Общее устройство двигателя

УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

 

Тема № 2. Общее устройство и работа двигателя

 

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

 

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

 

Москва 2011

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

Занятие № 2.1 Назначение, устройство и принцип работы бензинового и

Дизельного двигателей

Учебные вопросы (СЛАЙД № 2)

 

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

 

Время: 2 часа.

Место проведения: аудитория.

Вид занятия: лекция.

Методические указания.

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

Приводить конкретные примеры из опыта эксплуатации автомобилей.

Обратить внимание на правильность ведения конспектов.

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

Поддерживать связь с аудиторией.

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

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

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

 

 

Введение

 

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

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

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

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

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

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

 

Учебный вопрос № 1.

Общее устройство двигателя

 

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

Двигатели внутреннего сгорания классифицируют (СЛАЙД № 4):

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

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

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

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

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

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

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

 

 

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

 

 

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

 

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

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

 

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

 

 

 

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

 

 

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

 

Состоит из цилиндра, головки, закрывающей цилиндр сверху, поршня с кольцами и пальцем, который соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Нижняя головка шатуна соединена с коленчатым валом, на заднем конце которого установлен маховик. Коленчатый вал вращается в подшипниках скольжения, расположенных в картере. Смазочная ёмкость картера используется как резервуар для масла.

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

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

 

 

Рис. 5. Системы питания (СЛАЙД № 11)

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

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

 

 

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

 

 

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

 

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

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

 

 

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

 

 

 

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

 

 

Системы зажигания у дизельных двигателей нет.

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

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

 

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

 

 

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

 

Выводы по вопросу.

Учебный вопрос № 2