Учебный вопрос №2: Общее устройство и технические характеристики двигателей.

К двигателям, используемым на армейских машинах, предъявляются следующие требования:

— высокие мощностные показатели, обеспечивающие движение машин в трудных дорожных условиях при полной нагрузке;

— быстрый и безотказный запуск в любых климатических условиях при минимальном времени выхода на номинальные рабочие режимы;

— высокая экономичность, обеспечивающая максимальный запас хода и малый расход топлива;

— легкость управления и автоматизация для снижения утомляемости водителя.

В принципе для армейских машин могут использоваться различные типы двигателей внутреннего сгорания, но до настоящего времени основными силовыми установками армейских машин остаются поршневые ДВС.

Поршневые ДВС состоят из:

КШМ – преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала, обеспечивает вспомогательные ходы поршня. КШМ является основой двигателя.

Механизм газораспределения – предназначен для впуска в цилиндр горючей смеси (карбюраторный двигатель) или воздуха (дизельный двигатель) и выпуска отработавших газов. Привод осуществляется от коленчатого вала двигателя.

Система смазывания – служит для уменьшения трения между деталями, снижения их износа и отвода тепла от трущихся поверхностей.

Система охлаждения – обеспечивает нормальный температурный режим двигателя, при котором он не перегревается и не переохлаждается.

Система питания – служит для подачи отдельно топлива и воздуха в цилиндры дизеля или для приготовления горючей смеси из мелко распыленного топлива и воздуха и подвода ее к цилиндрам карбюраторного двигателя.

Система пуска – служит для пуска двигателя.

Система зажигания – обеспечивает воспламенение рабочей смеси в карбюраторных двигателях.

Основные технические данные различных типов двигателей прведены в таблицах 1 и 2.

Основные технические данные двигателя ЗИЛ-131

Основные технические данные двигателя КамАЗ-740

Продолжение табл. 2

Несмотря на непрерывное развитие в течение всего периода своего существования, современные поршневые двигатели во многих отношениях являются еще недостаточно совершенными и обладают рядом существенных недостатков:

— прерывистостью рабочего процесса;

— наличие сложного КШМ;

— высокие требования к свойствам и качеству топлива;

— низкие динамические качества;

— загрязнение воздушного бассейна вредными продуктами;

Исходя, из выше изложенных недостатков современных поршневых двигателей следует, что они далеко не удовлетворяют тем требованиям, которые предъявляются к ним. Поэтому постоянно ведется работа в направлении дальнейшего совершенствования в создании и развитии новых силовых установок.

Заключение

На данном занятии были рассмотрены классификация, составные части, принцип работы, общее устройство и технические характеристики изучаемых двигателей.

Вопросы для закрепления изученного материала

1. Классификация автомобильных двигателей.

2. Составные части двигателей.

3. Принцип работы четырехтактного карбюраторного двигателя.

4. Принцип работы четырехтактного дизеля.

5. Основные технические характеристики изучаемых двигателей.

Дата добавления: 2016-12-27 ; просмотров: 4066 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Общее устройство двигателя. Основные механизмы

Видео: Общее устройство двигателя. Основные механизмы

Двигатель внутреннего сгорания — это тепловой двигатель, преобразующий тепловую энергию топлива в механическую работу. В двигателе внутреннего сгорания топливо подается непосредственно внутрь цилиндра, где оно воспламеняется и сгорает, образуя газы, давление которых приводит в движение поршень двигателя.

Для нормальной работы двигателя в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у карбюраторных двигателей) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Для уменьшения затрат работы на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться. Все двигатели, устанавливаемые на автомобили, состоят из следующих механизмов и систем.

Основные механизмы двигателя

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Механизм газораспределения (ГРМ) управляет работой клапанов, что позволяет в определенных положениях поршня впускать воздух или горючую смесь в цилиндры, сжимать их до определенного давления и удалять оттуда отработавшие газы.

Основные системы двигателя

Система питания служит для подачи очищенного топлива и воздуха в цилиндры, а также для отвода продуктов сгорания из цилиндров.

Система питания дизеля обеспечивает подачу дозированных порций топлива в определенный момент в распыленном состоянии в цилиндры двигателя.

Система питания карбюраторного двигателя предназначена для приготовления горючей смеси в карбюраторе.

Система зажигания рабочей смеси в цилиндрах установлена в карбюраторных двигателях. Она служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя в определенный момент.

Смазочная система необходима для непрерывной подачи масла к трущимся деталям и отвода теплоты от них.

Система охлаждения предохраняет стенки камеры сгорания от перегрева и поддерживает в цилиндрах нормальный тепловой режим.

Расположение составных частей различных систем двигателей показано на рисунке.

Рис. Составные части разных систем двигателей: а — карбюраторный двигатель ЗИЛ-508: I — вид справа; II — вид слева; 1 и 15 — масляный и топливный насосы; 2 — выпускной коллектор; 3 — искровая свеча зажигания; 4 и 5 — масляный и воздушный фильтры; 6 — компрессор; 7 — генератор; 8 — карбюратор; 9 — распределитель зажигания; 10 — трубка масломерного щупа; 11 — стартер; 12 — насос гидроусилителя рулевого управления; 13 — бачок насоса гидроусилителя; 14 — вентилятор; 16 — фильтр вентиляции картера; б — дизель Д-245 (вид справа): 1 — турбокомпрессор; 2 — маслоналивная труба; 3 — маслоналивная горловина; 4 — компрессор; 5 — генератор; 6 — поддон картера; 7 — шпилька-фиксатор момента подачи топлива; 8 — выпускной трубопровод; 9 — центробежный маслоочиститель; 10 — маслоизмерительный щуп

Общее устройство двигателя

УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

Тема № 2. Общее устройство и работа двигателя

Занятие № 2.1. Назначение, устройство и принцип работы бензинового и дизельного двигателей.

по подготовке специалистов по ВУС-837 «водители транспортных средств категории «С»

Тема № 2. Общее устройство и работа двигателя(СЛАЙД № 1)

Занятие № 2.1 Назначение, устройство и принцип работы бензинового и

Дизельного двигателей

Учебные вопросы (СЛАЙД № 2)

1. Общее устройство двигателя.
2. Принцип работы бензинового и дизельного двигателей.
3. Рабочие циклы двигателей внутреннего сгорания.
4. Параметры двигателя (ход поршня, объем камеры сгорания, степень сжатия, рабочий и полный объемы цилиндра, рабочий объем двигателя и другие).

Место проведения: аудитория.

Вид занятия: лекция.

Методические указания.

Обосновывать обучаемым важность рассматриваемого учебного вопроса. Основные положения давать под запись в конспект.

Приводить конкретные примеры из опыта эксплуатации автомобилей.

Обратить внимание на правильность ведения конспектов.

Учебный материал излагать с использованием кадров в Microsoft PowerPoint, схем и плакатов.

Поддерживать связь с аудиторией.

Контроль качества усвоения учебного материал производить кратким опросом по изложенному материалу.

Подводить итог рассмотренного вопроса и приступать к изложению следующего учебного вопроса.

Сделать выводы по материалу занятия, подвести итог занятия, ответить на вопросы обучаемых. Дать задание на самостоятельную работу.

Введение

Успех в современной боевой операции невозможен без использования колесных и гусеничных машин, которые перевозят личный состав подразделений, боеприпасы, горючее и другое военно-техническое имущество, служат транспортными средствами для образцов вооружения.

Современные отечественные автомобили имеют хорошие эксплуатационные качества — это, прежде всего, высокая проходимость, большой запас хода, высокая надежность при эксплуатации. Вместе с тем армейские автомобили характеризуются сложностью конструкции. Вы, как будущие военные водители должны иметь глубокие знания по конструкции автомобилей, уметь проводить в войсках их техническое обслуживание и ремонт, выполняя обязанности военного водителя.

На современных автомобилях применяются в основном двигатели внутреннего сгорания. В зависимости от способа образования горючей смеси вида применяемого топлива двигатели внутреннего сгорания бывают с внешним и внутренним смесеобразованием.

К двигателям с внешним смесеобразованием относятся карбюраторные, работающие на легкоиспаряющемся топливе-бензине, и газовые, работающие на сжатом или сжиженном газе. К двигателям с внутренним смесеобразованием относятся дизельные, работающие на трудноиспаряющемся дизельном топливе. В карбюраторных и газосмесительных двигателях горючая смесь приготовляется вне цилиндров двигателя в специальных приборах — карбюраторе или смесителе — и воспламеняется в цилиндре электрической искрой. В дизельных двигателях смесь образуется внутри цилиндров и воспламеняется от соприкосновения распыленного топлива со сжатым воздухом.

Работа двигателя внутреннего сгорания основана на свойстве газов расширяется при нагревании. Если горючую смесь поместить в замкнутую полость и зажечь, то в результате нагрева образующихся газов давление будет повышаться тем больше, чем выше температура газов.

В настоящей лекции рассматривается теория рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания, применяющихся на современных транспортных средствах и средствах подвижности вооружения. Знание процессов, происходящих в двигателе внутреннего сгорания позволит качественно оценить эти процессы и получить отчетливое представление о тех путях, по которым можно улучшить экономические показатели двигателя при эксплуатации. Кроме того, знание этого материала позволит более качественно усвоить последующие темы программы.

Учебный вопрос № 1.

Общее устройство двигателя

На военной автомобильной технике устанавливаются двигатели внутреннего сгорания. Процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращение ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах этих двигателей.

Двигатели внутреннего сгорания классифицируют (СЛАЙД № 4):

— по способу воспламенения рабочей смеси – на двигатели с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрической искры и двигатели с самовоспламенением (дизели);

— по способу смесеобразования – на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные, с впрыскиванием топлива во впускной коллектор), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели и двигатели с принудительным воспламенением и впрыскиванием топлива в цилиндр), у которых смесеобразование происходит внутри цилиндров;

— по способу организации рабочего цикла – на четырех- и двухтактные (СЛАЙД № 5);

— по числу цилиндров – на одно-, двух- и многоцилиндровые;

— по расположению цилиндров – на двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд, на V-образные двигатели с различным углом развала, в том числе под углом 180°, которые называются оппозитными;

— по виду применяемого топлива – на двигатели, использующие бензин, газ, дизельное и другие виды топлив (многотопливные).

Двигатели внутреннего сгорания состоят из механизмов и систем, общее устройство и принцип работы которых целесообразно рассмотреть на примере четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя (рис.1, 2).

Рис. 1. Четырехтактный одноцилиндровый дизельный двигатель (СЛАЙД № 6)

Основными частями такого двигателя являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также система питания, смазочная система и система охлаждения (рис. 3, СЛАЙД № 7).

Рис. 2 . Одноцилиндровый дизельный двигатель (СЛАЙД № 8):

1 – шестерни привода кулачкового вала; 2 – кулачковый вал; 3 – толкатели; 4 – штанги; 5 – поршень; 6 – головка цилиндра; 7 – глушитель; 8 – коромысла; 9 – пружины клапанов; 10 – воздушный фильтр; 11 – впускной клапан; 12 – форсунка; 13 – выпускной клапан; 14 – поршневые кольца; 15 – рубашка охлаждения; 16 – палец; 17 – цилиндр; 18 – шатун; 19 – маховик; 20 – картер; 21 – коленчатый вал; 22 – смазочная ёмкость

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (рис. 4).

Рис. 3 . Основные механизмы двигателя (СЛАЙД № 9)

Рис. 4. Кривошипно-шатунный механизм (СЛАЙД № 10)

Состоит из цилиндра, головки, 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. Коленчатый вал вращается в подшипниках скольжения, расположенных в картере. Смазочная ёмкость картера используется как резервуар для масла.

Газораспределительный механизм обеспечивает своевременный впуск горючей смеси или воздуха (дизель) в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Этот механизм приводится в действие от коленчатого вала через шестеренчатую, цепную или клиноременную передачи. При этом распределительный вал, воздействуя на толкатели, штанги и коромысла, открывает впускной или выпускной клапаны, закрытие которых происходит под действием пружин.

Система питания предназначена для хранения, очистки и подачи топлива в цилиндры, а также очистки и подачи воздуха и отвода продуктов сгорания (рис. 5).

Рис. 5. Системы питания (СЛАЙД № 11)

При помощи насоса в дизелях топливо из топливного бака подается в топливный насос высокого давления, который в определенный момент времени необходимое количество топлива, под высоким давлением через форсунку подает в цилиндр двигателя, где топливо смешивается с горячим воздухом, образуя горючую смесь, которая затем самовоспламеняется и сгорает. В систему питания также входят фильтры для очистки воздуха и топлива, выпускной газопровод с глушителем шума выпуска.

Смазочная система обеспечивает подачу масла для смазки взаимодействующих деталей и отвод продуктов износа (рис. 6, 7). Состоит из насоса, маслоподводящих каналов, фильтров для очистки масла и радиатора для его охлаждения.

Рис. 6. Система смазки автомобиля Камаз (СЛАЙД № 12)

Рис. 7. Система смазки автомобиля Урал (СЛАЙД № 13)

Система охлаждения бывает жидкостная или воздушная (рис. 8, 9). Жидкостная система охлаждения состоит из рубашки-полости, внутри которой циркулирует охлаждающая жидкость, жидкостного насоса, термостата, вентилятора и радиатора.

При воздушной системе охлаждения заданный температурный режим достигается охлаждением ребер, имеющихся на цилиндре и его головке, потоком воздуха, который создается мощным вентилятором.

Рис. 8. Система охлаждения автомобиля Камаз (СЛАЙД № 14)

Рис. 9. Система охлаждения автомобиля Урал (СЛАЙД № 15)

Системы зажигания у дизельных двигателей нет.

Системы зажигания у двигателей с принудительным воспламенением (карбюраторных) предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.

Система зажигания состоит из источника электрической энергии (аккумуляторная батарея, генератор), приборов, преобразующих ток низкого напряжения в ток высокого напряжения, соединительных проводов и свечей зажигания, электрическая искра которых воспламеняет рабочую смесь (рис. 10, 11).

Рис. 10. Элементы системы зажигания карбюраторного двигателя (СЛАЙД № 16)

Рис. 11. Пример транзисторной системы зажигания (СЛАЙД № 17)