Типы спортивных судов Устройство спортивных судов Катерные двигатели Правила плавания Общая лоция Основы спасательного дела Клининг на водных судах Полезные ссылки Полезные статьи
 

Пособие для водителей катеров, яхт, лодок, судов, водного транспорта

22.05.2015 22:11
дата обновления страницы

Работа многоцилиндрового двигателя двигателя внутреннего сгорания.

 Расположение цилиндров в многоцилиндровых двигателях может быть различным. Цилиндры могут быть расположены в один ряд или под углом друг к другу. Расположение в один ряд называется рядным, под углом до 180° друг к другу - V-образным, а под углом в 180° - оппозитным.

В настоящее время шестицилиндровые и особенно восьмицилиндровые двигатели делают V-образными, благодаря чему длина и вес этих двигателей получаются значительно меньшими, чем у двигателей с рядным расположением цилиндров.

В многоцилиндровом двигателе рабочий процесс происходит в каждом цилиндре в той же последовательности, что и в одноцилиндровом двигателе, но рабочие ходы совершаются не одновременно. Периодичность (частота) рабочих ходов в многоцилиндровом четырехтактном двигателе определяется делением двух полных оборотов коленчатого вала на число цилиндров. Например, для четырехцилиндрового двигателя частота рабочих ходов равна 720:4=180°. Значит, в каждом следующем цилиндре рабочий ход будет наступать через каждые 180°, т. е. через полоборота. В четырехцилиндровом двигателе (рис. 42,6) колена вала расположены в одной плоскости под углом 180°. Два крайних колена 1 и 4 движутся в одну сторону, 2 и 3 в другую. Поэтому поршни 1-го и 4-го, а также 2-го и 3-го цилиндров движутся попарно в одном направлении. Например, если поршни 1-го и 4-го цилиндров идут к ВМТ, то поршни 2-го и 3-го цилиндров движутся к НМТ. В каждом цилиндре двигателя рабочий цикл совершится за два полных оборота коленчатого вала, а чередование тактов подобрано таким образом, что ни в одном из цилиндров одинаковых тактов одновременно происходить не будет. На рис. 42,а видно, что, когда поршни 1-го и 4-го цилиндров движутся от ВМТ к НМТ, в 4-м цилиндре наступает такт впуска. Поршни 2-го и 3-го цилиндров в это время движутся от НМТ к ВМТ - при этом во 2-м цилиндре будет сжатие, а в 3-м - выпуск отработавших газов.

Рис. 42. Порядок работы четырехцилиндровых двигателей

Рис. 42. Порядок работы четырехцилиндровых двигателей

Как видно из таблиц (рис. 42), при работе четырехцилиндрового двигателя на каждый полуоборот коленчатого вала приходится один рабочий ход в каком-нибудь из цилиндров. Рабочие ходы чередуются в определенном порядке, называемом порядком работы двигателя. Для четырехцилиндровых двигателей, приняты два порядка работы (см. рис. 42,а и б). В таблице а дается чередование тактов в четырехцилиндровом двигателе, имеющем порядок работы 1-2-4-3. Это означает, что рабочий ход будет сначала в 1-м цилиндре, затем во 2-м, потом в 4-м и далее в 3-м цилиндре, а затем снова в 1-м цилиндре и т. д. Не меняя формы и расположения колен вала четырехцилиндрового двигателя, можно изменить очередность рабочих ходов при другом порядке открытия клапанов (таблица б).

Сумма всех рабочих объемов цилиндров двигателя есть рабочий объем, или литраж, двигателя. Например, 1-3-4-2. Оба порядка работы цилиндров совершенно равноценны для двигателя. Например, порядок работы 1-2-4-3 имеют двигатели М-21 "Волга", УАЗ, тогда как двигатель автомобиля "Москвич-407" имеет порядок работы 1-3-4-2.

Мощность двигателя и коэффициенты полезного действия. Газы, образующиеся в цилиндре двигателя при сгорании топлива, перемещают поршень, чем совершают полезную работу и развивают мощность. Работа измеряется произведением силы (кГ) на пройденный путь (м). Единицей измерения работы является 1 кГм. Мощностью называется работа, произведенная в 1 сек. (кГм/сек). Условная единица измерения мощности называется лошадиной силой и равна 75 кГм/сек.

Мощность, развиваемая газами внутри цилиндра двигателя, называется индикаторной мощностью. Индикаторная мощность Nt замеряется при помощи прибора - индикатора.

Мощность, которая может быть снята с коленчатого вала, определяется на тормозном станке и называется эффективной, или тормозной, мощностью Nе.

Индикаторная мощность всегда больше эффективной, потому что часть давления, развиваемого газами в цилиндре, затрачивается на преодоление внутренних потерь в двигателе: на трение между деталями и на приведение в действие подсобных механизмов (водяной насос, генератор и т. д.). Отношение эффективной мощности к индикаторной является механическим коэффициентом полезного действия двигателя (механическим КПД).

Литровая мощность показывает число эффективных лошадиных сил, снимаемых с 1 л рабочего объема цилиндров двигателя; для современных карбюраторных двигателей литровая мощность составляет 25-80 л. с. на 1 л объема цилиндров.

Очень важной величиной, характеризующей двигатель, является крутящий момент, развиваемый на валу. Крутящим моментом называется произведение силы (в кГ) на плечо ее действия (в м); крутящий момент измеряется в килограммометрах.

Эффективная мощность зависит от числа оборотов коленчатого вала; при увеличении оборотов двигателя будет также увеличиваться и эффективная мощность, но до известного предела, определенного для каждого двигателя. Поэтому при указании величины эффективной мощности обязательно должно быть указано также и число оборотов двигателя, при которых она получена. Для двигателя ЗИЛ-120-СР при 1950 оборотах коленчатого вала в мин. - 75 л. е., для двигателя М-51-У мощность при 2600 об/мин равна 62 л. е., а максимальный крутящий момент 20,5 кГм при 1500-1700 об. в мин. С изменением числа оборотов двигателя, кроме его мощности Ne, изменяется (хотя и незначительно) крутящий момент Mk и удельный расход топлива g t. Топливная экономичность двигателя оценивается по часовому расходу топлива в кг/час или по удельному расходу gt г/л. с. час. Для двигателя М-51-У удельный расход 280 г/л. с. час., для двигателя ЗИЛ-120-СР 286 г/л. с. час.

Зависимость всех этих показателей от числа оборотов двигателя во время его работы при полном открытии дросселя называется скоростной характеристикой двигателя.

В приведенной диаграмме показаны данные двигателя М-21 "Волга", из которых видно: наибольшая мощность 72 л. с. при 4000 об/мин, расход топлива 235-240 г/л.сл., наибольший крутящий момент равен 17 кг/м (рис. 43).

Рис. 43. Скоростная характеристика автомобильного двигателя ГАЗ М-21 "Волга"

Читать про основы устройство катерных двигателей водных судов...

На главную страницу

Развитие водного транспорта в России   Тайны морских катастроф   Управление судном и его техническая эксплуатация от А до Я
 

Смотрите также интересные ссылки:
Ультразвуковая очистка  Чистка днищ катеров   Краски необрастайки  Водный транспорт  Химия для подвижного железнодорожного состава  Интернет магазин автокосметики Управление судном