Основные системы и механизмы двигателя внутреннего сгорания

Поршневой двигатель состоит из следующих механизмов и систем:

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

− Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для впуска в цилиндр смеси или воздуха и выпуска отработанных газов

− Система охлаждения обеспечивает нормальный температурный режим двигателя, при котором он не перегревается и не переохлаждается

− Система смазки необходима для уменьшения трения между деталями, снижения их износа и отвода тепла от трущихся деталей

− Система питания служит для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов

− Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси.

− Система пуска служит для пуска двигателя.

 

4. Кривошипно-шатунный механизм: Назначение, общее устройство

КШМ предназначен для преобразования прямолинейных возвратно-поступательных движений поршней, воспринимающих силу давления газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Детали КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.

К первым относятся поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым – блок цилиндров, головка блока, прокладка головки блока и поддон (картер).

Блок цилиндров является несущей конструкцией двигателя. В нем располагаются основные механизмы и детали систем.

Блок цилиндров может быть отлит из серого чугуна или из алюминиевого сплава. Горизонтальная перегородка делит БЦ на верхнюю и нижнюю части. В верхней плоскости блока и в горизонтальной перегородке расточены отверстия для установки гильз цилиндров. В цилиндре, являющемся направляющей при движения поршня, совершается рабочий цикл двигателя. Гильзы могут быть сухими и мокрыми. Гильзу цилиндра называют мокрой, если она омывается жидкостью системы охлаждения.

Внутренняя поверхность цилиндра, внутри которой перемещается поршень, называется зеркалом цилиндра.

В головке цилиндра расположена камера сгорания (в ней непосредственно сгорает поступающая в цилиндр горючая смесь)

Поршневая группа.

Поршень изготавливается из алюминиевого сплава. Имеет отверстие под поршневой палец, канавки под поршневые кольца и иногда камеру сгорания (у дизелей)

Для уплотнения поршня в цилиндре используются поршневые кольца (ПК). ПК бывают компрессионные(1) и маслосъемные(2); первые обеспечиваю необходимое сжатие благодаря уменьшению количества газов, прорывающихся из камеры сгорания в картер; вторые препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания и убирают лишнюю смазку.

Поршневой палец. Деталь соединяющее поршень с верхней головкой шатуна.

Шатун состоит из тела, поршневой головкой (малой) и кривошипной головкой (большой). Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Он превращает возвратно поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Коленчатый вал (КВ) передает энергию вращения маховику, который служит для накопления энергии в течении рабочего цикла. Маховик служит для облегчения пуска двигателя и трогания автомобиля с места.

 

Газораспределительный механизм: Назначение, общее устройство

ГРМ служит для открытия и закрытия клапанов, что позволяет наполнять цилиндры двигателя горючей смесью (карбюраторные двигатели) и воздухом (дизели), выпускать отработавшие газы и надежно изолировать камеру сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

Клапаны. Назначение клапана – открывать и закрывать впускное или выпускное отверстие, расположенное в головке блока (механизм с верхним расположением ГРМ) или в блоке цилиндров (механизм с нижним расположением ГРМ). Основными частями клапана являются головка и стержень.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Для этого применяются кулачки. У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет 8 кулачков. ПО два на каждый цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном.