Учебный вопрос № 1. Общее устройство двигателя
На военной автомобильной технике устанавливаются двигатели внутреннего сгорания. Процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращение ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах этих двигателей.
Двигатели внутреннего сгорания классифицируют (СЛАЙД № 4):
по способу воспламенения рабочей смеси – на двигатели с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрической искры и двигатели с самовоспламенением (дизели);
по способу смесеобразования – на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные, с впрыскиванием топлива во впускной коллектор), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели и двигатели с принудительным воспламенением и впрыскиванием топлива в цилиндр), у которых смесеобразование происходит внутри цилиндров;
по способу организации рабочего цикла – на четырех- и двухтактные (СЛАЙД № 5);
по числу цилиндров – на одно-, двух- и многоцилиндровые;
по расположению цилиндров – на двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд, на V-образные двигатели с различным углом развала, в том числе под углом 180°, которые называются оппозитными;
по виду применяемого топлива – на двигатели, использующие бензин, газ, дизельное и другие виды топлив (многотопливные).
Двигатели внутреннего сгорания состоят из механизмов и систем, общее устройство и принцип работы которых целесообразно рассмотреть на примере четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя (рис.1, 2).
Рис. 1. Четырехтактный одноцилиндровый дизельный двигатель (СЛАЙД № 6)
Основными частями такого двигателя являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также система питания, смазочная система и система охлаждения (рис. 3, СЛАЙД № 7).
Рис. 2 . Одноцилиндровый дизельный двигатель (СЛАЙД № 8):
1 – шестерни привода кулачкового вала; 2 – кулачковый вал; 3 – толкатели; 4 – штанги; 5 – поршень; 6 – головка цилиндра; 7 – глушитель; 8 – коромысла; 9 – пружины клапанов; 10 – воздушный фильтр; 11 – впускной клапан; 12 – форсунка; 13 – выпускной клапан; 14 – поршневые кольца; 15 – рубашка охлаждения; 16 – палец; 17 – цилиндр; 18 – шатун; 19 – маховик; 20 – картер; 21 – коленчатый вал; 22 – смазочная ёмкость
Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (рис. 4).
Рис. 3 . Основные механизмы двигателя (СЛАЙД № 9)
Рис. 4. Кривошипно-шатунный механизм (СЛАЙД № 10)
Состоит из цилиндра, головки, закрывающей цилиндр сверху, поршня с кольцами и пальцем, который соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Нижняя головка шатуна соединена с коленчатым валом, на заднем конце которого установлен маховик. Коленчатый вал вращается в подшипниках скольжения, расположенных в картере. Смазочная ёмкость картера используется как резервуар для масла.
Газораспределительный механизм обеспечивает своевременный впуск горючей смеси или воздуха (дизель) в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Этот механизм приводится в действие от коленчатого вала через шестеренчатую, цепную или клиноременную передачи. При этом распределительный вал, воздействуя на толкатели, штанги и коромысла, открывает впускной или выпускной клапаны, закрытие которых происходит под действием пружин.
Система питания предназначена для хранения, очистки и подачи топлива в цилиндры, а также очистки и подачи воздуха и отвода продуктов сгорания (рис. 5).
Рис. 5. Системы питания (СЛАЙД № 11)
При помощи насоса в дизелях топливо из топливного бака подается в топливный насос высокого давления, который в определенный момент времени необходимое количество топлива, под высоким давлением через форсунку подает в цилиндр двигателя, где топливо смешивается с горячим воздухом, образуя горючую смесь, которая затем самовоспламеняется и сгорает. В систему питания также входят фильтры для очистки воздуха и топлива, выпускной газопровод с глушителем шума выпуска.
Смазочная система обеспечивает подачу масла для смазки взаимодействующих деталей и отвод продуктов износа (рис. 6, 7). Состоит из насоса, маслоподводящих каналов, фильтров для очистки масла и радиатора для его охлаждения.
Рис. 6. Система смазки автомобиля Камаз (СЛАЙД № 12)
Рис. 7. Система смазки автомобиля Урал (СЛАЙД № 13)
Система охлаждения бывает жидкостная или воздушная (рис. 8, 9). Жидкостная система охлаждения состоит из рубашки-полости, внутри которой циркулирует охлаждающая жидкость, жидкостного насоса, термостата, вентилятора и радиатора.
При воздушной системе охлаждения заданный температурный режим достигается охлаждением ребер, имеющихся на цилиндре и его головке, потоком воздуха, который создается мощным вентилятором.
Рис. 8. Система охлаждения автомобиля Камаз (СЛАЙД № 14)
Рис. 9. Система охлаждения автомобиля Урал (СЛАЙД № 15)
Системы зажигания у дизельных двигателей нет.
Системы зажигания у двигателей с принудительным воспламенением (карбюраторных) предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
Система зажигания состоит из источника электрической энергии (аккумуляторная батарея, генератор), приборов, преобразующих ток низкого напряжения в ток высокого напряжения, соединительных проводов и свечей зажигания, электрическая искра которых воспламеняет рабочую смесь (рис. 10, 11).
Рис. 10. Элементы системы зажигания карбюраторного двигателя (СЛАЙД № 16)
Рис. 11. Пример транзисторной системы зажигания (СЛАЙД № 17)
Выводы по вопросу.