Общее устройство моногоцилиндровых двигателей
презентация к уроку на тему

Слайд 1

Общее устройство многоцилиндрового ДВС Автор: Чухломин Виталий Анатольевич vitaly_outdoor@mail.ru МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РБ ГАПОУ РБ «БУРЯТСКИЙ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ТЕХНИКУМ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА»

Слайд 2

Одноцилиндровые двигатели просты в конструкции, имеют небольшие габаритные размеры, низкую себестоимость, но для автомобиля не пригодны. Основные недостатки одноцилиндровых двигателей: малая мощность; для обеспечения вращения коленчатого вала необходим маховик большой массы; неравномерная работа; большая металлоемкость на единицу мощности; неуравновешенность масс кривошипно-шатунного механизма (вызывает значительную вибрацию двигателя и ускоряет его изнашивание). В многоцилиндровом двигателе вращение коленчатого вала происходит равномернее, так как рабочие ходы в цилиндрах не совпадают.

Слайд 3

Чем больше число цилиндров, тем равномернее вращается коленчатый вал. На современных автомобилях используют четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели.

Слайд 4

Цилиндры могут быть расположены следующим образом: вертикально в один ряд — однорядные ; под углом ; в два ряда — V -образные ; горизонтально с углом развала 180° .

Слайд 5

V -образные двигатели имеют большую жесткость, меньшие габаритные размеры и массу, чем однорядные той же мощности. Но при этом они шире и имеют более сложную конструкцию. Основное достоинство оппозитных двигателей — небольшая высота, что позволяет устанавливать их под полом, например, в автобусах.

Слайд 6

Многоцилиндровые двигатели представляют собой, объединенную в одно целое нескольких одноцилиндровых двигателей с одним общим коленчатым валом. В каждом цилиндре протекают одинаковые рабочие процессы, но не одновременно. Интервалы между одноименными тактами в различных цилиндрах определяют в углах поворота коленчатого вала, принимая за начало отсчета ВМТ. Наиболее равномерная работа многоцилиндрового двигателя имеет место при чередовании тактов расширения в цилиндрах через равные промежутки времени, т. е. через равные углы поворота коленчатого вала.

Слайд 7

Принцип работы Четырехцилиндрового рядного двигате ля Четырехцилиндрового рядного двигателя. Чтобы определить угол поворота коленчатого вала, через который будут повторяться одноименные такты в разных цилиндрах четырехтактного четырехцилиндрового двигателя необходимо разделить максимальный угол поворота коленчатого вала за один рабочий цикл на число цилиндров (720°: 4 = 180°).

Слайд 8

(720°: 4 = 180°). Под таким углом должны располагаться и шатунные шейки коленчатого вала. Первая и четвертая шейки коленчатого вала будут располагаться в одной плоскости и направлены в одну сторону от оси коленчатого вала

Слайд 9

Шатунные шейки второго и третьего цилиндров будут располагаться также в одной плоскости, но на противоположной стороне.

Слайд 10

Порядок работы четырехцилиндровых двигателей может быть 1 — 2 —4—3 или 1 — 3—4—2. При выборе порядка работы двигателя необходимо стремиться к тому, чтобы нагрузка на шатунные и коренные шейки коленчатого вала была наиболее равномерной, поэтому такты рабочего хода в разных цилиндрах двигателя не должны совпадать.

Слайд 11

если при первом полуобороте коленчатого вала (0... 180°) в первом цилиндре происходит впуск горючей смеси, то в четвертом цилиндре, поршень которого перемещается к НМТ, должен быть рабочий ход.

Слайд 12

Шатунные шейки второго и третьего цилиндров будут располагаться также в одной плоскости, но на противоположной стороне.

Слайд 13

В то же время поршни второго и третьего цилиндров перемещаются к ВМТ. При таком движении в цилиндрах может происходить или выпуск, или сжатие.

Слайд 14

Предположим, что во втором цилиндре происходит выпуск, тогда в третьем цилиндре будет сжатие.

Слайд 15

При втором полуобороте коленчатого вала (180...360°) в первом цилиндре произойдет сжатие, во втором — впуск, в третьем — рабочий ход и в четвертом — выпуск.

Слайд 16

При третьем полуобороте коленчатого вала (360...540°) в первом цилиндре будет рабочий ход, во втором — сжатие, в третьем — выпуск и в четвертом — впуск.

Слайд 17

Заканчиваться рабочий цикл будет в первом цилиндре тактом выпуска, во втором — тактом рабочего хода, в третьем — впуска, в четвертом — тактом сжатия.

Слайд 18

Порядок работы цилиндров у описанного двигателя 1 — 2 — 4—3. Оборот к/вала Угол поворота к/вала цилиндры первый второй третий четвертый первый 0-180 Рабочий ход сжатие выпуск впуск 180-360 выпуск Рабочий ход впуск сжатие второй 360-540 впуск выпуск сжатие Рабочий ход 540-720 сжатие впуск Рабочий ход выпуск

Слайд 19

Если поменять порядок работы на 1-3-4-2 Самостоятельно заполнить таблицу Оборот к/вала Угол поворота к/вала цилиндры первый второй третий четвертый первый 0-180 180-360 второй 360-540 540-720

Слайд 20

Шестицилиндровые рядные двигатели. Чтобы определить угол, через который должны чередоваться одноименные такты в различных цилиндрах двигателя и под которым должны располагаться кривошипы коленчатого вала, следует разделить максимальный угол поворота коленчатого вала за один рабочий цикл на число цилиндров (720°: 6 = 120°).

Слайд 21

Таким образом, кривошипы коленчатого вала должны распола­гаться под углом 120° друг, к другу, а одноименные такты должны чередоваться через 120° оборота коленчатого вала

Слайд 22

Наиболее распространенным порядком работы цилиндров для шестицилиндровых четырехтактных рядных двигателей является порядок 1 — 5 —3 — 6 —2 —4. Особенностью работы двигателя с таким расположением шатунных шеек является перекрытие тактов , т. е. при еще не закончившемся такте в одном цилиндре одноименный такт уже начинается в соседнем цилиндре. Перекрытие тактов составляет 60°, считая по обороту коленчатого вала. Перекрытие рабочих ходов помогает выводить поршни из мертвых точек, что позволяет уменьшить массу маховика.

Слайд 23

Благодаря перекрытию тактов коленчатый вал вращается более равномерно. Силы инерции* масс, движущихся возвратно-поступательно, будут уравновешены

Слайд 24

1 — 5 —3 — 6 —2 —4. Оборот к/вала Угол поворота к/вала цилиндры первый второй третий четвертый первый 0-60 60-120 120-180 180-240 240-300 300-360 второй 360-420 420-480 480-540 540-600 600-660 660-720

Слайд 25

Индикаторная мощность В поршневых двигателях внутреннего сгорания за время рабочего цикла химическая энергия, запасенная в топливе; превращается в тепловую, а затем с помощью механизмов и систем преобразуется в механическую. Работа по преобразованию одного вида энергии в другой, выполненная за цикл, называется индикаторной работой цикла. индикаторной мощностью двигателя называется Индикаторная работа, выполненная за одну секунду, называется индикаторной мощностью двигателя N i (кВт), которая может быть снята с двигателя с помощью индикатора или подсчитана по формуле: где N i – индикаторная мощность двигателя, кВт; Р i – среднее индикаторное давление (для карбюраторных двигателей 0,8-1,2 МПа, для дизельных 0,75-1,05 МПа); V p – рабочий объем цилиндра, л; i – количество цилиндров; n – частота вращения коленчатого вала, об/мин; τ – тактность двигателя (для четырехтактных двигателей τ = 4, для двухтактных – τ = 2).

Слайд 26

эффективной мощностью Мощность, передаваемая от двигателя на трансмиссию автомобиля, называется эффективной мощностью N е . Эффективная мощность всегда меньше индикаторной, так как часть индикаторной мощности расходуется на преодоление сил трения поршней о стенки цилиндров, опорных шеек коленчатого и других валов о подшипники, а также на привод масляного насоса и насоса системы охлаждения, вентилятора и других приборов. Обычно эти потери составляют 15-25%. Следовательно, эффективная мощность меньше индикаторной на 15-25%: N е = N i — N т , где N т – мощность, расходуемая на преодоление сил трения. Как определяют эффективную мощность двигателя? Эффективную мощность снимают с двигателя на тормозном стенде или подсчитывают по тем же формулам, что и индикаторную мощность, если известно среднее эффективное давление Р е . Его можно определить из выражения Р е = 0,00314 M кр τ / iV p . Так как iV р = V л , тогда Р е = 0,00314 М кр τ / V л , где V л – литраж двигателя, л; М кр – крутящий момент двигателя, Н•м. М кр = 9550 N e / n , где n – частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. Обычно для карбюраторных двигателей среднее эффективное давление Р е = 0,6-1,0 МПа, для дизельных – Р е = 0,55-0,85 МПа.

Слайд 27

Определение эффективной мощности двигателя? Эффективную мощность снимают с двигателя на тормозном стенде или подсчитывают по тем же формулам, что и индикаторную мощность, среднее эффективное давление Р е . можно определить из выражения Р е = 0,00314 M кр τ / iV p . Так как iV р = V л , тогда Р е = 0,00314 М кр τ / V л , где V л – литраж двигателя, л; М кр – крутящий момент двигателя, Н•м. М кр = 9550 N e / n , где n – частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. τ – тактность двигателя (для четырехтактных двигателей τ = 4, для двухтактных – τ = 2).