По способу наполнения рабочего цилиндра:

• без наддува - наполнение цилиндра рабочей смесью обеспечивается пе­ремещением поршня;

• с наддувом - рабочая смесь или воздух подается в цилиндр при повы­шенном давлении особым наддувочным агрегатом.

По способу смесеобразования:

• с внутренним смесеобразованием - рабочая смесь из воздуха и распы­ленного топлива образуется внутри цилиндра;

• с внешним смесеобразованием - рабочая смесь воздуха и паров топлива образуется вне цилиндра (например, карбюраторные).

По способу воспламенения топлива:

• с самовоспламенением (дизели);

• с принудительным зажиганием - воспламенение от постороннего ис­точника (искры);

• с комбинированным самовоспламенением.

По конструктивному исполнению:

• тронковые;

• крейцкопфные.

По возможности изменения направления вращения коленчатого вала:

• нереверсивные - имеющие одно направление вращения;

• реверсивные - двигатели, у которых перемена направления вращения осуществляется реверсивным механизмом.

По частоте вращения:

• малооборотные (МОД), менее 350 об/мин;

• среднеоборотные (СОД), от 350 до 750 об/мин;

• высокооборотные (ВОД), свыше 750 об/мин.

По расположению рабочих цилиндров:

• вертикальные;

• горизонтальные;

• однорядные;

• двухрядные;

• V-образные;

• звездообразные и т.д.

Существуют и другие признаки, по которым классифицируют ДВС.

4. Маркировка

Маркировка отечественных ДВС производится по ГОСТ 10150-88.

Буквы в марке двигателя обозначают: Ч - четырехтактный, Д -двухтактный, Г - газовый, Р - реверсивный, С - судовой с реверсивной муфтой, П - с редук- торной передачей, К - крейцкопфный, Н - с наддувом, ДД - двухтактный двой­ного действия.

Цифры в марке обозначают: первая - число цилиндров; после букв: в чис­лителе - диаметр цилиндра, см; в знаменателе ход - поршня, см.

Например:

3. ЧН 18/22 - шестицилиндровый четырехтактный двигатель с наддувом; 18 см - диаметр цилиндра, 22 см - ход поршня;

8ДКРН 74/160 - восьмицилиндровый двухтактный крейцкопфный ревер­сивный двигатель с наддувом; 74 см - диаметр цилиндра, 160 см - ход поршня.

5. Принцип действия четырехтактного двигателя

Рассматривать работу ДВС (рис. 3.6) удобно по индикаторной диаграмме (рис. 3.7), представляющей в координатах Р - V зависимость давления от объе­ма цилиндра по ходу поршня от ВМТ к НМТ и наоборот.

Впуск

Сжатие

Сгорание и расширение

Выпуск

Рис. 3.6. Схема работы четырехтактного дизеля без наддува

Первый ход поршня - впуск, или всасы- вание; осуществляется процесс наполнения цилиндра воздухом (такт I). При движении поршня от ВМТ к НМТ через впускной клапан в цилиндр поступает воздух из окру- жающей среды.

Во время первого хода поршня выпуск- ной клапан должен быть закрыт.

Для максимального наполнения ци- линдров впускной клапан открывается до ВМТ (в точке 1). Угол ф_1-Г - угол опере- жения впуска, приблизительно равен 20-30°

Рис. 3.7. Индикаторная диаграмма четырехтактного ДВС

поворота коленчатого вала (п.к.в.). Чтобы увеличить время поступления воздуха, закрытие впускного клапана осуществляется после прохождения поршнем НМТ ( в точке 2). Угол ф _2-2' - угол запаздывания закрытия впускного клапана, приблизительно равен 20-40° п.к.в. Углы опережения и запаздывания зависят в основном от типа двигателя и степени его быстроходности.

Второй ход поршня - процесс сжатия (такт II). Осуществляется процесс уменьшения объема рабочего тела для повышения его рабочей температуры. Сжа­тие воздуха, поступившего в цилиндр за первый ход поршня, происходит при движении поршня от НМТ к ВМТ, начиная с момента закрытия впускного клапа­на (точка 2) до момента прихода поршня в ВМТ (точка 3); во время сжатия все клапаны цилиндра должны быть закрыты. Давление в конце сжатия 2,8-3,5 МПа.

Третий ход поршня - горение топлива и расширение продуктов сгорания. Осуществляется в основном так называемый рабочий ход (такт III). Чтобы обеспечить физико-химическую подготовку топлива к самовоспламенению, жидкое топливо начинают впрыскивать в цилиндр до прихода поршня в ВМТ (точка 3) с углом опережения ф ₃'_-3. Угол опережения равен 10-30° поворота ко­ленчатого вала.

Распыленное топливо, смешанное со сжатым воздухом, самовоспламеня­ется около ВМТ и сгорает, благодаря чему давление в цилиндре повышается до 5-8 МПа, а температура - до 1400-1600 °С.

Горение топлива заканчивается за ВМТ (точка 4), после чего начинается расширение продуктов сгорания. Общий угол, соответствующий процессу сго­рания, равен 40-60° п.к.в. Давление газов за время сгорания и расширения пе­редается на поршень и используется для совершения полезной работы при движе­нии поршня от ВМТ к НМТ до начала открытия выпускного клапана (точка 5). К концу расширения давление в цилиндре падает примерно до 0,25-0,6 МПа, а температура газов - до 600-700 °С. Общий угол поворота коленчатого вала, отводимый на процессы сгорания и расширения (т. 3-т. 5), равен 160-180°.

Четвертый ход поршня - выпуск (такт IV). Осуществляется выпуск от­работавших газов. Выпускной клапан открывается до прихода поршня в НМТ на угол опережения ф _5-5' (20-40° п.к.в). Это делается с целью снизить давление к концу хода поршня примерно до давления окружающей среды и обеспечить таким образом небольшое противодавление при выталкивании продуктов сго­рания во время движения поршня к ВМТ.

Для более совершенного удаления продуктов сгорания закрытие выпуск­ного клапана происходит после прохождения поршнем ВМТ с запаздыванием на угол закрытия ф_6-6 (10-20° п.к.в.). Продукты сгорания через выпускные клапаны и патрубок поступают в газовыпускной коллектор с давлением 0,105-0,110 МПа и температурой 300-500 °С.

При положении поршня в ВМТ (точка 6) продукты сгорания, занимаю­щие объем, равный объему камеры сжатия, не могут быть полностью удалены из цилиндра. Поэтому остаточные газы в дальнейшем смешиваются с воздухом, который начинает поступать в цилиндр через впускной клапан.