книги из ГПНТБ / Семенов Б.З. Учебник механика военно-воздушных сил электросиловые устройства средств связи и радиотехнического обеспечения полётов

180°. Процесс, происходящий внутри цилиндра за один ход поршня, называется тактом. Пространство внутри цилиндра над поршнем при положении его в верхней мертвой точке называется камерой сгорания.

Объем, освобождаемый поршнем при его движении от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точ­ ке (НМТ), называется рабочим объемом цилиндра.

В многоцилиндровых двигателях сумма рабочих объ­ емов всех цилиндров, выраженная в литрах, называется литражом двигателя.

Полным объемом цилиндра называется рабочий объем и объем камер сгорания, вместе взятых.

Отношение полного объема цилиндра к объему ка­ меры сгорания называется степенью сжатия.

Чем больше степень сжатия, тем выше экономич­ ность и мощность двигателя.

Из описания принципа работы одноцилиндрового двигателя видно, что для выполнения одного такта ра­ бочего хода, при котором происходит сгорание рабочей смеси и расширение газов, необходимы три подготови­ тельных такта: впуск, сжатие и выпуск (рис. II.2).

В первом такте, называемом впуском, происходит на­ полнение цилиндра горючей смесью. Поршень переме­ щается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, вы­ пускной— закрыт. Под действием разрежения горючая смесь заполняет полость цилиндра над поршнем.

22

Второй такт — сжатие, служит для подготовки рабо­ чей смеси к воспламенению. Поршень перемещается вверх от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты, объем, за­ нимаемый рабочей смесью, уменьшается в 6—7 раз, смесь сжимается и давление достигает 10—12 кг/см2.

исходит преобразование энергии сжигаемого топлива в полезную механическую работу. Сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой; выделенное при

35—-40 кг/см2, под действием которого поршень переме­ щается вниз от ВМТ к НМТ. Оба клапана при этом за­ крыты. Действующая на поршень сила давления газов через шатун передается на кривошип, создавая крутя­ щий момент на коленчатом валу двигателя.

Четвертый такт — выпуск, служит для освобождения цилиндра от отработавших газов. Поршень перемещает­ ся вверх от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт, впускной —закрыт.

В дальнейшем процесс работы двигателя повторяет­ ся в указанном порядке.

Совокупность процессов, происходящих в цилиндре во время его работы в определенной последовательности (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск), называется рабо­ чим циклом.

Двигатель, у которого такты повторяются через каж­ дые четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала, называется четырехтактным.

При пуске двигателя подготовительные такты осу­ ществляются проворачиванием коленчатого вала пуско­ вой рукояткой или стартером. В работающем двигателе эти такты происходят за счет энергии маховика, накоп­ ленной при рабочем такте.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Двигатели внутреннего сгорания принято классифи­ цировать по следующим основным признакам:

1. По назначению: двигатели стационарные и транс­ портные (автомобильные, тракторные и т. д.).

23

2.По рабочему циклу: двухтактные и четырехтакт­

ные.

3.По числу цилиндров: одноцилиндровые, двухци­ линдровые, четырехцилиндровые и т. д.

4.По расположению цилиндров: двигатели с гори­ зонтальным, вертикальным и V-образным расположе­ нием цилиндров.

5.По виду применяемого топлива: двигатели карбю­ раторные, работающие на легких, испаряемых с по­

мощью карбюратора топливах (бензин, керосин, спирт и т. д.); двигатели тяжелого топлива (дизели); газовые, работающие на газообразном топливе.

6. По степени сжатия: двигатели высокого сжатия (дизели) и двигатели низкого сжатия (карбюраторные, газовые двигатели).

7.По способу охлаждения: двигатели с жидкостным

ивоздушным охлаждением.

8.По способу наполнения цилиндра свежим зарядом: двигатели четырехтактные с заполнением цилиндра вса­ сыванием, двигатели двухтактные с заполнением ци­ линдра горючей смесью, сжатой, в картере; двигатели двухтактные и четырехтактные с наддувом, у которых заполнение цилиндра смесью происходит под давлением, создаваемым насосом.

3. СОСТАВ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель состоит из кривошипно-шатунного меха­ низма, газораспределительного механизма и систем ох­ лаждения, смазки, питания и зажигания.

Кривошипно-шатунный механизм служит для преоб­ разования прямолинейного, возвратно-поступательного движения поршня во вращатель'ное движение коленча­ того вала. Этот механизм состоит из блока цилиндров с головкой, поршня, поршневых колец, шатуна, коленча­ того вала, маховика, картера, поршневых пальцев.

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры свежей горючей сме­ си и выпуска отработанных газов. К механизму относят­ ся: распределительный вал, толкатели, клапаны, пру­ жины клапанов, штанги, коромысла, приводные шестер­ ни, направляющие втулки и детали крепления пружин.

24

Система охлаждения используется Для охлаждения деталей двигателя. Для охлаждения двигателей приме­ няется жидкостная или воздушная система охлаждения. Жидкостная система охлаждения состоит из радиатора, водяного насоса, рубашки охлаждения двигателя, венти­ лятора и термостата.

Система смазки служит для подачи масла к трущим­ ся деталям двигателя, частичного охлаждения их и очи­ стки масла. Эта система включает: поддон картера, мас­ ляный насос, масляные фильтры грубой и тонкой очист­ ки масла, масляный радиатор, указатель давления масла, трубопроводы.

Система питания предназначена для подвода топли­ ва, очистки и подачи воздуха к карбюратору, приготов­ ления горючей смеси, подачи ее в цилиндры и отвода из них отработавших газов.

К системе питания относятся: бензиновый бак, фильтр-отстойник, насос, карбюратор, воздушный фильтр, топливопроводы, впускной и выпускной трубо­ проводы и глушитель.

Система зажигания служит для образования элек­ трической искры и воспламенения ею рабочей смеси в цилиндрах двигателя. На бензиновых двигателях приме­ няется система зажигания от магнето и батарейная си­ стема зажигания.

Система зажигания от магнето включает: магнето, электропроводы для тока высокого напряжения, запаль­ ные свечи.

Батарейная система зажигания имеет следующие элементы: источники тока (аккумуляторная батарея, ге­ нератор), катушка зажигания, прерыватель-распредели­ тель, конденсатор, свечи зажигания, выключатель зажи­ гания, провода для токов высокого и низкого напря­ жения.

§ 2. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ОСНОВНЫХ УЗЛОВ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ УД-2

Стационарный малолитражный двигатель УД-2 яв­ ляется первичным двигателем агрегатов АБ-4-О/230,

АБ-4-Т/230, АБ-4-Т/230/Ч-200, АБ-4-0/115/4-425 и АБ-4-О/230/Ч-425.

25

2

26

тора; •/ — пусковой рычаг; 5 — кожух цилиндров; 6 — распределительный вал; 7 — коленчатый вал

27

Двигатель УД-2 (рис. 11.3) — четырехтактный бензи­ новый двигатель воздушного охлаждения мощностью 8 л. с. с автоматическим регулятором числа оборотов. Продольный разрез двигателя показан на рис. II.4. Тех­ нические данные двигателя приведены в табл. 4.

I.КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Ккривошипно-шатунному механизму двигателя УД-2 относятся цилиндры с головками, поршни, шатуны, ко­ ленчатый вал с маховиком-вентилятором и картер дви­

гателя.

Цилиндры (рис. II.5) отлиты из специального чугу­ на. Внутренняя поверхность цилиндра, по которой сколь-

зит поршень, называется зеркалом цилиндра. Снаружи на цилиндре имеются ребра, увеличивающие поверх­ ность охлаждения, в результате чего улучшается тепло­ отдача и охлаждение двигателя.

Первый и второй цилиндры двигателя отличаются расположением впускного и выпускного клапанов, атак-

28

же формой охлаждающих ребер. В каждом цилиндре на верхней плоскости расположены резьбовые отверстия 4 под шпильки крепления головки цилиндра и два отвер­ стия 2 и 6 (гнезда) для седел клапанов.

Окно клапанной коробки 10 предназначено для до­ ступа к толкателям при регулировке зазора между бол­ тами толкателей и клапанами. Сбоку к обработанным плоскостям цилиндров крепится коллектор.

Оба цилиндра установлены на верхний картер и кре­ пятся четырьмя шпильками (две короткие и две длин­ ные). Между цилиндрами и верхним картером установ­ лены тонкие картонные прокладки.

Головка цилиндра (рис. II.6) отлита из алюминие­ вого сплава. На верхней поверхности головки для улуч-

Рис. II.6. Головка цилиндра:

шения охлаждения имеются ребра 2 и 4. Нижняя обра­ ботанная плоскость 5 служит для соединения головки

сцилиндром; она имеет отверстия 6 для шпилек.

Вголовке цилиндра имеется камера сгорания 7 вих­ ревого типа и резьбовое отверстие для запальной свечи. Для уплотнения между головкой и цилиндром ставится асбесто-стальная прокладка 8.

29

Поршень воспринимает давление газов в цилиндре во время рабочего хода и выполняет вспомогательные

такты.

Поршень 4 (рис. II.7) отлит из алюминиевого спла­ ва. Верхняя плоскость поршня называется днищем.

6

Рис. II.7. Поршень:

В верхней части поршня (головке) имеются пять коль­ цевых канавок. Первая узкая канавка служит для уменьшения нагрева первого' компрессионного кольца.

Во второй и третьей канавках 7 установлены ком­ прессионные кольца 10, в четвертой и пятой канав­ ках 8 — маслосъемные кольца 11. В канавках 8 имеются сквозные отверстия 6 для отвода излишков масла. Вну­ три поршня имеются две бобышки с отверстиями 3 для поршневого пальца.

Нижняя часть поршня (юбка 1) служит для направ­ ления движения поршня в цилиндре двигателя. На

30

юбке поршня имеется косой разрез 9 для избежания заеданий поршня при нагреве. При сборке двигателя поршень в цилиндре устанавливается разрезом в сто­ рону клапанной коробки.

Поршневые кольца 10 и 11 (рис. П.7) изготовлены из чугуна; они служат для уплотнения зазора между поршнем и цилиндром. Кольца имеют прямой замок. За­ зор в замке для нового кольца, поставленного в ци­ линдр, должен быть равен 0,2—0,45 мм. Маслосъемные кольца 11 удаляют лишнее масло со стенок цилиндра.

Поршневой палец 13 служит для шарнирного соеди­ нения поршня с шатуном. Палец пустотелый, изготов­ лен из стали. Для уменьшения износа и лучшей сопро­ тивляемости ударной нагрузке наружную поверхность пальца цианируют на глубину 0,5—0,9 мм. Палец пла­ вающего типа, т. е. может проворачиваться как в бо­ бышках поршня, таки в верхней головке шатуна. Палец от осевых перемещений удерживается стопорными коль­ цами 12. Палец вставляется в бобышки поршня с на­ тягом, поэтому для его установки поршень надо нагреть в масле до температуры 80—90° С.

Шатун (рис. 11.8) соединяет поршень с коленчатым валом двигателя и служит для передачи усилия от порш­ ня к коленчатому валу.

Рис. П.8. Шатун:

Шатун изготовлен из стали. Он состоит из верхней головки 8, тела шатуна 6, двутаврового сечения и разъ­ емной нижней головки 5. В верхнюю головку шатуна

31