Двигун

Двигун внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння(мал.1) - це тепловий двигун, всередині якого відбуваються спалювання палива та перетворення частини теплоти, що відділилася, на механічну роботу.

мал.1. Двигун внутрішнього згоряння

Класифікація

Двигуни внутрішнього згорання бувають:

• поршневі, в яких увесь робочий процес здійснюється в циліндрах;
• безпоршневі(газотурбінні), в яких робочий процес послідовно здійснюється у повітряному компресорі, камері згорання та газовій турбіні. На переважній більшості сучасних авто встановлюють поршневі двигуни внутрішнього згоряння.

За способом сумішоутворенням й запалюванням палива автомобільні поршневі двигуни поділяються на дві групи:

• із зовнішнім сумішоутворенням і примусовим займанням палива від електричної іскри (карбюраторні й газові);
• із внутрішнім сумішоутворенням і займанням палива від стикання з повітрям, нагрітим внаслідок його сильного стискання в циліндрі (дизелі).

Будова і принцип дії двигуна внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згорання складається з таких систем:

• кривошипно-шатунного механізму;
• механізму газорозподілу;
• системи охолодження;
• системи змащення;
• системи живлення;
• системи запалювання (тільки в карбюраторних двигунах).

Кривошипно-шатунний механізм слугує для перетворення зворотно-поступального руху поршня на обертальний рух колінчастого вала. Механізм газорозподілу забезпечує своєчасне заповнення циліндрів пального сумішшю (або повітрям) і видалення з них відпрацьованих газів. Система охолодження призначається для підтримання оптимального теплового режиму двигуна. Система змащення забезпечує змащування тертьових поверхонь двигуна, подачу до них оливи, часткового охолодження їх, видаляння з них відпрацьованих газів. Система живлення дизеля забезпечує очищення повітря й палива, впорскування палива в циліндр під високим тиском у дрібно розпиленому вигляді та видаляння продуктів згоряння. Система запалювання забезпечує займання пальної суміші в циліндрах карбюраторного двигуна й містить джерело електричної енергії та перетворювач низької напруги системи електрозабезпечення автомобіля на високу напругу свічки запалювання, іскра від якої запалює пальну суміш у циліндрі двигуна в потрібний момент.

Поршневий двигун складається з циліндра і картера, який знизу закрито піддоном. Усередині циліндра переміщується поршень з компресійними (ущільнювальними) кільцями, що має форму стакана з днищем у верхній частині. Поршень через поршневий палець та шатун зв’язаний із колінчастим валом, що обертається в корінних підшипниках, розташованих у картері. Колінчастий вал складається корінних шийок, щік, шатунної шийки. Циліндр, поршень, шатун і колінчастий вал утворюють кривошипно-шатунний механізм, який перетворює зворотно-поступальний рух поршня на обертальний рух колінчастого вала. Зверху циліндр накрито головкою із клапанами, відкриття й закриття яких точно узгоджуються з обертанням колінчастого вала.

Розглянемо принцип дії чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння (мал. 2)

мал.2. Схема роботи чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння

Основним його елементом є циліндр із поршнем, усередині якого відбувається згоряння палива (звідси походить назва двигуна). Як правило, їх кілька. Тому кажуть про одно-, дво-, чотири-, восьми-,дванадцяти-,шiстнадцяти та навiть вiсiмнадцятициліндрові двигуни.

Циліндр має два отвори з клапанами — впускним і випускним. Робота ДВЗ ґрунтується на чотирьох послідовних процесах — тактах, які весь час повторюються. Перший такт — це впуск пальної суміші, що здійснюється через впускний клапан, коли поршень рухається вниз. Після того, як поршень досягне нижньої точки, всмоктування палива припиняється і обидва клапани закриваються. Під час другого такту, коли поршень рухається вгору, відбувається стискання суміші, внаслідок чого її температура підвищується. У верхній точці поршня суміш запалюється електричною іскрою від свічки. Вона миттєво спалахує, через значне нагрівання розширюється й тисне на поршень. Сила тиску штовхає поршень донизу, відбувається третій такт — робочий хід, під час якого виконується робота. За допомогою шатунного механізму рух поршня передається колінчатому валу, який з'єднано з колесами автомобіля. Виконуючи роботу, суміш розширюється й одночасно охолоджується. Після проходження поршнем нижньої точки відкривається випускний клапан і під час руху поршня вгору відбувається четвертий такт — випуск відпрацьованих газів. Таким чином, робочий цикл чотиритактного двигуна завершується, і згодом все починається з першого такту.

Оскільки з чотирьох тактів ДВЗ лише один — робочий, двигун має інерційний механізм — маховик. Він запасає енергію, за рахунок якої колінчастий вал обертається під час виконання решти тактів.Маховик може бути виконано у вигляді корзини зчеплення або шестерні на яку передається крутний момент від пускового двигуна (стартера), також маховиком є щоки колінчатого вала багатоциліндрового двигуна. В основному чотиритактні двигуни застосовують на автомобілях, тракторах та іншій техніці.

Електродвигун

Електричний двигун (електромотор) - це машина, двигун, що перетворює електричну енергією(якою живиться із мережі, або генератора)в механічну.

Електродвигуни

Електродвигун — основний вид двигуна в промисловості, на транспорті і в побуті. Він складається з ротора (обертової частини) та статора (нерухомої частини). Розрізняють електродвигуни постійного та змінного струму. Останні поділяються на синхронні та асинхронні. Асинхронні електродвигуни поділяються за функціональним призначенням на загальнопромислові, кранові, вибухобезпечні, ліфтові, екскаваторні. Потужність електродвигунів складає від десятих часток вата, до десятків мегават.