Запитання для самоконтролю

1. Класифікація двигунів внутрішнього згоряння.

2. З яких механізмів та систем складається автомобільний двигун внутрішнього згоряння.

3. Конструктивні параметрами автомобільних двигунів внутрішнього згоряння.

4. Робочий цикл поршневого чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння з примусовим запалюванням горючої суміші.

6. Робочий цикл поршневого чотиритактного дизельного двигуна внутрішнього згоряння.

7. Індикаторна діаграма поршневого двигуна внутрішнього згоряння.

8. Робочий цикл поршневого двотактного двигуна внутрішнього згоряння.

§5. Кривошипно-шатунний механізм поршневого автомобільного двигуна

5.1. Схеми компонування кривошипно-шатунних механізмів.

Кривошипно-шатунний механізм (КШМ) служить для сприйняття тиску газів і перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертовий рух колінчастого вала.

Кривошипно-шатунний механізм складається з двох груп деталей:

• нерухомі (картер, циліндр, головка циліндра);

• рухомі (поршнева група, шатунна група, колінчастий вал, маховик).

Існує багато схем компонування кривошипно-шатунних механізмів. Розглянемо найбільш поширені з них.

Найбільш поширеним є тронковий КШМ. Він використовується в двигунах простої дії. Поступальний рух поршня перетворюється в обертовий рух колінчастого вала за допомогою шатуна, з’єднаного шарнірно верхньою головкою з поршневим пальцем і нижньою головкою з шатунною шийкою колінчастого вала. Робоча порожнина знаходиться над поршнем в циліндрі, закритому кришкою.

Рис. 5.1. Тронковий КШМ: 1 – поршень; 2 – шатун;3 – кривошип колінчастого вала

В двигунах великої потужності а також в двигунах подвійної дії використовують крейцкопфну систему кривошипно-шатунного механізму. Поршень в такому механізмі з’єднується з шатуном за допомогою жорстко зв’язаного з поршнем штока і крейцкопфа, які мають поступальний рух. Таке з’єднання розвантажує поршень від нормальної сили, переносячи її дію на крейцкопф, і дозволяє створити другу робочу порожнину в циліндрі під поршнем. При цьому шток повинен проходити через нижню кришку зі спеціальним сальником, який забезпечує герметичність порожнини під поршнем.

Рис. 5.2. Крейцкопфний КШМ: 1 – поршень; 2 – шатун; 3 – кривошип колінчастого вала; 4 - крейцкопф

Широко використовуються тронкові кривошипно-шатунні механізми з V-подібним розташування циліндрів. Особливість цього механізму полягає в тому, що одним коліном вала з’єднуються два робочих поршні. Крім V-подібних конструкцій, існують W-подібні, X-подібні та зіркові схеми кривошипно-шатунних механізмів двигунів, в яких на одне коліно вала передаються зусилля від трьох, чотирьох і більше поршнів.

Рис. 5.3. V-подібний КШМ: 1 – поршень; 2 – шатун; 3 – кривошип колінчастого вала

Також зустрічаються КШМ з протилежно напрямленими поршнями. Це звичайна тронкова система з двома колінчастими валами, пов’язаними між собою зубчастою передачею або тронкова система з одним колінчастим валом, ускладнена проміжними ланками.

Рис. 5.4. КШМ з протилежно напрямленими поршнями: 1 – поршень; 2 – шатун; 3 – кривошип колінчастого вала

Рис. 5.5. КМШ багатоциліндрових двигунів: а) рядний 4-циліндровий; б) опозитний 4-циліндровий; в) VR-подібний 6-ти циліндровий; г) V-подібний 6-циліндровий; д) та е) W-подібні 12-циліндрові.