Роторно-поршневые двигатели (рПд).

В конструкцию РПД входит статор (1), внутри которого на подшипниках установлен вал (2), с жестко закрепленным эксцентриком (3). На эксцентрике свободно установлен 3-гранный ротор-поршень. Зубчатый венец находится в зацеплении с неподвижной шестерней, закрепленной на статоре. Передаточное отношение обеспечивает при одном обороте поршня-ротора три оборота вала.

Ротор-поршень разделяет внутреннюю часть статора на 3 полости, объем которых изменяется при вращении. В статоре имеется рубашка охлаждения, впускной и выпускной клапаны, свеча зажигания. В каждой полости, образованной ротором совершаются процессы рабочего цикла, аналогичные процессам 4-хтактного поршневого карбюраторного двигателя.

Принцип действия.

Давление газов, воспринимаемое ротор-поршнем, приводит его и вал во вращение. В каждой из 3-х полостей последовательно происходят впуск, сжатие, расширение и выпуск. Увеличение мощности таких двигателей осуществляется установкой на валу нескольких ротор-поршней.

Устройство механизмов и систем поршневых двс. Кривошипно-шатунный механизм.

Воспринимает давление расширяющихся газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленвала.

Состоит из блока цилиндров, отливаемого как правило картером; цилиндром, гильзами; головки блока; поршня; поршневых пальцев и колец; шатунов; коленчатого вала и маховика.

Схема сил действующих на детали КШМ.

При такте расширения, на поршень действует сила расширяющихся газов, раскладываемая на 2 составляющие – действующие перпендикулярно стенке цилиндра и вдоль поршня.

Боковая сила (N) прижимает поршень к левой (на схеме) стенке цилиндра, если смотреть со стороны радиатора.

При движении поршня от НМТ к ВМТ сила N

Сила N приводит к повышенному износу боковой стенки цилиндра. Для ее уменьшения в некоторых двигателях ось коленчатого вала смещают влево от оси цилиндра. Такие двигатели называют дезаксиальными (осесмещенными) (ГАЗ-51).

Цилиндр – направляющая поршня внутри которого происходят все процессы. В 2-хтактных двигателях цилиндр также является частью механизма газораспределения.

В многоцилиндровых двигателях цилиндры выполнен в виде единого элемента, образуя блок цилиндров.

В зависимости от расположения цилиндров блок цилиндров может быть рядным, V-образным, наклонным рядным и т.д.

Внутренняя часть цилиндров соответствующим образом обрабатывается.

На современных двигателях блок цилиндров изготавливается как одно целое с картером, где устанавливается коленвал, элементы ГРМ и т.д., такой блок цилиндром называют блок-картером.

Блок-картер имеет большое количество внутренних полостей для передачи рабочих жидкостей систем охлаждения, смазки. Материалом блок-картера являются сплавы алюминия (ЗМЗ, ВАЗ, УМЗ), либо чугун (ЗИЛ, ЯМЗ, ГАЗ, ЗМЗ-406).

В случае, если блок-картер изготавливается из чугуна, обработка полости цилиндра выполняется непосредственно на блоке. В алюминиевых блоках цилиндры выполняются как отдельные элементы – гильзы.

Гильзы могут устанавливаться и в чугунных блоках, в этом случае они являются отдельными ремонтопригодными элементами. Гильзой также может называется особый слой чугунного блока, обеспечивающий необходимую жаропрочность и износостойкость.

При установке гильзы в блоке они дополняются резиновыми или медными уплотнителями.

Съемные гильзы называют мокрыми, если они контактируют наружной поверхностью с охлаждающей жидкостью. В противном случае гильзы называют сухими.

В двигателях ранней конструкции в блоке цилиндров, в верхней части, устанавливались впускные и выпускные клапаны.