Содержание
5 литров на 9 сил: как устроен стационарный двигатель 1929 года
Восстановление старых автомобилей, безусловно, дело престижное и почетное. Но есть, оказывается, в среде ретроманов еще и более тонкие гурманы – собиратели отдельных уникальных агрегатов. Мастеров высшего пилотажа мы встретили на Украине. А двигатель, что интересно, в свои 86 лет не потребовал ни единой новодельной запчасти при реставрации. Все работало, как часы!
В большинстве своем мы представляем ДВС исключительно на транспорте: под капотом автомобиля, в трюме судна, на локомотиве, мотоцикле, самолете. Между тем, когда-то двигатель внутреннего сгорания начинал свой путь в человеческую цивилизацию именно как «стационар»: еще в 60-х годах XIX века одноцилиндровый мотор Николауса Отто и Эйгена Лангена тысячным тиражом выпускался для нужд промышленников. Электричество тогда еще не было развито, и работающий на светильном газе ДВС вращал приводы станков, насосов, цеховых транспортеров, подъемников и прочих индустриальных механизмов.
Только через полтора десятка лет – в начале 1880-х – конструкторы начали думать о том, как приспособить этот компактный, мощный (целых 3 л.с.!) и бесшумный (по сравнению с паровой машиной, конечно) двигатель для установки на транспорт. И только после этого Готлиб Даймлер начал эксперименты по оснащению ДВС небольших катеров, а Карл Бенц начал мастерить свой первый трехколесный «ваген».
Находка
Двое украинских туристов, наконец, нашли себе достойное место для отдыха: один из тысяч небольших островков в Архипелаговом море, что неподалеку от финского порта Турку. Досуг протекал полезно и интересно, пока друзья не обнаружили на старой лесопилке нечто совершенно неожиданное… В заброшенном сарае громоздилась некая явно рукотворная конструкция из металла – почти не ржавая и вообще весьма внушительная. Разговор с местной жительницей – хозяйкой территории — только запутал ситуацию: «Не знаю! Туда лет семьдесят никто не заходил. Или шестьдесят».
Друзья, как люди любопытные и неравнодушные, устроили мозговой штурм и поняли, что перед ними редкий образец технической культуры начала давно минувшего века – стационарный двигатель для привода лесопильного оборудования. Переговоры с владелицей острова о судьбе лесного раритета прошли успешно, чего не скажешь о последующих за покупкой такелажных работах: погрузить 600-килограммовое приобретение на какой-либо транспорт не удалось.
Конструктор без инструкции
Помните замечательные детские наборы из винтов-гаек и комплекта перфорированных металлических планок под обобщающим названием «Конструктор»? В пенопластовой упаковке к нему ребенок (или не менее счастливый папа) всегда находил инструкцию по сборке различных… ммм… образцов, так сказать. Поначалу без этой тонкой книжечки обойтись было нельзя, и только самые отчаянные детки начинали что-то крутить, соединять и свинчивать без оглядки на печатные «авторитеты».
Так вышло и на финском острове: неведомый агрегат начали разбирать на отдельные части. Разбирали до тех пор, пока размер получаемых узлов и деталей не стал приемлемым для самостоятельной погрузки в автомобиль. Процесс разборки фотографировали – на всякий случай (вдруг при сборке пригодится!). Затем стационарный двигатель-недвижимость стал еще какой движимостью: он оказался-таки в подходящем автомобиле и, преодолев больше тысячи километров, приехал на свою новую родину.
Ты кто?
Обратный процесс был не так скор – уникальный экспонат потребовал некоторой реставрации. Но сначала счастливым владельцам пришлось выяснять, что же именно попало к ним в руки. Латунная табличка на литом кубе сверху и его величество интернет помогли внести ясность: пилу-«циркулярку» на отдаленном острове вращал стационарный двигатель марки Vilens.
Была в первой половине ХХ века в Финляндии такая компания, Viléns Fabriker, специализирующаяся на металлоизделиях – от простых бытовых товаров до вполне серьезных промышленных агрегатов. Фирма работала с начала века до 1965 года, а вот ее изделие намного пережило саму компанию.
Добытая информация помогла установить год начала выпуска моторов этого типа – 1929, а также подтвердила, что девятка на шильдике соответствует мощности – целых 9 лошадиных сил, а рабочий объем – 5 литров. Четырехзначный серийный номер дает основания полагать, что такие двигатели выпускались довольно масштабными партиями.
Низкая литровая мощность – то есть соотношение объема и мощности, «невыгодное» даже по меркам начала прошлого века, позволили достичь большой долговечности, ведь получается, что двигатель все время работает «вполсилы», при малой нагрузке на детали цилиндро-поршневой группы.
Интересно, что самая придирчивая дефектовка не выявила следов серьезного износа. Детали просто отмыли, почистили, некоторые покрасили. В порыве обновить хоть что-нибудь хотели поменять свечу зажигания, но оказалось, и это ни к чему: она в полном порядке. Пришлось собирать двигатель обратно из родных деталей. Благо, с конструкцией разобрались еще на острове, при разборке.
Главный секрет
Устройство стационарного мотора образца 1920-х годов целиком отвечает нашим сегодняшним представлениям о ДВС. Имеется один горизонтально расположенный цилиндр, в котором движется внушительный поршень – высокий, диаметром 150 мм, с четырьмя (!) поршневыми кольцами, каждое из которых высотой 7 мм. Картера, как и блока цилиндров, в теперешнем понимании нет, вместо них основой двигателя служит мощная литая станина.
Поэтому длинный шатун в виде штанги круглого сечения доступен всеобщему обозрению – собственно, как и юбка поршня, выступающая из цилиндра в нижней мертвой точке. Коленчатый вал горизонтальный, покоится на двух опорах – подшипниках скольжения. С обеих сторон вала – маховики, уравновешивающие ход одноцилиндрового мотора. На одном из них укреплен шкив для приводных ремней к лесопильному оборудованию. Сейчас бы сказали – вал отбора мощности.
Двигатель четырехтактный, поскольку в головке цилиндров имеется два клапана, впускной и выпускной. Получается, конструкция для 1920-х более чем прогрессивная – верхнеклапанная! А ведь еще, к примеру, в автомобилестроении 1950-х годов вовсю применялись нижнеклапанные моторы. Отдельного распредвала для газораспределительного механизма нет, привод клапанов – штангами от устроенных на коленчатом валу кулачков (сейчас бы мотористы сказали – «нижний вал»).
Кривошипно-шатунный механизм смазывается не централизованно, от общей системы под давлением, а масленками, расположенными персонально у каждой трущейся пары. Несложно устроена и система охлаждения. Она жидкостная, но радиатора нет, теплообменником служит массивная емкость, расположенная прямо на единственном цилиндре. Действует термосифонный принцип циркуляции охлаждающей жидкости: нагревшаяся в рубашке цилиндра вода поднимается вверх, в емкость, а более холодная из нее опускается к цилиндру. Благодаря большому объему бака теплоотвод получается эффективным, во время работы вода едва теплая.
Принцип работы 4 тактного двигателя одноцилиндрового двигателя
— простейший поршневой двигатель внутреннего сгорания, имеющий всего один рабочий цилиндр. Одноцилиндровый двигатель является полностью несбалансированным и имеет неравномерный ход. Одноцилиндровые двигатели характеризуются наименьшим отношением площади поверхности рабочего цилиндра к рабочему объёму по сравнению с многоцилиндровыми двигателями, что обеспечивает наименьшие потери тепла в рабочем процессе и высокий индикаторный к.п.д. В то же время одноцилиндровые двигатели характеризуются существенной большей тепловой и механической напряжённостью деталей по сравнению с многоцилиндровыми двигателями. Удельная масса одноцилиндровых двигателей выше чем у многоцилиндровых такого же рабочего объёма.
В прошлом одноцилиндровые двигатели (благодаря простоте устройства) были широко распространены а их рабочий объём был практически не ограничен сверху — на судах и в стационарных установках встречались малооборотистые одноцилиндровые двигатели с рабочим объёмом до 12 л (например дизельный калоризаторный двигатель «Пионер» мощностью 33 кВт, выпущенный на ). В настоящее время распространение одноцилиндровых двигателей также достаточно широко, по причине их простоты, малой стоимости и малой массы, но рабочий объём ограничен.
Наименьшим рабочим объёмом характеризуются одноцилиндровые двигатели для авиамоделей — 1 см³ — 10 см³. Бензиновые двухтактные двигатели ручных газонокосилок (триммеров) имеют рабочий объём 15 см³ — 36 см³. На мотопилах применяются двигатели с рабочим объёмом 36 см³ — 100 см³. На мопедах применяются одноцилиндровые двигатели рабочим объёмом немного меньше 50 см³. Для привода небольших электрических генераторов применяют одноцилиндровые двигатели рабочим объёмом 60 см³ — 420 см³ (дизель Yanmar L100). На мотоциклах нашли применение одноцилиндровые двухтактные двигатели рабочим объёмом 125 см³ — 350 см³. Например, российский мотоцикл «ИЖ-Планета» имеет один из самых крупных в мире серийных одноцилиндровых двухтактных двигателей рабочим объёмом 346 см³. Четырёхтактные мотоциклетные двигатели обладают рабочим объёмом до 800см³(suzuki dr800).
Для тракторов ДТ-14 и самоходных шасси ДСШ-14 выпускался одноцилиндровый дизельный двигатель рабочим объёмом 1,03 л и мощностью 14 л.с. В Китае по состоянию на 2013 год продолжают выпускаться разработанные в 1930-х годах одноцилиндровые дизельные двигатели S1100 и S1115 рабочим объемом 905 см³ и 1194 см³ соответственно. Эти двигатели широко применяются для привода тяжелых мотоблоков и небольших тракторов.
Cуществует два основных типа двигателей: двухтактные и четырехтактные. В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленчатого вала за два основных такта. У двигателей такого типа отсутствуют клапаны, их роль выполняет поршень, который при своем перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому они более просты в конструкции. Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят практически к увеличению мощности только на 60. 70 %.
Двигатель состоит из картера, в который на подшипниках с двух сторон установлен коленчатый вал и цилиндра. Внутри цилиндра движется поршень – металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем – пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит с помощью топливной смеси, в которое подмешано необходимое количество масла. Из рисунка видно, что топливная смесь (голубой цвет) попадает и в кривошипную камеру двигателя (это та полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно выдерживать высокие температуры и сгорая вместе с топливом оставлять минимум зольных отложений.
Читать также: Сколько литров пропана в 50 литровом баллоне
Смотрите также
Принцип работы. Весь рабочий цикл в двигателе осуществляется за два такта
1. Такт сжатия. Поршень перемещается от нижней мертвой точки поршня (в этом положении поршень находится в нижней мертвой точке, далее это положение называем сокращенно НМТ) к верхней мертвой точке поршня (далее ВМТ), перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает продувочные окна, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и приоткрытый клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру.
2. Такт рабочего хода. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно, опускаясь вниз, поршень создает высокое давление в кривошипной камере (сжимая топливовоздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор. Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начнется выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.
Принцип зажигания. Так как топливной смеси нужно время для воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движения поршня, тем раньше должно быть зажигание, потому-что поршень от момента искры быстрее доходит до ВМТ. Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол зажигания в зависимости от оборотов двигателя. Практически у мотороллеров до 2000 г.в. таких систем не было и угол опережения зажигания был установлен в расчете на оптимальные обороты.
Недостатки двухтактных двигателей:
1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для двухтактного 300 грамм на одну лошадиную силу, для четырёхтактного 200 грамм. 2. Шумность. На максимальных оборотах двухтактные двигатели как правило работают немного громче четырёхтактных. 3. Комфорт. Четырёхтактные тактные двигатели не так вибрируют на малых оборотах (Касается только двухцилиндровых двигателей. Одноцилиндровые и двух и четырёхтактные вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как двухтактные. 4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что двухтактные двигатели менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от четырёхтактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны четырёхтактный двигатель по конструкции намного сложнее конкурента, состоит значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики “Чем проще тем надежнее” еще никто не отменял.
Читать также: Красим краскопультом акриловой краской
Двигатель внутреннего сгорания – это основной вид автомобильных силовых агрегатов на сегодняшний день. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основывается на эффекте теплового расширения газов, возникающего во время сгорания в цилиндре топливно-воздушной смеси.
Какие капризы имеет одноцилиндровый дизельный двигатель?
Так как одноцилиндровый дизельный двигатель во время работы создает высокие температуры, то его трущиеся детали, создающие пары, нуждаются в охлаждении и хорошей смазке. А зазоры между ними необходимо периодически промывать, дабы удалить ненужные продукты механического износа. Кроме того, масло еще и обеспечивает отвод тепла от нагруженных поверхностей. Отсюда следует, что поддерживать хороший уровень качественного масла в таком автомобиле необходимо.
Чтобы не допустить перегрев труженика и вовремя охладить элементы головок движка и гильзы цилиндров, применяют дополнительно систему охлаждения, она может быть как воздушной, так и жидкостной. В данных системах устанавливают термостаты, чтобы обеспечить стабильную рабочую температуру. Когда все эти узлы работают четко, ваша машина выдает максимально эффективную жизнедеятельность, пользоваться – одно удовольствие. Но отсюда можно сказать и о существенном дискомфорте при каких-либо поломках, это становится заметно резко.
Самые распространенные виды двигателей
Существует три разновидности ДВС: поршневой, роторно-поршневой силовой агрегат системы Ванкеля и газотурбинный. За редким исключением на современные авто устанавливаются четырехтактные поршневые моторы. Причина кроется в низкой цене, компактности, малом весе, многотопливности и возможности установки практически на любые транспортные средства.
Сам по себе двигатель автомобиля – это механизм, преобразующий тепловую энергию горящего топлива в механическую, работу которого обеспечивает множество систем, узлов и агрегатов. Поршневые ДВС бывают двух- и четырехтактными. Понять принцип работы двигателя автомобиля проще всего на примере четырехтактного одноцилиндрового силового агрегата.
Четырехтактным мотор называется потому, что один рабочий цикл состоит из четырех движений поршня (тактов) или двух оборотов коленчатого вала:
Принципы работы простейшего одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания
В этой статье будут рассмотрены принципы работы простейшего одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Этот двигатель взят для простоты понятия физических процессов, для того чтобы понять, как работают все подобные двигатели. На самом деле всё намного сложнее каждый процесс имеет столько особенностей, что и у специалистов, хорошо знающих работу двигателя, часто возникают споры по многим вопросам. Но все бензиновые двигатели (двигатели с принудительным зажиганием) работают на основе принципов, впервые описанных немецким инженером Отто.
Двигатель нужен для обеспечения автомобиля (если это не стационарный двигатель) механической энергией. Двигатель создаёт эту энергию. Но из школьного курса физики известно, что энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Что же является источником механической энергии, вырабатываемой двигателем, какую энергию он преобразует в механическую? Источником энергии двигателя внутреннего сгорания является энергия межмолекулярных связей углеводородного топлива, сгорающего в цилиндрах двигателя. Во время сгорания углеводородного топлива происходит разрыв этих связей с большим выделением тепловой энергии, которую двигатель и преобразует в механическую энергию в форме вращательного движения.
Для химических реакций, происходящих при сгорании топлива, требуется окислитель. Для этого используется кислород, содержащийся в окружающем атмосферном воздухе. Воздух это смесь газов, кислорода в этой смеси приблизительно 21%. В цилиндрах двигателя сгорает смесь топлива с воздухом. В идеальном случае все молекулы углеводородов, поданные в цилиндр, сгорая, соединяются со всеми молекулами кислорода, поданными в цилиндр во время одного рабочего цикла. То есть после процесса сгорания в цилиндре двигателя не должно остаться не одной молекулы топлива, и не одной свободной молекулы кислорода.
Химические реакции, во время которых полностью используются все активные вещества, называются стехиометрическими. Во время стехиометрического процесса для полного сгорания всех молекул 1-го килограмма топлива необходимо использовать приблизительно 14,7 килограммов воздуха. Это идеальный процесс, но реально при работе двигателя на различных режимах обеспечить его достаточно трудно, тем более что на некоторых режимах двигатель будет работать устойчиво, только если смесь отличается от стехиометрической.
Разобравшись, откуда берётся механическая энергия, приступим к изучению принципов работы двигателя. Как уже было отмечено ранее, здесь будет рассматриваться работа четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу Отто. Основным признаком цикла Отто можно назвать то, что перед воспламенением топливовоздушная смесь предварительно сжимается, а зажигание смеси происходит от постороннего источника – в современных двигателях только при помощи электрической искры.
За время становления и развития двигателя внутреннего сгорания было изобретено очень много различных конструкций и, разумеется, двигатель, работающий на принципах цикла Отто, был далеко не единственный. Из двигателей с возвратной поступательным движением поршня можно назвать двигатель, работающий по циклу Аткинсона, а из двигателей с круговым движением поршня наиболее известен роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Существует большое количество вообще экзотических конструкций. Но все они не получили широкого практического применения. Более 99,9% используемых в настоящее время двигателей внутреннего сгорания работают по циклу Отто, (в данной статье сюда будут отнесены и дизельные двигатели) которые в свою очередь подразделяются на двигатели с электрическим воспламенением смеси и дизельные двигатели, с компрессионным воспламенением смеси.
Принципы работы таких двигателей и будут рассмотрены в этой статье.
И бензиновые и дизельные двигатели могут быть не только четырёхтактными, но и двухтактными. В настоящее время двухтактные двигатели на автомобиле не применяются, поэтому в данной главе они рассматриваться не будут.
Общее устройство ДВС
Чтобы понять принцип работы мотора, необходимо в общих чертах представить его устройство. Основными частями являются:
- блок цилиндров (в нашем случае цилиндр один);
- кривошипно-шатунный механизм, состоящий из коленчатого вала, шатунов и поршней;
- головка блока с газораспределительным механизмом (ГРМ).
Кривошипно-шатунный механизм обеспечивает преобразование поступательно-возвратного движения поршней во вращение коленчатого вала. Поршни приходят в движение благодаря энергии сгорающего в цилиндрах топлива.
Работа данного механизма невозможна без работы механизма газораспределения, который обеспечивает своевременное открытие впускных и выпускных клапанов для впуска рабочей смеси и выпуска отработавших газов. Состоит ГРМ из одного или нескольких распределительных валов, имеющих кулачки, толкающие клапаны (не менее двух на каждый цилиндр), клапанов и возвратных пружин.
Двигатель внутреннего сгорания способен работать только при слаженной работе вспомогательных систем, к которым относятся:
- система зажигания, отвечающая за воспламенение горючей смеси в цилиндрах;
- впускная система, обеспечивающая подачу воздуха для образования рабочей смеси;
- топливная система, обеспечивающая непрерывную подачу топлива и получение смеси горючего с воздухом;
- система смазки, предназначенная для смазывания трущихся деталей и удаления продуктов износа;
- выхлопная система, которая обеспечивает удаление отработавших газов из цилиндров ДВС и снижение их токсичности;
- система охлаждения, необходимая для поддержания оптимальной температуры для работы силового агрегата.
Характеристики карбюраторного двигателя
Работа двигателя определяется его мощностью, действенным давлением, крутящим моментом, скоростью и частотой вращения коленчатого вала и потребление топлива.
Мощность карбюраторного двигателя, а также его крутящий момент подчиняются скорости вращения коленвала и высоты давления.
Скоростная характеристика карбюраторного двигателя устанавливается наивысшей мощностью, которую реально получить от давления при разной частоте вращения коленвала.
При небольшой скорости движения коленчатого вала давление в цилиндрах невысокое и мощность двигателя, соответственно, тоже небольшая. При ускорении вращения коленвала и давление поднимается, так как горючая смесь сгорает быстрее.
Потребление топлива увеличивается при небольшой частоте вращения коленчатого вала, так как процесс сгорания проходит медленнее, теплоотдача большая, а при увеличении частоты вращения механические и тепловые затраты увеличиваются.
Скоростная характеристика дизельного двигателя определяется при недвижимой рейке топливного насоса, который дает высокую подачу топлива на конкретном режиме скорости и бездымной эксплуатации.
При заведенном двигателе автомобиля количество вращений коленвала меняется. Если беспричинно увеличивается потребление топлива, то происходит это благодаря ухудшению рабочего процесса двигателя.
Рабочий цикл мотора
Как было сказано выше, цикл состоит из четырех тактов. Во время первого такта кулачок распредвала толкает впускной клапан, открывая его, поршень начинает двигаться из крайнего верхнего положения вниз. При этом в цилиндре создается разрежение, благодаря которому в цилиндр поступает готовая рабочая смесь, либо воздух, если двигатель внутреннего сгорания оснащен системой непосредственного впрыска топлива (в таком случае горючее смешивается с воздухом непосредственно в камере сгорания).
Поршень через шатун сообщает движение коленчатому валу, поворачивая его на 180 градусов к моменту достижения крайнего нижнего положения.
Читать также: Формы для литья шоколада
Во время второго такта – сжатия – впускной клапан (или клапаны) закрывается, поршень меняет направление движения на противоположное, сжимая и нагревая рабочую смесь или воздух. По окончанию такта, системой зажигания на свечу подается электрический разряд, и образуется искра, поджигающая сжатую топливно-воздушную смесь.
Принцип воспламенения горючего у дизельного ДВС иной: в завершении такта сжатия, через форсунку, в камеру сгорания впрыскивается мелкораспыленное дизтопливо, где оно смешивается с нагретым воздухом, и происходит самовоспламенение получившейся смеси. Необходимо отметить, что по этой причине степень сжатия дизеля намного выше.
Коленвал тем временем повернулся еще на 180 градусов, сделав один полный оборот.
Третий такт именуется рабочим ходом. Образующиеся во время сгорания топлива газы, расширяясь, толкают поршень в крайнее нижнее положение. Поршень передает энергию коленвалу через шатун и поворачивает его еще на пол-оборота.
По достижении нижней мертвой точки начинается заключительный такт – выпуск. В начале данного такта кулачок распределительного вала толкает и открывает выпускной клапан, поршень движется вверх и выгоняет отработавшие газы из цилиндра.
ДВС, устанавливаемые на современные автомобили, имеют не один цилиндр, а несколько. Для равномерной работы мотора в один и тот же момент времени в разных цилиндрах выполняются разные такты, и каждые пол-оборота коленвала как минимум в одном цилиндре происходит рабочий ход (исключение составляют 2- и 3-цилиндровые моторы). Благодаря этому удается избавиться от лишних вибраций, уравновешивая силы, действующие на коленвал и обеспечить ровную работу ДВС. Шатунные шейки расположены на валу под равными углами относительно друг друга.
Из соображений компактности многоцилиндровые моторы делают не рядными, а V-образными или оппозитными (визитная карточка фирмы Subaru). Это позволяет сэкономить немало пространства под капотом.
Осуществляем ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя
Ремонт такого двигателя иногда можно осуществить и самостоятельно, если речь идет о не очень серьезных повреждениях. Таким образом, если вы услышали характерные стуки, возникшие в головке цилиндра, вполне возможно, что необходима регулировка зазоров в газораспределительном механизме. Как раз эту операцию можно произвести своими руками, правда, если вы хоть приблизительно знакомы с устройством моторов.
Осуществлять регулировку лучше всего на снятом двигателе, естественно после его остывания.
Действовать необходимо следующим образом. Сначала снять свечу зажигания и крышку головки цилиндра, а с левой стороны головки цилиндра нужно снять круглую крышку, таким образом, можно увидеть установочные метки ГРМ. Отворачиваем пробку с левой крышки генератора и получаем доступ к гайке крепления ротора. Поворачивая данную гайку ключом, мы поворачиваем и коленчатый вал. Эту несложную операцию мы производим до того момента, как метки ГРМ наконец совпадут.
Затем, вставляя плоские щупы в зазоры между регулировочным винтом и клапаном, регулируем их величину. Достигнув нужного положения, сворачиваем нашу «кухню», и можно все собрать в обратной последовательности. Запустите мотор и послушайте, все ли посторонние звуки удалось устранить. Если да, то оставляем автомобиль в покое, если нет, возможно, причина не в этом. Скорее всего, поломки двигателя носят более серьезный характер, следует немедленно обратиться к специалистам.
Двухтактные моторы
Помимо четырехтактных поршневых ДВС существуют двухтактные. Принцип их работы несколько отличается от описанного выше. Устройство такого мотора проще. В цилиндре имеется для окна – впускное и выпускное, расположенное выше. Поршень, находясь в НМТ, перекрывает впускное окно, затем, двигаясь вверх, перекрывает выпускное и сжимает рабочую смесь. По достижении им ВМТ на свече образуется искра и поджигает смесь. В это время впускное окно оказывается открытым, и через него в кривошипную камеру попадает очередная доза топливно-воздушной смеси.
Во время второго такта, двигаясь вниз под воздействием газов, поршень открывает выпускное окно, через которое отработавшие газы выдуваются из цилиндра новой порцией рабочей смеси, которая попадает в цилиндр через продувочный канал. Частично рабочая смесь при этом также уходит в выпускное окно, что объясняет прожорливость двухтактного ДВС. » alt=»»> Подобный принцип работы позволяет достичь большей мощности двигателя при меньшем рабочем объеме, однако за это приходится расплачиваться большим расходом топлива. К преимуществам таких моторов можно отнести более равномерную работу, простую конструкцию, малый вес и высокую удельную мощность. Из недостатков следует упомянуть более грязный выхлоп, отсутствие систем смазки и охлаждения, что грозит перегревом и выходом агрегата из строя.
Одноцилиндровый двигатель — Single-cylinder engine
Одноцилиндровый двигатель , который иногда называют Thumper , представляет собой поршневой двигатель с одним цилиндром . Они часто используются для мотоциклов, мотороллеров, картингов, вездеходов, радиоуправляемых (on 0) [2974] транспортных средств, переносных инструментов и садовой техники (например, газонокосилок, культиваторов и триммеров).
СОДЕРЖАНИЕ
Характеристики
По сравнению с многоцилиндровыми двигателями одноцилиндровые двигатели обычно проще и компактнее. Из-за большего потенциала воздушного потока вокруг цилиндра со всех сторон воздушное охлаждение часто более эффективно для одноцилиндровых двигателей, чем для многоцилиндровых двигателей. Это снижает вес и сложность одноцилиндровых двигателей с воздушным охлаждением по сравнению с двигателями с жидкостным охлаждением.
Недостатки одноцилиндровых двигателей включают более пульсирующую подачу мощности в каждом цикле и более высокие уровни вибрации. Неравномерная подача мощности означает, что часто одноцилиндровый двигатель требует более тяжелого маховика, чем сопоставимый многоцилиндровый двигатель, что приводит к относительно более медленным изменениям скорости двигателя. Чтобы снизить уровень вибрации, они часто больше используют балансирные валы, чем многоцилиндровые двигатели, а также более экстремальные методы, такие как фиктивный шатун (например, Ducati Supermono ). Эти балансировочные устройства могут уменьшить преимущества одноцилиндровых двигателей в отношении меньшего веса и сложности.
Большинство одноцилиндровых двигателей, используемых в автомобилях, работают на бензине (и используют четырехтактный цикл ), однако одноцилиндровые дизельные двигатели также используются в стационарных приложениях (например, Lombardini 3LD и 15LD).
Вариант, известный как сплит-одинарный, использует два поршня, которые имеют общую камеру сгорания.
Использует
Ранние мотоциклы , автомобили и другие устройства, такие как судовые двигатели, как правило, были одноцилиндровыми. Эта конфигурация используется почти исключительно в портативных инструментах, а также в садовой технике, например, в газонокосилках. Одноцилиндровые двигатели также широко используются в мотоциклах, мотороллерах , картингах , авто рикшах и радиоуправляемых моделях . С 1921 по 1960 год на тракторе Lanz Bulldog использовался большой горизонтально расположенный одноцилиндровый двухтактный двигатель. Однако в наши дни они редко используются в автомобилях и тракторах из-за развития технологии двигателей.
Одноцилиндровые двигатели остаются наиболее распространенной компоновкой двигателей в мотороллерах и маломощных мотоциклах . Хонда Супер Каб (автомашина с самым высоким общего объема продаж с момента ее введения в 1958 году) использует 49 куб.см (3,0 у.е.) в четырехтактный одноцилиндровый двигатель. Есть также несколько одноцилиндровых спортбаек (например, KTM 690 Duke R ), двойной спорт мотоциклы (такие как BMW G650GS ) и классический стиль Royal Enfield 500 пули .
В классе Moto3 на чемпионате мира MotoGP использовались четырехтактные одноцилиндровые двигатели объемом 250 куб. См (15,2 куб. Дюйма), поскольку в 2012 году этот класс заменил двухтактные двигатели объемом 125 куб. См .
Источник https://www.kolesa.ru/article/5-litrov-na-9-sil-kak-ustroen-stacionarnyj-dvigatel-1929-goda-2015-05-23
Источник https://avtostandart-m24.ru/obuchenie/kak-rabotaet-odnocilindrovyj-dvigatel.html
Источник https://ru.abcdef.wiki/wiki/Single-cylinder_engine
