2 Классификация двс

ДВС - это двигатель, в котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию горючих газов непосредственно внутри мотора, например в цилиндре. Давление этих газов заставляет перемещаться подвижные элементы двигателя: поршень, шатун, коленчатый вал, маховик и другие.

Поршневой ДВС состоит из:

- кривошипно-шатунного механизма (КШМ);

- газораспределительного механизма (ГРМ);

- системы питания;

- системы охлаждения;

- системы смазки;

- системы запуска;

- системы зажигания, если ДВС с принудительным воспламенением.

Общую классификацию двигателей можно представить в виде схемы:

Существующие двигатели внутреннего сгорания работают по одному из трех циклов, имеющих свои характерные особенности:

1. Цикл бензиновых и газовых двигателей со сжатием горючей смеси, ее воспламенением от постороннего источника и быстрым сгоранием при нахождении поршня около в. м. т., т. е. со сгоранием при почти постоянном объеме.

2. Цикл компрессорных дизелей со сжатием воздуха, компрессорным распыливанием топлива, его воспламенением от тепла сжатого воздуха и медленным сгоранием при перемещающемся поршне, т. е. при почти постоянном давлении.

3. Цикл бескомпрессорных дизелей со сжатием воздуха, бескомпрессорным распыливанием топлива, его воспламенением и сгоранием при нахождении поршня около в. м. т. В этом цикле часть топлива сгорает при почти постоянном объеме, а оставшаяся часть — при почти постоянном давлении, вследствие чего этот цикл часто называют смешанным.

Каждый из этих трех циклов при осуществлении в реальном двигателе придает ему ряд характерных конструктивных особенностей, при этом особенно резко различаются системы питания этих двигателей.

Классификация ДВС представлена на рисунке 2.1

Риунок 2.1 - Классификация ДВС

Базовым механизмом, который в основном определяет габариты и массу поршневого двигателя и к которому крепится большинство деталей, является КШМ. Основные элементы кривошипно-шатунного механизма:

1 - головка;

2 - цилиндр;

3 - поршень;

4 - шатун;

5 - коленчатый вал;

6 - картер.

Рисунок 2.2 - Схема КШМ

Самое верхнее положение поршня, при котором он наиболее удалён от оси вращения коленчатого вала и когда его скорость равна нулю, называется верхней мёртвой точкой (ВМТ). Положение поршня, когда он наименее удалён от оси вращения коленчатого вала и когда его скорость также равна нулю, называется нижней мёртвой точкой (НМТ).

Совокупность процессов, происходящих в цилиндре поршневого ДВС при движении поршня от одной мёртвой точки к другой, называется тактом. Периодически повторяющаяся совокупность тактов называется рабочим циклом.

Если рабочий цикл поршневого двигателя осуществляется за два такта, то есть за один оборот коленчатого вала, то такой мотор называется двухтактным. Если цикл осуществляется за четыре такта, то - четырёхтактным. Существуют также шеститактные двигатели. Тактность ДВС определяется параметрами ГРМ и системы питания.

По способу воспламенения топлива различают поршневые ДВС с принудительным воспламенением (раньше их называли карбюраторными) и с самовоспламенением, то есть дизели.

Учитывая, что скорость горения топлива в реальном двигателе имеет конечную величину, все существующие поршневые двигатели можно отнести к третьему указанному типу.

Применяют двигатели, работающие на лёгком жидком топливе (бензин, спирт, эфир и т.п.), на тяжёлом жидком топливе (соляровый дистиллят нефти, мазут и т.п.), на газообразном топливе (метан, пропан, водород и т.п.) и на комбинированном топливе, например газодизели.

Различают двигатели, у которых наполнение цилиндра свежим зарядом осуществляется за счёт:

1) только насосного действия поршня;

2) и поршня, и компрессора, то есть двигатели с наддувом.

По способу получения топливовоздушной смеси различают ДВС:

1) с внешним смесеобразованием, то есть указанную смесь получают вне цилиндра, например во впускной трубе;

2) с внутренним смесеобразованием, когда смесь получают непосредственно в цилиндре.

ДВС бывают: а) малооборотные (максимальная частота вращения коленчатого вала n_д^max < 1000 об/мин); б) высокооборотные (n_д^max > 2000 об/мин); в) среднеоборотные (1000 < n_д^max < 2000 об/мин).

Также классифицируют двигатели по другим признакам, например, по конструкции камеры сгорания, по типам КШМ, ГРМ, системы охлаждения, по количеству и расположению цилиндров и т.д.