Приведите схему одноцилиндрового двигателя с обозначением всех объемов цилиндра

Приведите схему одноцилиндрового двигателя с обозначением всех объемов цилиндра

Карбюраторный двигатель имеет кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм и системы охлаждения, смазки, питания и зажигания.

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из цилиндра со съемной головкой, поршня с поршневыми кольцами, поршневого пальца, шатуна, соединенного верхней головкой с поршнем и нижней головкой с коленчатым валом, маховика, закрепленного на заднем конце коленчатого вала, и картера. Поршень перемещается в цилиндре прямолинейно вниз и вверх. Коленчатый вал вращается в подшипниках, установленных в картере, отлитом за одно целое с цилиндром. Снизу двигатель закрыт поддоном, используемым как резервуар для масла.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Верхнее крайнее положение поршня в цилиндре называется верхней мертвой точкой (в. м. т.), нижнее положение — нижней мертвой точкой (н. м. т.). Расстояние, проходимое поршнем от одной до другой мертвой точки, называется ходом поршняS.

Перемещение поршня от одной мертвой точки до другой вызывает поворот коленчатого вала на половину оборота.

Если диаметр цилиндра и ход поршня выразить в дециметрах, то рабочий объем цилиндра получим в кубических дециметрах или литрах.

Рабочий объем всех цилиндров многоцилиндрового двигателя называют литражом. Его подсчитывают умножением рабочего объема одного цилиндра Vf, на число цилиндров двигателя.

Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем смеси или воздуха, находящихся в цилиндре, при перемещении поршня от н. м. т. к в. м. т.

В карбюраторных двигателях степень сжатия изменяется от 6,5 до 9,5, в дизелях — от 14 до 21.

Газораспределительный механизм обеспечивает своевременное заполнение цилиндра горючей смесью (или воздухом) и удаление продуктов сгорания. Этот механизм (рис. 1) состоит из впускного и выпускного клапанов, пружин, направляющих втулок клапанов, толкателей, распределительного вала, установленного в подшипниках картера, и шестерен, приводящих вал во вращение от коленчатого вала.

Система охлаждения, имеющая водяной насос, служит для отвода тепла от стенок цилиндра и головки, сильно нагревающихся при сгорании горючей смеси в цилиндре двигателя.

Система смазки, включающая масляный насос и фильтры для очистки масла, обеспечивает смазку трущихся деталей двигателя, а также частичное их охлаждение.

Система питания предназначена для приготовления горючей смеси, подачи ее в цилиндр двигателя и удаления продуктов сгорания. В карбюраторном двигателе для приготовления смеси служит карбюратор. Кроме карбюратора, в систему питания входят топливный бак, топливный насос, фильтры для очистки воздуха и топлива, впускной и выпускной трубопроводы, глушитель шума выпуска.

Система зажигания необходима для воспламенения горючей смеси в цилиндре двигателя. Она включает источник электрической энергии, катушку зажигания, прерыватель тока низкого напряжения, провода и свечу, зажигания, электрическая искра от которой воспламеняет горючую смесь.

Общее устройство и рабочий цикл одноцилиндрового бензинового двигателя

Рассмотрим принцип работы простейше­го одноцилиндрового бензинового двигате­ля (рис. 2.3). Такой двигатель состоит из цилиндра, к которому прикручена съемная головка. В цилиндре находится поршень. Он име­ет форму цилиндрического стакана, состо­ящего из головки и юбки (см. рис. 2.3 и 2.4).

Читайте также: Замена заглушки блока цилиндров нексия 8кл

Рис. 2.3. Принцип работы одноцилиндро­вого бензинового двигателя: 1 – коленчатый вал; 2 – шатун; 3 – цилиндр; 4 – поршень; 5 – герметизирующая прокладка; 6 – голо­вка цилиндра; 7 – выпускной клапан; 8 – свеча зажи­гания; 9 – впускной клапан; 10 – компрессионные кольца; 11 – маслосъемное кольцо; 12 – маховик; 13 – картер двигателя

Рис. 2.4. Поршень и коленчатый вал: 1 – юбка поршня; 2 – палец и его стопорное кольцо; 3 – головка поршня; 4 – компрессионные кольца; 5 – маслосъемное кольцо; 6 – шатун; 7 – коленча­тый вал; 8 – подшипники скольжения; 9 – криво­шип коленчатого вала

На поршне есть канавки, в которых установлены поршневые кольца Их зада­ча – обеспечить герметичность пространст­ва над поршнем, недав возможности газам, образующимся при работе двигателя, про­рваться под поршень, а также не допус­тить попадания масла, смазывающего вну­треннюю поверхность цилиндра, в прост­ранство над поршнем. Эти кольца играют роль уплотнителей, причем те из них, ко­торые не пропускают газы, назвали ком­прессионными, а оберегающие от мас­ла – маслосъемными.

Цилиндр необходимо заправить топлив­ной смесью бензина с воздухом, приготов­ленной карбюратором или инжектором, сжать ее поршнем и поджечь, а она, сго­рая и расширяясь, заставит поршень дви­гаться вниз. Так тепловая энергия топли­ва превратится в механическую.

Теперь необходимо преобразовать пере­мещение поршня во вращение вала. Для этого использовали следующее механичес­кое приспособление: поршень с помощью пальца и шатуна шарнирно соединили с кривошипом коленчатого вала, который вращается на подшипниках, установлен­ных в картере двигателя (см. рис. 2.4).

В результате перемещение поршня в ци­линдре сверху вниз и обратно легко пре­образуется во вращение вала (см. рис. 2.3).

Верхней мертвой точкой, сокращенно ВМТ, называют самое верхнее положение поршня в цилиндре (т.е. то место, где поршень перестает двигаться вверх и на­чинает движение вниз) (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Ход поршня от ВМТ до НМТ

Самое нижнее положение поршня в ци­линдре (т.е. то место, где поршень пере­стает двигаться вниз и начинает движе­ние вверх) называют нижней мертвой точкой, сокращенно НМТ (см. рис. 2.5).

Расстояние между крайними положени­ями поршня (от ВМТ до НМТ) называет­ся ходом поршня (см. рис. 2.5).

При перемещении поршня сверху вниз (от ВМТ до НМТ) объем над ним изменя­ется от минимального до максимального. Минимальный объем в цилиндре над пор­шнем при его положении в ВМТ называ­ется камерой сгорания (см. рис. 2.5).

Объем, освобождаемый в цилиндре пор­шнем при его перемещении от ВМТ до НМТ, называют рабочим объемом ци­линдра -Vр (см. рис. 2,5). Рабочий объем всех цилиндров двигате­ля, выраженный в литрах, называется ли­тражом двигателя.

Полным объемом цилиндра называется сумма его рабочего объема и объема ка­меры сгорания. Этот объем заключен над поршнем при его положении в НМТ.

Важной характеристикой двигателя яв­ляется его степень сжатия. Она опреде­ляется как отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается поступившая в цилиндр смесь при перемещении поршня снизу вверх (от НМТ к ВМТ). У бензиновых двигателей степень сжатия находится в пределах 6-14, у дизельных – 14-24. Степень сжатия во многом определяет мощность двигателя и его экономичность, существенно влияет на токсич­ность отработавших газов.

Читайте также: Ремкомплект главного цилиндра сцепления 5320 1602509

Мощность двигателя измеряется в кило­ваттах либо в лошадиных силах (1 л.с. примерно равна 0,735 кВт).

Работа двигателя внутреннего сгорания основана на использовании силы давле­ния газов, образующихся при сгорании в цилиндре смеси топлива и воздуха. Как уже говорилось, в бензиновых и газо­вых двигателях смесь воспламеняется от свечи зажигания (см. рис. 2.3), в дизе­лях – от сжатия.

Совокупность последовательных процес­сов, периодически повторяющихся в каж­дом цилиндре двигателя и обеспечиваю­щих его непрерывную работу, называется рабочим циклом.

Рабочий цикл четырехтактного двига­теля состоит из четырех тактов, каждый из которых происходит за один ход поршня (от ВМТ к НМТ или наоборот) или за пол-оборота коленчатого вала. Полный рабочий цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала.

При работе одноцилиндрового двигате­ля его коленчатый вал вращается нерав­номерно, он резко ускоряется в момент сгорания горючей смеси, а все остальное время замедляется. Для повышения рав­номерности вращения на валу коленчато­го вала, выходящего наружу из корпуса двигателя, закрепляют массивный диск (маховик) – рис. 2.6. Когда двигатель ра­ботает, вал с маховиком вращаются.

Рис. 2.6. Расположение маховика коленча­того вала: 1 – коленчатый вал; 2 – маховик

Теперь поговорим немного подробнее о работе такого двигателя.

Итак, первая задача – поместить внутрь цилиндра (в пространство над поршнем) топливовоздушную смесь, которую, как вы помните, приготовил карбюратор или инжектор. Это действие называют тактом впуска (первый такт). На рис. 2.7-2.10 по­ казан принцип работы инжекторного дви­гателя. Заполнение цилиндра двигателя топливовоздушной смесью очень похоже на заполнение шприца лекарством (см. рис. 2.7):

Рис. 2.7. Такт впуска

поршень из верхнего положения­ движется в нижнее. Но в шприце лекар­ство набирается, а затем выпускается че­рез один и тот же канал (иглу). В двига­теле же горючая смесь впускается через один канал, а продукты ее сгорания – че­рез другой, т.е. к цилиндру двигателя подведены сразу два канала: впускной и выпускной. Непосредственно перед вхо­дом в цилиндр в этих каналах установле­ны клапаны. Их принцип действия очень прост: представьте себе гвоздь с большой круглой шляпкой, перевернутый «вверх ногами» (шляпкой вниз). Эта круглая шляпка закрывает вход из канала в ци­линдр. При этом она прижимается к кромке канала мощной пружиной и, как пробкой, закупоривает его (см. рис. 2.16). Если нажать на клапан (тот са­мый «гвоздь»), преодолев сопротивление пружины, то вход в цилиндр из канала будет открыт (см. рис. 2.15).

Теперь, познакомившись с принципом работы клапанов, вернемся к первому такту работы двигателя.

Принцип устройства одноцилиндрового двигателя

Рассмотрим принцип работы одноцилиндрового двигателя. Основой любого ДВС является корпус, называемый блоком. В блоке размещаются цилиндр и коленчатый вал.

Внутри цилиндра 2 (рис. 2.3) расположен поршень 3, соединенный через шатун 6 с коленчатым валом 7. При перемещении поршня в цилиндре вверх и вниз, его прямолинейное движение преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. На конце вала закреплен маховик 8, необходимый для равномерности вращения вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой, в которой находятся впускной 13 и выпускной клапаны, закрывающие каналы подачи топлива и выпуска отработанных газов.

Читайте также: Формула расчета полого цилиндра

Рис. 2.4. Схема работы одноцилиндрового бензинового двигателя внутреннего сгорания: 1 – головка цилиндра; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – поршневые кольца; 5 – поршневой палец; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал; 8 – маховик; 9 – кривошип; 10 – распределительный вал; 11 – кулачок распределительного вала; 12 – рычаг; 13 – впускной клапан; 14 – свеча зажигания

Перемещение поршня ограничено 2 крайними положениями: верхней мертвой точкой (ВМТ), когда кривошип занимает верхнее, и нижней мертвой точкой (НМТ), когда кривошип находится в нижнем положении. Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается инерцией маховика 8.

Основные параметры двигателя:

Ходом поршня S называется расстояние, проходимое поршнем между мертвыми точками.

Объем, освобождаемый поршнем при движении от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра, обозначается V р.

Объем, образующийся над поршнем, находящимся в ВМТ, называется объемом камеры сгорания, обозначается V с.

Объем пространства на поршнем, находящимся в НМТ, называется полным объемом цилиндра, обозначается V п:

V п = V р + V с,

V п измеряется в литрах и называется литражом двигателя.

Рис. 2.5. Основные параметры двигателя

Степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания:

У карбюраторных двигателей степень сжатия – 6…10 У дизельных — 14…30

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу двигатель совершает в единицу времени. Мощность измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с), при этом одна лошадиная сила приблизительно равна 0,74 кВт.

Мощность, развиваемая газами в цилиндрах двигателя при сгорании топлива, называется индикаторной (расчетной),снимаемая с коленчатого вала – эффективной. Эффективная мощность на 15-25% меньше расчетной, из-за потерь на трение в двигателе.

Такт – процесс, происходящий в цилиндре двигателя за 1 ход поршня.

Совокупность тактов, повторяющихся в строгой последовательности и с определенной периодичностью, называют рабочим циклом.

Рабочий цикл карбюраторного ДВС:

Рис. 2.6. Рабочий цикл карбюраторного двигателя

Первый такт, впуск (рис. 2.6, а). Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает из карбюратора в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается. В конце такта температура 80-120° при низком давлении.

Второй такт, сжатие (рис. 2.6, б). Поршень идет вверх, оба клапана закрыты, топливная смесь сжимается. Когда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой точки, свеча воспламеняет топливо, сжатое поршнем. Температура 300-400°, давление резко возрастает.

Третий такт, рабочий ход (расширение) (рис. 2.6, в).После воспламенения горючего оно сгорает, горячие газы быстро расширяются, толкая поршень вниз, который поворачивает коленчатый вал. Оба клапаны при этом закрыты. Температура повышается до 2000 — 2500°

Четвертый такт, выпуск (рис. 2.6, г). По инерции коленвал продолжает свое вращение, поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. При достижении поршнем верхней мертвой точки выпускной клапан закрывается.

Дата добавления: 2019-09-13 ; просмотров: 560 ; Мы поможем в написании вашей работы!