1.2 Основные понятия и показатели двигателя

Автомобильные двигатели (бензиновые и дизельные) состоят из механизмов – кривошипно-шатунного (КШМ) и газораспределительного (ГРМ) и систем – охлаждения, смазывания, питания, пуска. У бензиновых двигателей имеется, кроме того, система зажигания.

Кривошипно-шатунный механизм является основным рабочим механизмом поршневого двигателя внутреннего сгорания. КШМ воспринимает силу давления газов, действующую на поршень, и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Газораспределительный механизм служит для своевременного открытия и закрытия клапанов, что необходимо для наполнения цилиндра свежим зарядом (горючей смесью у бензиновых и газовых АД или воздухом у дизельных АД) и выпуска отработавших газов из цилиндра. Таким образом ГРМ обеспечивает процессы газообмена в АД.

Система охлаждения служит для отвода части тепла от стенок цилиндра и головки, сильно нагревающихся при сгорании топлива в цилиндре двигателя.

Смазочная система обеспечивает подачу необходимого количества и давления очищенного смазочного материала (моторного масла) к трущимся поверхностям деталей КШМ и ГРМ для уменьшения силы трения и снижения их износа, а также для частичного охлаждения трущихся поверхностей, уплотнения зазоров и удаления продуктов износа из зоны трения.

Система питания служит для подачи отдельно топлива и воздуха в цилиндр дизельного двигателя или для приготовления горючей смеси из мелкораспыленного топлива и воздуха в карбюраторе бензинового двигателя, а также выпуска отработавших газов, их нейтрализации и глушения шума.

Система зажигания необходима для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых и газовых АД при помощи электрической искры.

Система электрического пуска двигателя служит для проворачивания коленчатого вала при его пуске.

ВМТ (верхняя мёртвая точка) – максимальное удаление поршня от оси коленчатого вала, при этом поршень, шатун и кривошип располагаются на одной прямой. Это положение кривошипа принимается за начало отсчёта углов поворота кривошипа относительно оси цилиндра (верхнее крайнее положение поршня).

НМТ (нижняя мёртвая точка) – минимальное удаление поршня от оси коленчатого вала, при этом , или полуоборота – нижнее крайнее положение поршня.

– радиус кривошипа – расстояние от оси коренной шейки до оси шатунной шейки коленчатого вала.

– ход поршня – расстояние, проходимое поршнем от одной до другой мёртвой точки ( ).

– объём камеры сгорания – объём над поршнем, находящимся в ВМТ.

– полный объём цилиндра – объём над поршенм, находящимся в НМТ.

– рабочий объём цилиндра – объём цилиндра, заключённый между мёртвыми точками.

– рабочий объём двигателя – сумма рабочих объёмов всех цилиндров.

– степень сжатия – отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания .

К конструктивным показателям, характеризующим степень совершенства конструкции двигателя, относятся: число цилиндров ( ); расположение цилиндров (рядные (Р), V-образное); диаметр поршня ( ); ход поршня ( ); длина шатуна ( ); радиус кривошипа (R) коленчатого вала; рабочий объём цилиндра ( ); литраж двигателя ( ); отношения и ; конструктивная (сухая) масса ( ) двигателя; удельная масса двигателя ( ); литровая масса двигателя ( ).

Такие показатели, как рабочий объём цилиндра, число цилиндров, диаметр цилиндра, ход поршня, радиус кривошипа и длина шатуна определяют основные размеры автомобильных двигателей (габариты) и их массу.

Удельная масса АД представляет собой отношение сухой массы двигателя к его эффективной мощности :

Удельная масса характеризует лёгкость конструкции, напряжённость деталей и степень совершенства рабочего процесса АД.

Литровая масса – это отношение сухой массы двигателя к рабочему объёму (литражу) двигателя:

Литровая масса характеризует степень совершенства конструкции АД, качество применяемых материалов при изготовлении АД.

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра является одним из основных конструктивных показателей АД. При – двигатели являются короткоходными, а при – длинноходными.

Отношение является характеристикой кривошипно-шатунного механизма АД, по которой производится выбор шатуна.