Принцип работы бензинового и дизельного двигателей
Работа двигателя внутреннего сгорания основана на свойстве газов расширяется при нагревании (рис. 12).
Рис. 12. Двигатель внутреннего сгорания (СЛАЙД № 19)
Взаимодействие механизмов и систем дизельного двигателя происходит следующим образом (СЛАЙД № 20). Когда поршень опускается вниз, воздух через открытый впускной клапан поступает в цилиндр. При движении поршня вверх воздух сжимается, его температура повышается до 400-500 °С. Когда поршень доходит до крайнего верхнего положения, в цилиндр впрыскивается топливо, смешиваясь с горячим воздухом, образуя горючую смесь, которая затем самовоспламеняется и сгорает. В процессе сгорания образуются газы, имеющие высокую температуру и большое давление. Под действием давления расширяющихся газов поршень опускается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал. Таким образом, происходит преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала (рис. 13). Затем поршень двигается вверх и выталкивает отработавшие газы через открывающийся выпускной клапан.
Рис. 13. Рабочий цикл четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя (СЛАЙД № 21)
В бензиновом двигателе протекают похожие с первого взгляда процессы (СЛАЙД № 22) . Полость цилиндра сверху закрывается головкой цилиндра с камерой сгорания, а снизу - масляным картером. Поршень, помещенный в цилиндр, может свободно перемещаться в цилиндре. Поршень при помощи пальца и шатуна шарнирно соединяется с кривошипом коленчатого вала. К валу крепится массивное чугунное колесо-маховик. Таким образом, поршень совершает прямолинейное поступательное движение вниз, а коленчатый вал - вращательное движение (рис. 14).
Рис. 14. Рабочий цикл четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя (СЛАЙД № 23)
Маховик, получив заряд кинетической энергии, будет продолжать некоторое время вращать вал с кривошипом и перемещать поршень вверх и вниз. Для подготовки цилиндра к новой вспышке и расширению газов (рабочему ходу) необходимо очистить цилиндр от продуктов сгорания, заполнить его новым зарядом горючей смеси и сжать эту смесь, вернув поршень в исходное положение, т.е. вверх цилиндра. Перемещаясь, поршень выталкивает продукты сгорания через открываемое выпускным клапаном отверстие. После выпуска отработавших газов открывается впускным клапаном другое отверстие - впускное; поршень перемещается вниз и, вследствие разряжения, цилиндр заполняется горючей смесью - происходит впуск. Чтобы воспламенить смесь, необходимо вернуть поршень в исходное верхнее положение и сжать смесь. Эта часть процесса называется сжатием.
Примеры многоцилиндровых двигателей представлены на рис.15.
Рис. 15. Примеры многоцилиндровых двигателей (ЯМЗ-238) (СЛАЙД № 24)
Выводы по вопросу.
Учебный вопрос № 3.