Классификация двигателей

Двигатель — источник энергии, преобразующейся в механическую работу, обеспечивающую движение автомобиля. Требования предъявляемые к двигателям:

• низкий уровень шума:
• соответствие требованиям международных норм по токсичности отработавших газов;
• высокая экономичность;
• компактность;
• простота и безопасность в обслуживании;
• высокие показатели мощности и т.д.

Двигатели внутреннего сгорания могут быть классифицированы последующим признакам:

• по применяемому топливу — двигатели, работающие на жидком топливе, газовые и газожидкостные;
• по способу смесеобразования — с внешним и внутренним смесеобразованием;
• по способу подачи топлива — с карбюрацией, под давлением впрыска (моновпрыск, центральный, многоточечный);
• по способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные;
• по способу воспламенения горючей смеси — с самовоспламенением от сжатия и с принудительным воспламенением от электрической искры;
• по способу наполнения рабочего цилиндра — двигатели без наддува и с наддувом;
• по числу цилиндров;
• по расположению цилиндров — рядные V- и W-образные. а также вертикальные. с наклоном, горизонтальные, опозитные;
• по способу охлаждения — с жидкостным охлаждением и воздушным охлаждением;
• по степени быстроходности — тихоходные (со средней скоростью поршня до 10 м/с) и быстроходные (со средней скоростью поршня выше 10 м/с).

Классификация:

1. Классификация автотранспортных средств

2. Схемы автомобилей

Двигатель внутреннего сгорания в разрезе

На первых этапах обучения вам может показаться, что устройство двигателя автомобиля очень сложное и понять его дано не всем. Это не так. Для изучения устройства двигателя вам понадобиться чуть-чуть времени и внимательности. Пробегитесь глазами по основным деталям двигателя, прежде чем знакомиться с принципом его работы.

Для начала рассмотрим устройство двигателей внутреннего сгорания, из чего состоит двигатель и как работает. Эти основные понятия и термины вам пригодяться в процессе изучения работы двигателя. Строение простейшего двигателя мы рассмотрим на схеме.

 Двигатели внутреннего сгорания различаются по:

• способу приготовления горючей смеси: с внутренним (дизели) и с внешним смесеобразованием (карбюраторы, инжекторы и т.д.).
• по виду применяемого топлива — бензиновые, газовые и дизели (работающие на дизельном топливе);
• по способу охлаждения — жидкостное охлаждение или воздушное охлаждение;
• по расположению цилиндров — рядные, V-образные и другие;
• по способу воспламенения горючей смеси - с принудительным воспламенением от электрической искры (инжекторные и карбюраторные двигатели) или с самовоспламенением от сжатия (дизельные двигатели).

Бензиновые двигатели

Бензиновые двигатели – это двигатели, которые работают на бензине, и оснащены системой принудительного зажигания. Для приготовления топливо-воздушной смеси в таких двигателях используются карбюраторы и инжекторные системы. Горючая смесь принудительно воспламеняется от электрической искры при завершении такта сжатия.

Дизельные двигатели

Дизельные двигателя – это двигатели, в которых происходит самовоспламение дизельного топлива от сжатия. Приготовление горючей смеси в дизельных двигателях происходит непосредственно в цилиндре двигателя.

Главные механизмы двигателя внутреннего сгорания:

• кривошипно-шатунный механизм;
• газораспределительный механизм;
• система питания двигателя;
• система зажигания;
• выхлопная система;
• система охлаждения;
• система смазки.

Двигатель внутреннего сгорания в разрезе:

1 — поддон; 2 — коленчатый вал; 3-шатун; 4 — блок цилиндров; 5 — поршень; 6 — гильза цилиндра; 7—выпускной трубопровод; 8 — впускной трубопровод; 9— карбюратор; 10 - коромысло; 11- ось коромысел; 12— распределитель зажигания; 13 — штанга; 14 — указатель уровня масла (щуп); 15 — распределительный вал; 16 — стартер; 17 — маслоприемник.

Устройство современного двигателя - раздел в котором вы узнаете  информацию, касающуюся конструкции и строения автомобильного двигателя.  А также материалы в области работы современных систем и механизмов современного двигателя. 

Расположение цилиндров двигателя 

Компоновка блока определяется расположением цилиндров.

Рядная компоновка технологически является самой простой по конструкции и при рядной компоновке блок самый тяжёлый, зато ремонт или восстановление блока и постелей блока не представляет трудностей. Рядное расположение цилиндров очень распространённо в крупных судовых дизельных двигателях, где ключевым является удобство обслуживания.

V-образный двигатель имеет два варианта компоновки блока - со смещением левого и правого блоков между собой (рядом стоящие шатуны на шейке), либо без смещения (прицепной шатун, неравные степени сжатия на левом и правом блоках). Эти варианты нашли свое применение в автомобилестроении.

W-образный и звездообразный двигатели имеют ещё более компактный блок цилиндров и укороченный вал. Вес такого блока двигателя ниже, но он менее жёсткий и более сложный в ремонте. Звездообразные нашли свое применение на некоторых типах вертолётов. Стоимость таких двигателей очень высокая.

Блок имеет три основных размера: диаметр цилиндра, ход поршня, количество цилиндров (характеристики двигателя).

Блок цилиндров должен иметь достаточно высокую жёсткость, чтобы избежать овализации цилиндров и задира поршней выше допустимых пределов.

Примеры  расположения цилиндров двигателей:

а - четырехлистный V образный шести цилиндровый; б - четырехтактный V образный восьми цилиндровый; в—  четырехтактный рядный четырех цилиндровый; г - четырехтактный рядный шести цилиндровый.

Одноцилиндровый четырехтактный двигатель имеет значительную неравномерность вращения коленчатого вала, которая вызвана тем, что за два оборота коленчатого вала только в течение одного полуоборота коленчатый вал вращается вследствие давлении газов, а три полуоборота — за счет энергии, накопленной маховиком. Причем во время рабочего хода вращение коленчатого вала ускоренное, а во время подготовительных ходов - замедленное, что вызывает повышенную вибрацию двигателя, которая может быть лишь частично уменьшена вследствие значительного момента инерции маховика.

Повышения равномерности работы двигателя можно добиться увеличением числа цилиндров, так как при этом может быть увеличено число рабочих ходов, приходящихся на один оборот коленчатого вала.

Варианты расположения цилиндров двигателя:

а — однорядный; б — однорядного с наклонением по вертикали; в — V-образного; г — с противоположно лежащими цилиндрами; 1 — цилиндр, 2 — головка цилиндров; 3 — блок картер; 4 — поддон.

Цилиндры двигателя могут располагаться:

• вертикально в один ряд (рядное расположение);
• горизонтально в один ряд;
• однорядно с наклоном от вертикали;
• двухрядно V-обрачно;
• опозитно.

Плюсы дизельного двигателя

На современных автомобилях применяются как карбюраторные двигатели, так и дизели.

По сравнению с карбюраторными двигателями дизели имеют следующие преимущества:

• более высокая топливная экономичность (на 30—40 %);

• больше крутящий момент (на 15- 20%) при одинаковой мощности;
• меньшая пожароопасностъ;
• меньшая токсичность;
• высокая надежность.
К недостаткам дизеля, при сравнении их с карбюраторными двигателями, можно отнести:
• большую массу и габаритные размеры при одинаковой мощности:
• более трудный пуск, особенно в зимнее время года;
• повышенный уровень шуми;
• высокую стоимость топливной аппаратуры;
• меньшую мощность;
• значительное содержание сажи в отработавших газах.

Дизельный двигатель, подробнее