2.2.2. Області застосування двигунів внутрішнього згоряння.

Поршневі і комбіновані двигуни в залежності від їхнього призначення виготовляються з потужністю від кількох сотень ватів до 40000 кВт. Основні області їхнього застосування:

1. Автомобільний транспорт, трактори, сільгоспмашини й ін.

2. Залізничний транспорт, у т.ч. енергопоїзди.

3. Морський і річковий флот, катери.

4. Легкомоторна авіація.

5. Будівельна, дорожня техніка (екскаватори, бульдозери, скрепери, грейдери, самохідні крани, компресори, пересувні електростанції й ін.).

6. Стаціонарна електроенергетика.

7. Привод компресорів, насосів на трубопроводах, у бурильних установках.

8. Моделі і модельні установки.

9. Військова і спеціальна техніка.

2.2.3. Класифікація двигунів внутрішнього згоряння.

Ознаки класифікації ДВЗ можуть бути різними і визначаються як призначенням, особливостями практичного застосування, так і принципами побудови, елементами конструкції й ін. Тому при деякій умовності все-таки слід зазначити наступні загальноприйняті принципи й ознаки класифікації поршневих двигунів.

1. За призначенням: стаціонарні, переносні, транспортні (автомобільні, тракторні, суднові, авіаційні й ін.).

Р ис. 8. Варіанти компонування поршневих ДВЗ.

2. За родом застосовуваного палива: двигуни легкого палива, важкого, газоподібного, багатопаливні.

3. За способом здійснення зарядки циліндрів: чотиритактні і двотактні двигуни.

4. За способом сумішоутворення: двигуни із зовнішнім і внутрішнім сумішоутворенням.

5. За способом запалення суміші: двигуни із іскровим запалюванням і двигуни із запаленням від стиску.

6. За конструктивним розташуванням циліндрів і схемою: рядні і зіркоподібні, вертикальні і горизонтальні схеми. Крім того, рядні двигуни підрозділяють на V-, W-, H-, Y- і X-образні й ін. Деякі варіанти компонування представлені на рис.8.

7. За способом охолодження двигуни підрозділяють на двигуни з рідинним і повітряним охолодженням.

Крім перерахованих ознак іноді двигуни класифікують за способами регулювання, швидкості обертання, ознакам циклу, наявності систем наддуву і т.д.

У сучасних автомобілях застосовуються переважно чотиритактні поршневі двигуни з рядним, V-образним і оппозитним розташуванням циліндрів.

2.2.4. Схема загальної будови поршневого двигуна.

Найпростіший поршневий двигун складається з циліндра і картера, який знизу закритий піддоном. Усередині циліндра переміщується поршень з компресійними (ущільнювальними) кільцями, що має форму стакана з днищем у верхній частині. Поршень через поршневий палець і шатун зв’язаний з колінчастим валом, який обертається в корінних підшипниках розташованих у картері. Колінчастий вал складається з корінних шийок, щік і шатунної шийки. Циліндр, поршень, шатун і колінчастий вал утворюють так званий кривошипно-шатунний механізм, який перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух колінчастого вала.

Зверху циліндр накритий головкою з клапанами, відкриття і закриття яких точно узгоджене з обертанням колінчастого вала, а отже і з переміщенням поршня.

Переміщення поршня обмежується двома крайніми положеннями, при яких його швидкість дорівнює нулю: верхньою мертвою точкою (ВМТ), що відповідає найбільшому віддаленню поршня від вала; нижньою мертвою точкою (НМТ), яка відповідає найменшому його віддаленню від вала.

Безупинний рух поршня через мертві точки забезпечується маховиком, що має форму диска з масивним ободом.

Відстань, що її проходить поршень між мертвими точками, називається ходом поршня S_h, а відстань між осями корінних і шатунних шийок – радіусом кривошипа R. Хід поршня дорівнює двом радіусам кривошипа: =2R. Об’єм, що його описує поршень за один хід, називається робочим об’ємом циліндра (літражем) V_h. Об’єм над поршнем Vc у положенні ВМТ називається об’ємом камери згоряння (стиску). Сума робочого об’єму циліндра та об’єму камери згоряння є повним об’ємом циліндра . Відношення повного об’єму циліндра до об’єму камери згоряння називається ступенем стиску. Ступінь стиску є важливим параметром двигунів внутрішнього згоряння, оскільки дуже впливає на їх економічність і продуктивність.

Рис. 9. Дизель Д-243

а – вид зліва; б – вид з права; 1 – щуп для вимірювання рівня мастила; 2 – шпилька для встановлення поршня першого циліндру; 3 - маслозаправна горловина; 4 – масляний фільтр; 5 і 16 - фільтр грубого і тонкого очищення; 6 – випускний колектор; 7 – повітроочисник; 8 – вентилятор; 9 – генератор; 10 – гідронасос рульового керування; 11 – передня опора двигуна; 12 – насос ручної підкачки палива; 13 – паливний насос високого тиску; 14 – компресор; 15 – форсунка; 17 - важіль повітряної заслінки аварійної зупинки двигуна; 18 - вентиль випуску повітря з паливної системи; 19 – електростартер; 20 – пусковий двигун; 21 - редуктор пускового двигуна.