Раздел 2. Конструкция двигателя и рабочие процессы

дигателя, классификация, показатели и характеристика работы двигателей внутреннего сгорания
УРОК №

4.1.
КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

Учебник МАДИ Основы конструкции автомобиля, Глава 2 Двигатель, стр. 36 – 44,
Иванов A.M., Солнцев А.Н., Гаевский В.В. и др.
Учебник Автомобили:Теория и конструкция автомобиля и двигателя, Глава I. Классификация, показатели и характеристика работы ДВС, стр. 7 – 22. В.К.ВАХЛАМОВ, М.Г.ШАТРОВ, под редакцией д-ра техн. наук, профессора А. А. ЮРЧЕВСКОГО

работу. Основным типом энергетической установки на транспорте является тепловой двигатель

—сложная техническая система, преобразующая теплоту в механическую работу

рабочему телу, с помощью которого теплота преобразуется в механическую работу,

— двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и двигатели с внешним подводом теплоты. В ДВС сжигание топлива, выделение теплоты и преобразование части ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндре двигателя.
по конструкции расширительной машины, с помощью которой теплота, выделяющаяся в результате сгорания топлива, преобразуется в механическую работу,
поршневые ДВС с возвратнопоступательно движущимися поршнями;
роторно-поршневые ДВС с вращающимися поршнями; газотурбинные двигатели;
реактивные двигатели.

автомобиля предлагались сотни вариантов
двигателей, но достойной замены поршневому ДВС не

нашлось. Единственной альтернативой,
достигшей применения на серийных автомобилях, является роторно-поршневой двигатель,
или, как еще его называют по имени изобретателя — двигатель Ванкеля. Этот двигатель
был впервые применен на автомобилях фирмы NSU, которая впоследствии вошла
в группу компаний Volkswagen. Сейчас двигатели Ванкеля устанавливаются на некоторые
автомобили компании Mazda. В частности, роторно-поршневому двигателю Mazda Renesis
Rotary для спортивного автомобиля RX-8 была присуждена награда «Лучший новый двигатель
2003 года».

по четырехтактному циклу, как и обычный поршневой ДВС. Вместо поршня

в этом двигателе применяется вращающийся ротор специальной формы, имеющий название «дельтроид». Ротор вращается внутри корпуса двигателя, который называется статором и имеет сложную геометрическую форму. Ротор связан зубчатой передачей с корпусом двигателя, а за счет эксцентрикового вала, может совершать планетарное перемещение внутри статора, при этом все три вершины ротора постоянно соприкасаются с внутренней поверхностью статора.
При этом между ротором и статором образуются три полости переменного объема, в которых можно осуществить четырехтактный цикл. В корпусе двигателя выполнены каналы для прохода
охлаждающей жидкости, а также для подачи воздуха, топлива и выпуска отработавших газов. Воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется с помощью свечей зажигания. Увеличение мощности таких двигателей достигается с применением нескольких роторов в одном двигателе.

поршневыми двигателями и отличаются более высокой максимальной частотой вращения.
Однако большая

площадь
рабочих поверхностей ротора и статора и несовершенная форма камеры сгорания приводят к существенным потерям тепла, а
это отрицательно сказывается на показателях двигателя. Поэтому двигатели Ванкеля по сравнению с поршневыми двигателями менее экономичны и более токсичны.

Газотурбинные двигатели имеют высокую мощность при небольших размерах. Самой большой

частью такого двигателя является теплообменник. Отсутствие возвратно-поступательных перемещений в таком двигателе обеспечивает высокую равномерность его работы. К другим преимуществам газовых турбин относятся легкость пуска при низких температурах, малая токсичность и возможность работы на различных (жидких и газообразных) топливах.

топливной экономичности, сильного шума при работе и высокой
стоимости их производства.

Существенным недостатком газотурбинных двигателей
является также то, что они медленно реагируют при необходимости резкого ускорения
автомобиля.

что рабочий процесс в нем происходит не циклично, а непрерывно.

Топливо постоянно впрыскивается
в камеру сгорания такого двигателя и, смешавшись там с воздухом, сгорает.
Образующиеся при этом газы с высокой скоростью попадают на лопатки силовой турбины и турбины компрессора. Силовая турбина через редуктор соединяется с трансмиссией автомобиля, а компрессор служит для нагнетания воздуха в двигатель. Горячие газы, выходящие из турбины, попадают в теплообменник, где нагревают воздух, подающийся
в камеру сгорания двигателя, после чего удаляются в атмосферу.

не нашли широкого применения в наземной транспортной технике.

с искровым (принудительным) зажиганием и с воспламенением от сжатия (дизели);
по

виду используемого топлива — двигатели, в которых используют жидкое горючее (бензин, дизельное топливо) и газовое;
по способу смесеобразования — двигатели с внешним (вне цилиндра) и с внутренним (внутри цилиндра) смесеобразованием;
по виду регулирования мощности — двигатели с количественным и двигатели с качественным регулированием мощности. При количественном регулировании мощность изменяется дроссельной заслонкой за счет количества топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндр, а при качественном — варьированием количества впрыскиваемого топлива при неизменном количестве воздуха;
по принципу организации рабочих процессов — двухтактные и четырехтактные ДВС.

сжатия (дизели);

горючее (бензин, дизельное топливо) и газовое

горючее - бензин

горючее - дизельное топливо

Это привело к широкому
применению двухтактных двигателей на небольших
транспортных средствах и

агрегатах,
таких как мотоциклы, моторные лодки,
газонокосилки и т. п. В 60-е гг. двухтактные
двигатели устанавливались на автомобилях
SAAB, а также на автомобилях, производившихся
в ГДР (Wartburg и Trabant).

последнее время появились двухтактные двигатели, в которых используется процесс впрыскивания

топливно-воздушной смеси, разработанный фирмой Orbital что позволило значительно улучшить показатели таких
двигателей.