Общее устройство и работа двигателей внутреннего сгорания

Развитие двигателей внутреннего сгорания, их классификация и общее устройство

Двигателем внутреннего сгорания называется машина, преобразующая тепловую энергию в механическою работу. Принцип двигателя внутреннего сгорания был предложен немецким ученым Отто в 1877 г., когда он построил газовой двигатель. Работа двигателя Отто заключалась в том, что горючая смесь, состоящая из газа и воздуха, получалась вне цилиндра двигателя, затем она поступала в цилиндр, сжималась в нем и воспламенялась электрической искрой.

В России первый двигатель внутреннего сгорания, работавший на легких топливах, был спроектирован капитаном русского флота

О.С.Костовичем в 1879 г. и построен в Петербурге в 1885 г. В Германии в этом же году Даймлер и Бенц построили бензиновые двигатели малой мощности для небольших самодвижущихся колясок.

Р. Дизель в Германии в 1893 г. предложил другой принцип осуществления газовоздушного цикла. В цилиндре двигателя сжимался воздух, который вследствие большой степени сжатия нагревается до высокой температуры. Зажигание осуществляется в результате самовоспламенения топлива, впрыснутого через форсунку в среду раскаленного воздуха. В России первые двигатели Дизеля, работающие на нефти, стали изготавливать в 1899 г.

На отечественных тракторах и автомобилях устанавливают тепловые двигатели внутреннего сгорания, которые классифицируют по следующим основным признакам.

По способу смесеобразования: с внешним смесеобразованием - карбюраторные и газовые; с внутренним смесеобразованием - дизельные.

По способу воспламенения горючей смеси: с принудительным воспламенением от электрической искры - карбюраторные и газовые; с воспламенением от сжатия - дизельные двигатели.

По способу осуществления рабочего цикла: четырехтактные и двухтактные двигатели.

По виду применяемого топлива: двигатели, работающие на жидком топливе (бензин, дизельное топливо) и работающие на газообразном топливе (сжатый или сжиженный газ).

По числу цилиндров: одноцилиндровые и многоцилиндровые (двух-, четырех-, шестицилиндровые и т.д.).

По расположению цилиндров: однорядные и двухрядные или V- образные (когда два ряда цилиндров расположены под углом друг к другу).

По способу охлаждения: с воздушным охлаждением и с жидкостным охлаждением.

На лесных тракторах применяются четырехтактные многоцилиндровые дизельные двигатели, для запуска которых часто используют одно- и двухцилиндровые двухтактные карбюраторные двигатели. На автомобилях, как правило, используются четырехтактные многоцилиндровые карбюраторные двигатели.

Все механизмы двигателей выполняют определенные функции и имеют однотипную конструкцию (рис. 132).

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из цилиндра 13, поршня 16, поршневого пальца 15, шатуна 17, коленчатого вала 19 и маховика 18. Сверху цилиндр закрыт головкой 12.

Механизм газораспределения предназначен для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных отверстий, распределения воздуха или горючей смеси по цилиндрам и удаления из них отработанных газов. Он состоит из распределительного вала 2, шестерён 1 привода распределительного вала, впускного 11 и выпускного 8 клапанов, толкателя 3, пружины 4 клапанов.

Общее устройство двигателя

Рис. 132. Общее устройство двигателя:

  • 1 - шестерня привода распределительного вала; 2 - распределительный вал; 3 - толкатель; 4 - пружина; 5 - выпускная труба; 6 - впускная труба; 7 - карбюратор; 8 - выпускной клапан; 9 - провод к свече зажигания;
  • 10 - свеча зажигания; 11 - впускной клапан; 12 - головка цилиндра; 13 - цилиндр; 14 - рубашка охлаждения; 15 - поршневой палец; 16 - поршень; 17 - шатун; 18 - маховик; 19 - коленчатый вал; 20 - поддон

Система питания в дизельном двигателе служит для подачи в цилиндр воздуха и мелкораспыленного топлива, а в карбюраторном - для приготовления горючей смеси и подвода её к цилиндрам. В дизельном двигателе система питания состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного и воздушного фильтров, подкачивающего и топливного насосов, форсунок, впускного 6 и выпускного трубопроводов. В системе питания карбюраторного двигателя вместо топливного насоса и форсунки на впускном трубопроводе устанавливают карбюратор 7.

Регулятор скорости (или просто регулятор) изменяет количество подаваемого топлива или горючей смеси путём регулирования частоты вращения коленчатого вала на различных режимах работы двигателя.

Система охлаждения отводит тепло от нагретых деталей двигателя. Она бывает жидкостная и воздушная. В жидкостную (водяную) систему охлаждения входят водяной насос, вентилятор, рубашка охлаждения, радиатор и термостат. В двигателях с воздушным охлаждением цилиндры и головка блока имеют охлаждающие ребра.

Смазочная система служит для непрерывной подачи масла к трущимся деталям двигателя для уменьшения трения, охлаждения, защиты от коррозии и вымывания продуктов изнашивания. Она включает масляный бак, масляный насос, фильтры для очистки масла, радиатор, маслопроводы.

Система пуска предназначена для запуска двигателя. В дизельном двигателе к ней относится пусковой карбюраторный двигатель с механизмами передачи, декомпрессионный механизм, система подогрева жидкости и воздуха. В настоящее время все большее распространение получил запуск двигателя с помощью электростартера.

Система зажигания служит для воспламенения горючей смеси от электрической искры. В систему зажигания пусковых карбюраторных двигателей входят магнето, свеча зажигания, провода. В дизельных двигателях системы зажигания нет.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >