Механизмы двигателя – Основные механизмы и системы двс. Основные механизмы и системы двигателя. Двигатели внутреннего сгорания
- 09.07.2020
Механизмы двигателя
Все двигатели от прошлых до современных моделей включают в себя: кривошипно-шатунный механизм; механизм газораспределения; систему охлаждения; смазочную систему; систему питания; систему зажигания (у карбюраторных двигателей).
Детали, составляющие двигатель, можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К неподвижным деталям относятся блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, поддон картера.
Цилиндры двигателя выполнены или установлены в массивном жестком корпусе, называемом блоком цилиндров двигателя. Блок изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава. Между цилиндрами в нем выполнены каналы для охлаждающей жидкости, служащей для отвода теплоты от сильно нагревающихся деталей. Сверху на блоке закреплена головка блока цилиндров. Снизу к блоку цилиндров прикреплен поддон картера, служащий емкостью для масла, необходимого для смазывания деталей двигателя во время его работы.
Рис.7. Детали кривошипно-шатунного механизма
Поршень (рис. 7) изготовлен из алюминиевого сплава и имеет сложную форму. Он состоит из днища, уплотняющей и направляющей частей. На уплотняющей части поршня выполнены кольцевые канавки под поршневые кольца — компрессионные и маслосъемные.
Компрессионные кольца 2 препятствуют проникновению газов из камеры сгорания в зазор между цилиндром и поршнем. Маслосъемные кольца 1 снимают излишки масла со стенок цилиндра. Кольца разрезные, при установке поршня в цилиндр они пружинят и плотно прижимаются к его стенке.
Поршневой палец 3 соединяет поршень с шатуном. Поршневой палец может быть запрессован в теле поршня, при этом он свободно вращается в верхней головке шатуна. Другая конструкция предполагает свободное вращение пальца в бобышках (утолщениях) поршня и запрессовку его в верхнюю головку шатуна. От осевого перемещения в поршне палец удерживается стопорными кольцами 4, установленными в проточках бобышек поршня.
Шатун штампуется из стали. Он состоит из стержня, верхней и нижней головок. В верхнюю головку шатуна запрессована втулка 8, в которой вращается (или запрессован) поршневой палец. Нижняя головка выполнена разъемной и имеет проточки для установки шатунных вкладышей. Части нижней головки соединены между собой специальными шатунными болтами 6.
Коленчатый вал изготавливают из стали или чугуна. Коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя состоит из пяти опорных (коренных) шеек, расположенных по одной оси, и четырех шатунных шеек, попарно направленных в противоположные стороны. Коренные шейки вращаются в подшипниках (в виде двух половин вкладышей). Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил служат противовесы 10.
На переднем конце вала устанавливается звездочка, шкив или шестерня привода распределительного вала. В торец переднего конца вала ввертывают храповик или болт для проворачивания коленчатого вала вручную при техническом обслуживании. В торце заднего конца вала помещен подшипник первичного вала коробки передач. В задней же части коленчатого вала имеется фланец, к которому прикреплен маховик. На его обод напрессован стальной зубчатый венец, с которым соединяется шестерня стартера при пуске двигателя.
Механизм газораспределения. Предназначен для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси и выпуска отработавших газов. Основными деталями механизма газораспределения являются впускные и выпускные клапаны, распределительный вал и механизм его привода (рис. 8).
Рис.8. Детали механизма газораспределения
Распределительный вал устанавливается в головке цилиндров двигателя и вращается синхронно с коленчатым валом, обеспечивая своевременное открытие и закрытие клапанов в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Привод распределительного вала может осуществляться двумя косозубыми шестернями (автомобили «Волга» с двигателями ЗМЗ-402), втулочно-роликовой цепью (двигатели автомобилей ВАЗ-2101…-2107, «Москвич», Иж; двигатели ЗМЗ-406 автомобилей «Волга») или зубчатым ремнем (автомобили ВАЗ-2108…-2 112, «Ока»). Для согласования работы поршней и клапанов на зубчатые шкивы, шестерни или звездочки привода распределительного вала наносятся установочные метки.
Распределительный вал имеет три опорные шейки и восемь кулачков, каждый из которых «управляет» одним клапаном. В современных двигателях с четырьмя клапанами на цилиндр (ЗМЗ-406, ВАЗ-2112) в головке блока цилиндров установлены два распределительных вала, каждый из которых управляет восемью впускными или восемью выпускными клапанами.
Клапан состоит из стержня и головки. Головка клапана плотно закрывает гнездо впускного или выпускного канала, прилегая к седлу 6. Стержень клапана перемещается в направляющей втулке 1.
Распределительный вал открывает клапаны непосредственно своими кулачками или через дополнительные устройства — толкатели (ВАЗ-2108… -2112, -2115), коромысла (двигателиУМПО автомобилей «Москвич») или рычаги («рокеры») (ВАЗ-2101…-2107). Закрываются клапаны под действием пружин 5. Когда клапан закрыт, между торцом его стержня и рабочей частью толкателя (коромысла, рычага) при техническом обслуживании устанавливают зазор. Он обеспечивает плотное прилегание головки клапана к седлу при удлинении стержня от нагревания.
Подрубрика сайта: Механическая часть двигателя
Кривошипно-шатунный механизм двигателя преобразует возвратно-поступательное движение поршней (от энергии сгорания топливной смеси) во вращательное движение
Клапанный механизм является непосредственно исполнительным устройством ГРМ, который осуществляет своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры
Детали газораспределительного механизма двигателя в процессе работы испытывают большие нагрузки и высокую температуру. От нагрева они расширяются неравномерно
Газораспределительный механизм (ГРМ) представляет собой совокупность деталей и узлов, обеспечивающих открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов
Блок цилиндров (БЦ) и головка блока цилиндров (ГБЦ) двигателя являются основными частями любого ДВС. В них находятся механизмы и узлы, обеспечивающие работу мотора.
Современное законодательство в области экологии заставляет автопроизводителей конструировать более совершенные двигатели, повышать их эффективность и снижать
Работа любого двигателя сопровождается динамическими вибрациями. Они распространяются по всему кузову и передаются в салон автомобиля. Сделать езду комфортной
Внешне маховик двигателя представляет собой довольно простое устройство — обычный тяжелый диск. Но в то же время он играет очень важную роль в работе
Оптимальная работа двигателя автомобиля во многом зависит от нормального сгорания топлива в цилиндрах. Для этого должно быть выполнено как минимум два
При работе кривошипно-шатунного механизма в двигателе внутреннего сгорания возникают силы инерции. Эти силы подразделяются на уравновешенные и неуравновешенные
Основные механизмы и системы двигателей
Категория:
Устройство и работа двигателя
Публикация:
Основные механизмы и системы двигателей
Читать далее:
Основные механизмы и системы двигателей
Механизмы двигателей
Поршневой двигатель имеет следующие механизмы, системы и базовые детали.
Кривошипно-шатунный механизм включает в себя поршневые комплекты, шатуны (в случае крупных судовых двигателей также крейцкопфный механизм), коленчатый вал и маховик. Поршень воспринимает силу давления газов, кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное коленчатого вала. На рис. 19 показаны схемы механизмов, применяемых в двигателях, на рис. 1, а — тронковый кривошипно-шатунный механизм, наиболее часто применяемый в двигателях простого действия с рядным, V-образным и более сложным расположением цилиндров.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное коленчатого вала при помощи шатуна, сочлененного шарнирно с поршнем и кривошипом коленчатого вала.
На рис. 1, б показан крейцкопфный кривошипно-шатунный механизм, в котором поршень с целью разгружения от боковых усилий соединяется с шатуном при помощи штока и крейцкопфа. В этом случае боковое усилие в механизме воспринимается крейцкопфом, шарнирно соединенным с шатуном.
Применение крейцкопфа в двигателях дает также возможность создать в цилиндре под поршнем вторую рабочую полость, через которую проходит лишь шток. В двигателе двойного действия цилиндр закрыт снизу дополнительной крышкой с сальником с целью уплотнения проходящего через нее штока.
На рис. 1, в приведен кривошипно-шатунный механизм с двумя шатунами, соединенными с одним кривошипом. В таком механизме два шатуна выполнены одинаковыми и соединены непосредственно с кривошипом или шарнирно один (называемый прицепным) с другим (соединенным с кривошипом и называемым главным).
Рис. 1. Схемы кривошипно-шатунных механизмов: 1 — поршень; 2 — шатун; 3 — кривошип коленчатого вала; 4 — крейцкопф; 5 — шток; 6 — траверса; 7 — коромысло
На рис. 1, г показаны кривошипно-ша-тунные механизмы с промежуточными звеньями двигателей, с противоположно движущимися поршнями при наличии одного коленчатого вала. Возможны и другие схемы преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное коленчатого вала (например, схема с вращающейся косой шайбой).
На рис. 2 показаны детали тронкового кривошипно-шатунного механизма V-образного шестицилиндрового тракторного двигателя, включающего шатуны, поршни, коленчатый вал, противовесы.
Рис. 2. Кривошипно-шатунный механизм тракторного дизеля: 1 — передний конец коленчатого вала; 2 и 7 — зубчатые колеса; 3 — коренные шейки; 4 — шатуны; 5 — поршни; 6 — щеки с противовесами; 8—шатунные шейки; 9 – вкладыши; 10 — масляная полость шатунной шейки с грязеуловителем; 11 — противовес; 12 — шкив
Механизм газораспределения имеет впускные и выпускные органы (в частности, клапаны) и детали, обеспечивающие их своевременное открытие и закрытие. В состав наиболее распространенного клапанного механизма входят также распределительный вал, толкатели, штанги, рычаги, пружины. Механизм газораспределения обеспечивает строго определенную последовательность и заданную продолжительность протекания процессов впуска и выпуска в рабочем цикле двигателя.
Помимо названных двух основных механизмов, в конструкции двигателя можно выделить механизм передач, используемый для связи между собой подвижных деталей и узлов двигателя. Обычно в состав этого механизма входят шестеренчатые, ременные, цепные и гидравлические передачи. В случае комбинированного двигателя указанный механизм используется также для связи его поршневой и лопаточной частей и, в частности, для передачи мощности силовой турбины на коленчатый (выходной) вал двигателя.
Перечисленные механизмы объединены базовыми корпусными деталями, составляющими остов двигателя и включающими картер (блок-картер), цилиндры (блок цилиндров), головку (крышку) цилиндров, фундаментную раму или, при ее отсутствии, подвески коренных подшипников коленчатого вала, а также поддон.
Системы двигателей
Основными системами современных поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания являются следующие.
Впускная и выпускная системы служат для подвода свежего заряда (воздуха или горючей смеси) в цилиндры двигателя и отвода из них выпускных газов. В двигателях с наддувом указанные системы соединяют поршневую часть двигателя с агрегатами наддува.
Топливная система дизелей включает агрегаты и отдельные детали, обеспечивающие подготовку и подачу топлива в соответствующем количестве в определенный период рабочего цикла в цилиндры двигателя. В двигателях с принудительным зажиганием система, предназначенная для приготовления горючей смеси определенного состава и подачи ее в цилиндры в необходимом количестве, называется системой питания. При этом своевременное воспламенение рабочей смеси в цилиндре обеспечивается системой зажигания.
Смазочная система включает агрегаты и отдельные детали, обеспечивающие подготовку и надежный подвод масла ко всем трущимся, а также охлаждаемым маслом деталям на всех режимах работы двигателя.
Система охлаждения объединяет агрегаты и отдельные детали, обеспечивающие отвод теплоты от теплонапряженных деталей двигателя, нагревающихся от соприкосновения с горячими газами или вследствие трения, и поддержание их рационального температурного состояния на всех режимах работы двигателя.
Система пуска включает агрегаты и отдельные детали, создающие необходимую для начала работы двигателя частоту вращения коленчатого вала во всех предусмотренных эксплуатационных условиях.
Из других систем, применяющихся на современных двигателях, следует отметить систему регулирования и автоматизации, нейтрализации выпускных газов, а также технической диагностики.
Рекламные предложения:
Читать далее: Силы, действующие на детали двигателя при его работе
Категория: — Устройство и работа двигателя
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Основные механизмы и системы двигателя их название и назначение. — КиберПедия
Билет 1.
Основные механизмы и системы двигателя их название и назначение.
Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала двигателя.
Основные элементы: блок цилиндров, головка блока цилиндров, крышки распределительных шестерен, картер маховика, маховик, коленчатый вал, шатунно-поршневая группа
Газораспределительный механизм
Газораспределительный механизм обеспечивает впуск в цилиндры воздуха и выпуск отработавших газов в определенные моменты относительно ВМТ и НМТ (нижняя мертвая точка) при перемещении поршня в соответствии с происходящими процессами в цилиндрах двигателя.
Основные элементы: распределительный вал, механизм привода клапанов, клапаны.
Система охлаждения
Система охлаждения обеспечивает регулируемый отвод тепла от нагревающихся элементов двигателя.
Основные элементы: водяной насос, радиатор, термостат, вентилятор.
Система смазки
Система смазки обеспечивает подачу масла к трущимся поверхностям двигателя для уменьшения трения. Обеспечивает дополнительное охлаждение элементов двигателя.
Основные элементы системы: маслоприемник с сетчатым фильтром, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор.
Система питания
Система питания обеспечивает впрыск топлива под высоким давлением в цилиндры двигателя в конце такта сжатия с временной синхронизацией момента начала подачи топлива относительно ВМТ поршня в соответствии с режимом работы двигателя.
Основные элементы системы: топливный насос высокого давления, подкачивающий топливный насос с топливным фильтром, топливозаборник с сетчатым фильтром грубой очистки топлива.
Система предпускового подогрева
Система предпускового подогрева дизельного двигателя обеспечивает прогрев камеры сгорания перед пуском двигателя.
Основные элементы системы: накальные свечи предварительного нагрева и схема управления.
Несущим элементом двигателя является блок цилиндров, к которому крепятся все остальные элементы механизмов и систем двигателя.
Назначение карбюратора
Основное назначение карбюратора состоит в приготовлении горючей смеси, которая затем по впускному трубопроводу поступает в цилиндры.
Устройство карбюратора:
Простейший карбюратор состоит из двух камер: поплавковой камеры и смесительной камеры.
Клапанная система и поплавок поддерживают в поплавковой камере постоянный уровень топлива.
Поплавковая камера
Поплавковая камера имеет отверстие, через которое внутренняя часть сообщается с атмосферой.
Поплавковая камера сообщается посредством распылителя с камерой смешения.
Во время работы двигателя, атмосферный воздух, поступающий в цилиндры при тактах впуска, проходит через смесительную камеру, в которой, как и в цилиндрах создается разрежение.
В смесительной камере максимальная скорость движения воздуха отмечается в горловине диффузора.
Вследствие разницы давлений – атмосферного в поплавковой камере и пониженного в диффузоре, топливо вытекает из распылителя и распыляется потоком воздуха, движущегося через диффузор.
Пусковое устройство карбюратора
Пусковое устройство карбюратораобеспечивает образование богатой смеси, необходимой для легкого пуска холодного двигателя. Таким устройством является воздушная заслонка, располагаемая в воздушном патрубке.
Главная дозирующая система приготовляет обедненную горючую смесь, обеспечивающую экономичную работу двигателя под нагрузкой.
Ускорительный насос
Ускорительный насос обогащает горючую смесь во время резкого открытия дросселя
Билет 2.
Такты двигателя, их наименование и характеристика
Процесс, происходящий в цилиндре двигателя за один ход поршня, называется тактом. Совокупность всех процессов, происходящих в цилиндре, т. е. впуск горючей смеси, сжатие ее, расширение газов при сгорании и выпуск продуктов сгорания, называется рабочим циклом.
Если рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала, то двигатель называется четырехтактным.
Первый такт — впуск
Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разрежение и горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, поступает в цилиндр. Горючая смесь смешивается с продуктами, сгорания, оставшимися в цилиндре от предшествующего цикла, и образует рабочую смесь.
Второй такт — сжатие
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Давление и температура рабочей смеси повышаются
Четвертый такт — выпуск
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт. Отработавшие газы выпускаются из цилиндра в атмосферу. Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного.
Билет 3.
Билет 4.
Первый такт — впуск
Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разрежение и горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, поступает в цилиндр. Горючая смесь смешивается с продуктами, сгорания, оставшимися в цилиндре от предшествующего цикла, и образует рабочую смесь.
Второй такт — сжатие
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Давление и температура рабочей смеси повышаются
Четвертый такт — выпуск
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт. Отработавшие газы выпускаются из цилиндра в атмосферу. Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного.
Назначение топливного бака
Топливный бак предназначен для хранения запаса топлива на определенный пробег автомобиля без заправки
Билет 5.
Билет 6.
Первый такт — впуск
Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разрежение и горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, поступает в цилиндр. Горючая смесь смешивается с продуктами, сгорания, оставшимися в цилиндре от предшествующего цикла, и образует рабочую смесь.
Второй такт — сжатие
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Давление и температура рабочей смеси повышаются
Четвертый такт — выпуск
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт. Отработавшие газы выпускаются из цилиндра в атмосферу. Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного.
Билет 7.
Система охлаждения
Система охлаждения обеспечивает регулируемый отвод тепла от нагревающихся элементов двигателя.
Основные элементы: водяной насос, радиатор, термостат, вентилятор.
Система смазки
Система смазки обеспечивает подачу масла к трущимся поверхностям двигателя для уменьшения трения. Обеспечивает дополнительное охлаждение элементов двигателя.
Основные элементы системы: маслоприемник с сетчатым фильтром, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор.
Система питания
Система питания обеспечивает впрыск топлива под высоким давлением в цилиндры двигателя в конце такта сжатия с временной синхронизацией момента начала подачи топлива относительно ВМТ поршня в соответствии с режимом работы двигателя.
Основные элементы системы: топливный насос высокого давления, подкачивающий топливный насос с топливным фильтром, топливозаборник с сетчатым фильтром грубой очистки топлива.
Билет 8.
Назначение водяного насоса
Водяной насос предназначен для создания в системе охлаждения принудительной циркуляции жидкости
Билет 9.
Назначение поршневых колец
Поршневые кольца предназначены для обеспечения герметичности внутрицилиндрового пространства, т.е. для предотвращения прорыва газов из этого пространства в картер двигателя. Одновременно поршневые кольца отводят в стенки цилиндра большую часть воспринимаемого днищем поршня тепла и препятствуют проникновению масла из картера двигателя внутрь цилиндров.
Билет 10.
Билет 11.
Билет 12.
Билет 13.
Назначение муфты сцепления
Управление трансмиссией
Основное назначение муфт – соединение валов и передача вращающего момента.
Муфты сцепления —обеспечивают соединение (сцепление) агрегатов или их разъединение во время работы машины. В свою очередь муфты сцепления подразделяют на управляемые и самоуправляемые(самодействующие).
Билет 14.
Билет 15.
Назначение коробки передач
Назначение коробки передач —изменять силу тяги, скорость и направление движения автомобиля.
Билет 16.
Билет 17.
Билет 18.
А-17ДВ
«А» – резьба (М14х1,25)
«-» — опорная поверхность (плоская)
«17» — калильное число (чем меньше, тем холоднее свеча)
«Д» — длина резьбы (19,0мм или 17,5мм)
«В» — выступание теплового корпуса изолятора (с выступанием)
Билет 19.
Билет 20.
Билет 21.
Билет 22.
Первый такт — впуск
Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разрежение и горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, поступает в цилиндр. Горючая смесь смешивается с продуктами, сгорания, оставшимися в цилиндре от предшествующего цикла, и образует рабочую смесь.
Второй такт — сжатие
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Давление и температура рабочей смеси повышаются
Четвертый такт — выпуск
Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт. Отработавшие газы выпускаются из цилиндра в атмосферу. Процесс выпуска протекает при давлении выше атмосферного.
Назначение поршневых колец
Назначение поршневых колец — предотвращение утечек газа через зазор, который должен оставаться между цилиндром и поршнем для обеспечения свободного хода последнего.
Билет 23.
Билет 24.
Билет 25.
Билет 26.
Билет 27.
Назначение дифференциала
Назначение дифференциала — передаёт крутящий момент с двигателя на ведущие колёса.
Билет 28.
Билет 29.
Назначение амортизатора
Назначение амортизаторов — гасить колебания пружин.
Билет 30.
Билет 1.
Основные механизмы и системы двигателя их название и назначение.
