Виконати екскіс циліндра двигуна:

Р ис. Циліндр дизеля:

1 - верхній шатун; 2-гільза циліндра; 3-шпилька; 4-верхній поршень; 5 - поршневий палець; 6-вставка; 7 - сорочка циліндра; 8-нижній поршень; 9-поршневі кольпіт; 10 - нижній шатун

Опис роботи двигуна:

У двигунах внутрішнього згоряння (д.в.з.) два основних робочих процесу, що входять до їх теоретичний термодинамічний цикл, а саме: згоряння палива (підведення теплоти) і перетворення теплової енергії продуктів згоряння в механічну роботу (розширення газів) здійснюються в одному місці - всередині робочого циліндра. Саме тому машини такого типу називають двигунами внутрішнього згоряння - на відміну від паросилових установок (паровозів, теплових електростанцій), в яких згоряння палива здійснюється поза двигунів.

Поєднання двох процесів в одному місці сприяє скороченню втрат енергії (теплоти) і підвищенню к.к.д. двигуна.

Загальний пристрій д.в.з. розглянемо на прикладі одного циліндра чотиритактного дизеля. Двигун (рис. 4.1, а) складається з нерухомого циліндра 3, що становить разом з картером 2 і піддоном / єдину конструкцію, звану остовом. Зверху циліндр обмежується кришкою циліндра, в днищі якої розташовані впускний 4 і випускний 6 клапани і форсунка 5 для подачі дизельного палива.

Р ухомі деталі дизеля - поршень 7, шатун 8, кривошип 9 і вал 10 - об'єднані за допомогою шарнірів (підшипників) і складають кривошипно-шатунний механізм. При роботі двигуна поршень здійснює зворотно-поступальний рух уздовж осі циліндра, яке за допомогою кривошип но-шатунного механізму перетвориться в обертання валу 10.

Рис. Схема двигуна внутрішнього згорання: а) чотирьохтакного. б) двухтакногоз клапаною продувкою.

Принцип дії д.в.з. При згорянні палива в обсязі стисненого повітря між стінками циліндра 3, кришкою і днищем поршня 7 утворюються гази - продукти згорання. Внаслідок цього тиск у циліндрі різко зростає, що призводить до переміщення поршня. Таким чином, теплова енергія продуктів згорання перетвориться в циліндрі в механічну роботу. Після розширення гази випускаються з циліндра через випускний клапан 6.

Поршень зворотно переміщається в циліндрі між двома крайніми положеннями. Положення поршня при максимальному видаленні від вала називається верхньою (або внутрішньої) мертвою точкою .Найбільш близьке до валу положення поршня називається нижньою (або зовнішньої) мертвою точкою . Величина ходу поршня S визначається відстанню між цими точками і дорівнює довжині двох радіусів кривошипа - 2R. Кожному ходу поршня відповідає поворот кривошипа на 180 °, тобто за один оборот валу поршень робить два ходи.

Обсяг, займаний газами в циліндрі при положенні поршня у в.м.т., називається об'ємом камери стиснення і позначається V_c. Обсяг між в.м.т. і н.м.т. називається робочим об'ємом циліндра і позначається W Робочий об'єм циліндра дорівнює добутку площі поперечного перерізу циліндра на хід поршня: V_h = пD²S / 4 (тут D - діаметр циліндра). Повний обсяг циліндра V_a дорівнює сумі V_a і У_с.

Відношення повного об'єму циліндра до об'єму камери стиску називається ступенем стиску .

Поршень протягом кожного ходу рухається в циліндрі із змінною швидкістю, тому його рух характеризують величиною середньої швидкості С_m. Так як за один оборот валу поршень проходить шлях 2S, а частота обертання вала в хвилину позначається п, то середня швидкість поршня дорівнює С_m = 2S_n/60.

Перетворення внутрішньої хімічної енергії палива в механічну енергію в двигуні здійснюється за допомогою газоподібного робочого тіла, якість і кількість якого в процесі циклічно змінюються.

Сукупність змін робочого тіла в циліндрі двигуна і в суміжних з циліндром системах, службовців для введення робочого тіла (або складових його частин) і видалення його, називається робочим процесом двигуна.

Періодично повторюється в циліндрі послідовність частин робочого процесу (заповнення свіжим зарядом, стиск, горіння, розширення і видалення продуктів горіння) називається робочим циклом двигуна. Частина циклу, що протікає між двома суміжними положеннями поршня в мертвих точках або відповідна зміні обсягу циліндра між найбільшим і найменшим значеннями, називається тактом. У двигуні з одним поршнем в циліндрі такт відбувається за один хід поршня.

У чотиритактним двигуні, зображеному на рис. 4.1, а, цикл протікає за чотири ходи поршня. При русі поршня 7 вниз від в.м.т. і відкритому клапані 4 циліндр заповнюється повітрям (I такт - наповнення). Далі повітря стискується рухомим вгору поршнем при закритих клапанах 4 і 6 (II такт - стиснення).