Устройство одноцилиндрового поршневого четырехтактного двигателя
Как устроен одноцилиндровый четырехтактный поршневой двигатель?
Одноцилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель (рис.2) состоит из цилиндра 6, в котором установлен поршень 7 с уплотнительными 8 и маслосъемными 9 кольцами, шатуна 11, соединенного с поршнем поршневым пальцем 10, коленчатого вала 14, установленного на скользящих подшипниках в картере 15.
На заднем конце коленчатого вала жестко крепится маховик. Снизу картер закрывается поддоном 16, предохраняющим детали двигателя от повреждений и загрязнения, а также являющимся резервуаром для масла. Сверху цилиндр герметично закрывается головкой, в которую ввернута свеча зажигания 1 (в дизельном двигателе вместо свечи устанавливается форсунка), впускной 17 и выпускной 3 клапаны с направляющими втулками, пружинами и деталями их крепления (при верхнем расположении клапанов).
Коленчатый вал соединяется с распределительным валом 13 при помощи распределительных шестерен.
Рис.2. Одноцилиндровый четырехтактный двигатель.
Какие детали входят в кривошипно-шатунный механизм?
В кривошипно-шатунный механизм входят цилиндр с головкой, поршень с кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал, маховик, картер с поддоном.
Какое назначение кривошипно-шатунного механизма в двигателе?
Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления расширяющих газов, образующихся при сгорании горючей смеси в цилиндрах и передачи его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, преобразуя при этом возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Из каких деталей состоит газораспределительный механизм?
Газораспределительный механизм состоит из распределительного вала, толкателей, штанг, коромысел, клапанов с пружинами и деталями их крепления, направляющих клапанов, распределительных шестерен, При нижнем расположении клапанов в газораспределительном механизме отсутствуют штанги и коромысла.
Какое назначение газораспределительного механизма?
Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска горючей смеси (карбюраторные двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) в цилиндры двигателя и для выпуска отработавших газов из них в строго заданные промежутки времени путем открываний и закрывания соответствующих клапанов.
Какие системы обеспечивают работу поршневого двигателя?
Кроме кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, в двигателе имеются системы питания, зажигания (в карбюраторных и газовых двигателях), охлаждения и смазки.
Какое назначение системы питания двигателя?
Система питания служит для подвода топлива и воздуха, образования горючей смеси и подачи ее в цилиндры карбюраторного или газового двигателя, или наполнения цилиндров дизельного двигателя чистым воздухом с последующим подводом жидкого топлива. К системе питания также относятся приборы выпуска отработавших газов, очистки топлива и воздуха.
Какое назначение системы зажигания?
Система зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (25-30 тыс. В), который используется для воспламенения сжатой горючей смеси в цилиндрах карбюраторных или газовых двигателей в строго заданные промежутки времени.
Какое назначение системы охлаждения?
Система охлаждения служит для отвода избыточной теплоты, выделившейся в процессе сгорания горючей смеси в цилиндрах двигателя и не превратившейся в полезную работу, в окружающую среду.
Какое назначение системы смазки?
Система смазки служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя с целью уменьшения трения, частичного их охлаждения и удаления продуктов износа, а также способствует лучшему уплотнению поршня в цилиндре двигателя.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Поршневые двигатели внутреннего сгорания»
вал, газораспределительный, двигатель, клапан, коленчатый, механизм, система, цилиндр
Смотрите также:
Новые автомобили ВАЗ в Екатеринбурге клик
ручной и электрический стартер, увеличенный ход поршня, карбюратор, вариатор Safari,
Предлагаемый мотор укомплектован всеми системами, не требует доукомплектации отечественными деталями и устройствами не отличающимися надежностью.
Установка на снегоход потребует от Вас минимум навыков и времени. Порядок проведения работ изложен в инструкции по установке.
Двигатель обеспечит Вашему снегоходу максимальную скорость до 35 км/ч на укатанной поверхности. Скорость и динамика разгона при движении по целине не уступает снегоходу с родным двигателем.
Особенности комплектации двигателя на Буран:
- ручной и электрический стартер
- увеличенный ход поршня
- карбюратор
- вариатор Safari
- глушитель
- бензобак
- катушка освещения 18 Ампер (216Вт)
- выпрямитель тока
Технические характеристики четырехтактного одноцилиндрового двигателя для снегохода «Буран»
- Рабочий объем 410 куб.
см - Мощность при 4600 об/мин. 21 л.с.
- Вес двигателя 29 кг
- Диаметр хвостовика коленчатого вала 25,0 мм
- Длина хвостовика коленчатого вала 60 мм
- Объем бензобака: 3,6 л.
- Расстояния между отверстиями крепления мотора на его основании 198х110 мм
- Объем заливаемого в картер масла около 1200 мл
- Охлаждение- воздушное принудительное
- Тип масла 5w-30, 10W-30
- Гарантия 1 год
смПреимущества двигателя:
- Экономия топлива в 1,5-2 раза благодаря 4-тактному циклу .
- Большая скорость под нагрузкой.
- Лучшая динамика разгона благодаря более высокому крутящему моменту.
- Экономия масла, которое не надо смешивать с топливом.
- Более чистый выхлоп из-за отсутствия масла в бензине и полного сжигания топливной смеси.
- Легкий запуск благодаря отсутствию масла в топливе и более совершенному карбюратору.
- Больший ресурс.
- Большая надежность благодаря качеству изготовления и компоновки всех систем в одном блоке на двигателе.
- Двигатель оборудован как ручным, так и электростартером.
1. Снимите капот снегохода, отсоедините провода, тросик привода спидометра от щитка приборов и демонтируйте щиток.
3. Отсоедините от штатного мотора снегохода:
-бензопроводный шланг;
— тросик газа;
-тросик обогатителя смеси;
-проводку;
-массовый кабель;
4. Снимите ремень вариатора со шкива регулятора на коленчатом валу мотора.
5.
Открутите 4 гайки крепления подрамника мотора к раме снегохода.6. Ослабьте хомуты крепления глушителя к выпускным патрубкам мотора и демонтируйте глушитель со снегохода.
7. Отсоедините от мотора высоковольтные провода и демонтируйте катушки зажигания со снегохода.
8. Демонтируйте мотор со снегохода.
9. Отсоедините от подрамника двигателя 2 поперечные пластины и установите их на прежнее место на 4 шпильки на раме снегохода.
11. Плюсовой кабель от АКБ подсоедините к шпильке на втягивающем реле стартера.
В случае установки мотора 410 на снегоход, не оборудованный АКБ- установите АКБ, соединив отрицательный ее вывод с рамой снегохода, а положительный с втягивающем реле стартера. Надежно закрепите АКБ на снегоходе.12.Установите дугу верхней опоры рулевого вала. В случае необходимости надставьте дугу в местах крепления ее к раме снегохода подходящими отрезками проката.
13.Установите на место щиток приборов.
14.При установке версии мотора с электрозапуском- замените штатный замок зажигания на прилагаемый к мотору 410, нарастив до необходимой длины проводку, соединяющую замок зажигания и мотор 410. При установке неэлектрофицированной версии мотора перенесите красный поворотный выключатель управления катушкой зажигания на щиток приборов, нарастив до необходимой длины проводку.
15. Подсоедините тросик газа к рычагу управления на руле.
16. Наденьте ремень вариатора на шкив регулятора, установленный на коленчатом валу мотора 410.
17.
Нарастите выпускной патрубок глушителя мотора 410 подходящим отрезком трубы, выведя его под раму снегохода или в левую боковую плоскость капота.18. Установите капот.
ВНИМАНИЕ!
Не допускайте работы двигателя с оборотами более холостых без нагрузки, например на нейтральной передаче или со снятым ремнем вариатора. Это приведет к выходу мотора из строя.
Используйте только качественные синтетические моторные масла вязкости 0W-40 или 5W-40.
Не позволяйте мотору работать при заметном отклонении от горизонтального положения.
При обкатке мотора в течение 20 часов работы не выводите его на полную мощность. Через первые 10 часов смените масло с заменой масляного фильтра. Поддерживайте уровень масла около максимального уровня. Перед началом движения прогрейте двигатель на холостых оборотах в течение 5-6 минут.
Не допускайте работы мотора на оборотах выше холостых при отсутствии нагрузки, например на нейтральной передаче или со снятым ремнем вариатора, т.к. это может повлечь выход мотора из строя.Детали, рабочие [бензиновые и дизельные]
Из этой статьи вы узнаете , что такое одноцилиндровый двигатель? Его схема, части, работа, преимущества, и приложения все пояснено с картинками.
Также вы можете скачать PDF-файл в конце этой статьи.
Что такое одноцилиндровый двигатель?
Одноцилиндровый двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания только с одним цилиндром, в котором поршень движется для обеспечения сгорания. Как правило, одноцилиндровые двигатели используются на небольших транспортных средствах и инструментах из-за того, что работу выполняет только один поршень.
Учитывая его размер, он может производить относительно большое количество энергии.
Но этот двигатель способен медленно изменять выходную мощность, что делает его менее универсальным для более крупных автомобилей. Двигатели этого типа легкие и компактные, поэтому они являются хорошим выбором для инструментов, приводимых в действие двигателями, например, для уборки сорняков.
Помимо использования на мотоциклах, он используется во многих приложениях, таких как картинги, вездеходы, радиоуправляемые автомобили, переносные инструменты и садовая техника (например, газонокосилки, культиваторы и струнные триммеры).
Одноцилиндровые двигатели изготавливаются как 4-тактные, так и 2-тактные и используются в автомобилях и тракторах. Эти двигатели имеют массу особенностей и преимуществ. Давайте разберем их все ниже.
Читайте также: Список деталей двигателя велосипеда: объяснение их работы и использования [Фото]
Детали одноцилиндрового двигателя
Ниже перечислены важные детали одноцилиндрового двигателя:
- Цилиндр
- Поршень 900 33 Впускной коллектор 9A цилиндр обычно изготавливается из чугуна.
- Эти двигатели обычно компактнее и проще по сравнению с многоцилиндровыми двигателями.
- Воздушное охлаждение часто более эффективно для одноцилиндровых двигателей, поскольку вокруг цилиндров проходит больший поток воздуха. Следовательно, он снижает вес и сложность двигателя с воздушным охлаждением по сравнению с двигателем с жидкостным охлаждением.
- Производство двигателя дешевле, так как для него требуется меньше компонентов, а общий вес меньше.
- Одноцилиндровые двигатели развивают высокий крутящий момент на низких оборотах, что делает их более подходящими для приложений с отставанием нагрузки и приложений, требующих высокого крутящего момента.
- При любом рабочем объеме одноцилиндровые двигатели более экономичны, чем двухцилиндровые.
- Техническое обслуживание и ремонт одноцилиндровых двигателей просты благодаря меньшему количеству движущихся частей и простой конструкции.
- Одноцилиндровые двигатели обеспечивают большую пульсирующую мощность и более высокий уровень вибрации в каждом цикле.
- Для этого двигателя требуется тяжелый маховик, что приводит к относительно медленным изменениям частоты вращения двигателя.
- Одноцилиндровый двигатель — не самая плавная конструкция двигателя.
- Несмотря на то, что одноцилиндровые двигатели обеспечивают лучший крутящий момент на низких и средних оборотах, их максимальная выходная мощность не так велика, как у двухцилиндрового двигателя.
- Их нельзя использовать в приложениях, превышающих определенный объем кубатуры, поскольку компоненты становятся слишком тяжелыми и громоздкими для практического использования.
- Полный список деталей автомобильного двигателя: их назначение (полное руководство)
- 30 основных деталей мотоциклов и их функции [наименования]
- Различные типы систем трансмиссии, используемые в транспортных средствах
Он состоит из поршня, который перемещается внутри цилиндра для осуществления процесса сгорания.Поршень №2
Поршень — это возвратно-поступательное устройство, совершающее возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Другой конец поршня крепится к шатуну и обычно изготавливается из алюминиевого сплава.
Впускной коллектор №3
Через него свежий заряд подается в цилиндр. Впускные коллекторы равномерно распределяют заряд между цилиндрами многоцилиндровых двигателей.
#4 Выпускной коллектор
Выпускной коллектор — это первая часть выхлопной системы автомобиля, установленная непосредственно на блоке цилиндров. Он направляет все выхлопные газы из всех цилиндров в атмосферу.
Впускной клапан №5
Впускной клапан регулирует подачу свежего заряда в цилиндр. Он открывается только на такте всасывания для подачи воздушно-топливной смеси и остается закрытым на других тактах.
Выпускной клапан №6
Выпускной клапан предназначен для управления потоком сгоревших выхлопных газов.
Он открывается только на такте выпуска, чтобы вытолкнуть сгоревшую воздушно-топливную смесь из цилиндра, и остается закрытым на других тактах. Распределительный вал задает скорость выпускных клапанов.
#7 Свеча зажигания
Свечи зажигания используются в бензиновых двигателях. Он состоит из двух электродов, разделенных воздушным зазором, через который проходит высоковольтная система зажигания, создающая искру для воспламенения воздушно-топливной смеси.
Топливная форсунка #8
Топливная форсунка используется в дизельных двигателях. Он отвечает за подачу топлива в цилиндры двигателя, тщательно контролируя время впрыска, распыление топлива и другие факторы.
Шатун №9
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом, что помогает передавать давление сгорания на шатунную шейку. Он имеет опорные части на обоих концах, сторона поршня называется малым концом, а сторона коленчатого вала — большим концом.
Читайте также: Какова функция поршневого пальца в двигателе?
Работа одноцилиндрового двигателя
Одноцилиндровые двигатели доступны в двух различных конфигурациях: четырехтактные и двухтактные.
Одноцилиндровый 4-тактный цилиндр (бензиновый двигатель)
Бензиновый двигатель работает по принципу обратного цикла, также известного как цикл постоянного объема. В этом двигателе свеча зажигания, установленная в верхней части крышки, инициирует воспламенение бензина.
Все четыре такта четырехтактного двигателя требуют двух оборотов коленчатого вала для завершения каждого цикла: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Давайте разберемся с тактами четырехтактного двигателя.
#1 Такт впуска
Такт впуска начинается, когда поршень находится в ВМТ (верхней мертвой точке). Когда поршень движется вниз, впускной клапан открывается. Смесь паров бензина и воздуха, пропорционально смешанная карбюратором, поступает в цилиндр и заполняет пространство в цилиндре. Поршень достигает своего нижнего положения, известного как НМТ (нижняя мертвая точка).
#2, такт сжатия
В такте сжатия поршень снова движется вверх после такта впуска. Когда поршень движется вверх, впускной клапан закрывается, а выпускной клапан остается закрытым.
Поршень сжимает топливовоздушную смесь, выталкивая ее вверх в зазор в верхней части цилиндра, повышая давление и температуру смеси.
#3 Рабочий ход
Воздушно-топливная смесь при высоком давлении и температуре воспламеняется от искры. Искра воспламеняет топливовоздушную смесь. В результате этого горения газы подвергаются дальнейшему давлению и повышению температуры. Газы расширяются, создавая взрывную силу, толкающую поршень вниз с большим ускорением. Затем прямолинейное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.
#4 Такт выпуска
В этом такте поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), и открытие выпускного клапана позволяет выхлопным газам выходить с большей скоростью. Поршень движется вверх от нижнего центра и выталкивает оставшиеся сгоревшие газы внутрь цилиндра. Выпускной клапан закрывается в конце такта выпуска, и цикл повторяется.
Читайте также: Что такое клапаны двигателя? Типы, работа и применение
Одноцилиндровый 4-тактный двигатель (дизельный двигатель)
Базовая конструкция четырехтактного дизельного двигателя аналогична конструкции четырехтактного бензинового двигателя, за исключением того, что вместо свечи зажигания используется топливная форсунка.
Топливный насос подает масло к форсунке под более высоким давлением. Он работает по принципу дизельного цикла или цикла постоянного давления.
#1 Такт впуска
В такте впуска поршень движется вниз, и впускной клапан открывается, позволяя воздуху поступать в цилиндр и заполнять пространство. Теперь поршень достигает нижнего центра и снова начинает двигаться вверх.
#2 Такт сжатия
В такте сжатия поршень начинает двигаться вверх, и впускной клапан закрывается. Давление и температура воздуха увеличиваются из-за сжатия. Прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки, дизельное топливо распыляется внутри цилиндра.
С помощью топливной форсунки топливо впрыскивается под высоким давлением, превышающим давление сжатого воздуха. Топливо смешивается с воздухом и содержит кислород. Топливо представляет собой углеводород, поэтому при нагревании сжатого воздуха до достаточной температуры происходит сгорание, и топливо сгорает.
#3 Рабочий ход
Поршень движется от ВМТ к НМТ в рабочем такте.
Тепло от сгорания еще больше увеличивает давление и температуру воздуха. Максимальное давление и температура отработавших газов действуют на верхнюю часть поршня и заставляют его двигаться вниз. Прежде чем поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан.
#4 Такт выпуска
Поршень достигает НМТ и начинает двигаться вверх. Теперь отработавшие газы выталкиваются поршнем и выходят через выпускной клапан. Прежде чем поршень достигнет ВМТ, впускной клапан открывается, и цикл повторяется.
| 4-тактный бензиновый двигатель | 4-тактный дизельный двигатель |
|---|---|
| Работает по принципу автоцикла или цикла постоянного объема. | Дизельный двигатель работает по принципу дизельного цикла или цикла постоянного давления. |
| В этом случае свеча зажигания генерирует искру для воспламенения заряда. | Тогда как в дизельном двигателе сгорание инициируется топливной форсункой. |
В бензиновом двигателе в качестве топлива используется бензин или бензин. | Дизельное топливо используется в качестве топлива в дизельном двигателе. |
| В этом двигателе топливо смешивается с воздухом внутри камеры сгорания. | Топливо смешивается с воздухом в карбюраторе перед поступлением в камеру сгорания. |
| Расход топлива меньше, так как используется густое топливо. | Более высокий расход топлива по сравнению с четырехтактными дизельными двигателями. |
| Конструкция этого двигателя более жесткая из-за более высокой степени сжатия. | Дизельные двигатели менее жесткие, чем четырехтактные дизельные двигатели. |
| Бензиновый двигатель используется в малотоннажных транспортных средствах, таких как двухколесные транспортные средства, автомобили, квадроциклы и т. д. | Дизельные двигатели используются в тяжелых транспортных средствах, таких как автобусы, грузовики, сельскохозяйственные тракторы и т. д. |
Читайте также: Различные типы турбокомпрессоров и их работа [PDF]
Одноцилиндровый двухтактный двигатель (бензиновый двигатель) события.
Двухтактный двигатель работает по принципу обратного цикла или цикла постоянного объема.#1 Первый ход
В этом такте поршень находится в НМТ. Во время этого хода поршень перемещается вверх от НМТ к ВМТ, закрывая перепускное и выпускное отверстия. Смесь наддувочного воздуха и бензина уже в цилиндре сжимается.
Движение поршня вверх создает частичное разрежение в картере, что позволяет втягивать свежий заряд в картер через открытое впускное отверстие. Поршень достигает ВМТ в конце рабочего хода.
#2 Второй такт
Перед окончанием такта сжатия электрическая искра, создаваемая свечой зажигания, воспламеняет сжатую воздушно-топливную смесь в камере сгорания. В результате сгорания поршень движется вниз.
Во время этого хода поршень закрывает впускное отверстие, и свежий заряд сжимается в картере. По мере того, как поршень продолжает опускаться, выпускные и перепускные каналы открываются.
Через выпускное отверстие сжатые газы выходят, а новый заряд, уже сжатый в картере, нагнетается в цилиндр.
Когда заряд ударяет в дефлектор, днище поршня поднимается и выталкивает выхлопные газы наружу, повторяя цикл.
Читайте также: Какова функция маховика в двигателе?
Одноцилиндровый двухтактный двигатель (дизельный двигатель)
Двухтактный дизельный двигатель работает так же, как и бензиновый двигатель, но впрыск дизельного топлива происходит в конце такта сжатия. В цилиндре имеется заряд сжатого воздуха, когда поршень достигает своего верха.
Форсунка впрыскивает дизельное топливо в цилиндр и мгновенно воспламеняется под действием тепла и давления внутри цилиндра. Давление, создаваемое сгоранием топлива, толкает поршень вниз. Это называется рабочим ходом.
Когда поршень приближается к нижней точке своего хода, выпускной клапан открывается, и выхлопные газы выходят из цилиндра, сбрасывая давление. Когда поршень движется вниз, он открывает впускные отверстия для воздуха. Сжатый воздух заполняет цилиндр, вытесняя все оставшиеся выхлопные газы.
После закрытия выпускного клапана поршень снова движется вверх, возвращая впускные каналы и сжимая заряд свежего воздуха.
Это известно как такт сжатия. По мере приближения поршня к верхней части цилиндра цикл повторяется.
Читайте также: Различные типы поршневых колец и их функции
Преимущества одноцилиндрового двигателя
Недостатки одноцилиндрового двигателя
Применение одноцилиндрового двигателя
Одноцилиндровые двигатели были распространены в первых мотоциклах, автомобилях и других устройствах, таких как морские двигатели.
Эта конструкция используется только в переносных инструментах и садовой технике, например, в газонокосилках.
Помимо мотоциклов, эти двигатели также используются в мотороллерах, картингах, авторикшах и радиоуправляемых моделях. Тракторы Lanz Bulldog оснащались горизонтально расположенными одноцилиндровыми двухтактными двигателями 19-го века.21-1960.
В Honda Super Cub используется четырехтактный одноцилиндровый двигатель объемом 49 куб. Во многих одноцилиндровых спортбайках используются одноцилиндровые двигатели, например, в двойном спортивном мотоцикле и в классическом стиле Royal Enfield 500 Bullet.
Завершение
Надеюсь, я рассказал все об одноцилиндровом двигателе . ” Если я что-то упустил, или у вас есть какие-то сомнения, дайте мне знать в комментариях. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.
Хотите получать бесплатные PDF-файлы прямо на свой почтовый ящик? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.
Введите адрес электронной почты…
Загрузить эту статью в формате PDF:
Нажмите здесь, чтобы загрузить
Дополнительную информацию можно найти в нашем блоге:
Разработка одноцилиндрового четырехтактного свободнопоршневого генератора
Главная Advanced Materials Research Advanced Materials Research Vol. 772 Разработка одноцилиндрового четырехтактного…
Предварительный просмотр статьи
Аннотация:
Свободнопоршневые двигатели в последнее время исследуются во всем мире на предмет их потенциальных преимуществ с точки зрения эффективности и выбросов. В этой статье основное внимание уделяется разработке и характеристикам нового четырехтактного свободнопоршневого генератора (FSFPG), который разработан на основе четырехтактного свободнопоршневого двигателя, оснащенного линейным электрическим генератором.
Обсуждаются принцип работы и эксплуатационные характеристики FSFPG, а также потенциальные преимущества и недостатки по сравнению с обычными двигателями. Представлен процесс проектирования и геометрические параметры прототипа одноцилиндрового бензинового и искрового зажигания. Обсуждается стратегия управления новой энергосистемой. В этой статье подробно представлены и проанализированы уже полученные результаты тестирования и производительность прототипа FSFPG.
Доступ через ваше учреждение
Вам также могут быть интересны эти электронные книги
Предварительный просмотр
Рекомендации
[1]
Н.
Кларк, С. Нандкумар, Технический документ SAE 1999-01-0921. (1999).
Академия Google
[2] Л. Хуанг, Технический документ SAE 2012-01-1021. (2012).
Академия Google
[3] Р. Микальсен, А.П. Роскилли. Применить теплотехнику, Том: 27, стр. 2339~2352. (2007).
Академия Google
[4]
П.В. Блариган, Отчет о прогрессе в области передовых технологий двигателей внутреннего сгорания, стр.