
1 Обзор и анализ существующих конструкций двигателей
1.1Двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по следующим критериям:
1.1.1По характеру движения рабочих частей:
-двигатели с возвратно-поступательным движением поршней ;
-роторно-поршневые двигатели (двигатели Ванкеля)
1.1.2По расположению цилиндров:
-оппозитные двигатели ;
-рядные двигатели ;
-звездообразные двигатели ;
-V-образные двигатели
1-Рядный; 2-V-образный; 3- оппозитный; 4-звезднообразный
Рисунок 1 – Типы расположений цилиндров двигателя
1.1.3По способу осуществления рабочего цикла:
-четырехтактные двигатели ;
-двухтактные двигатели
1.1.4 По способу воспламенения горючей смеси:
-бензиновые двигатели с принудительным воспламенением ;
-дизельные двигатели с воспламенением от сжатия
1.1.5 По способу смесеобразования:
-с внешним смесеобразованием (вне камеры сгорания), преимущественно бензиновые двигатели ;
-с внутренним смесеобразованием (в камере сгорания), преимущественно дизельные двигатели
1.1.6 По типу системы охлаждения:
-двигатели с жидкостным охлаждением ;
-двигатели с воздушным охлаждением
1.1.7 По расположению распредвала(-ов):
-двигатель с верхним расположением распредвала(-ов) ;
-двигатель с нижним расположением распредвала(-ов)
1.1.8 По типу топлива:
-бензиновый двигатель ;
-дизельный двигатель ;
-двигатель, работающий на газе
1.1.9 По способу наполнения цилиндров:
-двигатели без наддува («атмосферные») ;
-двигатели с наддувом
1.1.10 По конструкции
-поршневые;
-роторно-поршневые;
-газотурбинные
Двигатель внутреннего сгорания - это источник энергии для движения автомобиля. Типичный двигатель внутреннего сгорания работает или на бензине или на дизельном топливе. Топливо, используемое в бензиновых и дизельных двигателях, различается по способу воспламенения топлива. "Механика" работы каждого двигателя почти одинакова. В двигателе топливо сгорает для того, чтобы создать механическое движение.
Основными элементами двигателя внутреннего сгорания являются следующие:
-кривошипно-шатунный механизм;
-газораспределительный механизм;
-система охлаждения;
-система смазки;
-система питания;
-система зажигания(бензиновый двигатель);
-система пуска двигателя
1.2 Принцип работы четырехтактного двигателя бензинового двигателя.
На коленчатом
вале установлена ведущая звездочка,
обеспечивающая) вращение распределительного
вала, находящегося в головке цилиндра.
Этот вал определяет, когда должен быть
открыт или закрыт один из двух клапанов
(клапаны впуска и выпуска), в зависимости
от положения поршня. На распределительном
вале находятся кулачки, которые
задействуют коромысла клапанов(на
рисунке изображен распределительный
вал).
Рисунок 2- Распределительный вал
Коромысла нажимают на тот или иной клапан, открывая его. Между регулировочным болтом коромысла и клапаном должен быть зазор, так называемый тепловой зазор. При нагревании металл расширяется, и если тепловой зазор мал или его нет совсем, то клапаны не будут плотно закрывать впускной или выпускной каналы, поэтому так важно регулировать зазор клапанов. Выхлопные газы горячее топливной смеси, и выпускной клапан нагревается (а следовательно и расширяется) больше, чем впускной. Этим объясняется разница зазоров на впускном и выпускном клапанах.
Первый такт, впуск. Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает из карбюратора в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.
Рисунок 3- Первый такт работы двигателя
Второй такт, сжатие. Поршень идет вверх, топливная смесь сжимается. Когда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой
точки (ВМТ), свеча воспламеняет топ`ливо, сжатое поршнем.
Рисунок 4-Второй такт работы двигателя
Третий такт, рабочий ход (расширение). После воспламенения горючего оно сгорает, горячие газы быстро расширяются, толкая поршень вниз (оба клапана закрыты).
Рисунок 5-Третий такт работы двигателя
Четвертый такт, выпуск. По инерции коленчатый вал продолжает свое
в
ращение
(для равномерности вращения на коленчатом
вале установлены грузы - щеки коленчатого
вала), поршень идет наверх. Одновременно
открывается выпускной клапан, и
отработавшие газы выходят в выхлопную
трубу. При достижении поршнем ВМТ,
выпускной клапан закрывается.
Рисунок 6- Четвертый такт работы двигателя