Внутреннее сгорание

     Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

    Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания. Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов изнашивания.

     Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма.

     Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя.

    Итак, четырехтактный поршневой двигатель состоит из цилиндра и картера, который снизу закрыт поддоном. Внутри цилиндра перемещается поршень с компрессионными (уплотнительными) кольцами, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым валом, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек, щек и шатунной шейки. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм. Сверху цилиндр накрыт головкой с клапанами, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, а следовательно, и с перемещением поршня.

     Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее его положение - нижняя мертвая точка (НМТ).

     Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком, имеющим форму диска с массивным ободом. Расстояние, проходимое поршнем от ВМТ до НМТ, называется ходом поршня S, который равен удвоенному радиусу R кривошипа: S=2R. Пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ называется камерой сгорания; ее объем обозначается через Vс; пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называется его рабочим объемом и обозначается Vh.

    Сумма объема камеры сгорания Vс и рабочего объема Vh составляет полный объем цилиндра Vа: Vа=Vс+Vh. Рабочий объем цилиндра (его измеряют в кубических сантиметрах или метрах): Vh=пД^3*S/4, где Д - диаметр цилиндра. Сумму всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя, его определяют по формуле: Vр=(пД^2*S)/4*i, где i - число цилиндров. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется степенью сжатия: E=(Vc+Vh)Vc=Va/Vc=Vh/Vc+1. Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, т.к. сильно влияет на его экономичность и мощность.

 

 

 

 

 

 

 

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ.

     Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и давления. Т. к. давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы - расширяться, совершая полезную работу. Вот здесь-то и дает о себе знать тепловое расширение газов, здесь и заключается его технологическая функция: давление на поршень. Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан и топливо через форсунку или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       В  данной реферативной работе мы  изучили историю развития, разновидности  двигателей внутреннего сгорания  с точки зрения истории философии науки и техники, получили дополнительные знания по данной теме.

       Анализируя  техническое изобретение двигателя  внутреннего сгорания, мы сможем  предположить, что научная база, основные принципы изобретения  двигателя внутреннего сгорания, к этому времени была уже построена. Начался процесс осуществления задачи, приведший к появлению собственно двигателя внутреннего сгорания, тех главных частей в конструкции и функционировании, которые сохранились до текущего момента.

        Современные  идеи о возможности увеличения степени сжатия двигателей внутреннего сгорания до сверхвысоких величин на новом этапе времени, как выразился один из уважаемых профессоров, приводят теоретиков и конструкторов- практиков в ужас. В основе такого подхода и неадекватного восприятия фактов лежит не фантастичность идей, а консерватизм мышления. Идея после ее реализации в жизнь не может считаться фантастичной. История развития науки, в том числе и теории ДВС, фактически есть история борьбы и преодоления таких «ужасов». Если прочитать историю жизни Р.Дизеля, то его идеи вызывали у известных теоретиков и практиков того времени не меньший «ужас».

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчёт процессов / Б. А. Шароглазов, М. Ф. Фарафонтов, В. В. Клементьев // под редакцией заслуженного деятеля науки РФ, профессора, доктора технических наук Б. А. Шароглазова. – Челябинск: ЮУрГУ, 2004. – 197 с.
2. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. / Под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.
3. Махалдиани В. В., Эджибия И. Ф., Леонидзе А. М. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия. – Тбилиси: Мецниереба, 1973. – 271 с.
4. Орлин А. С., Вырубов Д. Н. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей. – М.:, Машиностроение, 1971. –125 с.
5. Цветков В. Т. Двигатели внутреннего сгорания. – Харьков: Изд. ХГУ, 1960. – 343 с.