Содержание
Основные механизмы и системы — Двигатели внутреннего сгорания строительных и дорожных машин
Ratings
(25)
Двигатели внутреннего сгорания состоят из сборочных единиц и деталей, которые объединены в отдельные механизмы и системы.
В конструкции двигателя можно выделить следующие основные механизмы и системы: остов двигателя, кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, системы питания, зажигания, смазочную, охлаждения и пуска.
Остов двигателя образуют неподвижные корпусные детали, которые служат для установки и крепления всех важнейших механизмов и сборочных единиц двигателя. К деталям остова относятся блок-картер 18 (рис. 7 и 8), головка 13 цилиндров, поддон 22 картера и картер 20 маховика.
Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала. Он включает цилиндр 12, поршень 15 с кольцами, поршневой палец 16, шатун 17, коленчатый вал 21 и маховик 19.
Механизм газораспределения осуществляет своевременный впуск в цилиндр горючей смеси или воздуха и выпуск наружу отработавших газов.
Он состоит из распределительного кулачкового вала 3 (см. рис. 7), шестерен 1 и 2 для привода распределительного вала, толкателей 4, выпускных 10 и впускных 9 клапанов и пружин 6.
Система питания служит для приготовления горючей смеси определенного состава из жидкого топлива и воздуха и подачи ее в цилиндры (карбюраторные двигатели) или для подачи топлива в цилиндры и наполнения их воздухом (дизели).
У карбюраторных двигателей эта система включает топливный бак, топливопроводы, топливные фильтры, подкачивающий топливный насос, карбюратор 5, воздухоочиститель, впускной и выпускной трубопроводы.
У дизеля в систему питания входят те же сборочные единицы, за исключением карбюратора, и дополнительно имеются топливный насос 31 (см. рис. 8) и форсунка 29.
Система зажигания карбюраторного двигателя пред назначена для принудительного воспламенения горючей смеси от электрической искры.
При этом ток высокого напряжения получают двумя способами: от системы батарейного зажигания с помощью аккумуляторной батареи или от магнето. Батарейное зажигание по лучило распространение на автомобильных двигателях, а зажигание от магнето — на пусковых двигателях дизелей. У дизелей система зажигания отсутствует.
Смазочная система предназначена для подвода масла при определенной температуре и под определенным давлением к трущимся поверхностям подвижных деталей для уменьшения сил трения между ними, удаления продуктов износа трущихся деталей и отвода выделяющегося тепла. Смазочная система включает резервуар для масла (обычно используется поддон картера), смазочный насос, радиатор, фильтры и маслопроводы. Для залива масла в картер и вентиляции последнего служит сапун 26.
Система охлаждения предназначена для отвода тепла от сборочных единиц и деталей с целью предотвращения чрезмерного нагрева их горючими газами. Применяют два способа охлаждения двигателей: жидкостное и воздушное.
Жидкостная система охлаждения включает рубашку охлаждения 30, радиатор, водяной насос 27, вентилятор, клапан-термостат, патрубки и трубопроводы. Воздушная система охлаждения состоит из охлаждающих ребер 38, вентилятора или воздуходувки и направляющих элементов.
Система пуска предназначена для пуска двигателя в ход.
Различают пуск двигателя от руки посредством рукоятки и механический пуск с помощью пускового карбюраторного двигателя или электрического стартера. Кроме того, в систему пуска входит механизм передачи движения от пускового двигателя или стартера к основному двигателю.
Основы конструкции двигателей внутреннего сгорания
без чего двигатель не жизнеспособен?
Друзья! Сейчас мы узнаем что творится в сердце нашего автомобиля, рассмотрим основные механизмы и системы двигателя.
Ведь для того, чтобы он мирно урчал под капотом и благополучно доставлял нас из точки А в точку Б, ему нужны пять важных систем, обеспечивающих его жизнедеятельность.
Все они слаженно работают, не мешая друг другу, а нам остается лишь давить педальку газа и наслаждаться властью над железным конем.
Оглавление
- 1 Топливная система
- 2 Система зажигания
- 3 Выпускная система
- 4 Система смазки
- 5 Система охлаждения
Топливная система
Топливная система как раз самая бюджетно-затратная. Она всех больше потребляет, заработанные непосильным трудом наши кровные рублики. Сюда мы вливаем бензин или солярку для обеспечения доставки наших тел с комфортом в нужные нам места. Здесь топливо храниться, подается, смешивается с воздухом и подается в камеру сгорания.
Запас топлива храниться в баке, сами понимаете это нужно чтобы иметь возможность какое-то время передвигаться. Следит за количеством оставшегося бензина датчик топлива.
Для того чтобы бензин или дизельное топливо подавалось дальше, обязателен топливный насос, который обеспечивает постоянное поступление оного в карбюратор, если двигатель карбюраторного типа или в насос высокого давления, если двигатель инжекторный.
Естественно протекает это по трубопроводам и в нескольких местах происходит очистка от случайных частиц грязи в специальных фильтрах.
Воздушный фильтр, он служит для очищения воздуха, который нужен для приготовления рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания цилиндров двигателя.
И так что входит в топливную систему:
- бак;
- трубопроводы;
- топливный насос;
- датчик уровня топлива;
- топливные фильтры;
- карбюратор или насос высокого давления;
- форсунки;
- воздушный фильтр.
Система зажигания
Эта система, которая подает искру для воспламенения горючей смеси в цилиндре в конце такта сжатия. Она входит в общую систему электроснабжения и бывает трех видов.
- электронная;
- контактная;
- бесконтактная.
Принцип её таков – подать через свечу зажигания ток высокого напряжения (до 30 тыс.вольт) для воспламенения горючей смеси и распределить его цилиндрам двигателя.
А это осуществляется путем преобразования тока из низкого напряжения в высокое и путем специального распределителя (трамблера) подать каждому цилиндру в нужный момент.
В статье о системе зажигания мы рассмотрим её подробно.
Выпускная система
Результат работы выпускной системы мы увидим сзади автомобиля. Идет дымок из трубы, или из двух, и слышен рокот двигателя. У кого тише, у кого громче.
Эта система испытывает самые большие температурные нагрузки, поэтому выпускной коллектор, первый который принимает раскаленные газы, выходящие из цилиндров, отливается из чугуна.
Дальше газы переходят в приемную трубу и вибро гасящую муфту (сильфон). Муфта нужна для гашения вибраций от двигателя на кузов. Сильфон имеется не на всех автомобилях.
Современные автомобили, в основном импортные, оснащены катализатором выпускных газов. Он служит для частичной нейтрализации отработанных газов. Деталь нужная, но думаю не очень спасает экологию от загрязнения.
Для того, чтобы уменьшить шум, а он поверьте очень сильный при работе двигателя без глушителя, на автомобилях устанавливаются резонатор (предварительный глушитель) и основной.
Газы, проходя через множество лабиринтов, теряют свою первоначальную скорость и при выходе из трубы мы иногда даже не слышим как работает двигатель.
Система смазки
Двигатель должен работать долго, надежно и безотказно. И чтобы это обеспечить необходимо обильно смазывать множество трущихся деталей. Для этого имеется целая система смазки.
Она не только смазывает детали и механизмы, но и частично охлаждает их, вымывает продукты отработанного металла и нагара, образовавшегося от высокой температуры некоторых узлов двигателя.
Система смазки в двигателе работает под давление, чтобы обеспечить эффективное поступление смазки в самые микроскопические зазоры трущихся деталей. Для этого есть специальный шестеренчатый масляный насос.
Масло постоянно очищается фильтром тонкой очистки и имеет резервный запас в так называемом картере двигателя. Оттуда оно засасывается через маслоприемник и подается по множественным масляным каналам во все механизмы и узлы двигателя.
Система охлаждения
Главное в двигателе, для его устойчивой и долговечной работы, это отвод излишнего тепла, образовавшегося от сгорания топлива и высокого давления в цилиндрах. Температура в цилиндрах достигает 2000 градусов по Цельсию и выше.
Системы охлаждения могут быть разных видов
- воздушная;
- жидкостная.
Воздушная система представляет собой множество ребер вокруг цилиндров, через которые продувается поток воздуха, естественным путем или принудительно воздушной турбиной. Ребра нужны для того, чтобы иметь максимально большую площадь соприкосновения воздуха с нагретым металлом.
Очень широко применяется в мотоциклетных двигателях.
Отечественный автопром сейчас не производит двигателей для автомобилей с воздушным охлаждением. В советские времена выпускался легендарный Запорожец, который оказался за границей и у меня нет информации о его выпуске.
Надо признать, убожество это было знатное, но люди ездили, автомобиль совершенствовался и по своему развивался.
За границей выпускались и выпускаются даже дизельные двигатели с воздушным охлаждение на большегрузные автомобили. Ваш покорный слуга в далекие восьмидесятые строил БАМ, работая на немецком самосвале МАГИРУС, у которого был десятицилиндровый V-образный двигатель с воздушным охлаждением. 15 тонн грузоподъемность, рабочая температура цилиндров двигателя 120 градусов.
Очень надежный, комфортный для грузовика такого типа в то время. Неприхотливый, переносящий сорокаградусную жару и пятидесятиградусные морозы, автомобиль.
Но в наше время все-таки наибольшее распространение получили жидкостные системы охлаждения.
Работает оно по принципу постоянного протекания охлаждающей жидкости вокруг нагревающихся узлов и деталей посредством специальных водяных каналов (водяная рубашка).
Для этого в системе присутствует перекачивающий насос, обеспечивающий постоянный обмен жидкости.
Перегретая жидкость для охлаждения поступает в радиатор. Он представляет из себя множество тонких медных или алюминиевых трубок, расположен на самом обдуваемом месте автомобиля, то есть как правило впереди.
Если автомобиль имеет заднее расположение двигателя, то воздух поступает на радиатор из воздухозаборников.
С радиатором всегда рядом вентилятор. Он нужен для того, чтобы усилить поток воздуха в несколько раз, если проточного воздуха недостаточно для охлаждения охлаждающей жидкости. Подробно эту систему рассмотрим в другой статье.
А сейчас, до свидания!
Два основных механизма дизельного двигателя
Двигатель состоит из двух основных механизмов (кривошипно-рычажный механизм и клапанный механизм) и пяти основных систем (система подачи топлива, система охлаждения, система смазки, система запуска и система зажигания).
I. Кривошипно-шатунный механизм
Включает корпусную группу, группу коленвала, маховика и группу поршневого шатуна.
1. Группа корпуса
Группа блоков в основном состоит из блока цилиндров, головки цилиндров, прокладки головки цилиндров, масляного поддона, крышки головки цилиндров и крышки коренных подшипников.
• Блок цилиндров, основной корпус двигателя, который соединяет каждый цилиндр и картеры, является каркасом для крепления коленчатого вала, поршня и других деталей и принадлежностей.
По устройству блока цилиндров его можно разделить на три типа: рядный, V-образный и горизонтально-оппозитный.
• Головка блока цилиндров, функция головки блока цилиндров состоит в том, чтобы герметизировать цилиндр, формировать камеру сгорания с поршнем, выдерживать высокую температуру и высокое давление газа, а также является носителем механизма распределения клапанов.
• Прокладка головки цилиндров, также известная как гильза цилиндра, расположена между головкой цилиндров и блоком цилиндров. Ее роль заключается в обеспечении хорошей герметизации, предотвращении утечек из цилиндра и водяной рубашки.
• Масляный картер представляет собой нижнюю часть картера, также известную как нижняя часть картера. Его функция заключается в герметизации картера как внешнего кожуха хранилища масла для предотвращения попадания примесей.
• Крышка головки цилиндров расположена в верхней части двигателя. Это крышка, закрывающая головку блока цилиндров, которая действует как уплотнение, предотвращающее попадание загрязнений.
2. Группа маховика коленчатого вала
Группа маховика коленчатого вала в основном состоит из коленчатого вала, маховика, шкива коленчатого вала и зубчатого колеса. Он установлен на блоке цилиндров.
• Коленчатый вал воспринимает усилие от шатуна и преобразует движение поршня вверх и вниз во вращательное движение коленчатого вала и выходных валов.
• Маховик установлен в задней части двигателя и имеет определенный вес и функцию накопления энергии. Это также установочная часть сцепления, а зубчатый венец на сцеплении — это зубчатый венец, приводящий в движение двигатель.
• Шкив коленчатого вала приводит в действие источник питания других агрегатов двигателя и опирается на приводной ремень для передачи мощности на генераторы , насосы, компрессоры, направленные силовые насосы и т.
д. Демпфирующее устройство предназначено для снижения ударной вибрации, вызванной работой двигателя.
• Зубчатое колесо коленчатого вала передает мощность на зубчатое колесо распределительного вала, чтобы обеспечить стабильную работу двигателя.
3. Поршневая шатунная группа
Группа поршневого шатуна в основном состоит из поршня, поршневого кольца, поршневого пальца, шатуна, вкладыша подшипника шатуна и крышки шатуна.
• Поршень – часть возвратно-поступательного механизма в цилиндре двигателя. Верхняя часть поршня является основной частью камеры сгорания.
• Поршневое кольцо вставлено в металлическое кольцо внутри поршневой канавки. Он разделен на газовое кольцо и масляное кольцо.
• Поршневой палец используется для соединения поршня и шатуна для передачи давления газа, действующего на поршень, на шатун.
• Шатун соединяет поршень и коленчатый вал и передает усилие поршня на коленчатый вал, превращая возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
• Втулка шатунного подшипника установлена на соединительной части шатуна и коленчатого вала, которая играет роль износостойкости, соединения, опоры и трансмиссии, а на стенке плитки имеются масляные отверстия.
• Вкладыш шатунного подшипника установлен на крышке шатуна. Шатун закреплен на коленчатом валу шатунным болтом.
• Шатунные болты служат для фиксации крышки шатуна и шатуна.
II. Клапанный механизм
Включает клапанную группу и клапанную группу передачи.
1. Клапанная группа
Клапанная группа в основном состоит из клапана, направляющей клапана, сальника клапана, пружины клапана, седла пружины клапана и стопорного хомута клапана.
• Клапаны герметизируют камеру сгорания и регулируют подачу топлива и выхлопных газов из двигателя, который разделен на впускные и выпускные клапаны.
• Направляющая клапана — это направляющее устройство клапана двигателя, установленное на головке блока цилиндров.
• Сальник клапана используется для герметизации направляющего штока клапана двигателя, чтобы предотвратить попадание масла во впускную и выпускную трубы, вызывая потерю масла.
• Пружина клапана обеспечивает своевременную посадку клапана и плотную посадку, предотвращая подпрыгивание клапана во время вибрации двигателя, что может привести к повреждению его уплотнения.
• Седло пружины клапана разделено на верхнее и нижнее седла. Основная функция заключается в приложении напряжения пружины клапана к механизму клапана для обеспечения хорошей герметичности между клапаном и седлом клапана.
• Зажим замка клапана, чтобы вернуть клапан под действием пружины клапана, требуется зажим замка клапана, чтобы поймать клапан.
2. Блок трансмиссии клапана
Блок трансмиссии клапана в основном состоит из распределительного вала, толкателя клапана, верхней чашки клапана, коромысла клапана, вала коромысла, зубчатого колеса распределительного вала, толкателя клапана и так далее.
Распределительный вал снабжен кулачком для управления открытием и закрытием клапана.
1) Болт
2) Прокладка
3) Временная передача
4) Фланцевой фланк
5) Флацевое сиденье
6) Втулка распределительного вала
7) Распределительный вал
8) Экцентическое колесо приводного бензинного насоса
).
9) Винтовая шестерня привода распределителя
10) Шейка распределительного вала
11) Кулачок
• Толкатели клапанов устраняют проблемы с ударами и шумом, вызванные клапанным зазором, регулируемым давлением масла.
• Верхняя чашка клапана устанавливается на верхнюю часть клапана, саморегулируемый зазор клапана (контроль давления масла), также снижает износ клапана.
• Коромысло клапана передает усилие от распределительного вала и управляет открытием и закрытием клапана.
1 — Гидравлический толкатель
2 — Направляющая канавка
3 — Распределительный вал
4 — Плавающее коромысло
5 — Клапан
• Вал коромысла, вращающий коромысло клапана.
• Силы зубчатой передачи распределительного вала от шестерни коленчатого вала к приводной шестерне распределительного вала через приводной ремень (или цепь) для передачи мощности на распределительный вал для управления нормальным открытием и закрытием клапана.
• Толкатель клапана передает усилие от распределительного вала на коромысло (используется для распределительного вала по центру и распределительным валом вниз).
Возможно Вам также понравится: Каковы рабочие параметры двигателя
Дизельные двигатели
Дизельные двигатели
Ханну Яаскеляйнен, Магди К. Хайр
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
- Ранняя история дизельного двигателя
Abstract : Дизельный двигатель, изобретенный в конце 19 го века доктором Рудольфом Дизелем, является наиболее энергоэффективной силовой установкой среди всех известных сегодня типов двигателей внутреннего сгорания.
Такой высокий КПД обеспечивает хорошую экономию топлива и низкий уровень выбросов парниковых газов. Другие характеристики дизеля, которые не были сравнимы с конкурирующими машинами для преобразования энергии, включают долговечность, надежность и топливную безопасность. К недостаткам дизелей относятся шум, низкая удельная выходная мощность, выбросы NOx и твердых частиц, а также высокая стоимость.
- Что такое дизельный двигатель?
- Типы дизельных двигателей
- Эффективность и выбросы парниковых газов
- Характеристики дизельных двигателей
В большинстве современных дизельных двигателей используется обычное расположение цилиндров и поршней, приводимое в действие кривошипно-шатунным механизмом, характерным для других двигателей внутреннего сгорания, таких как бензиновый двигатель. Учитывая этот базовый механизм, между базовой структурой дизельных и бензиновых двигателей очень мало различий.
Концептуально дизельные двигатели работают, сжимая воздух до высокого давления/температуры, а затем впрыскивая небольшое количество топлива в этот горячий сжатый воздух.
Высокая температура вызывает испарение небольшого количества сильно распыленного впрыскиваемого топлива. Смешиваясь с горячим окружающим воздухом в камере сгорания, испаряющееся топливо достигает температуры самовоспламенения и сгорает, высвобождая энергию, запасенную в этом топливе [391] .
Определение дизельного двигателя развивалось с годами. Например, в начале 20 -го -го века было проведено различие между «настоящим дизельным двигателем» и двигателем, который разделял некоторые аспекты дизельного цикла, но не охватывал все аспекты, считавшиеся частью дизельного цикла, как это предполагалось. Одним из первых определений «настоящего дизельного двигателя» является наличие следующих характеристик [2959] :
- Сжатие, достаточное для создания температуры, необходимой для самовозгорания топлива.
- Впрыск топлива струей сжатого воздуха.
- Максимальное давление цикла (достигаемое при сгорании), не намного превышающее давление сжатия, т.
Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:
Радиатор, в свою очередь, призван охлаждать нагретую жидкость. Вентилятор усиливает набегающий поток воздуха, тем самым увеличивая эффективность охлаждения. Расширительный бачок необходим современным моторам, так как применяемые охлаждающие жидкости сильно расширяются при нагреве и требуют дополнительного объема.
Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом. Детали, обеспечивающие очистку воздуха и поступление его цилиндры — воздушный фильтр и патрубки — тоже относятся к топливной системе.
Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.
..
Совокупность всех процессов, происходящих в цилиндре, т. е. впуск горючей смеси, сжатие ее, расширение газов при сгорании и выпуск продуктов сгорания, называется рабочим циклом. 
Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного.
Ее роль заключается в обеспечении хорошей герметизации, предотвращении утечек из цилиндра и водяной рубашки.
Это также установочная часть сцепления, а зубчатый венец на сцеплении — это зубчатый венец, приводящий в движение двигатель.
Он разделен на газовое кольцо и масляное кольцо.
Например, источник энергии
Например, рабочие колеса
Некоторые двигатели имеют более одного привода вспомогательных агрегатов. А
