ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общее устройство и принцип работы четырехтактного двигателя. . II Рабочие циклы автомобильных двигателей из "Устройство автомобилей " Сверху цилиндр 5 накрыт головкой 1 с клапанами 15 и 17, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, а следовательно, и с перемещением норшня. [c.11] Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком 7, имеющим форму диска с массивным ободом. [c.12] Принцип работы. Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовакии работы расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. [c.13] Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и их давление. Так как давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы расширятся, совершая полезную работу. Работа, производимая расширяющимися газами, посредством кривошипно-шатунного механизма передается коленчатому валу, а от него на трансмиссию и колеса автомобиля. [c.13] Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан 5 и топлива через форсунку 16 (см. рис. 1.3) или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через выпускной клапан 17. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов (см. гл. 3), и система подачи топлива (см. гл. 6, 7, 8). [c.13] Рабочим циклом называется совокупность периодически повторяющихся в цилиндре двигателя процессов, обусловливающих его непрерывную работу. Процесс (или процессы), происходящий в цилиндре за один ход поршня называется тактом. [c.13] Рабочие циклы большинства автомобильных двигателей осуществляются за четыре ходя поршня (такта), поэтому эти двигатели называются четырехтактными. На протяжении всех четырех тактов рабочего цикла давление газов в цилиндре изменяется. Изменение абсолютного давления газов р в зависимости от их обхема V изображается на диаграмме, которая называется индикаторной диаграммой рабочего цикла (рис. 1.4). [c.13] На третьем такте (сгорание и расширение) в цилиндр (рис. 1.5,/в) под высоким давлением форсункой 2 впрыскивается топливо (точка 2 конца такта сжатия), которое перемешивается с воздухом, нагревается от него, воспламеняется и сгорает (линия 3—4 на диаграмме). Давление газов в результате сгорания (точка 4) увеличивается до 5,5—9,0 МПа, а температура до 1425—1925°С. Поршень к этому моменту пройдет ВМТ и будет двигаться вниз. В течение этого такта происходит полезная работа цикла, поэтому его называют рабочим ходом. [c.14] В конце рабочего хода начинает открываться выпускной клапан 3 (точка 5), давление в цилиндре уменьшается (точка 6) до 0,3—0,5 МПа, а температура понизится до 925— 1225°С. [c.14] При пуске двигателя его коленчатый вал вращается электродвигателем (стартером) или пусковой рукояткой. Когда двигатель начинает работать, впуск, сжатие и выпуск происходят за счет энергии, накопленной маховиком двигателя при рабочем ходе. [c.15] В одноцилиндровом четырехтактном двигателе рабочий ход совершается один раз за два оборота коленчатого вала, поэтому коленчатый вал вращается неравномерно, несмотря на наличие маховика. [c.15] Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. [c.15] Таким образом по способу смесеобразования и воспламенения топлива автомобильные поршневые двигатели подразделяются на две группы с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре в результате высокого сжатия (дизели) с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от искры (карбюраторные и газовые). [c.16] В настоящее время продолжаются попытки использовать для автомобилей газовые турбины и роторно-поршневые двигатели, однако количество таких автомобилей очень невелико. [c.16] Дизели более экономичны по расходу топлива, чем карбюраторные и газовые двигатели. Это объясняется высокой степенью сжатия, улучшающей использование выделяющейся теплоты в результате большего расширения продуктов сгорания в течение рабочего хода. [c.16] Кроме того, дизели потребляют более дешевые сорта нефтяных топлив и менее опасны в пожарном отношении. Дизели имеют большой ресурс до капитального ремонта (400—800 тыс. км пробега автомобиля). [c.16] Однако дизели дороже в производстве (в 1,5—2,0 раза) и имеют большую массу, чем карбюраторные и газовые двигатели, поэтому их устанавливают на отечественные автомобили большой и особо большой грузоподъемности — МАЗ, КрАЗ, КамАЗ и БелАЗ, а в ближайшее время начнется выпуск дизельных грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ. [c.16] Вернуться к основной статье