1.5. Устройство и основные параметры поршневого двс.

1.5.1. Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, выполняющих различные функции:

-

Рис. 1.11. Схема основных положений коленчатого вала: 1 – объём камеры сгорания; 2 – рабочий объём цилиндра; 3 – полный объём цилиндра; S – ход поршня; D – диаметр цилиндра.

Кривошипно-шатунного механизма

- Газораспределительного механизма

- Системы питания, очистки топлива и воздуха и выпуска отработавших газов

- Системы смазывания

- Системы охлаждения

- Системы зажигания (бензиновые ДВС).

1.5.2. С работой двигателя связаны следующие параметры.

Верхняя мертвая точка (ВМТ) – крайнее верхнее положение поршня (рис. 1.11.).

Нижняя мертвая точка (НМТ) – крайнее нижнее положение поршня.

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

Ход поршня S – расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180º (полоборота).

Такт – часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня. Объем камеры сгорания – объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (рис. 1.11.).

Рабочий объем цилиндра – объем пространства, освобождаемого поршнем при перемещении его от ВМТ к НМТ.

Полный объем цилиндра – объем пространства над поршнем при нахождении его в НМТ. Очевидно, что полный объем V_a цилиндра равен сумме рабочего объема V_h цилиндра и объема V_e, камеры сгорания, т.е. V_a = V_h + V_e.

Литраж двигателя (в л) для многоцилиндровых двигателей – это произведение рабочего объема Р на число цилиндров, т.е. У_л = V_h * i.

Степень сжатия ξ – отношение полного объема V_с цилиндра к объему камеры сгорания, т.е.

ξ = =

Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается полный объем цилиндра двигателя при перемещении поршня из НМТ в ВМТ. Степень сжатия – величина безразмерная. В карбюраторных двигателях ξ = 6,5 – 10, а в дизелях ξ = 14 – 21. С увеличением степени сжатия возрастает мощность и улучшается экономичность двигателя.

Ход поршня S и диаметр D цилиндра обычно определяют размеры двигателя. Если отношение S/D < 1, то двигатель называют короткоходным. Большинство современных двигателей – короткоходные.

Ш

Рис. 1.12. Схема кривошипно-шатунного механизма с изменяемой степенью сжатия: 1- минимальный рабочий объём, максимальная степень сжатия; 2- максимальный рабочий объём и минимальная степень сжатия.

ведская фирма VOLVO ведёт работы над двигателем с изменяемыми ходом поршня, степенью сжатия, и рабочим объёмом. Изменение этих параметров производится с помощью гидропривода перемещающего блок цилиндров относительно коленчатого вала, (рис. 1.12. ролик «Изменение рабочего объёма»), при этом достигаются оптимальные значения степени сжатия и рабочего объёма двигателя на различных режимах работы двигателя. Так при работе на холостом ходу из-за ухудшения наполнения цилиндров свежим зарядом можно увеличить степень сжатия и уменьшить рабочий объём двигателя, снизив при этом расход топлива, а на высоких нагрузках наоборот уменьшить степень сжатия и увеличить рабочий объём, избежав тем риск возникновения детонационного сгорания, одновременно увеличив его мощность.

На прилагаемом диске №1 в папке «классификация ДВС» находятся файлы «Изменение рабочего объёма» «Рабочий цикл РПД» и «Устройство, основные элементы» поясняющие устройство и работу РПД Ванкеля.

Контрольные вопросы:

2. Классификация легковых автомобилей.

3. Классификация грузовых автомобилей.

4. Классификация автобусов автомобилей.

5. Индексация подвижного состава.

6. Определение системы, агрегата, механизма, узла, детали.

7. Общее устройство автомобиля.

8. Термины характеризующие параметры двигателя.

9. Общее устройство и работа РПД, его преимущества и недостатки.

10. Общее устройство и работа комбинированной силовой установки, её преимущества и недостатки.

11. Общее устройство и работа ГТД, его преимущества и недостатки.

12. Общее устройство и работа двигателя Стирлинга, его преимущества и недостатки.

27