Загальний пристрій двигуна внутрішнього згоряння - студопедія
Індикаторна діаграма чотиритактного карбюраторного двигуна:
1 - початок такту стиснення; 2 - момент запалювання суміші; 3 - кінець, такту стиснення; 4 - точка максимального тиску газів; 5 - початок відкриття випускного клапана; 6 - кінець розширення газоз; 7 - кінець такту випуску;
Vа-повний обсяг циліндра; Vh - робочий об'єм циліндра; Vc - об'єм камери згоряння; S - хід поршня
Індикаторна діаграма двотактного карбюраторного двигуна з прямоточною продувкою:
1 - початок такту стиснення; 2 - момент закриття продувних отворів; 3 - момент закриття випускних клапанів; 4 - момент упорскування палива. 5 - початок горіння; 6 - точка максимального тиску газів; 7 - початок відкриття випускних клапанів; 8 - момент відкриття продувних отворів
1. Геометричною ступенем стиснення називають відношення повного обсягу циліндра до об'єму камери згоряння.
Дійсна ступінь стиснення - це відношення обсягу циліндра на початку стиснення до обсягу камери згоряння.
У бензинових двигунах ступінь стиснення обмежується областю детонаційного згоряння.
У дизельних двигунах нижня межа обмеження ступеня стиснення задається труднощами з пуском мотора взимку, а верхній обмежується міцністю деталей: зі збільшенням ступеня стиснення зростає і граничний тиск в камері згоряння.
2. Головні та принципові відмінності полягають в способі освіти і займання паливо-повітряної суміші. В карбюраторних і звичайних інжекторних двигунах приготування суміші відбувається не в циліндрі, а у впускному тракті. У бензинових двигунах з безпосереднім уприскуванням суміш утворюється так само як і в дізелях- безпосередньо в циліндрі. У бензиновому моторі паливо-повітряна суміш в циліндрі запалюється в потрібний момент від іскрового розряду. У дизелі ж паливо запалюється немає від іскри, а внаслідок високої температури повітря в циліндрі.
3. Середня, максимальна температури вище в дизельному двигуні через більшому ступені стиснення, яка може досягати 700-900 ° С
4. Механічний наддув дозволяє легко підняти потужність двигуна. Основним елементом у такій системі є нагнітач, що приводиться безпосередньо від колінчастого вала двигуна. Механічний нагнітач здатний закачувати повітря в циліндри при мінімальних обертах і без затримки, збільшуючи тиску наддуву строго пропорційно оборотам двигуна, що є важливою перевагою подібної схеми. Однак механічний наддув має і суттєвий недолік - він відбирає на свою роботу частина потужності двигуна.
5. Розглянемо роботу двотактного карбюраторного двигуна з кривошипно-камерної продувкою. У цього типу двигунів відсутні клапани, їх роль виконує поршень, який при своєму переміщенні закриває впускні, випускні і продувні вікна. Через ці вікна циліндр в певні моменти повідомляється з впускним і випускним трубопроводами та кривошипно камерою (картер), яка не має безпосереднього сполучення з атмосферою. Циліндр в середній частині має три вікна: впускний, випускний і пневматичні, яке повідомляється клапаном з кривошипно камерою двигуна. Робочий цикл в двигуні здійснюється за два такти:
Стиснення. Поршень переміщається від НМТ до ВМТ, перекриваючи спочатку продувні, а потім випускне вікно. Після закриття поршнем випускного вікна в циліндрі починається стиск раніше надійшла в нього горючої суміші. Одночасно в кривошипно камері внаслідок її герметичності створюється розрядження, під дією якого з карбюратора через відкрите вікно впускний поступає горюча суміш в кривошипну камеру.
Робочий хід. При положенні поршня близько ВМТ стисла робоча суміш запалюється електричною іскрою від свічки, в результаті чого температура і тиск газів різко зростають. Під дією теплового розширення газів поршень переміщується до НМТ, при цьому розширюються гази здійснюють корисну роботу. Одночасно опускається поршень закриває впускний вікно і стискає що знаходиться в кривошипно камері горючу суміш. Коли поршень дійде до випускного вікна, воно відкривається і починається випуск відпрацьованих газів в атмосферу, тиск в циліндрі знижується. При подальшому переміщенні поршень відкриває продувні вікно і стиснута в кривошипно камері горюча суміш перетікає по каналу, заповнюючи циліндр і здійснюючи продування його від залишків відпрацьованих газів.
6. У карбюраторному чотиритактному одноциліндровий двигун робочий цикл відбувається наступним чином:
1. Такт впуску У міру того, як колінчастий вал двигуна робить перший
напівоберт, поршень переміщається від ВМТ до НМТ, впускний клапан відкритий, випускний клапан закритий. У циліндрі створюється розрядження 0.07 - 0.095 МПа, внаслідок чого свіжий заряд горючої суміші, що складається з парів бензину і повітря, засмоктується через впускний газопровід в циліндр і, змішуючись із залишковими відпрацьованими газами, утворює робочу суміш.
2. Такт стиску. Після заповнення циліндра горючою сумішшю при подальшому обертанні колінчастого вала (другий півоберт) поршень переміщується від НМТ до ВМТ при закритих клапанах. У міру зменшення обсягу температура і тиск робочої суміші підвищуються.
3. Такт розширення або робочий хід. В кінці такту стиснення робоча суміш
запалюється від електричної іскри і швидко згоряє, внаслідок чого
температура і тиск утворюються газів різко зростає, поршень при цьому переміщується від ВМТ до НМТ.В процесі такту розширення шарнірно пов'язаний з поршнем шатун здійснює складний рух і через кривошип приводить в обертання колінчастий вал. При розширенні гази здійснюють корисну роботу, тому хід поршня при третьому півоберту колінчастого вала називають робочим ходом. В кінці робочого ходу поршня, при знаходженні його близько НМТ відкривається випускний клапан, тиск в циліндрі знижується до 0.3 -0.75 МПа, а температура до 950 - 1200 С.
4. Такт випуску. При четвертому півоберту колінчастого вала поршень
переміщається від НМТ до ВМТ. При цьому випускний клапан відкритий, і продукти згоряння виштовхуються з циліндра в атмосферу через випускний газопровід.
Які конструктивні відмінності між автомобільним і тракторним двигуном?
7. Конструктивно ніяких відмінностей єдино тракторні розраховані на їх тягу за рахунок збільшення ходу поршня, а на автомобілі потрібна сила за рахунок обороту короткого ходу поршня. ось і все відмінності.
8. У цілому дизельний мотор економічніший з двох причин: по-перше, ДТ дешевше бензину, ну, а по-друге, дизельний мотор, споживає менше палива. При виборі типу двигуна необхідно враховувати, що Вам більше подобається в автомобілі. В основному для старих авто розклад такий: якщо Ви цінуєте більше динамічність руху, то вибирайте бензин, якщо Вам потрібна тяга, то беріть дизель. Для нових же автомобілів різниця не така відчутна. Але в будь-якому випадку, все-таки дизельні мотори програють бензинових двигунів в потужності. Різниця при цьому лише частково компенсується за рахунок рівної тяги движка практично на будь-яких оборотах, а максимальний обертовий момент у дизеля розвивається вже на 2-х - 3-х тисячах оборотів. Тому можна стверджувати, що дизель краще використовувати для їзди на малих / середніх швидкостях. При цьому його не рекомендується "вичавлювати" до максимуму, тому що це призведе до швидшого зносу двигуна. Дизельний мотор більш довговічний і надійний у використанні, але він обходиться дорожче в обслуговуванні і деталях. Велика довговічність обумовлена з міцнішою порівняно з бензиновим мотором конструкцією блоку циліндрів і клонували, також чималу роль при цьому відіграє той факт, що саме ДТ виступає в якості мастильного матеріалу, що дозволяє охороняти вузли від ізноса.Однім з серйозних недоліків для власників автомобіля з дизельним мотором, що проживає на території України є та обставина, що більшість машин розраховані на роботу на євро паливі (євро 3, 4), а не на нашому пальному (євро 0). В результаті, підвищується знос двигунів.
9. При спалюванні палива дуже важливо правильно регулювати надходження повітря в топку котла.
Якщо повітря в топку котла буде надходити мало, то кисню не вистачатиме для повного згоряння палива, і частина горючих газів, що утворюються в топці котла (наприклад, окис вуглецю СО), і незгорілі частки вугілля будуть нестися з продуктами горіння в димову трубу. Неповноту згоряння палива можна помітити по появи чорного диму з димаря. Очевидно, що таке спалювання викликає зайву витрату палива.
Щоб забезпечити повне згорання кускового палива, практично доводиться подавати повітря в топку в кілька разів більше, ніж потрібно за розрахунком (наприклад, в півтора рази). Але надмірний надлишок повітря в топці котла неприпустимий, так як багато тепла при цьому витрачається на нагрівання зайвого повітря перед його подачею в топку котла, а також багато тепла несеться в димову трубу.
Справжнє кількість повітря, необхідне для повного згоряння 1 кг палива, має бути трохи більшим тео-ського, так як при практичному спалюванні палива не всі кількість теоретично необхідного повітря використовується для горіння палива; частина його не бере участі в реакції горіння в результаті НЕ-достатнього перемішування повітря з паливом, а також через те, що повітря не встигає вступити в зіткнення з вуглецем палива і йде в газоходи котла у вільному стані. Тому відношення кількості повітря, дійсно подається в топку котла, до теоретично необхідного називають коефіцієнтом надлишку повітря в топці
де Vв д - дійсний об'єм повітря, поданого в топку котла на 1 кг палива,
Vв ° - теоретичний об'єм повітря,
Коефіцієнт надлишку повітря залежить від виду палива, що спалюється топ-лива, способу його спалювання, конструкції топки котла і приймається на підставі досвідчених даних.
10. За що застосовується паливу, По системі охолодження, За кількістю робочих тактів, По розташуванню клапанного механізму, За кількістю циліндрів, По конструктивному розташуванню циліндрів.
11. P = F Х v
F - сила, v - швидкість.
F-постійно діюча сила, R-плече плече до якого вона прикладена під кутом 90 °.
13. Порядок роботи циліндрів вибирають виходячи з того, що чергові робочі ходи повинен слідувати в найбільш віддалених циліндрах, для перешкоди випадкового змішування впускних і випускних газів.