Что называется рабочим объемом двигателя?

Двигатель. Общее устройство и рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания. Порядок работы цилиндров двигателя.

На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания, в которых используется давление расширяющихся газов, образующихся при сгорании топлива непосредственно в цилиндре. Однако следует отметить, что фактически сжигается рабочая смесь, состоящая из горючей смеси и остатков отработавших газов предыдущего рабочего цикла.

По способу образования горючей смеси (пары топлива и воздух) и виду используемого топлива различают двигатели:

• с внешним смесеобразованием (карбюраторные, работающие на бензине, и газосмесительные, работающие на горючем газе);
• с внутренним смесеобразованием (дизельные, работающие на дизельном топливе).

Воспламенение рабочей смеси осуществляется с помощью электрического разряда или высокой степени сжатия (дизельные двигатели). В результате сгорания рабочей смеси образующиеся газы давят на поршень, придавая ему прямолинейное движение, которое с помощью шатуна и коленчатого вала преобразуется во вращательное движение маховика. Чтобы поддержать работу двигателя, необходимо периодически очищать камеру сгорания цилиндра от отработавших газов и наполнять ее свежим зарядом горючей смеси, что осуществляется с помощью выпускных и впускных клапанов.

Поршень, перемещаясь в цилиндре, совершает возвратно-поступательное движение. Крайние положения, в которых поршень меняет направление движения, соответственно называются верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ).

Расстояние, проходимое поршнем между ВМТ и НМТ, называется ходом поршня. Процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называют тактом.

Пространство в цилиндре, освобождаемое поршнем при его перемещении от ВМТ к НМТ, называется рабочим объемом цилиндра. Наименьшее пространство в цилиндре образуется при нахождении поршня в ВМТ и называется объемом камеры сгорания. Рабочий объем цилиндра и объем камеры сгорания составляют полный объем цилиндра. Сумма всех рабочих объемов цилиндров называется литражом двигателя и выражается в кубических сантиметрах. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия, которая является важным показателем двигателя. С повышением степени сжатия повышается экономичность и мощность двигателя.

Для выполнения основного рабочего такта, при котором происходит сгорание рабочей смеси и расширение газов, не обходимо выполнить подготовительные такты: впуск горючей смеси, сжатие, и заключительный – выпуск отработавших газов. Таким образом, непрерывность работы двигателя достигается совокупностью периодически повторяющихся в цилиндре процессов – тактов, объединяющихся в рабочий цикл. Так как рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня, автомобильные двигатели называются четырехтактными.

Последовательность чередования тактов в рабочих циклах двигателей с внешним смесеобразованием такая же, как и в дизеле. Отличие состоит только в степени сжатия и способе воспламенения рабочей смеси.

Впуск – поршень движется от ВМТ к НМТ. Открыт впускной клапан. Вследствие увеличения объема внутри цилиндра создается разряжение и происходит заполнение цилиндра свежим зарядом горючей смеси.

Сжатие – поршень движется от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем над поршнем уменьшается. Рабочая смесь сжимается, благодаря чему улучшаются испарение и перемешивание паров топлива с воздухом.

Рабочий ход (сгорание и расширение) – происходит воспламенение рабочей смеси от электрического разряда в двигателях с внешним смесеобразованием или вследствие высокой степени сжатия – в дизельных двигателях. Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается от ВМТ к НМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Высокое давление газов, температура их достигает 9000°С.

Выпуск – поршень двигается от НМТ к ВМТ. Открыт выпускной клапан. Происходит вытеснение отработавших газов из камеры сгорания цилиндра.

Для обеспечения нормальной работы двигатель внутреннего сгорания имеет следующие механизмы и системы:

• кривошипно-шатунный механизм;
• газораспределительный механизм;
• систему охлаждения;
• систему смазки;
• систему питания;
• систему зажигания.

Дизельные двигатели системы зажигания не имеют, так как воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит за счет высокой степени сжатия.

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов при их расширении и преобразует прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в камеру сгорания цилиндра двигателя необходимого заряда горючей смеси и выпуска из него отработавших газов.

Система охлаждения служит для отвода излишнего тепла от деталей двигателя и для поддержания оптимального температурного режима работающего двигателя. Существуют жидкостная и воздушная системы охлаждения двигателя.

Система смазки предназначена для подачи смазки к трущимся поверхностям деталей двигателя, отвода тепла от деталей; уноса механических частиц, образующихся в результате трения, и очистки моторного масла.

Система питания служит для приготовления горючей смеси в карбюраторных и газосмесительных двигателях, подачи ее в камеры сгорания цилиндров двигателя и удаления продуктов сгорания. В дизельных двигателях система питания обеспечивает впрыск топлива в мелкораспыленном виде в цилиндры.

Система зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения с целью образования электрического разряда в камере сгорания цилиндра двигателя для воспламенения рабочей смеси.

В одноцилиндровом двигателе на один рабочий ход приходится три подготовительных такта, вследствие чего такой двигатель работает неравномерно. Более того, масса двигателя, приходящаяся на единицу его мощности, будет велика. С целью устранения этих недостатков применяют двигатели с большим числом цилиндров, шатуны которых связаны с кривошипами общего коленчатого вала. Конструктивно коленчатый вал изготовлен таким образом, что рабочие такты в цилиндрах не совпадают, а подготовительные такты приходятся на рабочие такты других цилиндров. В этом случае роль маховика снижается, что позволяет уменьшить его массу, и, следовательно, уменьшается общая масса двигателя, приходящаяся на единицу его мощности. Достигается равномерность в работе двигателя.

В многоцилиндровых двигателях цилиндры располагаются в один ряд вертикально или наклонно, а также в два ряда под углом 90° (или У-образное расположение).

Степень сжатия, рабочий объём цилиндра и литраж двигателя

Степень сжатия, рабочий объём цилиндра и литраж двигателя

Степень сжатия-отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания

Литраж двигателя-сумма всех рабочих объёмов цилиндра многоцилиндрового двигателя

Рабочий объём цилиндра-пространство цилиндра между мёртвыми точками

Обозначение модели двигателя УЗАМ-331.10.

Цифровое обозначение модели двигателя представляет собой только составную часть полного обозначения составляющих его узлов и деталей, предусмотренных группой 10- .Полное обозначение двигателя, например УЗАМ-331.10,в сборе с смазочным насосом имеет десятизначное число: 331.1011052,где после группы 10 указан номер типовой подгруппы 11- ,а последние три цифры означают номер детали- 052(в данном случае- крышка корпуса смазочного насоса)

Среднее эффективное давление

Эффективный удельный расход топлива

Порядок работы

1-3-4-2 (порядок чередования тактов в цилиндрах двигателя)

Поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, каленвал и маховик

Блок цилиндра, цилиндры, головка блока, поддон картера

Канавка под первое компрессионное кольцо

Канавка под второе компрессионное кольцо

Канавка под маслосъемное кольцо

Выборка для слива масла

Бобышка под пальцевое отверстие

Канавка для стопорного кольца

Отверстие под палец

«Мокрые» гильзы цилиндров обеспечивают лучший отвод тепла, но картер двигателя с такими гильзами обладает меньшей жесткостью. Большое распространение эти гильзы получили на грузовых и тракторных двигателях в силу своей высокой ремонтопригодности.

Для свободного перемещения поршня необходим зазор между юбкой и зеркалом цилиндра, который при их нормальном тепловом состоянии для различных моделей двигателя равен 0,04…0,08мм

Шатун состоит из:

Стержня двутаврового сечения ,верхней головки ,нижней головки ,крышки.

Коленчатый вал состоит из:

Коренной и шатунной шейки, противовесов, заднего конца с отверстием для установки шарикоподшипника, ведущего вала коробки передач, фланца для крепления маховика, пусковой рукоятки, шестерни, шкива

Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мёртвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала много цилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя.

На переднеприводных автомобилях маховик центрируется цилиндрическим выступом на фланце коленчатого вала и крепится к нему шестью самоконтрящимися болтами на резьбу которых наноситься герметик.

Предназначен для своевременного впуска горючей смеси в цилиндр и выпуска отработавших газов.

При верхнем расположении распределительного вала отсутствуют толкатели и штанги, вследствие чего уменьшаются масса и инерционные силы клапанного механизма, что даёт возможность увеличить частоту вращения коленчатого вала и уменьшить уровень шума при работе двигателя.

16. Какие детали двигателя смазываются разбрызгиванием

Смазываются кулачки распределительного вала, нижние наконечники штанг, направляющие втулки клапанов, механизмы вращения выпускных клапанов, зубчатые колёса газораспределения.

Если не будет соблюдаться величина теплого зазора, то это приведёт к ускоренному износу клапанного механизма и к потере мощности механизма.

19. Особенности осуществления рабочего цикла 2-х тактного бензинового двигателя

В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение. Впуск и выпуск заменяются продувкой цилиндра вблизи НМТ поршня, при которой свежая рабочая смесь вытесняет отработанные газы из цилиндра.

20.Устройство смазочной системы

Система смазки включает в себя масляный насос, картер масляный, фильтр очистки масла, воздушно-масляный радиатор, масляные каналы в блоке и головках цилиндров, передней крышке и картере маховика, наруж­ные маслопроводы, масло-заливную горловину, клапаны для обеспечения нормальной рабо­ты системы и контрольные приборы.

21.Фильтры отчистки масла

Фильтры грубой и тонкой отчистки

Обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаления из него продуктов сгорания.

Вентиляция картера двигателя необходима для поддержания в нем нормального давления и удаления паров сернистых соединений, топлива и газов, прорывающихся из цилиндров и вызывающих загрязнение и разжижение масла. Вентиляция осуществляется принудительно за счет отсасывания газов из картера через маслоотделитель и клапан во впускной трубопровод двигателя или в атмосферу через вытяжную трубу, выведенную под двигатель, где создается разрежение за счет потока воздуха при движении автомобиля.

25.Недостатки воздушной системы охлаждения

Требуется сравнительно большая мощность двигателя для приведения в действие вентилятора и затрудняется пуск двигателя при низких температурах из-за отсутствия возможности прогрева его горячей водой.

26.Предназначение системы охлаждения

Система охлаждения предназначена для поддержания нормального теплового режима двигателя

Также система охлаждения служит для:

1)Ускорение прогрева холодного двигателя

2)Нагрев воздуха в системе вентиляции, отопления и кондиционирования

3)Охлаждение масла в системе смазки

4)Охлаждение отработавших газов в системе циркуляции

27.В каких случаях охлаждающая жидкость происходит по большому, а в каких- по малому кругу

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая жидкость в нём холодная. Для ускорения в нём прогрева двигателя охлаждающая жидкость движется по малому кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт. По мере нагрева охлаждающей жидкости термостат открывается и охлаждающая жидкость движется по большому кругу-через радиатор.

Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического поддержания его теплового режима в заданных пределах. Конструктивно он представляет собой клапан, регулирующий количество циркулирующей через радиатор жидкости.

30.Соотношения количества воздуха и топлива

α =Lg/Lm=Действующее количество поступающего воздуха/Теоритически необходимое для полного сгорания

Если α=1, то смесь нормальная;

Если α>1, то смесь бедная;

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-06; Нарушение авторского права страницы

Калькулятор расчета рабочего объёма двигателя внутреннего сгорания

Смотрите также

Двигатель глохнет на холодную

8 0 2k

Износ вкладышей

41 1 48k

Герметик клапанной крышки и ГБЦ

77 2 107k

Синий дым из выхлопной

86 0 57k

Интерактивная схема системы охлаждения двигателя

66 0 107k

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем находящийся между крайними позициями движения поршня.

Формула расчета цилиндра известна еще со школьной программы – объем равен произведению площади основания на высоту. И для того чтобы вычислить объем двигателя автомобиля либо мотоцикла также нужно воспользоваться этими множителями. Рабочий объём любого цилиндра двигателя рассчитывается так:

h — длина хода поршня мм в цилиндре от ВМТ до НМТ (Верхняя и Нижняя мёртвая точки)

r — радиус поршня мм

п — 3,14 не именное число.

Как узнать объем двигателя

Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС. И того получается:

Vдвиг = число Пи умножено на квадрат радиуса (диаметр поршня) умноженное на высоту хода и умноженное на кол-во цилиндров.

Поскольку, как правило, параметры поршня везде указываются в миллиметрах, а объем двигателя измеряется в см. куб., то для перевода единиц измерения, результат придется разделить еще на 1000.

Заметьте, что полный объем и рабочий, отличаются, так как поршень имеет выпуклости и выточки под клапана и в него также входить объем камеры сгорания. Поэтому не стоит путать эти два понятия. И чтобы рассчитать реальный (полный) объем цилиндра, нужно суммировать объем камеры и рабочий объем.

Определить объем двигателя можно обычным калькулятором, зная параметры цилиндра и поршня, но посчитать рабочий объем в см³ нашим, в режиме онлайн, будет намного проще и быстрее, тем более, если вам расчеты нужны, дабы узнать мощность двигателя, поскольку эти показатели напрямую зависят друг от друга.

Расчет объема ДВС калькулятором

Чтобы посчитать объем интересующего вас двигателя нужно внести 3 цифры в соответствующие поля, — результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. характеристиках конкретной детали либо же определить, какой объем поршневой поможет штангенциркуль.

Таким образом, если к примеру у вас получилось что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначен как 1,6 л, а если вышло число 2429 см³, то 2,4 литра.

Длинноходный и короткоходный поршень

Также замете, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме двигатели могут иметь разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность таких моторов так же будет разной. Движок с короткоходными поршнями очень прожорлив и имеет малый КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинноходные стоят там, где нужна тяга и экономичность.

Следовательно, на вопрос «как узнать объем двигателя по лошадиным силам» можно дать твердый ответ – никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но вычислить его по ним не получится, поскольку формула их взаимоотношения еще включает много разных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршневой.

Зачем нужно проверять объем двигателя

Чаще всего узнают объем двигателя когда хотят увеличить степень сжатия, то есть если хотят расточить цилиндры с целью тюнинга. Поскольку чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно, двигатель будет более мощным. Технология изменения объема в большую сторону, дабы нарастить степень сжатия, очень выгодна — ведь порция топливной смеси такая же, а полезной работы больше. Но всему есть свой предел и чрезмерное её увеличение грозит самовоспламенением, вследствие чего происходит детонация, которая не только уменьшает мощность, но и грозит разрушением мотора.