Схема двигателя: Принцип работы и устройство двигателя

Содержание

Устройство двигателя

Кла́пан — это устройство, предназначенное для открытия, закрытия, а также регулирования потока горючей смеси, которая попадает в цилиндры двигателя и выпуска отработавших газов.

Для нормальной работы четырехтактного двигателя требуется, как минимум, по два клапана на каждый цилиндр — впускной клапан и выпускной клапан. В данный момент широкое распространение получили клапаны тарельчатого типа со стержнем. Для качественного наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается немного больше, чем у выпускного.

 

Из чего изготавливают клапана

Седла клапанов изготавливаются из чугуна или стали, затем запрессовываются в головку блока цилиндров. Клапаны во время работы двигателя подвержены значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому необходимо подбирать специальный сплав для изготовления детали.

Клапана для высокофорсированных двигателей должны хорошо охлаждаться, поэтому в них применяют клапаны с полым стержнем, с наполнением натрия внутри. При достижении рабочей температуры натрий плавится и начинает перетекать от тарелки клапана, к стержню равномерно распределяя тепло. Для равномерности теплопередачи и уменьшения нагара на фасках клапана применяют механизмы вращения клапана.

 

Виды ГРМ


Существуют следующие виды газораспределительных механизмов: нижнеклапанный ГРМ и верхнеклапанный ГРМ. Сегодня, на современных автомобилях, используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров.

Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью клапанной пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость (оптимальную, чтобы не увеличивать ударную нагрузку на седло клапана) для гарантированного закрытия клапана во время работы.

Чтобы снизить потери на трение в ГРМ применяют ролики, которые установлены на рычагах и толкателях привода клапанов. Применение роликов в клапанном механизме заменяет трение скольжения, на трение качение, что значительно уменьшает потери на привод клапанов.

При открытии впускного клапана проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) наполняя цилиндр двигателя. Чем больше площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, что приводит к повышению выходных показателей цилиндра при рабочем ходе. Для улучшения очистки цилиндров от продуктов сгорания увеличивают диаметр тарелки выпускного клапана. Правда, размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Многое также зависит от регулировки клапанов. 

Применение четырех клапанов на цилиндр началось еще в 1912 г. на двигателе автомобиля PeugeotGranPrix. Широкое использование такой схемы в серийном производстве легковых автомобилях началось только в конце 1970-х гг. Сегодня ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей.

Mercedes выпускает двигатели, которые имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).

Существует практика использования даже 5 клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). Такой технологией практикует автомобильная группа Volksvagen-Audi, но при этом значительно усложняется привод клапанного механизма.

Устройство двигателя внутреннего сгорания — картинки,видео,анимации

Устройство двигателя внутреннего сгорания

В этой статье поговорим об устройстве двигателя внутреннего сгорания узнаем принцип его работы. Рассмотрим его в разрезе. Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён уже очень давно, но он до сих пор пользуется огромной популярностью. Правда за большое количество времени конструкция двигателя внутреннего сгорания претерпела различные изменения.

Усилия инженеров постоянно направлены на облегчения веса двигателя, улучшения экономичности, увеличение мощности, а также уменьшения выброса вредных веществ.

Двигатели бывают бензиновые и дизельные. Также встречаются роторные и газотурбинные двигатели которые используются намного реже. О них мы поговорим в других статьях.

По расположению цилиндров двс бывают рядные,V- образные и опозитные. По количеству цилиндров 2,4,6,8,10,12,16. Встречаются и 5 цилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

У каждой компоновки есть свои преимущества например рядный 6-ти цилиндровый двигатель это хорошо сбалансированный , но склонен к перегреву мотор. У V- образных двигателей другое преимущество они занимают меньше место под капотом, но при этом затрудняют обслуживание из-за ограниченного доступа. Раньше встречались и рядные 8 цилиндровые двигатели вероятней всего их не стало из-за сильной склонности к перегреву и они занимали много места под капотом.

. По типу работы двс бывают двух типов: двух тактные и четырех тактные. Двух тактные двигатели внутреннего сгорания в основном применяются на мотоциклах. В автомобилях практически всегда использовались 4 тактные двигатели.

Устройство двс

Рассмотрим двигатель в разрезе

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов и вспомогательных систем.

1) Блок цилиндров. Блок цилиндров и является главным телом двигателя в котором и происходит работа поршней. Обычно состоит из чугуна и обладает охладительной рубашкой для охлаждения.

2) Механизм ГРМ. Газораспределительный механизм регулирует подачу топливно-воздушной смеси и отвод выхлопных газов. С помощью кулачков распредвала которые воздействуют на пружины клапанов. Клапана открываются либо, закрываются в зависимости от такта двигателя. При открытии впускных клапанов цилиндры наполняются топливно-воздушной смесью. При открытии выпускных клапанов происходит отвод выхлопных газов.

3) Поршневая группа. Благодаря энергии взрыва топливно-воздушной смеси поршень опускается вниз. Через шатун он передает энергию на коленвал. Поршневая группа состоит из: поршня, поршневых колец, поршневого пальца ( который прочно соединяется с шатуном). Благодаря поршневым кольцам. Поршень плотно прилегает к стенкам цилиндров. Более подробно про устройство поршня можно узнать здесь.

4) КШМ- Кривошипно-шатунный механизм. Благодаря передаче энергии шатуна на коленвал совершается полезная работа.

5) Масляный поддон. В масляном поддоне находится моторное масло которое и используется системой смазки для смазывания подшипников и компонентов двс.

6) Система охлаждения. Благодаря системе охлаждения двигатель внутреннего сгорания поддерживает оптимальную температуру. Система охлаждения состоит из: помпы, радиатора, термостата, патрубков охлаждения , а также охладительной рубашки.

7) Система смазки. Система смазки служит для защиты компонентов двигателя от прежде временного износа. Кроме того благодаря моторному маслу в двигателе внутреннего сгорания происходит охлаждение и защита от коррозии. Система смазки состоит из: масляного насоса, масляного фильтра, масляных магистралей и масляного поддона.

8) Система питания. Система питания обеспечивает своевременную подачу топлива. Различается на 3 вида карбюратор, моновпрыск и инжектор.

Узнать более подробно о том, что лучше карбюратор или инжектор можно перейдя по ссылке.

В карбюраторе топливно-воздушная смесь готовиться в карбюраторе для последующей подачи. Карбюратор обладает механическим топливным насосом.

Моновпрыск это по сути переход от карбюратора к инжектору или промежуточное звено. Благодаря блоку управления на одну единственную форсунку подаётся команда о необходимом количестве топлива.

Инжектор. Инжекторные системы топлива обладают. ЭБУ- электронный блок управления, форсунки, топливная рампа. Благодаря командам ЭБУ на форсунки подаётся сигнал о том какое количество топлива необходимо в данный момент. Про ЭБУ более подробно можно узнать здесь.

На сегодняшний момент это самые распространенные топливные системы. Так как обладают рядом преимуществ. Экономичность, экологичность и лучшая отдача по сравнению с моновпрыском и карбюратором.

Также существует прямой впрыск топлива. Где форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания , не используется часто по причине более сложной конструкции и меньшей надёжности по сравнению с распределительным впрыском. Преимущество такой конструкции в лучшей экономичности и экологичности.

9) Система зажигания. Система зажигания служит для воспламенения топливно-воздушной смеси. Состоит из высоковольтных проводов, катушек зажигания, свеч зажигания. Стартер запускает двигатель внутреннего сгорания. Более подробно о стартере можно узнать перейдя по ссылке.

10) Маховик. Главной задачей маховика является запуск двс с помощью стартера через коленвал.

Принцип работы

Двигатель внутреннего сгорания совершает 4 цикла или такта.

1) Впуск. На этой стадии происходит впуск топливно-воздушной смеси.

2) Сжатие. При сжатии происходит сжатие поршнем топливно-воздушной смеси.

3) Рабочий ход. Поршень под давлением газов отправляется в НМТ( нижнюю мертвую точку). Поршень передает энергию на шатун, затем через шатун передается энергия на коленвал. Таким образом происходит обмен энергии газов на полезную механическую работу.

4) Выпуск. Поршень отправляется вверх. Выпускные клапана открываются, чтобы выпустить продукты распада.

Инновации двигателя внутреннего сгорания

1) Использование в двс лазеров для воспламенения топлива. По сравнению со свечами зажигания у лазеров будет проще настройка угла зажигания и будет большая мощность. Обычные свечи при сильной искре быстро выходят из строя.

2) Технология FreeValve эта технология подразумевает двигатель без распредвалов. Вместо распредвалов клапанами управляют индивидуальные приводы на каждый клапан. Экологичность и экономичность таких двс выше. Технология разработана дочерней компанией Koniesseg и имеет схожее название FreeValve. Технология пока сырая, но уже продемонстрировала ряд преимуществ. Что будет дальше время покажет.

3) Разделение двигателей на холодную и горячую части. Суть технологии в том, что двигатель делится на две части. В холодной будет происходить впуск и сжатие так как эти стадии более эффективно будут происходить в холодной части. Благодаря этой технологии инженеры обещают улучшение производительности на 30-40%. В горячей части будут происходить воспламенение и выхлоп.

А о каких будущих технологиях двигателя внутреннего сгорания Вы слышали обязательно поделитесь этим в комментариях.

как приготовить пирог на сковороделобановский харьков

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.

Двигатель автомобиля

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.

Составные части разных систем двигателей

 

Составные части разных систем двигателей

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

Как работает двигатель автомобиля – «сердечные» дела вашей машины

Прежде, чем рассматривать вопрос, как работает двигатель автомобиля, необходимо хотя бы в общих чертах разбираться в его устройстве. В любом автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания, работа которого основана на преобразовании тепловой энергии в механическую. Заглянем глубже в этот механизм.

Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства

Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится поршень с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.

На фото - цилиндр и поршень двигателя, ecoconceptcars.ru

Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение коленчатого вала.

Фото кривошипно-шатунного механизма, autopride.ru

Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.

Как работает двигатель автомобиля – кратко о сложных процессах

Итак, граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом. Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска.

На фото - перемещение поршня двигателя, izh-motor.ru

Важным параметром у двигателей внутреннего сгорания является степень сжатия, напрямую влияющая на его мощность и экономичность.

Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.

Фото принципа работы двигателя, avtonov.svoi.info

Газы совершают полезную работу, благодаря которой поршень перемещается вниз. Далее через кривошипно-шатунный механизм действие передается на трансмиссию, а затем на автомобильные колеса. Отработанные продукты удаляются из цилиндра через систему выхлопа, а на их место поступает новая порция топлива. Весь процесс, от подачи топлива до вывода отработанных газов, называется рабочим циклом двигателя.

Принцип работы двигателя автомобиля – различия в моделях

Существует несколько основных видов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Расположенные в один ряд, они составляют в целом определенный рабочий объем. Но постепенно некоторые производители отошли от такой технологии изготовления к более компактному варианту.

На фото - двигатель с рядным расположением цилиндров, kvist.ru

Много моделей используют конструкцию V-образного двигателя. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Во многих конструкциях количество цилиндров составляет от 6 до 12 и более. Это позволяет значительно сократить линейный размер двигателя и уменьшить его длину.

Фото V-образного двигателя, mashintop.ru

Таким образом, разнообразие двигателей позволяет успешно их использовать в автомобилях самого разного назначения. Это могут быть стандартные легковые и грузовые машины, а также спортивные авто и внедорожники. В зависимости от типа двигателя вытекают и определенные технические характеристики всей машины.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Принцип работы и устройство двигателя автомобиля. Техническое обслуживание двигателя автомобиля :: SYL.ru

Большинство водителей понятия не имеют, каким является устройство двигателя автомобиля. А знать это необходимо, ведь не зря при обучении во многих автошколах ученикам рассказывают принцип работы ДВС. Иметь представление о работе двигателя должен каждый водитель, ведь эти знания могут пригодиться в дороге.

устройство двигателя автомобиля

Конечно, существуют разные типы и марки двигателей автомобилей, работа которых отличается между собой в мелочах (системы впрыскивания топлива, расположение цилиндров и т. д.). Однако основной принцип для всех типов ДВС остается неизменным.

Устройство ДВС всегда уместно рассматривать на примере работы одного цилиндра. Хотя чаще всего легковые автомобили имеют 4, 6, 8 цилиндров. В любом случае, главная деталь мотора – это цилиндр. В нем располагается поршень, который может двигаться вверх-вниз. При этом существуют 2 границы его передвижения – верхняя и нижняя. Профессионалы их называют ВМТ и НМТ (верхняя и нижняя мертвые точки).

Сам поршень соединен с шатуном, а шатун – с коленчатым валом. При движении поршня вверх-вниз шатун передает нагрузку на коленчатый вал, и тот вращается. Нагрузки от вала передаются на колеса, в результате чего автомобиль начинает движение.

как работает двигатель

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой этого сложного механизма. Делается это с помощью бензина, дизельного топлива или газа. Капля топлива, воспламеняющаяся в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение. Затем поршень по инерции возвращается в верхнюю границу, где снова происходит взрыв бензина и такой цикл повторяется постоянно, пока водитель не заглушит мотор.

Так выглядит устройство двигателя автомобиля. Однако это лишь теория. Давайте рассмотрим более детально циклы работы мотора.

Четырехтактный цикл

Практически все двигатели работают по 4-тактному циклу:

  1. Впуск топлива.
  2. Сжатие топлива.
  3. Сгорание.
  4. Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.

Схема

Ниже на рисунке показана типичная схема устройства двигателя автомобиля (одного цилиндра).

двигатели автомобилей ваз

На этой схеме четко показаны основные элементы:

A – Распределительный вал.

B – Крышка клапанов.

C – Выпускной клапан, через который отводятся газы из камеры сгорания.

D – Выхлопное отверстие.

E – Головка цилиндра.

F – Полость для охлаждающей жидкости. Чаще всего там находится антифриз, который охлаждает нагревающийся корпус мотора.

G – Блок мотора.

H – Маслосборник.

I – Поддон, куда стекает все масло.

J – Свеча зажигания, образующая искру для поджога топливной смеси.

K – Впускной клапан, через который в камеру сгорания попадает топливная смесь.

L – Впускное отверстие.

M – Поршень, который движется вверх-вниз.

N – Шатун, соединенный с поршнем. Это основной элемент, который передает усилие на коленчатый вал и трансформирует линейное движение (вверх-вниз) во вращательное.

O – Подшипник шатуна.

P – Коленчатый вал. Он вращается за счет движения поршня.

Также стоит выделить такой элемент, как поршневые кольца (их еще называют маслосъемными кольцами). Их нет на рисунке, однако они являются важной составляющей системы двигателя автомобиля. Данные кольца огибают поршень и создают максимальное уплотнение между стенками цилиндра и поршня. Они предотвращают попадание топлива в масляный поддон и масла в камеру сгорания. Большинство старых двигателей автомобилей ВАЗ и даже моторы европейских производителей имеют изношенные кольца, которые не создают эффективное уплотнение между поршнем и цилиндром, из-за чего масло может попадать в камеру сгорания. В такой ситуации будет наблюдаться повышенный расход бензина и «жор» масла.

системы двигателя автомобиляЭто основные элементы конструкции, которые имеют место во всех двигателях внутреннего сгорания. На самом деле элементов намного больше, но тонкостей мы касаться не будем.

Как работает двигатель?

Начнем с начального положения поршня – он находится вверху. В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. При этом всего лишь небольшая капля бензина поступает в емкость цилиндра. Это первый такт работы.

Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки, при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, в результате чего топливная смесь сжимается, так как ей в закрытой камере некуда деваться. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

марки двигателей автомобилей

На заключительном этапе деталь достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени, пока водитель не заглушит двигатель.

В результате взрыва бензина поршень движется вниз и толкает коленчатый вал. Тот раскручивается и передает нагрузки на колеса автомобиля. Именно так и выглядит устройство двигателя автомобиля.

техническое обслуживание двигателя автомобиля

Отличие в бензиновых моторах

Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч – элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. То есть на третьем цикле поршень поднимается вверх, сильно сжимает топливную смесь, и та взрывается естественным образом под действием давления.

Альтернатива ДВС

Отметим, что в последнее время на рынке появляются электрокары – автомобили с электрическими двигателями. Там принцип работы мотора совершенно другой, т. к. источником энергии является не бензин, а электричество в аккумуляторных батареях. Но пока что автомобильный рынок принадлежит автомобилям с ДВС, а электрические двигатели не могут похвастаться высокой эффективностью.

Несколько слов в заключение

Такое устройство ДВС является практически совершенным. Но с каждым годом разрабатываются новые технологии, повышающие КПД работы мотора, осуществляется улучшение характеристик бензина. При правильном техническом обслуживании двигателя автомобиля он может работать десятилетиями. Некоторые успешные моторы японских и немецких концернов «пробегают» миллион километров и приходят в негодность исключительно из-за механического устаревания деталей и пар трения. Но многие двигатели даже после миллионного пробега успешно проходят капремонт и продолжают выполнять свое прямое предназначение.

Устройство двигателя внутреннего сгорания — видео, схемы, картинки

Двигатель внутреннего сгорания — это одно из тех изобретений, которые в корне перевернули нашу жизнь — с лошадиных повозок люди смогли пересесть на быстрые и мощные автомобили.

Первые ДВС обладали малой мощностью, а коэффициент полезного действия не доходил даже до десяти процентов, но неутомимые изобретатели — Ленуар, Отто, Даймлер, Майбах, Дизель, Бенц и множество других — привносили что-то новое, благодаря чему имена многих увековечены в названиях известных автомобильных компаний.

ДВС прошли длительный путь развития от коптящих и часто ломающихся примитивных моторов, до сверхсовременных битурбированных двигателей, но принцип их работы остался все тот же — теплота сгорания топлива преобразуется в механическую энергию.

Название «двигатель внутреннего сгорания» используется потому, что топливо сгорает в середине двигателя, а не снаружи, как в двигателях внешнего сгорания — паровых турбинах и паровых машинах.

Благодаря этому ДВС получили множество положительных характеристик:

  • они стали намного легче и экономичнее;
  • стало возможным избавиться от дополнительных агрегатов для передачи энергии сгорания топлива или пара к рабочим частям двигателя;
  • топливо для ДВС обладает заданными параметрами и позволяет получать значительно больше энергии, которую можно преобразовать в полезную работу.

Устройство ДВС

Вне зависимости от того, на каком топливе работает двигатель — бензин, дизель, пропан-бутан или экотопливо на основе растительных масел — главным действующим элементом является поршень, который находится внутри цилиндра. Поршень похож на металлический перевернутый стакан (скорее подойдет сравнение с бокалом для виски — с плоским толстым дном и прямыми стенками), а цилиндр — на небольшой кусок трубы, внутри которой и ходит поршень.

В верхней плоской части поршня имеется камера сгорания — углубление круглой формы, именно в нее попадает топливно воздушная смесь и здесь же детонирует, приводя поршень в движение. Это движение передается на коленчатый вал с помощью шатунов. Шатуны верхней своей частью прикреплены к поршню с помощью поршневого пальца, который просовывается в два отверстия по бокам поршня, а нижней — к шатунной шейке коленчатого вала.

Первые ДВС имели всего один поршень, но и этого было достаточно, чтобы развить мощность в несколько десятков лошадиных сил.

В наше время тоже применяются двигатели с одним поршнем, например пусковые двигатели для тракторов, которые выполняют роль стартера. Однако больше всего распространены 2-х, 3-х, 4-х, 6-и и 8-цилиндровые двигатели, хотя выпускаются двигатели на 16 цилиндров и более.

Поршни и цилиндры находятся в блоке цилиндров. От того, как расположены цилиндры по отношению к друг другу и к другим элементам двигателя, выделяют несколько видов ДВС:

  • рядные — цилиндры расположены в один ряд;
  • V-образные — цилиндры расположены друг против друга под углом, в разрезе напоминают букву «V»;
  • U-образные — два объединенных между собой рядных двигателя;
  • X-образные — ДВС со сдвоенными V-образными блоками;
  • оппозитные — угол между блоками цилиндров составляет 180 градусов;
  • W-образные 12-цилиндровые — три или четыре ряда цилиндров установленные в форме буквы «W»;
  • звездообразные двигатели — применяются в авиации, поршни расположены радиальными лучами вокруг коленчатого вала.

Важным элементом двигателя является коленчатый вал, на который передается возвратно-поступательное движение поршня, коленвал преобразует его во вращение.

Когда на тахометре отображаются обороты двигателя, то это как раз и есть количество вращений коленвала в минуту, то есть он даже на самых низких оборотах вращается со скоростью 2000 оборотов в минуту. С одной стороны коленвал соединен с маховиком, от которого вращение через сцепление подается на коробку передач, с другой стороны — шкив коленвала, связанный с генератором и газораспределительным механизмом через ременную передачу. В более современных авто шкив коленвала связан также со шкивами кондиционера и гидроусилителя руля.

Топливо подается в двигатель через карбюратор или инжектор. Карбюраторные ДВС уже отживают свое из-за несовершенства конструкции. В таких ДВС идет сплошной поток бензина через карбюратор, затем топливо смешивается во впускном коллекторе и подается в камеры сгорания поршней, где детонирует под действием искры зажигания.

В инжекторных двигателях непосредственного впрыска топливо смешивается с воздухом в блоке цилиндров, куда подается искра от свечи зажигания.

Газораспределительный механизм отвечает за согласованную работу системы клапанов. Впускные клапаны обеспечивают своевременное поступление топливновоздушной смеси, а выпускные отвечают за выведение продуктов сгорания. Как мы уже писали раньше, такая система используется в четырехтактных двигателях, тогда как в двухтактных необходимость в клапанах отпадает.

На данном видео показано как устроен двигатель внутреннего сгорания, какие функции выполняет и как он это делает.

Устройство четырехтактного ДВС

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Шаг 2. Устройство двигателя. Как работает двигатель?

Молодцы ребята! Вы освоили шаг №1, где вы узнали об общем устройстве автомобиля. Теперь мы переходим к шагу №2, а именно к изучению отдельных агрегатов автомобиля.

Устройство двигателя автомобиля для детей Мы теперь понимаем, что автомобиль состоит из тысячи мелких деталей. Устройство автомобиля можно даже сравнить со строением человека: двигатель это сердце автомобиля, ходовая часть автомобиля это ноги, трансмиссия это опорно двигательный аппарат, кузов это туловище, система питания это желудок. Так можно сравнивать долго, а мы хотим узнать, как же устроен двигатель автомобиля.

Как человек не может существовать без отдельных своих органов, таких как сердце, печень, почки, так и автомобиль не может без своих агрегатов, механизмов, систем и деталей. Каждый орган выполняет свою функцию, обеспечивая оптимальную работу автомобиля.

Двигатель – это энергосиловая машина, которая преобразует тепловую энергию в механическую работу.

Объясняем:В цилиндр двигателя (из топливного бака, куда заправляем топливо) поступает бензин. Топливо воспламеняется и сгорает в цилиндре, вследствие чего выделяется огромное количество теплоты. Теплота действует на детали двигателя и  заставляет их работать.

 

Какие двигатели бывают?

Двигатели могут устанавливаться не только на автомобили, но и на промышленных предприятиях, для выполнения каких либо работ. Двигатели, которые устанавливаются на автомобили, называются транспортными.

Стационарный двигательДвигатели, которые используются на промышленном производстве, называются стационарными.

Непрерывная работа двигателя обеспечивается благодаря повторяющимся процессам в цилиндре, которые проходят в определенной последовательности.

Все процессы в двигателе, которые происходят во время его работы, называют рабочим циклом. По способу осуществления рабочего цикла двигатели разделяются на:двухтактные и четырехтактные.

Для сгорания топлива необходимо смешать его с воздухом в определенной пропорции. По способу смесеобразования двигатели бывают карбюраторные, дизельные и инжекторные.

Зачем смешивать топливо с воздухом, спросите вы?

А вот, и школьная химия пригодилась. Для нормальной работы двигателя необходимо, чтобы топливо, подающееся в цилиндр, сгорало.

Что такое вечный двигатель?

Вечный двигатель– это устройство, которое работает бесконечно, без топлива и энергии.

Все мечтают изобрести вечный двигатель, но, к сожалению, пока такого изобретения не существует. Создание вечного двигателя противоречит закону физики сохранения энергии.

Давайте вспомним, что нужно для горения? Если вы хорошо учили химию, тогда вы должны помнить, что для реакции горения необходим кислород. Второе, что нам нужно это источник тепла: огонь или искра. Если еще дровишек подкинете, то будет замечательный костер, который мы так любим делать, на пикнике.

В бензиновом двигателе в роли источника тепла выступает свеча зажигания (принудительное воспламенение). В дизельном двигателе процесс воспламенения происходит от сжатия (самовоспламенение).  

На каком топливе работает двигатель? В двигателе в качестве «дровишек», в отличие от костра, используется топливо. Карбюраторные и инжекторные двигатели работают на бензине. Дизельные двигатели работают на дизельном топливе. Есть еще двигатели, работающие на газу.

Еще, двигатели классифицируются по числу цилиндров (одно и много — цилиндровые) и их расположению (V-образные, одно рядные), способу наполнения цилиндром свежим зарядом (без наддува, с наддувом) и охлаждению (жидкостное и воздушное).

Устройство простейшего двигателя

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, которые выполняют разные функции, но имеют общую цель – надежная и стабильная работа двигателя.

Схема двигателя для детейВ цилиндре двигателя находится поршень 8 с поршневыми кольцами 9, соединенный с коленчатым валом 10 при помощи шатуна 2.

Поршень 8 двигается вверх-вниз, вращая коленчатый вал 10, который в свою очередь с помощью приводного ремня передает вращательное движение распределительному валу 6. На распределительном валу есть, кулачок, который при вращении нажимает на рычаг коромысла, в это время вторая часть коромысла открывает или закрывает впускной 4 или выпускной 7 клапаны.

Когда поршень идет вниз открывается впускной клапан, в цилиндре создается разряжение, за счет которого поступает горючая смесь.

Горючая смесь – это смесь воздуха и мелко распыленного топлива (бензина) в определенной пропорции, которая обеспечивает качественное сгорание.

Во время движения поршня вверх, горючая смесь сжимается, в это время свеча зажигания подает искру, сжатая смесь топлива и воздуха в цилиндре воспламеняется и сгорает, выделяется огромное количество газов с высокой температуры и давления и давят на поршень, опуская его вниз. Поршень через шатун вращает коленчатый вал. Таким образом, возвратно-поступательное движение поршня шатуна (вверх-вниз) преобразуется во вращательный момент коленчатого вала.

Схема индикатора

парового двигателя

Что такое индикаторная диаграмма парового двигателя?

Индикаторная диаграмма парового двигателя — это не что иное, как графическое представление, которое определяет изменение давления и объема пара внутри цилиндра двигателя, обозначаемого диаграммой pv. При работе с паровой машиной индикаторная диаграмма строится по модифицированному циклу Ренкина. Перед тем, как разрабатывать индикаторную диаграмму паровой машины , необходимо учесть следующие моменты.Это поможет разобраться в схеме индикатора.

1. Пар входит в котел под давлением и выпускается под давлением конденсатора. 2. Паровые порты открываются и закрываются мгновенно. 3. Пар является гиперболическим во время расширения или сжатия, что составляет pv = c. 4. Давление пара остается постоянным во время конденсации и отсутствия волочения проволоки из-за ограниченного открытия клапана. 5. Расширение и сжатие пара носит гиперболический характер (pv = c).

Но практически все вышеперечисленное невозможно.поэтому теоретическая индикаторная диаграмма паровой машины немного отличается от реальной индикаторной диаграммы.

Теоретическая или гипотетическая индикаторная диаграмма парового двигателя

Теоретическая индикаторная диаграмма или гипотетическая индикаторная диаграмма определяется модифицированным циклом Рэнкина, определяемым кривой давление-объем. Мы видим, что в цилиндре двигателя нет давления, поэтому зазор равен нулю, но практически это невозможно, как показано на линейной диаграмме.

1.1st case point 1-2: —

В точке 1 пар поступает в цилиндр двигателя через впускные отверстия с постоянным давлением, и поршень движется в правильном направлении.После этого пар отключается в точке 2, положение называется точкой отсечки.

2.2, пункт 2-3: —

Точка 2, позиция 2, пар гиперболически расширяется (pv = c) в цилиндре двигателя, и поршень достигает тупика, но давление падает.

3.3-й случай, пункт 3-4: —

В точке 3 впускной пар выпускается из двигателя через выпускные отверстия. В результате давление в цилиндре двигателя внезапно падает без изменения объема, поэтому эта точка называется точкой выпуска.

4.4-й случай, пункт 4-5: —

В позиции 4 поршень начинает двигаться в противоположном направлении, и отработанный пар выпускается через выпускные отверстия под постоянным давлением до тех пор, пока порт не будет закрыт. В этой точке давление пара называется противодавлением.

5.5-я точка 5-1: —

В позиции 5 впускные отверстия открыты, и некоторое количество пара поступает в цилиндр двигателя без изменения объема, что увеличивает давление пара, и поршень снова перемещается в правильное положение.этот процесс продолжается, пока не будет восстановлено исходное положение.

Схема фактических показателей паровой машины

Фактическая индикаторная диаграмма паровой машины отличается от теоретической индикаторной диаграммы. На рисунке ниже сплошной линией показана фактическая индикаторная диаграмма, а пунктирной линией — теоретическая индикаторная диаграмма.

indicator diagram of steam engine

1. Когда пар поступает из котла в индийский цилиндр, в паре возникает некоторое падение давления.Поэтому в начале такта давление в котле меньше. 2. из-за втягивания воздуха через отверстия для пара прямой ход поршня всегда немного снижается по давлению, показанному линией AB. 3. На рисунке видно, что точка отсечки B слегка закруглена, и это не то же самое, что точка 2, поскольку впускной порт не может закрыться мгновенно из-за его клапанного механизма. 4. В точке C кривая закругляется. В этой точке выпускное отверстие открывается до конца хода вперед.5. В точке E, оставшийся пар в цилиндре сжимается, и он проходит по кривой EF до конца такта выпуска. Это уменьшает протяжку проволоки, когда впускной клапан открывается в F, а также уменьшает начальную конденсацию. 6. Благодаря эффекту волочения проволоки пар впускается непосредственно перед концом такта выпуска при F. Для этого эффекта уменьшается площадь индикаторной диаграммы и уменьшается работа, выполняемая двигателем. Давление, создаваемое сжатием до этого точка повышается до давления впуска к тому времени, когда поршень достигает конца такта выпуска.

Диаграмма коэффициента парового двигателя

Коэффициент диаграммы (К) — отношение площади фактической индикаторной диаграммы к площади теоретической или гипотетической индикаторной диаграммы. Среднее значение коэффициента диаграммы находится в пределах от 0,65 до 0,9

Индикаторный коэффициент определяется выполненной работой за ход,

Работа, выполненная за ход, также известна как

Фактическая работа за один ход составляет,

теоретической работы за один ход составляет

Итак, коэффициент диаграммы — это отношение фактического среднего эффективного давления к теоретическому среднему эффективному давлению.

,Аппаратное обеспечение

— Инструмент для рисования временных диаграмм

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. работы Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
  5. реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
  6. О компании

Загрузка…

.

Сервис-мануалы Caterpillar скачать бесплатно

Caterpillar PDF manuals

Логотип Caterpillar

Caterpillar PDF инструкции скачать бесплатно

Руководство по эксплуатации и обслуживанию телескопического погрузчика Дополнение к экскаватору Caterpillar
Название Размер файла Ссылка для скачивания
Cat 72H PIPELAYER. Руководство по эксплуатации и обслуживанию. Pdf 6.8Mb Загрузить
Cat Th460B.pdf 11.8Mb Загрузить
Регулировка гусеницы Cat PDF manual.pdf 2.5 Мб Загрузить
Caterpillar 226B Operation Manual.pdf 5.7Mb Загрузить
Caterpillar 246C, 256C, 262C, 272C, 277C, 287C, 297C Обучение обслуживанию PDF.pdf 2.1Mb Загрузить
Руководство по техническому обслуживанию погрузчиков MultiTerrain Caterpillar 247, 257, 267, 277 и 287.pdf 6.8Mb Загрузить
Caterpillar 320D L.pdf 2.5 Мб Загрузить
Caterpillar 325D.pdf 787.5kb Загрузить
Caterpillar 3516C Genset Specification Sheets.pdf 614.7kb Загрузить
Руководство по эксплуатации и обслуживанию Caterpillar 426.pdf 13.4Мб Загрузить
Caterpillar 6D16 Diesel Engine Service Manual.pdf 4.6Mb Загрузить
Caterpillar 914G.pdf 2.5 Мб Загрузить
Caterpillar 950F Maintenance Manual.pdf 1.2 Мб Загрузить
Колесный погрузчик Caterpillar 980H.pdf 1 МБ Загрузить
Caterpillar 988H Руководство PDF.pdf 1.8 Мб Загрузить
Подземный сочлененный самосвал Caterpillar AD55B.pdf 1.3 Мб Загрузить
Caterpillar C18 Техническое руководство PDF Manual.pdf 521.2kb Загрузить
Caterpillar CCM Pc Manual.pdf 3.3 Мб Загрузить
Справочник по обслуживанию гусениц Caterpillar Custom.pdf 4.7 Мб Загрузить
Caterpillar D10T Service Manual.pdf 5.1 Мб Загрузить
Руководство по эксплуатации бульдозера гусеничных тракторов Caterpillar D3K, D4K и D5K.pdf 3.9Mb Загрузить
Цифровой регулятор напряжения Caterpillar — Руководство по обслуживанию.pdf 43Мб Загрузить
Инструменты для двигателя Caterpillar Капитальный ремонт Cat 3512 Prueba.pdf 11.9Mb Загрузить
Экскаватор Caterpillar 390D Specification.pdf 106.9кб Загрузить
для двигателя 3066.pdf 23.6Mb Загрузить
Caterpillar Forklift GP35N IC Pneumatic Trucks Electronic Sales Manual.pdf 10.7Mb Загрузить
Caterpillar TM 5-3805-261-10 CAT 130G MIL Руководство по эксплуатации.pdf 5.7Mb Загрузить
Caterpillar Устранение неисправностей Двигатели большого объема 3516B и 3516B для машин Caterpillar.pdf 1.7Mb Загрузить
Caterpillar_Marfa_10 febr 2010 Руководство по использованию ICL LDH 1250.pdf 3 МБ Загрузить
DLMS Training.ppt 16.2 Мб Загрузить
Самосвал Caterpillar 772.pdf 1.6Мб Загрузить
Manual de Et Caterpillar.pdf 1.6Мб Загрузить
Инструменты 3500 caterpillar.pdf 1.1Mb Загрузить
Cat 3406 Engine Parts Manual.pdf 3.1Mb Загрузить
Схема электрических соединений

Caterpillar Shematics Скачать PDF бесплатно

Схема электропроводки двигателя Cat Электросхемы Схема электрических соединений шматики промышленного двигателя Схема электрических соединений Схема электрических соединений Схема электрических соединений Схема электрических соединений
Название Размер файла Ссылка для скачивания
C15.gif 39.1кб Загрузить
Cat 3126 EWD.pdf 6.6Мб Загрузить
Схема электрических соединений Caterpillar 246C Shematics.pdf 926.2kb Загрузить
Caterpillar 3176B и 3406E Wiring.pdf 263.4kb Загрузить
Caterpillar 3176b, c-10, c-12.3406e Электрическая система.pdf 159.6kb Загрузить
Caterpillar 3412E.pdf 1.7Mb Загрузить
Caterpillar 3508B Shematics Electrical Wiring Diagram.pdf 582.9kb Загрузить
Caterpillar 416E Blackhoe Loader Shematic Hydraulic system.pdf 494kb Загрузить
Caterpillar 422E Blackhoe Loader Shematic Гидравлическая система.pdf 494kb Загрузить
Caterpillar 422E Shematics Схема электрических соединений.pdf 977.1кб Загрузить
Caterpillar 428E Blackhoe Loader Shematic Hydraulic system.pdf 494kb Загрузить
Caterpillar 428E Shematics Схема электрических соединений.pdf 977.1кб Загрузить
Caterpillar 432E Blackhoe Loader Shematic Гидравлическая система.pdf 719.6kb Загрузить
Caterpillar 432E Blackhoe Loader Shematics.pdf 544.1kb Загрузить
Caterpillar 434E Blackhoe Loader Shematic Hydraulic system.pdf 719.6kb Загрузить
Caterpillar 434E Blackhoe Loader Shematics.pdf 544.1kb Загрузить
Caterpillar 442E Blackhoe Loader Shematic Гидравлическая система.pdf 719.6kb Загрузить
Caterpillar 442E Blackhoe Loader Shematics.pdf 544.1kb Загрузить
Caterpillar 444E Blackhoe Loader Shematic Hydraulic system.pdf 719.6kb Загрузить
Caterpillar 444E Blackhoe Loader Shematics.pdf 544.1kb Загрузить
Caterpillar 950F Shematics Схема электрических соединений.pdf 255.4kb Загрузить
Caterpillar 950G Shematic Hydraulic system.pdf 473.5kb Загрузить
Caterpillar C10 -C12, 3176B, 3406E Схема подключения двигателя — Схема, Laminated.jpg 37kb Загрузить
Caterpillar ELECTRICIDAD APLICADA A EQUIPOS CAT.pdf 8.2Мб Загрузить
Справочное руководство по гидравлике Caterpillar.pdf 6.3Mb Загрузить
Caterpillar RENR2237 Shematics Electrical Wiring Diagram.pdf 560.3kb Загрузить
Электропроводка двигателя, Caterpillar.pdf 603.2kb Загрузить
T-630 CAT Engine Wiring.pdf 5.1 Мб Загрузить
Сервис-мануалы

Caterpillar Engines PDF скачать бесплатно

Руководство по программированию двигателя для грузовых автомобилей
Название Размер файла Ссылка для скачивания
Рекомендации по жидкостям для дизельных двигателей Cat серии 3600 и C280.pdf 891.4kb Загрузить
CAT PDF.pdf 5.5Mb Загрузить
Caterpillar — Устранение неисправностей двигателей C175-16 и C175-20 для машин, построенных Caterpillar.pdf 3.6Mb Загрузить
Двигатель Caterpillar 3176B ESTMG.pdf 540.6kb Загрузить
Caterpillar 3208 Diesel Engine SM Manual Copy One.pdf 150.7Mb Загрузить
График интервалов технического обслуживания двигателя Caterpillar 3208.pdf 927.6kb Загрузить
Caterpillar 3406e, C-10, C-12, C-15, C-16 и C-18 Диагностика двигателей грузовых автомобилей.pdf 25.8Mb Загрузить
Руководство по обслуживанию судовых генераторных установок Caterpillar 3408C и 3412C.pdf 488.2kb Загрузить
Caterpillar 3516 Газогенераторная установка PDF Руководство.pdf 89.3kb Загрузить
Система впуска воздуха Caterpillar.pdf 473.2kb Загрузить
Руководство по техническому обслуживанию промышленных двигателей Caterpillar C11 и C13.pdf 1006.4kb Загрузить
Руководство по поиску и устранению неисправностей промышленных двигателей Caterpillar C11, C13, C15 и C18 PDF.pdf 2 МБ Загрузить
Caterpillar C175-16 Генераторная установка Двигатель Руководство в формате PDF.pdf 60.6Mb Загрузить
Поиск и устранение неисправностей двигателей генераторных установок Caterpillar C27 и C32.pdf 2.2 Мб Загрузить
Руководство по техническому обслуживанию двигателей для генераторных установок Caterpillar C27 и C32.pdf 20.6Мб Загрузить
Caterpillar Diesel Engine Control Systems.pdf 587.1kb Загрузить
Caterpillar G3516 Руководство по техническому обслуживанию генератора.pdf 1.3 Мб Загрузить
Caterpillar Gas Engine 351B PDF Service Manuals.pdf 4.2 Мб Загрузить
Caterpillar Marine Controls Installation Guide.pdf 6.8Mb Загрузить
Дизель-генераторная установка Caterpillar модель D100-6S PDF manual.pdf 3 МБ Загрузить
Caterpillar Руководство пользователя Генераторы высокого напряжения SR4.pdf 1 МБ Загрузить
Caterpillar SR4B Генераторы Руководство по эксплуатации и обслуживанию PDF.pdf 1.3 Мб Загрузить
Устранение неисправностей топливной системы Caterpillar 3116.docx 289.8kb Загрузить

Каталог запчастей Caterpillar PDF

Каталог
Название Размер файла Ссылка для скачивания
Cat C15 Engine Parts Manual.pdf 2.5 Мб Загрузить
Cat D6R TRACTOR Parts Manual.pdf 16.2 Мб Загрузить
Caterpillar 3406C Генераторная установка Руководство по запчастям PDF.pdf 7.8Mb Загрузить
Caterpillar 773d Traul Truck (OHT) .pdf 2.5 Мб Загрузить
Caterpillar 938G II Wheel Loader Parts Manual.pdf 26.2Mb Загрузить
Caterpillar C15 Резервный генераторный агрегат — руководство по деталям.pdf 8Мб Загрузить
Caterpillar C9 Industrial Engine Parts Manual.pdf 7.4Mb Загрузить
Caterpillar C9 Marine A Additional and Gen Set Engine Parts Manual PDF.pdf 5.9Mb Загрузить
Caterpillar Catalogo Pecas.pdf 9.6Mb Загрузить
Диагностические инструменты Caterpillar — Каталог в формате PDF.pdf 3.4Mb Загрузить

Катерпиллар Инк. . — американская корпорация, производящая широчайший ассортимент землеройной техники, строительной техники, дизельных двигателей, электростанций (работающих на природном и попутном газе) и многих других товаров.

Это один из крупнейших производителей строительной техники, имеющий более 480 единиц, расположенных в 50 странах мира на пяти континентах планеты.В России есть собственный завод в Ленинградской области, в городе Тосно (с 2000 года).

CATERPILLAR Модельный ряд строительной техники

Мини-экскаваторы CATERPILLAR

CATERPILLAR 301.8C PDF manuals

CATERPILLAR 301.8C

CATERPILLAR 301.8C
CATERPILLAR 301.6C
CATERPILLAR 301.8C
CATERPILLAR 302.5C
CATERPILLAR 303.5C CR
CATERPILLAR 303C CR
CATERPILLAR 304C CR
CATERPILLER CAT2 3049 305C
CATERPILLC CATAR 9 3049 3049 3049 CATERPILLAR 9

Экскаваторы-погрузчики CATERPILLAR

CATERPILLAR 422E
CATERPILLAR 428E
CATERPILLAR 432E
CATERPILLAR 434E
CATERPILLAR 442E
CATERPILLAR 444E
CATERPILLAR 385C FS

Экскаваторы с прямой лопатой CATERPILLAR

CATERPILLAR 385C FS

Гусеничные экскаваторы CATERPILLAR

CATERPILLAR 311D LRR
CATERPILLAR 312D
CATERPILLAR 312D L
CATERPILLAR 314C LCR
CATERPILLAR 315D L
CATERPILLAR 319D L
CATERPILLAR 319D LN
CATERPILLAR 311D LRR
CATERPILLAR 320D L
CATERPILLAR 320D LRR
CATERPILLAR 321D LCR
CATERPILLAR 323D L
CATERPILLAR 323D L
CATERPILLAR 323D LN
CATERPILLAR 323D SA
CATERPILLAR 324D L
CATERPILLAR 324D LN
CATERPILLAR 325D L
CATERPILLAR 325D LN
CATERPILLAR 328D LCR
CATERPILLAR 328D LCR
CATERPILLAR 329D L
CATERPILLAR 329D LN
CATERPILLAR 324D L
CATERPILLAR 325D
CATERPILLAR 330D
CATERPILLAR 345C
CATERPILLAR 365C
CATERPILLAR 385C
CATERPILLAR 325D LRE
CATERPILLAR 336D LRE
CATERPILLAR 345C LRE
CATERPILLAR 385C LRE

Экскаваторы CATERPILLAR

CATERPILLAR 365C L
CATERPILLAR 330D L
CATERPILLAR 330D LN
CATERPILLAR 336D L
CATERPILLAR 336D LN
CATERPILLAR 345D
CATERPILLAR 345D L
CATERPILLAR 36510 CATERC10 ES
L
CATERPILLAR 36510 CATERC10
L

Экскаваторы колесные CATERPILLAR

CATERPILLAR M313D
CATERPILLAR M315D
CATERPILLAR M315D
CATERPILLAR M316D
CATERPILLAR M318D
CATERPILLAR M322D
CATERPILLAR M318D MH
MH
CATERPILLAR
MH
CATERPILLAR
MH
CATERPILLAR M349

Самосвалы CATERPILLAR

CATERPILLAR 770
CATERPILLAR 772
CATERPILLAR 773F
CATERPILLAR 775F
CATERPILLAR 777F

caterpillar 770 dump truck

Самосвал Caterpillar 770

Самосвалы CATERPILLAR:

CATERPILLAR 797B
CATERPILLAR 730 Эжектор (4)
CATERPILLAR 785D
CATERPILLAR 789C
CATERPILLAR 793D

Сочлененные самосвалы CATERPILLAR

CATERPILLAR 725
CATERPILLAR 730
CATERPILLAR 730 E
CATERPILLAR 735
CATERPILLAR 740 E
CATERPILLAR 740
CATERPILLAR 226B-2

Погрузчики с бортовым поворотом CATERPILLAR

CATERPILLAR 216B-2
CATERPILLAR 226B-2
CATERPILLAR 232B-2
CATERPILLAR 236B-2
CATERPILLAR 242B-2
CATERPILLAR 246C (XPS)
CATERPILLAR 256C (CATERPILL 25 XPS)
2649 272 CATERPILLAR (CATERPILL 25 X)
2649 2649 CATERPILLAR 256C (CATERPILL 25 X)
2649 XPS)

Мини-погрузчики Caterpillar CATERPILLAR

CATERPILLAR 247B-2
CATERPILLAR 257B-2
CATERPILLAR 277C (XPS)
CATERPILLAR 287C (XPS)
CATERPILLAR 297C (XPS)

Телескопические погрузчики CATERPILLAR

CATERPILLAR Th355
CATERPILLAR Th355
CATERPILLAR Th436
CATERPILLAR Th506
CATERPILLAR Th507
CATERPILLAR TH514

Гусеничный погрузчик CATERPILLAR

CATERPILLAR 953D
CATERPILLAR 963D
CATERPILLAR 953D WH
CATERPILLAR 963D WH
CATERPILLAR 907H
CATERPILLAR 973C WH

Фронтальные погрузчики CATERPILLAR

CATERPILLAR 906H
CATERPILLAR 907H
CATERPILLAR 908H
CATERPILLAR 914G
CATERPILLAR IT14G
CATERPILLAR 924H
CATERPILLAR 924Hz
CATERPILLAR 928Hz
CATERPILLAR 930H
CATERPILLAR IT38H (2)
CATERPILLAR 938H
CATERPILLAR 950H
CATERPILLAR 962H
CATERPILLAR 966H
CATERPILLAR 972H
CATERPILLAR 980H
CATERPILLAR IT38H
CATERPILLAR IT62H

Фронтальные погрузчики CATERPILLAR

CATERPILLAR 992K
CATERPILLAR 988H
CATERPILLAR 990H
CATERPILLAR 992G
CATERPILLAR 992K
CATERPILLAR 993K
CATERPILLAR 994F

Экскаваторы CATERPILLAR

CATERPILLAR 325D MH
CATERPILLAR 330D MH
CATERPILLAR 541
CATERPILLAR 345C MH
CATERPILLAR 365C MH
CATERPILLAR 385C MH

Валочно-пакетирующая машина CATERPILLAR

CATERPILLAR 511
CATERPILLAR 521
CATERPILLAR 522
CATERPILLAR 574
CATERPILLAR 541
CATERPILLAR 551
CATERPILLAR 552

Лесные машины CATERPILLAR

CATERPILLAR 320D FM
CATERPILLAR 324D FM
CATERPILLAR 325D FM
CATERPILLAR 330D FM
Форвардеры CATERPILLAR:
CATERPILLAR 574

Комбайны CATERPILLAR

CATERPILLAR 550
CATERPILLAR 550
CATERPILLAR 501 HD
CATERPILLAR 511
CATERPILLAR 521
CATERPILLAR 522
CATERPILLAR 532

Компакторы CATERPILLAR

CATERPILLAR 815F-2
CATERPILLAR 825H
CATERPILLAR 816F-2
CATERPILLAR 826H
CATERPILLAR 836H

Автогрейдеры CATERPILLAR

CATERPILLAR 120K

CATERPILLAR 120K

CATERPILLAR 12M (2)
CATERPILLAR 120K
CATERPILLAR 12K
CATERPILLAR 140K
CATERPILLAR 160K
CATERPILLAR 120M
CATERPILLAR 12M
CATERPILLAR 160K
CATERPILLAR 140M
CATERPILLAR 140M
CATERPILLAR 160M
CATERPILLAR 160M
CATERPILLAR 14M
CATERPILLAR 14M
CATERPILLAR 16M
CATERPILLAR AS4251C
CATERPILLAR 24M
CATERPILLAR 16M
CATERPILLAR 24M

Асфальтоукладчик CATERPILLAR

CATERPILLAR AS3173
CATERPILLAR AS4251
CATERPILLAR AS4251C

Каток дорожный CATERPILLAR

CATERPILLAR PF300C
CATERPILLAR PF300C
CATERPILLAR PF300C HW
CATERPILLAR PS300C
CATERPILLAR PS300C HW
CATERPILLAR CB14
CATERPILLAR CB14 XW
CATERPILLAR CB22
CATERPILLAR CB24
CATERPILLAR CB24 XT
CATERPILLAR СВ32
CATERPILLAR CC34 комби
CATERPILLAR CB34
CATERPILLAR CB34 XW
CATERPILLAR CB434D
CATERPILLAR CB434D XW
CATERPILLAR CB534D
CATERPILLAR CB534D XW
CATERPILLAR CC24 Combi
CATERPILLAR CC34 Combi
CATERPILLAR CP433E
CATERPILLAR CP533E
CATERPILLAR CP54
CATERPILLAR CP56
CATERPILLAR CP64
CATERPILLAR CP74
CATERPILLAR CS533E HW
CATERPILLAR CP76
CATERPILLAR CS423E
CATERPILLAR CS533E
CATERPILLAR CS533E HW
CATERPILLAR CS54
CATERPILLAR CS54 XT
CATERPILLAR CS56
CATERPILLAR CS64
CATERPILLAR CS74
CATERPILLAR CS76
CATERPILLAR
CATERPILLAR AP600D CATER

Асфальтоукладчик CATERPILLAR

CATERPILLAR AP655D
CATERPILLAR AP755
CATERPILLAR BB621C
CATERPILLAR BB651C
CATERPILLAR AP300
CATERPILLAR AP600
CATERPILLAR AP600D
CATERPILLAR PM102 (2)
CATERPILLAR BB650
CATERPILLAR BB740
Резаки CATERPILLAR:
CATERPILLAR PM102
CATERPILLAR PM200

Тракторы Caterpillar CATERPILLAR

CATERPILLAR D3K
CATERPILLAR D4K
CATERPILLAR D5K
CATERPILLAR D6K
CATERPILLAR D6K
CATERPILLAR D6N
CATERPILLAR D6G-2
CATERPILLAR D6R-3
CATERPILLAR D6T
CATERPILLAR D7G-2
CATERPILLAR D7E
CATERPILLAR D8R
CATERPILLAR 587T
CATERPILLAR D11T
CATERPILLAR D11T CD
CATERPILLAR D6T WH
CATERPILLAR D7R-2 WH

Трубоукладчики CATERPILLAR

CATERPILLAR 561N
CATERPILLAR 572R-2
CATERPILLAR 583T
CATERPILLAR 814F
CATERPILLAR 587T

Бульдозеры CATERPILLAR

CATERPILLAR 814F-2
CATERPILLAR 824H
CATERPILLAR 834H
CATERPILLAR 844H
CATERPILLAR 854K

Скреперы колесные CATERPILLAR

CATERPILLAR 613G
CATERPILLAR 623G
CATERPILLAR 621G
CATERPILLAR 627G
CATERPILLAR 631G
CATERPILLAR 631G
CATERPILLAR 637G
CATERPILLAR 657G

Двигатели CATERPILLAR

CATERPILLAR C-10
CATERPILLAR C-12
CATERPILLAR 3034 NA 47 2600
CATERPILLAR 3126E
CATERPILLAR C-12
CATERPILLAR C-18
CATERPILLAR C-7
CATERPILLAR C-9
C-
CATERPILLAR C-9
CATERPILLAR C-15

CATERPILLAR C-15

CATERPILLAR C-15

,

Диаграмма давление-объем (pV) и то, как работает ДВС — x-engineer.org

Двигатель внутреннего сгорания — это тепловой двигатель . Принцип его работы основан на изменении давления и объема внутри цилиндров двигателя. Все тепловые двигатели характеризуются диаграммой давление-объем , также известной как диаграмма pV , которая в основном показывает изменение давления в цилиндре в зависимости от его объема для полного цикла двигателя.

Кроме того, работа , производимая двигателем внутреннего сгорания, напрямую зависит от изменения давления и объема внутри цилиндра.

К концу этого руководства читатель должен уметь:

  • понять значение диаграммы pV
  • как нарисовать диаграмму pV для 4-тактного двигателя внутреннего сгорания
  • при впуске и выпуске клапаны приводятся в действие во время цикла двигателя
  • , когда зажигание / впрыск производится во время цикла двигателя
  • как работа производится двигателем внутреннего сгорания
  • какая разница между указанным и тормозом
  • каков механический КПД двигателя

Давайте начнем с рассмотрения pV-диаграммы четырехтактного атмосферного двигателя внутреннего сгорания.

Изображение: Диаграмма давление-объем (pV) для типичного 4-тактного ДВС

где:

S — ход поршня
V c — зазорный объем
V d — смещенный (рабочий) объем
p 0 — атмосферное давление
W — работа
ВМТ — верхняя мертвая точка
НМТ — нижняя мертвая точка
IV — впускной клапан
EV — выпускной клапан
IVO — открытие впускного клапана
IVC — закрытие впускного клапана
EVO — открытие выпускного клапана
EVC — закрытие выпускного клапана
IGN (INJ) — зажигание (впрыск)

Диаграмма давление-объем (pV) построена путем измерения давления внутри цилиндра и нанесения его значения в зависимости от угла поворота коленчатого вала на протяжении всего цикл двигателя (720 °).

Давайте посмотрим, что происходит в цилиндре во время каждого хода поршня, как изменяются давление и объем внутри цилиндра.

Обратите внимание, что синхронизация впускных и выпускных клапанов имеет опережения и задержку относительно положения поршня. Например, впускной клапан открывается во время такта выпуска поршня и закрывается во время такта сжатия. В то же время, когда начинается такт впуска, выпускной клапан еще некоторое время открыт.Открытие выпускного клапана происходит до завершения рабочего хода.

ВПУСК (a-b)

Цикл двигателя начинается в точке a . Впускной клапан уже открыт, и поршень движется от ВМТ к НМТ. Объем постоянно увеличивается по мере того, как поршень перемещается по длине хода. Максимальный объем достигается, когда поршень находится в НМТ. Давление ниже атмосферного во время всего хода, потому что движение поршня создает объем, а воздух втягивается внутрь цилиндра из-за эффекта вакуума.

СЖАТИЕ (b-c)

После того, как поршень прошел НМТ, начинается такт сжатия. В этой фазе объем начинает уменьшаться, а давление увеличиваться. Требуется некоторое время, пока давление в цилиндре не превысит атмосферное, чтобы впускной клапан оставался открытым даже после того, как поршень пройдет НМТ. По мере того, как поршень приближается к ВМТ, давление постепенно увеличивается. Примерно за 25 ° до ВМТ запускается зажигание, и давление быстро повышается до максимального.

МОЩНОСТЬ (c-e)

После события зажигания / впрыска давление в цилиндре резко повышается, пока не достигнет максимальных значений p max . Значение максимального давления зависит от типа двигателя, на каком топливе он используется. Для двигателя типичного легкового автомобиля максимальное давление в цилиндре может составлять около 120 бар (бензин) или 180 бар (дизель). Рабочий ход начинается, когда поршень движется от ВМТ к НМТ. Высокое давление в цилиндре толкает поршень, поэтому объем увеличивается, а давление начинает постепенно падать.

ВЫХЛОП (e-a)

После рабочего такта поршень снова находится в НМТ. Объем цилиндра снова равен максимальному значению, а давление — примерно минимальному (атмосферное давление). Поршень начинает двигаться в сторону ВМТ и выталкивает сгоревшие газы из цилиндра.

Как видите, давление и объем внутри цилиндров двигателя постоянно меняются. Мы увидим, что работа, производимая ДВС, зависит от изменений давления и объема.

Работа Вт [Дж] — это произведение между силой F [Н] , которая толкает поршень, и смещением, которое в нашем случае составляет ход S [м] .

\ [W = F \ cdot S \ tag {1} \]

Мы знаем, что давление — это сила, разделенная на площадь, поэтому:

\ [F = p \ cdot A_p \ tag {2} \]

где p [ Па] давление внутри цилиндра, а A p 2 ] — площадь поршня.

Замена (2) в (1) дает:

\ [W = p \ cdot A_p \ cdot S \ tag {3} \]

Мы знаем, что умножая расстояние на площадь, мы получаем объем, следовательно:

\ [W = p \ cdot V \ tag {4} \]

Это мгновенная работа , произведенная в цилиндре для определенного давления и объема.Чтобы определить работу для полного цикла двигателя, нам нужно интегрировать мгновенную работу:

\ [W = \ int F \ cdot dx = \ int p \ cdot A_p \ cdot dx \ tag {5} \]

, где x — ход поршня.

Произведение между ходом поршня и площадью поршня дает дифференциальный объем dV , смещенный поршнем:

\ [dV = A_p \ cdot dx \ tag {6} \]

Замена (6) в (5 ) дает работу , произведенную в цилиндре за полный цикл :

\ [\ bbox [# FFFF9D] {W = \ int p \ cdot dV} \ tag {7} \]

Так как подавляющее большинство Если двигатель внутреннего сгорания имеет несколько цилиндров, мы собираемся ввести более подходящий параметр для количественной оценки работы, которым является удельная работа Вт [Дж / кг] .

\ [w = \ frac {W} {m} \ tag {8} \]

где м [кг] — масса топливовоздушной смеси внутри цилиндров за полный цикл.

Мы можем также определить удельный объем v [м 3 / кг] как:

\ [v = \ frac {V} {m} \ tag {9} \]

Производная от удельного объем будет:

\ [dv = \ frac {1} {m} \ cdot dV \ tag {10} \]

, откуда мы можем записать:

\ [dV = m \ cdot dv \ tag {11} \]

Замена (7) в (8) дает:

\ [w = \ frac {1} {m} \ int p \ cdot dV \ tag {12} \]

Из (11) и (12) получаем математическое выражение удельной работы для полного цикла двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {w = \ int p \ cdot dv} \]

Работа, производимая внутри цилиндров двигателя, называется , указана удельная работа , w i [Дж / кг] .Что мы получаем на коленчатом валу, так это удельная работа тормоза w b [Дж / кг] . Это называется «тормозом», потому что при испытании двигателей на испытательном стенде они подключаются к тормозному устройству (гидравлическому или электрическому), которое имитирует нагрузку.

Чтобы получить работу тормоза, мы должны вычесть из указанной работы все потери двигателя. Потери связаны с внутренним трением и вспомогательными устройствами, которые требуют энергии от двигателя (масляный насос, водяной насос, нагнетатель, компрессор кондиционера, генератор и т. Д.). Эти потери имеют эквивалент удельной работы на трение w f [Дж / кг] .

\ [w_b = w_i — w_f \]

Посмотрев на указанную выше диаграмму давление-объем (pV), мы можем увидеть, что есть две отдельные области:

  • верхняя область, образованная во время сжатия и рабочего хода ( + W)
  • нижняя область, образующаяся во время тактов выпуска и впуска (-W), также называемая насосная работа

В зависимости от значения давления всасывания рабочая область нагнетания может быть отрицательной или положительной.Для атмосферных двигателей насосная работа отрицательна, потому что энергия двигателя используется для выталкивания выхлопных газов из цилиндров и всасывания свежего воздуха во время впуска.

Для бензиновых атмосферных двигателей из-за дросселирования всасываемого воздуха насосные потери выше и максимальны на холостом ходу. Дизельные двигатели более эффективны, чем бензиновые, потому что на впуске нет дроссельной заслонки, а нагрузка регулируется посредством впрыска топлива.

Если разделить удельный крутящий момент тормоза на указанный удельный крутящий момент, мы получим механический КПД двигателя η м [-] :

\ [\ bbox [# FFFF9D] {\ eta_m = \ frac {w_b} {w_i}} \]

Для большинства двигателей механический КПД составляет около 80-85% при полной нагрузке (широко открытая дроссельная заслонка) и падает до нуля на холостом ходу, когда весь крутящий момент двигателя используется для поддержания холостого хода. скорость, а не движущая сила.

По любым вопросам, наблюдениям и запросам относительно этой статьи используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о