается за четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание и расширение)
и выпуск, или, иначе говоря, за два оборота коленчатого вала.
Такт – это процесс,
происходящий в цилиндре за один ход поршня.
Ход поршня S - путь,
проходимый поршнем от одной мертвой точки до другой.
Мертвыми точками
называются крайние верхнее и нижнее положения поршня, где его скорость равна
нулю. Верхняя мертвая точка сокращенно обозначается в.м.т., нижняя мертвая
точка – н.м.т.
Рабочий объем
цилиндра Vр
- объем, освобождаемый поршнем при движении от в.м.т. до н.м.т.
Литраж – рабочий
объем всех цилиндров двигателя.
Объем камеры сгорания
Vc - объем, образующийся над поршнем, когда последний
находится в в.м.т.
Полный объем цилиндра
Vп - это его рабочий объем плюс объем камеры сгорания.
Индикаторная мощность
– мощность, развиваемая расширяющимися газамитпри сгорании топлива в цилиндрах
двигателя (без учета потерь).
Эффективная мощность
– мощность, получаемая на маховике коленчатого вала. Она на 10 – 15% меньше
индикаторной из-за потерь на трение в двигателе и приведение в движение его
вспомогательных механизмов и приборов.
Литровой мощностью
называется наибольбшая эффективная мощность, получаемая с одного литра рабочего
объема (литража) цилиндрического двигателя.
Рабочий цикл
четырехтактного двигателя происходит следующим образом.
Первый такт – впуск.
При движении поршня от в.м.т. (вниз) вследствие увеличения объема в цилиндре
создается разрежение, под действием которого из карбюратора через открывающийся
впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В
цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего
цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.
Второй такт – сжатие.
Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре
уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси.
Третий такт – рабочий
ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и
быстро сгорает (за 0,001 – 0,002 с). При этом происходит выделение большого
количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень,
перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой
палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент.
Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой
энергии в механическую работу.
Четвертый такт –
выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает
отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.
Из рабочего цикла
двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего
хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности
вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий
значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе и часть ее
отдает на совершение вспомогательных тактов.
В целях получения
большей мощности и равномерного вращения коленчатого вала двигатели делают
многоцилиндровые. Так, в четырехцилиндровом двигателе за два оборота
коленчатого вала получается не один, а четыре рабочих хода.
Список литературы.
1.
К.С. Шестопалов
Устройство, техническое обслуживание легкового автомобиля. Учебное пособие.
Москва . Издательство ДОСААФ. 1990 .
ДВИГАТЕЛЬ
Р А Б О Т А
Ученика ___ класса «__»
Школы № _____
________________________ .
|