Назначение двигателя, классификация и составные части двигателей.

Как известно, на сегодняшний день существует большое количество различных типов двигателей внутреннего сгорания. Указанные типы силовых агрегатов являются источником энергии для транспортных средств, механизмов и агрегатов, а также отличаются по производительности, конструкции, по назначению и т.д.

В наших предыдущих статьях мы уже рассматривали всевозможные виды двигателей, которые устанавливаются на автомобили. Далее мы намерены поговорить о том, какая существует классификация двигателей внутреннего сгорания.

Общая классификация двигателей

Начнем с того, что двигатели внутреннего сгорания классифицируют по ряду признаков и особенностей. Прежде всего, силовые установки отличаются по своему назначению. ДВС бывают:

стационарного типа;
двигатели на транспорте;

Первые широко используются в качестве приводного механизма для различных насосов, генераторов, и т.д. Второй тип можно встретить на автомобилях, мотоциклах, судах, самолетах, поездах и других видах воздушных, наземных и водных транспортных средств. Отметим, что данная классификация не затрагивает реактивные, водородные и ракетные двигатели, распространяясь на массовые агрегаты.

Также силовые установки отличаются по типу используемого топлива. Двигатели могут работать на:

жидком и легком топливе (бензин, дизтопливо, спирт);
жидком тяжелом топливе (мазут, соляровое масло, газойль)
газовом топливе;
использовать горючее комбинированного типа, когда в двигателе одновременно используется жидкое топливо и газ (например, газодизель);
применяется сразу несколько видов топлива для многотопливного ДВС (агрегат работает как на бензине, так и на керосине и т.д.);

Также двигатели внутреннего сгорания можно разделить по тому, как реализовано преобразование тепловой энергии в результате сжигания топлива в механическую полезную работу. Двигатели бывают:

поршневыми ДВС (сгорание и преобразование тепловой энергии в механическую работу происходит в цилиндре двигателя;
газотурбинные двигатели (в таких двигателях топливо сгорает в особой камере сгорания, после тепловая энергия преобразуется в механическую на лопатках турбинного колеса;
двигатели комбинированного типа, в которых топливо сгорает в цилиндрах поршневого двигателя, при этом такой двигатель является генератором газа. Это значит, что тепловая энергия только частично превращается в механическую в цилиндре, а также частично преобразование происходит на лопатках турбинного колеса (например, турбопоршневой двигатель).

Еще двигатели внутреннего сгорания отличаются по способу смесеобразования. Силовые агрегаты бывают:

моторы с внешним смесеобразованием (рабочая смесь образуется не в цилиндре). Если просто, это карбюраторные бензиновые и газовые двигатели, а также инжекторные двигатели с впрыском топлива во впускной коллектор.
установки с внутренним смесеобразованием (на такте впуска в цилиндр отдельно подается воздух, затем прямо в камеру сгорания впрыскивается топливо, а рабочая смесь образуется уже в самом цилиндре). Такое смесеобразование происходит в дизельных двигателях, в бензиновых установках с искровой системой зажигания и газовых двигателях, где реализована подача горючего в цилиндр перед началом сжатия.

Также двигатели классифицируют и по способу воспламенения рабочей топливно-воздушной смеси. Смесь может воспламеняться:

от внешнего источника, которым выступает электрическая искра на свече зажигания;
от сжатия, где смесь воспламеняется от высоких температур во время сильного сжатия воздуха и топлива в цилиндре (например, дизельный ДВС);
агрегаты с форкамерно-факельным зажиганием. В таких форкамерных моторах имеется две камеры сгорания. В первой (малой) камере смесь воспламеняется от искры, затем дальнейшее воспламенение основного заряда в основной (большой) камере происходит благодаря распространению фронта пламени из малой камеры.
двигатели, которые работают по принципу первичной подачи небольшого количества жидкого топлива (самовоспламеняется от сжатия), в результате чего удается поджечь и основной заряд, который состоит из газового топлива (газодизельный двигатель).

Добавим, что также поршневые двигатели делятся по способу осуществления рабочего цикла. Моторы бывают 2-х и 4-х тактными. Силовые агрегаты могут быть атмосферными (впуск воздуха происходит благодаря разрежению в цилиндрах) и с наддувом, когда воздух нагнетается принудительно под давлением.

Что касается наддува, двигатели бывают компрессорными и турбированными, а также могут сразу иметь оба решения. Моторы с турбокомпрессором получают газовую турбину, которая работает благодаря воздействию отработавших газов.

Агрегаты с механическим компрессором конструктивно оснащены устройством, которое приводится в действие от двигателя, забирая у него часть энергии. Комбинированный тип предполагает, что двигатель одновременно имеет и турбокомпрессор, и механический нагнетатель.

Еще следует упомянуть различия по способу регулирования подачи топлива в цилиндры при изменении нагрузки. Существуют двигатели с регулированием смеси по:

качеству;
количеству;
смешанного типа;

В первом случае речь идет об изменении состава смеси с учетом нагрузок и режимов работы ДВС. Во втором случае состав не меняется, при этом подается только большее или меньшее количество. В двигателях со смешанным регулированием меняется как состав смеси, так и количество, что зависит от нагрузок на агрегат.

Также нужно упомянуть и различия моторов по способу охлаждения. Двигатели бывают с жидкостным охлаждением, воздушным охлаждением и комбинированным охлаждением. Еще отдельного внимания заслуживает и система смазки. Например, в двухтактных моторах смазка сгорает прямо в цилиндрах, тогда как в четырехтактных двигателях масло практически не попадает в камеру сгорания.

Напоследок отметим, что классификация автомобильных двигателей затрагивает поршневые ДВС (бензиновые, дизельные и газовые), карбюраторные и инжекторные, с внешним смесеобразованием или прямым впрыском топлива, с воспламенением от искры или с воспламенением от сжатия.

Также на некоторых авто можно встретить газотурбинные, форкамерные или роторно-поршневые двигатели, однако сегодня такие агрегаты нельзя назвать массовыми применительно к автоиндустрии.

атегория:

Техническое обслуживание автомобилей

убликация:

Классификация, общее устройство и основные параметры двигателя

итать далее:

Общее устройство и рабочий процесс двигателя

Классификация, общее устройство и основные параметры двигателя

Двигатели, установленные на большинстве автотранспортных средств, называются двигателями внутреннего сгорания, потому что процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращение ее в механическую работу происходит непосредственно в его цилиндрах.

Эти двигатели классифицируют: – по способу смесеобразования — на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели), у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндров; – по способу выполнения рабочего цикла — на четырех- и двухтактные; – по числу цилиндров — на одно-, двух- и многоцилиндровые; – по расположению цилиндров — на двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд и на V-образные двигатели с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180° двигатель называется с противолежащими цилиндрами, или оппозитным); – по способу охлаждения — на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением; – по виду применяемого топлива — на бензиновые (карбюраторные), дизельные, газовые и многотопливные.

В зависимости от вида применяемого топлива способы воспламенения рабочей смеси в двигателях различны: – в карбюраторных двигателях смесь, приготовленная из паров бензина и воздуха, и в газовых двигателях смесь, состоящая из сжатого или сжиженного горючего газа и воздуха, воспламеняется электрической искрой; – в дизелях мелкораспыленное дизельное топливо, впрыснутое в цилиндры, самовоспламеняется под действием высокой температуры сжатого воздуха без постороннего источника зажигания; – в многотопливных двигателях (ЗИЛ-645), конструкции которых позволяют использовать дизельное топливо, бензин и другие топлива, воспламенение рабочей смеси происходит так же, как и в дизелях, от сильно нагретого воздуха вследствие высокой степени его сжатия.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Двигатели внутреннего сгорания состоят из механизмов и систем, общее устройство и принцип работы которых рассмотрен на примере четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя. Основными частями такого двигателя являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также системы питания, смазочная система и системы охлаждения и зажигания.

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала и состоит из цилиндра, головки, являющейся как бы крышкой, 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.

Рекламные предложения:

Читать далее: Общее устройство и рабочий процесс двигателя

атегория: — Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Основные конструктивные отличия ДВС

Если говорить о главных отличиях в конструкции поршневых двигателей, различные силовые агрегаты делятся на рядные горизонтальные и вертикальны по расположению цилиндров. Также двигатели бывают V-образными, оппозитными и т.д.

Еще агрегаты бывают однопоршневыми двигателями, когда в одном цилиндре имеется один поршень и рабочая полость. При этом также встречаются ДВС, в которых поршни движутся противоположно в одном цилиндре, а рабочая полость находится между двумя поршнями. Также бывают моторы двойного действия, в которых по обеим сторонам от поршня имеются рабочие полости.

Отдельно стоит упомянуть и роторно-поршневые двигатели (двигатель Ванкеля), которые также имеют разную конструкцию. Наиболее распространенным вариантом является такой, где ротор, который и является поршнем, движется (планетарное движение) в корпусе. Во время такого движения между ротором и стенками корпуса двигателя образуются камеры сгорания с переменным рабочим объемом.

Рекомендуем также прочитать отдельную статью о том, какие бывают виды и типы двигателей внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о различных разновидностях существующих ДВС, а также их отличительных особенностях.

При этом существуют варианты роторного двигателя, где поршень-ротор не движется, а планетарное движение совершает корпус ДВС. Еще одной разновидностью можно считать агрегаты, в которых движется как корпус, так и сам ротор.

Основные механизмы двигателей и их назначение.

Предыдущая1Следующая

Классификация тракторных двигателей

Назначение.Двигатель — это машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу. На всех тракторах и большинстве современных автомобилей установлены тепловые поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), в которых теплота, выделяющаяся при сгорании топлива в цилиндрах, преобразуется в механическую работу. К тепловым двигателям также относят паровые машины и турбины, газовые турбины и реактивные двигатели, но все они по разным причинам не получили широкого распространения в качестве автотракторных двигателей.

Классификация.ДВС, применяемые на тракторах, автомобилях и других самоходных сельскохозяйственных машинах, классифицируют по следующим признакам (первые три из них основные, остальные — дополнительные):

по способу осуществления рабочего цикла — четырех- и двухтактные;

по способу смесеобразования — с внешним

(бензиновые и газовые) и
внутренним
(дизели)
смесеобразованием;
по способу воспламенения рабочей смеси — с принудительным воспламенением от электрической искры

(бензиновые, газовые и др.) и с
воспламенением от сжатия,
т. е. с
самовоспламенением
(дизели);

по назначению — автомобильные

и
тракторные;
по виду применяемого топлива — работающие на бензине, тяжелом дизельном топливе

(дизели),
сжатом
или
сжиженном газе,
а также других
(альтернативных)
видах топлива (спирте, водороде и т. п.);

по числу цилиндров — одно-

и
многоцилиндровые
(двух-, трех-, четырех-, пяти-, шести-, восьмицилиндровые и т.д.);

по расположению цилиндров — однорядные

(с расположением цилиндров в один ряд вертикально или с наклоном оси цилиндров от вертикали на угол 20…40°),
V-образные двухрядные
(с расположением цилиндров под углом) и
оппозитные
(с противоположным горизонтальным расположением цилиндров, т. е. под углом 180°;
Х-
и
звездообразные
(четырех-, пяти-, шестицилинд-ровые и т.д.);

по способу наполнения цилиндров свежим зарядом — без наддува,

т. е. со свободным впуском (наполнение осуществляется за счет перепада давления в цилиндрах и окружающей среде, возникающего при движении поршня) и
с наддувом
(наполнение происходит под давлением, создаваемым компрессором);

по способу охлаждения — с жидкостным

и
воздушным охлаждением.
Основные механизмы двигателей и их назначение.

Части двигателя.Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов — кривошипно-шатунного и газораспределения, и из систем — охлаждения, смазочной, питания, зажигания, пуска.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) воспринимает давление газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Механизм газораспределения (ГРМ) предназначен для своевременного выпуска отработавших газов и впуска в цилиндр горючей смеси (карбюраторные и газовые двигатели) или воздуха (дизели).

Система питания служит для подачи топлива и воздуха в цилиндры двигателя. Система охлаждения обеспечивает требуемый тепловой режим двигателя. Смазочная система обеспечивает подачу смазочного материала к трущимся поверхностям для уменьшения трения, снижения износа и отвода теплоты от контактирующих поверхностей. Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в двигателях карбюраторных, с впрыскиванием бензина и газовых. Система пуска служит для вращения коленчатого вала двигателя при его пуске.

Принцип работы дизелей и карбюраторных двигателей, основные понятия и определения

Работа четырехцилиндрового рядного двигателя.Для определения угла, через который в цилиндрах будут повторяться одноименные такты (допустим, такты рабочего хода), необходимо 720° разделить на число цилиндров. В четырехцилиндровом двигателе эти такты сдвинуты на угол 720°/4 = 180° поворота коленчатого вала. За каждые два оборота коленчатого вала в четырехтактном четырехцилиндровом двигателе происходят четыре такта рабочего хода, выпуска и др.

Поскольку чередование одноименных тактов происходит через 180° поворота коленчатого вала, то и шатунные шейки вала расположены под углом 180° одна к другой, т. е. находятся в одной плоскости.

Порядок работы четырехцилиндровых четырехтактных двигателей может быть 1—3—4—2 (чаще всего) или 1—2—4—3.

Рассмотрим последовательность чередования тактов в цилиндрах такого двигателя (табл. 1). При порядке работы двигателя 1—3—4—2 за первую половину первого оборота коленчатого вала (0… 180°) рабочий ход происходит в первом цилиндре, за вторую его половину (180…360°) — в третьем цилиндре, за первую половину второго оборота (360…540°) — в четвертом цилиндре и за вторую половину второго оборота (540…720°) — во втором цилиндре. Так же сдвинуты и другие такты.

Таблица 1 Чередование тактов в четырехцилиндровом рядном

Двигателе

(порядок работы 1—3—4—2)

Оборот коленчатого вала	Угол поворота коленчатого вала, град	Цилиндры
1-Й	0…180	РХ	Вып.	Сж.	Вп.
180…360	Вып.	Вп.	РХ	Сж.
2-Й	360…540	Вп.	Сж.	Вып.	РХ
540…720	Сж.	РХ	Вп.	Вып.

Основные понятия и определения.Основными параметрами двигателя считают диаметр цилиндра, ход поршня, число цилиндров, объем камеры сгорания, полный и рабочий объемы цилиндров, степень сжатия.

При одном обороте кривошипа / (рис. 3.1) поршень 3

делает по одному ходу вниз и вверх. Изменение направления движения поршня в цилиндре происходит в двух крайних точках, называемых мертвыми: крайнее верхнее положение — верхняя мертвая точка (ВМТ), крайнее нижнее положение — нижняя мертвая точка (НМТ).

Расстояние от ВМТ до НМТ называют ходом поршня и обозначают буквой S: S = 2r.

При перемещении поршня от одной мертвой точки до другой кривошип поворачивается на угол 180°, т. е. совершает пол-оборота.

Пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ называют камерой сгорания. Ее объем обозначают Vc.

Пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называют рабочим объемом и обозначают
Vh.
Сумма объема камеры сгорания
Vc
и рабочего объема

цилиндра представляет собой полный объем цилиндра, который обозначают

Рабочий объем цилиндра, см3 или л,

где D

— диаметр цилиндра, см или дм.

Сумму всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя, или литражом:

где — число цилиндров.

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называют степенью сжатия:

Степень сжатия — безразмерная величина. Она показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси или воздуха, поступивших в цилиндр, при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Чем выше степень сжатия, тем больше давление и температура рабочей смеси в конце сжатия, т. е. в ВМТ.

С увеличением степени сжатия повышается мощность и топливная экономичность двигателя. Однако повышение степени сжатия и в карбюраторных двигателях, и в дизелях возможно лишь до определенных пределов. Жидкие и газообразные топлива различных видов имеют разные температуры самовоспламенения, поэтому вид топлива, на котором работает двигатель, и его пусковые свойства определяют пределы степени сжатия. Двигатели, работающие на бензине с воспламенением от искры, имеют степень сжатия в пределах 4…12 (7…9), на газе — 5…12 (8…10), а дизели — 14…26 (15…19). В скобках даны наиболее часто применяемые значения.