ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Двигатель из "Автомобиль Том 1 Издание 4 " Классификация и циклы двигателей. Двигатели внутреннего сгорания могут быть поршневыми и беспоршневыми (газотурбинными, роторными). В поршневых двигателях сгорание топлива и превращение тепловой энергии в механическую совершаются внутри цилиндра. В газотурбинных двигателях топливо сгорает в специальной камере, а тепловая энергия превращается в механическую на лопатках газовой турбины. Рабочий процесс в роторных двигателях протекает так же, как в поршневых, но вместо поступательно движущихся поршней применяются вращающиеся роторы. [c.5] На подавляющем большинстве современных автомобилей устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания. По способу смесеобразования и воспламенения топлива поршневые двигатели внутреннего сгорания подразделяются иа двигатели с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от электрической искры (карбюраторные и газовые) и двигатели с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре путем высокого сжатия. [c.5] Ряд последовательных процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре двигателя во время его работы, называется рабочим циклом. Изображение рабочего цикла в виде замкнутой кривой, показывающей изменение давления газов в течение цикла в зависимости от изменения объема в цилиндре, называется индикаторной диаграммой. [c.5] На индикаторной диаграмме четырехтактного карбюраторного Босьмицилиндрового двигателя (рис. 1) по горизонтальной оси отложен объем цилиндра в кубических сантиметрах, а по вертикальной оси — давление р газов в цилиндре в килограммах на квадратный сантиметр. [c.5] Во время процесса впуска (линия 7—1) цилиндр наполняется горючей смесью за счет разрежения (0,7—0,9 кГ см -). Горючая смесь смешивается с продуктами сгорания предыдущего цикла, оставшимися в цилиндре, и образует рабочую смесь. Чем лучше наполнение цилиндра, тем выше мощность двигателя Температура смеси в конце впуска 75—125°С. [c.5] В процессе сжатия (линия )—2—3) температура и давление рабочей смеси повышаются. Давление в конце сжатия (точка 5) тем больше, чем выше степень сжатия. При степени сжатия в карбюра-торны.х двигателях 6—9 давление в конце сжатия равно 7—12 кПсм , а температура газов — 350— 400°С. [c.6] Вследствие того, что определить момент окончания процесса сгорания затруднительно, за конец сгорания условно принимают точку 4, т. е. момент достижения максимального давления газов. В точке 4 давление газов достигает 35 кГ/см , а температура — 2200 — 2500°С. Давление газов в процессе расширения передается на поршень и используется для совершения полезной работы. К концу расширения давление газов в цилиндре уменьшается до 3—5 кГ см , температура снижается до 1000—1200 С. [c.6] Линия 6—7 соответствует процессу выпуска. Для лучшей очистки цилиндра выпускной клапан начинает открываться до н. м. т. (точка 5). Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного, которое к концу выпуска снижается до 1,1—1,2 кГ[см температура к этому моменту уменьшается до 700—800°С. [c.6] В четырехтактном дизеле ЯМЗ (рис. 2) в процессе впуска (линия 7—1) в цилиндр поступает воздух. В связи с меньшим сопротивлением впускной системы (отсутствие карбюратора) дав ление при впуске несколько выше (0,85—0,95 кПсм ), чем в карбюраторном двигателе, а температура ниже (40—60°С). [c.6] Процессу сжатия на рис. 2 соответствует линия 1—2—3. Так как степень сжатия в дизелях ЯМЗ составляет 16,5, давление в конце сжатия (точка 3) повышается до 38—43 кГ1см , а температура воздуха — до 620—680°С. [c.6] Когда поршень после в. м. т. начинает опускаться, сгорание в течение небольшого промежутка времени (линия 4—4 ) протекает при почти постоянном давлении. [c.7] В табл. 1 приведено чередование тактов в У-образном восьмицилиндровом четырехтактном двигателе при порядке работы цилиндров 1—5—4—2—6—3—7—8. [c.7] Индикаторной мощностьюназывают мощность, развиваемую газами внутри цилиндра двигателя. Единицами измерения мощности являются лошадиные силы л. с.) или киловатты (кет) л. с.=0,7355 кет. [c.7] Для определения индикаторной мощности двигателя необходимо знать среднее индикаторное давление ри т. е. такое условное постоянное по величине давление, которое, действуя на поршень в течение только одного такта расширения, могло бы совершить работу, равную работе газов в цилиндре за весь цикл. [c.7] Это давление р/ можно подсчитать по полезной площади индикаторной диаграммы (на рис. 1 она заштрихована). Для карбюраторных двигателей величина составляет 8—12 кГ/см , а для дизелей — 7,5—10,5 кГ1см . [c.7] Уп — сумма рабочих объемов всех цилиндров (литраж) двигателя, дм или л п — число оборотов коленчатого вала в минуту. [c.7] Эффективной мощностью Ме называют мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя. Она меньше индикаторной мощности на величину мощности, затрачиваемой на трение в двигателе (трение поршней и поршневых колец, трение в шатунных и коренных подшипниках и др.) и приведение в действие газораспределительного механизма, вентилятора, водяного, масляного и топливного насосов, генератора, а также других вспо.могательных механизмов. [c.8] Крутящий момент М.. приводит во вращение коленчатый вал двигателя, его величина прямо пропорциональна среднему эффективному давлению. От величины крутящего момента зависит величина тяговой силы, под действием которой движется автомобиль. [c.9] Эффективная мощность карбюраторного двигателя изменяется с изменением угла опережения зажигания- Наивыгоднейшая величина этого угла зависит от числа оборотов коленчатого вала, нагрузки двигателя, сорта топлива и состава смеси. У дизелей эффективная мощность зависит от угла опережения впрыска топлива, качества распыливания и продолжительности подачи топлива. [c.9] Вернуться к основной статье