0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ход поршня обороты двигателя

Принцип работы четырехтактного карбюраторного двигателя

Рабочий цикл четырехтактного двигателя – познаем азы

Чтобы разобраться, что называется рабочим циклом двигателя внутреннего сгорания, необходимо узнать, что обозначает термин такт. Он представляет собой составную часть цикла и осуществляется в течение однократного хода поршня. В зависимости от количества тактов или ходов поршня, все двигатели разделяются на четырехтактные и двухтактные. В первом случае рабочий цикл от начала до конца осуществляет четыре операции: впуск, следом происходит сжатие, потом идет рабочий ход, и завершает все выпуск отработанных газов. В двухтактном варианте все эти действия происходят за два хода поршня.

Наиболее распространенным вариантом считается рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Все процессы здесь проходят вот в какой последовательности: во время первого такта происходит поступление смеси бензина и воздуха. При этом впускной клапан находится в открытом положении, а выпускной – в закрытом. Поступая в разреженное пространство цилиндра, эта смесь перемешивается с предыдущими продуктами сгорания.

От наполнения цилиндра зависит общая мощность двигателя. Сжатие осуществляется в верхней критической отметке, именуемой мертвой точкой, при достижении максимального давления. Расширенные газы отправляют поршень вниз, образуя рабочий ход. В конце всего цикла через специальный выпускной клапан, который к этому моменту открыт, выходят отработанные газы.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя имеет ту же последовательность, что и аналогичный карбюраторный механизм. Основное отличие состоит в способе образования рабочей смеси и ее воспламенении. Этот процесс происходит во время такта сжатия при высокой температуре и давлении во время впрыска топлива через форсунку мотора.

Работа многоцилиндрового двигателя

Во время работы двигателя на его механизмы действуют значительные силы давления газов в цилиндре, силы инерции неравномерно движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма, а также центробежные силы, возникающие вследствие вращения деталей. Эти силы непостоянны по величине и направлению своего действия, поэтому они вызывают неравномерную работу двигателя.

При неравномерной работе двигателя его механизмы работают с переменной нагрузкой, вследствие чего происходит интенсивный износ деталей. Особенно велика неравномерность работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя.

Для достижения равномерности работы двигателя или устанавливают на коленчатом валу тяжелый маховик, или выполняют его многоцилиндровым.

Маховик накапливает энергию во время рабочего хода и отдает ее при совершении вспомогательных тактов. Но тяжелый маховик применяется только для стационарных двигателей, работающих, как правило, на постоянном режиме. Тяжелый маховик вследствие значительной инерции не обеспечивает необходимой автомобильному двигателю приемистости, т.е. способности двигателя быстро развивать и уменьшать обороты. Поэтому в автомобильных двигателях равномерность работы достигается не увеличением веса маховика, а за счет выполнения двигателя многоцилиндровым. В многоцилиндровом двигателе такты рабочего хода равномерно чередуются в отдельных цилиндрах, вследствие чего в значительной мере уравновешиваются силы инерции, возникающие в кривошипно-шатунном механизме при работе двигателя.

Для обеспечения наибольшей равномерности работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы такты рабочего хода в различных цилиндрах чередовались через равные промежутки времени и в определенной последовательности. Эта последовательность повторения одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя.

Рис. Таблица чередования тактов четырехцилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы цилиндров 1—2—4—3 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)

Однако не при любом порядке обеспечивается хорошая работа двигателя. Необходимо, чтобы очередные такты рабочего хода следовали в цилиндрах, наиболее удаленных одни от другого. В этом случае нагрузка на коренные подшипники коленчатого вала будет распределяться более равномерно; кроме того, отработавшие газы из цилиндра, в котором начинается выпуск, не будут попадать через выпускной трубопровод в цилиндр, в котором выпуск еще не закончился.

Наиболее удобными порядками работы автомобильных двигателей являются: для четырехцилиндрового — 1—2—4—3 и 1—3—4—2, для шестицилиндрового — 1—5—3—6—2—4 и для восьмицилиндрового — 1—5—4—2—6—3—7—8.

Порядок работы цилиндров обычно изображается в виде таблицы чередования тактов.

Рассмотрим, как происходит работа четырехтактного четырехцилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1—2—4—3. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а число рабочих ходов, происходящих за это время, равно четырем, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 180° (720°: 4), т.е. на пол-оборота коленчатого вала, и находятся, таким образом, в одной плоскости.

Во время работы двигателя поршни в первом и четвертом цилиндрах при первом полуобороте первого оборота коленчатого вала перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит рабочий ход, в четвертом цилиндре — такт впуска. Во втором и третьем цилиндрах поршни перемещаются в это время к верхней мертвой точке, во втором цилиндре происходит такт сжатия, а в третьем — такт выпуска.

Во время второго полуоборота первого оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт выпуска, а в четвертом — такт сжатия. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит рабочий ход, в третьем — такт впуска.

Во время первого полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемешаются от верхней мертвой точки к нижней, в первом цилиндре происходит такт впуска, в четвертом — рабочий ход. Поршни второго и третьего цилиндров в это время перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, во втором цилиндре происходит такт выпуска, в третьем такт сжатия.

Во время второго полуоборота второго оборота коленчатого вала поршни в первом и четвертом цилиндрах перемещаются от нижней мертвой точки к верхней, в первом цилиндре происходит такт сжатия, в четвертом —такт выпуска. Поршни во втором и третьем цилиндрах перемещаются от верхней мертвой точки к нижней, во втором цилиндре происходит такт впуска, в третьем — рабочий ход.

Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель с порядком работы цилиндров 1—3—4—2 отличается от двигателя с порядком работы 1—2—4—3 лишь конструкцией распределительного механизма, которая определяет несколько иную последовательность открытия и закрытия клапанов и чередования тактов.

Оба порядка работы цилиндров, принятые для отечественных четырехтактных четырехцилиндровых двигателей, полностью равноценны и по равномерности, и по качеству работы двигателей. На отечественных автомобилях широко используются шестицилиндровые двигатели, у которых цилиндры расположены в один ряд. Такие двигатели называются рядными в отличие от двигателей, цилиндры которых расположены в два ряда под некоторым углом один к другому.

В шестицилиндровом рядном двигателе коленчатый вал имеет шесть кривошипов. Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за два оборота коленчатого вала (720°), а количество рабочих ходов за это время равно шести, то для правильного чередования рабочих ходов кривошипы коленчатого вала смещены один относительно другого на 120° (720°: 6), т. е. на одну треть оборота вала.

Для однорядных шестицилиндровых двигателей применяется следующее расположение кривошипов: 1—6 — вверх, 2—5 — налево, 3—4 — направо, если смотреть со стороны переднего конца вала.

При вращении коленчатого вала поршни в шестицилиндровом двигателе проходят через мертвые точки не все одновременно, как в четырехцилиндровом двигателе, а только попарно. Поэтому и такты во всех цилиндрах начинаются и кончаются также не одновременно, а смещены в одной паре цилиндров относительно другой на 60°.

Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в шестицилиндровом четырехтактном двигателе показаны в таблице на рисунке.

Рис. Таблица чередования тактов шестицилиндрового четырехтактного двигателя с порядком работы 1—5—3—6—2—4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)

Особенностью двухтактных дизелей является то, что их рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала (360°). Поэтому и взаимное расположение кривошипов коленчатых валов имеет свои особенности: в четырехцилиндровом двигателе кривошипы смещены один относительно другого на 90° (360°: 4), в шестицилиндровом — на 60° (360°: 6).

Рис. Таблица чередования тактов шестицилиндрового двухтактного дизеля с порядком работы 1—5—3—6—2—4 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)

Перекрытие тактов и порядок чередования рабочих ходов в двухтактном шестицилиндровом дизеле показаны в таблице на рисунке.

В настоящее время на автомобилях широкое применение получили восьмицилиндровые V-образные двигатели. Цилиндры у этих двигателей располагаются в два ряда, чаще всего под углом 90°. Коленчатый вал таких двигателей имеет четыре кривошипа, смещенных один относительно другого на 90°. На каждую шейку кривошипа опираются одновременно по два шатуна.

В восьмицилиндровом двигателе за рабочий цикл (720°) совершается восемь рабочих ходов; их чередование, следовательно, происходит через 90° (720°: 8). Порядок работы цилиндров и чередование тактов в восьмицнлиндровом двигателе показаны в таблице на рисунке.

Рис. Таблица чередования тактов восьмицилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1—5—4—2—0—3—7—8 (цифры в графе «Положение кривошипов коленчатого вала» обозначают порядковые номера цилиндров)

В многоцилиндровых двигателях вследствие непрерывного чередования рабочих ходов и перекрытия их одного другим обеспечивается более плавное и равномерное вращение коленчатого вала. Многоцилиндровые двигатели работают более устойчиво, без толчков и сотрясений, присущих одноцилиндровым двигателям.

Читать еще:  Датчик давления двигателя пежо 405

Вперед Оценочные параметры двигателя

Назад Рабочий цикл двигателя

Добавить комментарий Отменить ответ

Двухтактный двигатель – особенности работы

Если рассматривать двухтактный двигатель, следует отметить, что газовый топливный обмен совершается при нахождении поршня возле нижней предельной точки (мертвой), несколько не доходя до нее. Отработанные газы начинают удаляться из цилиндра при изменении их объема за небольшой промежуток времени. Очистка цилиндра в классическом двухтактном двигателе производится с помощью продувки воздуха, поступающего через компрессор.

Во время продувки воздух частично удаляется, а выпуск отработанных газов производится с помощью выпускных окон до того, как они будут закрыты поршнем. После этого наступает начало процесса сжатия, протекающего, как и в обычном четырехтактном двигателе. При движении поршня снизу вверх происходит перекрытие продувочных окон, после чего воздух из компрессора в цилиндр уже не подается.

Параметры двигателя (ход поршня, объем камеры сгорания, степень сжатия, рабочий и полный объем цилиндра, рабочий объем двигателя и другие)

С работой двигателя внутреннего сгорания связаны следующие параметры (рис. 18):

Рис. 18. Основные параметры двигателей внутреннего сгорания (СЛАЙД № 30).

— Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня.

— Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня.

— Ход поршня S — расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180 0 (пол-оборота).

— Такт — часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня.

— Объем камеры сгорания — объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ.

— Рабочий объем цилиндра — объем пространства, освобождаемого поршнем при перемещении его от ВМТ к НМТ.

— Полный объем цилиндра — объем пространства над поршнем при нахождении его в НМТ. Очевидно, что полный объем цилиндраVa равен сумме рабочего объема Vh цилиндра и объема Vc камеры сгорания, т.е.

Рабочий объём двигателя или литраж двигателя для многоцилиндровых двигателей — это произведение рабочего объема Vh на число i цилиндров.

Степень сжатия Е — отношение полного объема Va цилиндра к объема Vc камеры сгорания (СЛАЙД № 31).

Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается полный объем цилиндра двигателя при перемещении поршня из НМТ в ВМТ. Степень сжатия — величина безразмерная.

Чем выше степень сжатия, тем лучше экономичность и больше мощность двигателя. Это объясняется снижением тепловых потерь за счет уменьшения поверхности камеры сгорания и увеличения среднего давления в цилиндре. Требуемые значения степени сжатия для карбюраторных двигателей ограничиваются свойствами применяемого топлива (бензина) и в основном его антидетонационной стойкостью. Чрезмерно высокая степень сжатия приводит к детонационному воспламенению смеси, сгорание ее происходит с очень большими скоростями и резкими местными повышениями давления в цилиндре. В результате этого нарушается нормальная работа двигателя, снижается его мощность и экономичность и возрастает износ деталей. Для обеспечения нормальных условий работы карбюраторного двигателя, степень сжатия должна быть не выше 6…10. При этом для двигателей с более высокими степенями сжатия применяется топливо с хорошими антидетонационными свойствами, т.е. высоким октановым числом бензина. Степень сжатия в дизельных двигателях колеблется в пределах 15…20. Для примера — технические характеристики двигателя автомобиля КАМАЗ 4310 (табл. 1, 2).

Таблица 1. Основные технические характеристики двигателя (СЛАЙД № 32).

Выводы по вопросу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на данном занятии было рассмотрено назначение, устройство и принцип работы бензинового и дизельного двигателей.

Материал занятия актуален при изучении механизмов и систем двигателя автомобиля.

Ответить на возможные вопросы обучаемых.

Дать задание на самостоятельную подготовку (СЛАЙД № 33). .

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 2928 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Принцип работы четырехтактного двигателя

Четырехтактный двигатель представляет собой поршневой мотор внутреннего сгорания. Рабочий процесс всех цилиндров в этих агрегатах занимает 2 кругооборота коленчатого вала или четыре поршневых такта. С середины ХХ века 4 тактный двигатель — самый распространенный вид поршневых моторов.

  • Принцип работы и основная характеристика
  • История
  • Особенности работы 4-х тактного двигателя
  • Конструкция агрегата
  • Работа двигателя
  • Конструктивные и эксплуатационные отличия четырехтактных двухтактных бензиновых двигателей

Принцип работы и основная характеристика

Рабочий цикл ДВС (двигателя внутреннего сгорания) состоит из ряда процессов, при которых усиливается мощность двигателя, воздействующего на коленчатый вал. Состоит рабочий цикл из нескольких этапов:

  • цилиндр заполняется топливной смесью;
  • смесь сжимается;
  • топливная смесь воспламеняется;
  • газы расширяются и цилиндр очищается.

В ДВС поршень двигается в одном направлении (вниз или вверх). Коленчатый вал совершает один оборот в два такта. Рабочим ходом поршня называют тот, при котором совершается полезная работа, и расширяются сгоревшие газы.

Двухтактными называют двигатели, в которых цикл совершается в один оборот коленчатого вала или за два такта. Четырехтактные агрегаты характеризуются совершением рабочего цикла за два оборота коленвала или за четыре такта.

Основные характерные показатели 4 тактного двигателя:

  1. За счет движения рабочего поршня происходит обмен газов.
  2. Агрегат оснащен газораспределительным механизмом, позволяющим цилиндровую полость переключать на впуск и выпуск.
  3. Происходит обмен газов в момент отдельного полуоборота коленвала.
  4. Шестерные редукторы и ременная цепная передача дают возможность изменить моменты впрыскивания бензина, зажигания и привода газораспределительного механизма по отношению к частоте вращения коленвала.

История

Приблизительно в 1854—1857 годах итальянцами Феличче Матоци и Евгением Барсанти было создано устройство, которое по имеющимся сегодня сведениям было похоже на четырехтактный мотор. Изобретение итальянцев было утеряно и только в 1861 году. Алфоном де Роше был запатентован двигатель такого типа.

Впервые пригодный к работе четырехтактный мотор создал немецкий инженер Николаус Отто. В его честь был назван четырехтактный цикл работы циклом Отто, а 4-тактный мотор, применяющий свечи зажигания, называют двигателем Отто.

Особенности работы 4-х тактного двигателя

В двухтактном моторе смазывание поршневых и цилиндровых пальцев, коленвала, поршня, подшипника и компрессорных колец проводят, заливая масло в бензин. Коленчатый вал 4тактного мотора располагается в масляной ванне, что является существенным отличием. Именно поэтому отсутствует необходимость смешивать топливо и добавлять масло. Все, что необходимо сделать владельцу автомобиля — наполнить бензином топливный бак.

Автовладельцу, таким образом, незачем приобретать специальное масло, без которого не может функционировать двухтактный мотор. Кроме того, при наличии четырехтактного мотора на поршневом зеркале и на стенах глушителя уменьшается количество нагара. Еще одно важное отличие — в двухтактном моторе в выхлопную трубу выплескивается горючая смесь, что обусловлено его устройством.

Следует признать, что у четырехтактных двигателей также имеются небольшие недостатки. Например, у них не особо качественными являются рабочие моменты по регулированию теплового клапанного зазора.

Конструкция агрегата

Распредвал четырехтактного мотора размещается в крышке цилиндра. Он приводится в действие ведущим колесом, вмонтированном в коленчатый вал. Распределительный вал открывает и закрывает один из клапанов: выпускной или впускной, в зависимости от расположения поршня. На распределительном вале также расположены кулачки, которые приводят в действие клапанные коромысла.

Коромысла после срабатывания, начинают воздействовать на определенный клапан и открывают его. Важно, что между регулировочным винтом и клапаном должен быть тепловой зазор (узкий промежуток). При нагреве металл расширяется, поэтому, если зазор слишком маленький или его нет вообще, клапаны не могут закрыть полностью каналы выпуска и впуска.

У клапана впуска зазор должен быть меньше, чем у клапана выпуска, потому как газы выхлопа горячее, чем смесь. Соответственно клапан впуска нагревается меньше, чем клапаны выпуска.

Работа двигателя

Как уже было отмечено работа четырехтактного мотора состоит из четырех тактов поршня или из двух оборотов коленвала.

  1. Впуск. Поршень движется в нижнюю сторону, открывая клапан впуска. Из карбюратора горючая смесь поступает в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.
  2. Сжатие. Поршень движется вверх, провоцируя сживание горючей смеси. Когда он приближается к верхней точке, сжатый бензин возгорается.
  3. Расширение. Бензин возгорается и сгорает. В результате чего происходит растяжение горючих газов, и поршень движется вниз. При этом два клапана оказываются закрытыми.
  4. Выпуск. Коленчатый вал по инерции продолжает двигаться вокруг своей оси, а поршень движется вверх. Вместе с этим открывается клапан выпуска, и выхлопные газы поступают в трубу. При прохождении клапаном мертвой точки, клапан впуска закрывается.

Конструктивные и эксплуатационные отличия четырехтактных двухтактных бензиновых двигателей

Главное отличие четырехтактного двигателя от двухтактного обусловлено разными механизмами газообмена, а именно: удалением отработанных газов и подачей топливно-воздушной смеси в цилиндр.

Читать еще:  Глухой стук при прогретом двигателе

Процессы заполнения цилиндра и его очистки в четырехтактном двигателе происходят с помощью газораспределительного специального механизма, который в определенное время открывает и закрывает рабочий цикл.

Очистка цилиндра и его заполнение в двухтактном двигателе выполняется в одно время с с расширением и сжатием при нахождении поршня поблизости мертвой нижней точки. В стенках цилиндра для этого имеется два отверстия: продувочное или впускное и выпускное. Через выпускное отверстие поступает топливная смесь, и выходят отработанные газы.

Основные отличия двухтактных и четырехтактных двигателей:

  1. Литровая мощность. В четырехтактном двигателе на два оборота коленчатого вала приходится один рабочий ход. Поэтому теоретически двухтактный двигатель должен иметь литровую мощность вдвое больше, чем четырехтактный. Но на практике превышение составляет около 1,8 раза, благодаря использованию поршня при расширении хода, а также наличия худшего механизма освобождения цилиндра от отработанных газов и больших затрат на продувку части мощности.
  2. Потребление топлива. Двухтактный двигатель превосходит четырехтактный в удельной и литровой мощности, но уступает в экономичности. Отработанные газы вытесняются воздушно — топливной смесью, которая поступает в цилиндр из шатунно-кривошипной камеры. Часть топливной смеси при этом поступает в выхлопные каналы и удаляется с отработанными газами.
  3. У двухтактного и четырехтактного двигателей принцип смазки двигателя существенно отличается. Двухтактные модели характеризуются необходимостью смешивания бензина с моторным маслом в определенных пропорциях. Масляная воздушно-топливная смесь циркулирует в поршневой и кривошипной камерах, смазывая подшипники коленчатого вала и шатуна. Мельчайшие капли масла при возгорании топливной смеси сгорают вместе с бензином. Продукты сгорания уходят вместе с отработанными газами.

Смешивают бензин с маслом двумя способами. Это может быть простое перемешивание, которое проводится перед тем, как залить в бак топливо и раздельная передача. Во втором случае масляно-топливная смесь образуется во впускном патрубке, расположенном между цилиндром и карбюратором.

Двигатель в последнем случае оснащен масляным бачком с трубопроводом, соединенным с плунжерным насосом. Насос подает масло во впускной патрубок в том количестве, которое необходимо. Производительность насоса зависит от того, как расположена ручка подачи «газа». Поступление масла тем больше, чем больше подается топливо. Более совершенной является раздельная система смазки двухтактного двигателя. Отношение бензина к маслу при ней может достигать 200:1. Это приводит к снижению расхода масла и к уменьшению дымности. Такую систему используют, например, на современных скутерах.

В четырехтактных двигателях бензин с маслом не смешивают, а подают отдельно, для чего двигатели имеют классическую систему смазки, которая состоит из фильтра, масляного насоса, трубопроводной магистрали и клапанов. В качестве масляного бачка может выступать картер двигателя (смазка с «мокрым «картером) либо отдельный бачок («сухой» картер).

В первом случае насос всасывает из поддона масло, направляет его во входную полость, а затем по каналам -к деталям шатунно-кривошипной группы, к подшипникам коленвала и газораспределительному механизму.

В случае смазки с «сухим» картером масло заливают в бочок. Оттуда оно при помощи насоса попадает к трущимся поверхностям. Стекающую в картер часть масла откачивают дополнительным насосом и возвращают в бачок.

Для очищения масла от разных продуктов износа двигатель имеет фильтр. Кроме того при необходимости устанавливают охлаждающие фильтра, потому как температура масла в процессе работы может очень сильно подниматься.

Коэффициент хода

В возвратно — поступательном движении поршневого двигателя , то соотношение хода , определяется либо / отношение хода ствола или инсультом / отношением ствола , представляет собой термин , чтобы описать соотношение между отверстием цилиндра диаметром и поршнем ходом длиной. Это может использоваться либо для двигателя внутреннего сгорания , где топливо сжигается в цилиндрах двигателя, либо для двигателя внешнего сгорания , такого как паровой двигатель , где сгорание топлива происходит вне рабочих цилиндров двигателя.

Достаточно всестороннее, но понятное исследование эффектов удара / заточки было опубликовано в Horseless Age , 1916. [1]

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Соглашения
    • 1.1 Соотношение диаметр цилиндра / ход поршня
  • 2 квадратные, квадратные и подквадратные двигатели
    • 2.1 Квадратный двигатель
      • 2.1.1 Примеры квадратного двигателя
    • 2.2 Квадратный или короткоходный двигатель
      • 2.2.1 Примеры движка Oversquare
    • 2.3 Подквадратный или длинноходный двигатель
      • 2.3.1 Примеры движка Undersquare
  • 3 Примечания
  • 4 ссылки

Соглашения [ править ]

В поршневом двигателе существует два разных способа описания отношения хода его цилиндров , а именно: отношение диаметр / ход и отношение ход / диаметр .

Соотношение диаметр цилиндра / ход поршня

Диаметр цилиндра / ход поршня — это более часто используемый термин, который используется в Северной Америке , Европе , Великобритании , Азии и Австралии .

Диаметр отверстия цилиндра делится на длину поршневого хода , чтобы дать соотношение.

Квадратные, квадратные и подквадратные механизмы [ править ]

Следующие термины описывают условные обозначения конфигураций различных соотношений диаметр цилиндра / ход поршня:

Квадратный двигатель

Квадратный двигатель имеет равное отверстие и размеры инсульта, давая значение отверстия / ход точно , 1: 1.

Примеры Square Engine

1953 — У Ferrari 250 Europa был Lampredi V12 с диаметром цилиндра 68,0 × 68,0 мм (2,7 × 2,7 дюйма).

1967 — FIAT 125, 124Sport двигатель 125A000-90 л.с., 125B000-100 л.с., 125BC000-110 л.с., 1608 куб.см, DOHC, диаметр цилиндра и ход поршня 80,0 мм × 80,0 мм (3,15 дюйма × 3,15 дюйма).

1970 — Ford 400 имел диаметр ствола и ход поршня 101,6 × 101,6 мм (4,00 × 4,00 дюйма).

1973 — Kawasaki Z1 и KZ (Z) 900 имели диаметр цилиндра и ход поршня 66,0 × 66,0 мм (2,60 × 2,60 дюйма). [2]

1973 — Австралийское подразделение British Leyland создало 4,4-литровую версию двигателя Rover V8 с диаметром цилиндра и ходом поршня 88,9 мм. Этот двигатель использовался исключительно в Leyland P76 .

1982 — Honda Nighthawk 250 и Honda CMX250C Rebel имеют диаметр цилиндра и ход поршня 53,0 × 53,0 мм (2,09 × 2,09 дюйма), что делает его квадратным двигателем. [3]

1983 — Рядный четырехцилиндровый двигатель Mazda FE объемом 2,0 л с идеально квадратными диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,4 × 3,4 дюйма). Этот двигатель также отличается идеальным соотношением шток / ход 1,75: 1.

1987 — Двигатели Opel / Vauxhall 2.0 L GM Family II имеют квадратную форму с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма); Например, C20XE C20NE C20LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.

1989 — Nissan SR20DE представляет собой квадратный двигатель с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

1990 — Maserati Shamal имел 3217 куб.см (3,2 л) битурбированный двигатель V8 AM 479 с диаметром цилиндра и ходом 80,0 × 80,0 мм (3,1 × 3,1 дюйма). Этот двигатель, после доработок, позже был установлен на Quattroporte IV и 3200 GT.

1990–2010 Saab B234 / B235 — квадратный двигатель с диаметром цилиндра и ходом 90,0 мм × 90,0 мм (3,54 дюйма × 3,54 дюйма).

1991 — Двигатель Ford 4.6 V8 OHC имеет диаметр цилиндра и ход поршня 90,2 мм × 90,0 мм (3,552 дюйма × 3,543 дюйма). На протяжении двух десятилетий он составлял основу легковых и грузовых автомобилей Ford с двигателями V8 с различными уровнями мощности и конструкциями головок.

1995 — Двигатель BMW M52 с рабочим объемом 2793 кубических сантиметра является примером двигателя идеального квадрата с диаметром цилиндра 84,0 мм × 84,0 мм (3,31 дюйма × 3,31 дюйма).

1996 — Двигатель Jaguar AJ-V8 объемом 4,0 литра имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 мм.

2000 — Mercedes-Benz 4,0-литровый (3996 куб.см; 243,9 куб. Дюймов) дизельный двигатель OM628 V8 является примером квадратного двигателя — с диаметром цилиндра 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 дюйма × 3,39 дюйма).

Двигатель W16 от Volkswagen Group 2005 года, который использовался в Bugatti Veyron, также имел диаметр цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Peugeot XU10 двигатель линия — с рабочим объемом 1998 кубических сантиметров — это пример идеального квадратного двигателя с 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 × 3,39 в в) Диаметр цилиндра и ход.

2JZ и 4U от Toyota представляют собой квадратные двигатели с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Двигатель Honda J30A имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Двигатель Suzuki AX100 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 50,0 мм × 50,0 мм (1,97 × 1,97 дюйма).

Двигатель Yamaha YBR125 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 54,0 × 54,0 мм (2,13 × 2,13 дюйма).

Квадратный или короткоходный двигатель

Двигатель описывается как сверхквадратный или короткоходный, если его цилиндры имеют диаметр цилиндра больше, чем длина его хода, что дает соотношение диаметр цилиндра / ход поршня более 1: 1.

Читать еще:  Внешние скоростные характеристики двигателя таблица

Двигатель с квадратной формой позволяет использовать больше и больше клапанов в головке цилиндра, более высокие возможные обороты за счет снижения максимальной скорости поршня и более низкое напряжение кривошипа из-за более низкого пикового ускорения поршня для той же скорости вращения двигателя. Поскольку эти характеристики благоприятствуют более высоким оборотам двигателя, двигатели с прямоугольной формой часто настраиваются на достижение максимального крутящего момента на относительно высокой скорости.

Из-за увеличенной площади поверхности поршня и головки тепловые потери увеличиваются по мере увеличения соотношения диаметр цилиндра / ход поршня. Таким образом, чрезмерно высокое передаточное число может привести к снижению теплового КПД по сравнению с двигателями других конфигураций. Большой размер / ширина камеры сгорания при зажигании может вызвать повышенную неоднородность топливовоздушной смеси во время сгорания, что приведет к увеличению выбросов.

Уменьшенная длина хода позволяет использовать более короткий цилиндр, а иногда и более короткий шатун, что, как правило, делает более квадратные двигатели менее высокими, но более широкими, чем квадратные двигатели аналогичного рабочего объема .

Примеры движка Oversquare

Двигатели Oversquare (также известные как «двигатели с коротким ходом») очень распространены, поскольку они позволяют более высокие обороты (и, следовательно, большую мощность) без чрезмерной скорости поршня.

Примеры включают малые блоки V8 как Chevrolet, так и Ford. БМВ N45 бензиновый двигатель имеет отношение отверстия / обводки 1.167.

Горизонтально расположенные двигатели, также известные как «боксеры» или «плоские», обычно имеют прямоугольную конструкцию, поскольку любое увеличение длины хода приведет к двукратному увеличению общей ширины двигателя. Это особенно верно в компоновке Subaru с передним расположением двигателя, где угол поворота передних колес ограничен шириной двигателя. Хотя oversquare двигатели имеют репутацию возбудимы, [ править ] с низким крутящим моментом машины, то двигатель Subaru EJ181 развивает максимальный крутящий момент при скоростях , как низко как 3200 оборотов в минуту.

Двигатели Nissan RB, VQ, VK, VH и VR38DETT очень просты. Кроме того, двигатель SR16VE, установленный в Nissan Pulsar VZ-R и VZ-R N1, представляет собой двигатель квадратной формы с диаметром цилиндра 86 мм (3,39 дюйма) и ходом поршня 68,7 мм (2,70 дюйма), что дает ему 175–200 лошадиных сил (130–150 кВт), но относительно небольшой крутящий момент 119–134 фунт-фут (161–182 Н · м; 16,5–18,5 кг · м)

Двигатели с экстремальной квадратной формой встречаются в гоночных автомобилях Формулы-1 , где строгие правила ограничивают рабочий объем, что требует достижения мощности за счет высоких оборотов двигателя. Допускается соотношение ходов, приближающееся к 2,5: 1, [a] обеспечивающее частоту вращения двигателя 18 000 об / мин, при этом оставаясь надежным для нескольких гонок. [4]

Ducati Panigale двигатель мотоцикла массово oversquare с отношением отверстия / хода 1,84: 1. Ducati назвала его «SuperQuadro» , что примерно переводится с итальянского как «суперквадрат» . [5]

Боковой клапан Бельгийского Д-Мотор LF26 авиационные двигатели имеют отношение отверстия / ход 1,4: 1. [6]

Ранние двигатели Mercedes-Benz M116 имели диаметр цилиндра 92 мм (3,62 дюйма) и ход поршня 65,6 мм (2,58 дюйма) для 3,5-литрового двигателя V8. [7]

Подквадратный или длинноходный двигатель

Двигатель описывается как недостаточно квадратный или длинноходный, если его цилиндры имеют меньшее отверстие (ширина, диаметр), чем его ход (длина хода поршня), что дает значение передаточного отношения менее 1: 1.

При заданной частоте вращения двигателя более длинный ход увеличивает трение двигателя и увеличивает нагрузку на коленчатый вал из-за более высокого пикового ускорения поршня. Меньшее отверстие также уменьшает площадь, доступную для клапанов в головке блока цилиндров, требуя, чтобы их было меньше или меньше.

Двигатели с прямоугольной рамой демонстрируют пиковый крутящий момент на более низких оборотах, чем двигатель с прямоугольной формой, из-за более длинного хода кривошипа и высокой скорости поршня.

В последнее время более распространены двигатели Undersquare, поскольку производители стремятся к созданию все более эффективных двигателей и более высокой экономии топлива. [8]

Примеры движка Undersquare

Многие рядные двигатели, особенно те, которые устанавливаются поперечно в переднеприводных автомобилях, имеют конструкцию под квадратом. Меньший диаметр цилиндра позволяет установить более короткий двигатель, что увеличивает пространство для управления передними колесами. Примеры этого включают многие двигатели Volkswagen , Nissan , Honda и Mazda . Двигатель 1KR-FE, используемый, в частности, в Toyota Aygo , Citroën C1 и Peugeot 107, является примером современного длинноходного двигателя, широко используемого в компоновке FF.легковые автомобили. Этот двигатель имеет диаметр цилиндра и ход поршня 71 мм × 84 мм (2,8 дюйма × 3,3 дюйма), что дает ему отношение диаметра цилиндра к ходу 0,845: 1. Некоторые автомобили с задним приводом, которые заимствуют двигатели от автомобилей с передним приводом (например, Mazda MX-5 ), используют конструкцию под квадрат.

Знаменитый двигатель BMW S54B32 был квадратным с диаметром цилиндра и ходом 87 мм × 91 мм (3,4 × 3,6 дюйма), предлагая мировой рекорд крутящего момента на литр (114 Нм / л, 1,38 фунт-фут / куб. в) для серийных двигателей без наддува в то время; этот рекорд сохранялся до тех пор, пока Ferrari не представила 458 Italia .

Многие британские автомобильные компании использовали квадратную конструкцию до 1950-х годов, в основном из-за системы налога на автомобили, которая облагала автомобили налогом по диаметру цилиндра . Это включает в себя двигатель BMC A-Series и многие производные от Nissan . Троян автомобили использовали undersquare, сплит поршень , два хода , двухцилиндровый рядный двигатель; Отчасти это было связано с этим налоговым преимуществом, а отчасти потому, что его пропорции позволяли изгибать V-образные шатуны для двух поршней каждого U-образного цилиндра, что было дешевле и проще, чем два шатуна, соединенных с дополнительным подшипником.

Двигатель Chrysler Slant-6 объемом 225 куб. Дюймов (3,7 литра ) имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86 мм × 105 мм (3,4 дюйма × 4,1 дюйма) (соотношение диаметр цилиндра / ход = 0,819: 1).

Модульный двигатель Ford 5.4L имеет диаметр цилиндра и ход поршня 90,1 мм × 105,8 мм (3,55 дюйма × 4,17 дюйма), что обеспечивает соотношение диаметр цилиндра / ход поршня 0,852: 1. Поскольку ход поршня значительно больше диаметра внутреннего диаметра, версия этого двигателя SOHC 16V (2 клапана на цилиндр) способна генерировать максимальный крутящий момент 350 фунт · фут при 2501 об / мин.

Двигатели Willys Jeep L134 и F134 имели диаметр цилиндра и ход поршня 79,4 мм × 111,1 мм (3,13 дюйма × 4,37 дюйма) (соотношение диаметр цилиндра / ход поршня = 0,714: 1).

В Dodge Power Wagon использовался рядный шестицилиндровый двигатель Chrysler Flathead объемом 230 куб. Дюймов (3,8 л) с диаметром цилиндра и ходом 83 мм × 117 мм (3,3 дюйма × 4,6 дюйма), что давало существенно меньшее соотношение диаметра и хода поршня 0,709: 1.

4-литровый двигатель Barra Inline 6 от австралийского Ford Falcon имеет диаметр цилиндра и ход поршня 92,21 мм × 99,31 мм (3,63 × 3,91 дюйма), что соответствует соотношению цилиндров и ходов цилиндров 0,929: 1.

292 Chevrolet I6 также является недостаточно квадратным, с диаметром цилиндра и ходом 98,4 мм × 104,8 мм (3,875 дюйма × 4,125 дюйма) дюйма (соотношение диаметр цилиндра / ход поршня = 0,939: 1).

Двигатель Mitsubishi 4G63T, используемый в основном во многих поколениях Mitsubishi Lancer Evolution, представляет собой двигатель под квадратным сечением с диаметром цилиндра и ходом 85 мм × 88 мм (3,3 дюйма × 3,5 дюйма).

Двигатель Jaguar XK6 , который использовался во всех 6-цилиндровых Jaguar с 1949 по 1987 год, был недостаточно квадратным. Например, 4,2-литровый двигатель имел диаметр цилиндра и ход поршня 92,08 мм × 106 мм (3,63 дюйма × 4,17 дюйма), обеспечивая соотношение диаметр цилиндра / ход поршня 0,869: 1.

Практически все поршневые двигатели, используемые в военных самолетах, были длинноходными. PW R-2800, Wright R-3350, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , Rolls-Royce Merlin (1650), Allison V-1710 и Hispano-Suiza 12Y-Z — это лишь некоторые из более чем сотни примеров. .

Все суда с дизельными двигателями имеют судовые двигатели под большой площадью. Вяртсиля двухтактного судового дизельного двигателя имеет диаметр и ход 960 мм × 2500 мм (37,8 × в 98,4 дюйма), (отношение отверстия / ход = 0,384: 1).

В то время как большинство современных двигателей мотоциклов имеют квадратную или квадратную форму, некоторые из них — недостаточно квадратные. Kawasaki Z1300 «с прямой шесть двигателей был сделан undersquare , чтобы минимизировать ширину двигателя, в последнее время , новый прямой образный двигатель для серии Honda NC700 использовали undersquare конструкцию , чтобы достичь более высокой эффективности сгорания для того , чтобы уменьшить расход топлива. [9] [10]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector