Основні функціональні механізми двз

Двз складається із комплексу механізмів і систем, що забезпечують.

перетворення тепла, яке утворюється при згоранні палива в механічну

роботу.

До складу двигуна входять такі функціональні елементи:

1. кривошипо-шатунний механізм

2. газорозподільчий механізм

Кривошипо-шатунинймеханізм сприймає тиск газів перетворює

прямолінійний, періодично-поступальний рух поршня в обертальний рух

колінчастого валу.

Газорозподільчий механізм призначений для впуску в циліндр паливної

суміші в карбюраторних та газових двигунах або ж повітря для дизельних

двигунaх та відповідно випуску відпрацьованих газів.

Основні функціональні системи двз.

Двз складається комплексу механізмів і систем , що забезпечують

перетворення тепла, яке утворюється при згоранні палива в механічну

роботу.

Системи: 1. живлення

2. охолодження

3. змащування

4. запалювання

5. пуску

Система живленнязабезпечує подачу окремо палива в циліндр дизеля або ж

підготовки паливної суміші та підводу її до циліндра для карбюраторних і

газових двигунів.

Система охолодженнязабезпечує заданий температурний режим робти двз

Система змащеннязабезпечує зменшення тертя між. деталями двигуна, а

відповідно зменшення зносу деталей, а також відведення тепла від поверхні

тертя.

Система запалюваннязабезпечує запалення робочої суміші в

карбюраторних і газових двигуна.

Система пускузабезпечує початковий запуск двигуна

На сучасних автомобілях встановлюється комплексна електронна система управління на базі бортового комп’ютера-забезпечує управління роботою двигуна та контроль параметрів його роботи.

Кривошипо-шатунний механізм.

Кривошипно-шатунний механізм перетворює прямолінійний возвратно-поступальний рух поршнів, які сприймають тиск газів, у обертальний рух колінчастого велу. Деталі кривошопно-шатунного механізму можна поділити на дві групи: рухомі і нерухомі. До перших відноситься поршень з кільцями і поршневим пальцем, шатун, колін вал і маховик, де других - блок циліндрів, головка блокад, кришка блоку розподільчих зубчатих коліс і піддон (картер). В обидві групи також входять і з'єднувальні деталі.

Механізм газорозподілу

Забезпечує подачу паливної суміші в циліндри двигуна та випуску

відпрацьованих газів. Більшість сучасних авто двигунів обладнуються

клапанними механізмами газорозподілу. Це означає, що два впускні і випускні канали перекраюються клапанами.

Своєчасні відкриття і закриття клапанів забезпечує механізм клапанів, який

складається з розподільчого валу з кулачками.

До основних даталей механізму газорозподілу відносяться штовхачі, штанги,

коромисла, механізм, що забезпечує установку зазорів у приводі клапанів.

У сучасних швидкісних двигунах, що мають частоту обертання 6000 об./хв. Період відкривання клапанів становить 0,025 сек, тому виникає проблема

заповнення робочого об'єму циліндра свіжим зарядом паливної суміші, а

також звільнення від відпрацьованих газів.

Ступінь наповнення циліндра горючою сумішю для карбюраторних і

інжекторних і повітря для дизелів хар-ся коефіцієнтом наповнення (ета):

G_о - кількість свіжого заряду паливної суміші або повітря, яка фактично

надійшля в циліндр

_Gм - кількість можливого свіжого заряду при повному заповненні циліндра.

У карбюраторних і інжекторних двигунів при номінальній частоті обертання

колінчатого валу коефіцієнт наповнення циліндра складає 0,75-0,8; а у

дизеля завдяки меншому аеродинамічному опору впускного такту - 0,9-0,95.

Для збільшення коефіцієнта наповнення суч двигуни наповнюють системою

наддуву, яка забезпечує подачу паливної суміші циліндра двигуна під

підвищеним тиском.

Інерційність горючої суміщі та відпрацьованих газів також можна

використовувати для суттєвого поліпшення газообміну у циліндрах двигуна

для цього необхідно синхронізувати відкриття і закриття впускних і

випускних клапанів із коливанням писку робочої суміші та відпрацьованих

газів.

Для використання інерційності газів відкриття впускних і закриття

випускних клапанів не повинні збігатися з положенням поршня у ВМТ.

Впускні клапана слід відкривати з випередженням ще до приходу поршня в

ВМТ, тоді горюча суміш або повітря почне надходили в циліндр.

Аналогічно із випускними клапанами відносно НМТ.

Тривалість відкритого і закритого стану впускних і випускних клапанів, шо

Вимірюють у градусах кута повороту колінчастого валу наз. фазами

газорозподілу. Для суч двигунів випередження впускних клапанів становить

10-30 градусів повороту колін валу до ВМТ, а відповідно запізнення закриття

цих клапанів становить 40-70 градусів відносно НМТ, за рахунок такої

технологій фазі впуску становити. 230-280 градусів. І випускні клапани

відкриваються за 40-70 до приходу поршня в НМТ і И 5-20 після проходження

ВМТ.

Система живлення двигуна паливом.

Система живленнязабезпечує подачу окремо палива в циліндр дизеля або ж

підготовки паливної суміші та підводу її до циліндра для карбюраторних і

газових двигунів.

Процес згорання в циліндрах ДВЗ може відбуватися лише тоді, коли паливо буде випаруване та змішане у заданій пропорції з повітрям.

Механічну суміш парів пального називають горючою сумішшю. При цьому теоретично визначено для повного згоряння 1 валової частини паливо необхідно 15 валових частин повітря. Але в реальній горючій суміші кількість повітря може бути дещо більшою або меншою ніж теоретична.

Для якісної характеристики горючої суміші використовується коефіцієнт надлишку повітря. Він визначається як відношення кількості повітря (ель), що дійсно бере участь цу процесі згоряння, до кількості повітря (ель з нуликом), яке теоретично необхідно для повного згоряння наданого об’єму палива. α=1/1₀, а горючу суміш коли α=1 називають нормальною або стехіаметричною.

Горючу суміш називають збідненою, якщо фактична кількість повітря є більшою ніж теоретична. α>1

Горючу суміш називають збагаченою, якщо фактична кількість повітря є меншою ніж теоретична. α<1.

Ступінь збіднення та збагачення має свої межі. У бензинових ДВЗ збіднення горючки α>1.3 призводить до не займання суміші, а збагачення горючки до α<0.5 призводить до припинення горіння.

Це не відноситься до дизелів.

Від якості горючої суміші залежить потужність та економічність ДВЗ.

Найкращою горючою сумішшю вважається така в якій паливо знаходиться у випарованому стані та найбільш рівномірно перемішано з повітрям. При цьому час, за який проводиться її підготовка t приблизно 0,01с. У зв’язку з цим у сучасних ДВЗ застосовуються системи впорскування бензину за рахунок форсунок. Системи такого типу називаються інжекторними.

Основні переваги інжекторних систем:

1. більш точний розподіл палива по циліндрам (відхилення приблизно 4%) , тоді як у карбюраторних 12-20%.

2. більш високий коефіцієнт наповнення циліндру новим свіжим зарядом горючої суміші

3. можливість використання перекриття клапанів і продувки камери згорання повітрям, що дозволяє підвищити ступінь стиску на 1-1,5 одиниці.

4. зниження токсичності відпрацьованих газів

Недоліки інжекторів

Висока вартість через наявність електронно-механічних елементів, а також необхідність використання складного діагностичного обладнання.