ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Учебное пособие

2. ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

2.3. Основные параметры поршневых двигателей

     Основными конструктивными параметрами двигателя являются диаметр цилиндра, ход поршня и число цилиндров.
     При одном обороте коленчатого вала 3 двигателя (рис. 7) поршень 2 делает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления движения поршня в цилиндре 1 происходит в двух крайних точках, называемых мертвыми, так как в них скорость поршня равна нулю.

Рис.7. Схема для определения основных параметров двигателя.

     Крайнее верхнее положение порш­ня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее его положение — нижней мертвой точкой (НМТ).
     Расстояние, проходимое поршнем от ВМТ до НМТ, называется ходом S поршня, который равен удвоенному радиусу R кривошипа:

S=2R

     Следовательно, при перемещении поршня от одной мертвой точки до другой коленчатый вал поворачивается на 180°, т. е. совершает половину оборота.
     Размер кривошипа коленчатого вала определяется радиусом r, равным расстоянию между осями шатунной и коренной шеек. Длина шатуна l является расстоянием между осями его верхней и нижней головок. Отношение r/l в автомобильных двигателях составляет 1/3,5—1/4,5. Ход поршня S и диаметр цилиндра D являются важными параметрами двигателя, определяя его размеры. Ход поршня S равен удвоенному радиусу кривошипа. Отношение S/D в двигателях составляет 0,7 — 2,2. Если S/D<1,0, то двигатель называют короткоходным. Многие современные автомобильные двигатели выполняют короткоходными.
     Пространство над днищем поршня при нахождении его в в.м.т. называется камерой сгорания. Ее объем обозначается через V_c, a пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называется его рабочим объемом и обозначается V_h. Сумма объема камеры сгорания V_c и рабочего объема V_h цилиндра составляет полный объем цилиндра, обозначаемый V_a.
     Рабочий объем цилиндра в куби­ческих сантиметрах или литрах

V_h=πD²S/4

     Сумма всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя:

V_л=V_h·i,

ε=(V_c+V_h)/V_c=V_a/V_c.

     Степень сжатия — безразмерная величина, она показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси или воздуха, находящихся в цилиндре, при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Чем выше степень сжатия, тем больше температура и давление рабочей смеси при подходе поршня к ВМТ.
     С увеличением степени сжатия повышается мощность и топливная экономичность двигателя. Однако повышение степени сжатия карбюраторных двигателей возможно лишь до определенных пределов, после достижения которых увеличение степени сжатия приводит к преждевременному самовоспламенению рабочей смеси и вызывает взрывное сгорание — детонацию топлива, что снижает работоспособность двигателя. Различные виды жидких и газообразных топлив имеют разные температуры самовоспламенения, поэтому вид топлива, на котором работает двигатель, определяет пределы его степени сжатия. Автомобильные двигатели, работающие на бензине (карбюраторные двигатели), имеют степень сжатия 6 – 10,5, на газе — 7 - 9, а дизели — 15 - 20.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ