Конструкции автомобильных двигателей (стр. 2 из 3)
Каждая пара цилиндров закрыта головкой 9 цилиндров, которая также имеет ребра охлаждения. В головке цилиндров размещеныклапаны 10, которые приводятся в действие от распределительного вала 11, имеющего нижнее расположение. Внутри распределительного вала установлен вал балансировочного механизма, компенсирующего инерционные силы от деталей двигателя. Балансировочный вал имеет противовес и шестеренный привод от коленчатого вала.
Горючая смесь приготавливается в карбюраторе 12 и воспламеняется в цилиндрах свечами зажигания 8.
Рис. 4. Двигатель легкового автомобиля особо малого класса:
1 — масляный поддон; 2 — картер двигателя; 3 — регулятор температуры двигателя; 4 — коленчатый вал; 5 – шатун; 6 — цилиндр; 7 — поршень; 8 — свеча зажигания; 9 — головка цилиндров; 10 — клапан; 11 — распределительный вал; 12 — карбюратор; 13 — вентялятор; 14 — топливный насос; 15 — воздухоотводящий кожух.
Охлаждение двигателя осуществляется воздухом с помощью нагнетающего вентилятора 13. Регулирование температуры двигателя производится регуляторами 3, которые размещены в воздухоотводящих кожухах 15. Масляный поддон 7, закрывающий картер двигателя снизу, для лучшего охлаждения масла имеет охлаждающие ребра.
4. Двигатель легкового автомобиля среднего класса
Двигатель легкового автомобиля среднего класса показан на рис. 5. Двигатель бензиновый, четырехтактный, рядный, четырехцилиндровый, верхнеклапанный, с нижним расположением распределительного вала, с жидкостным охлаждением. Рабочий объем цилиндров двигателя — 2,45 л, степень сжатия — 8,2. Максимальную мощность 70 кВт двигатель развивает при частоте вращения коленчатого вала 4500 мин-1, максимальный крутящий момент 190 Н-м — при частоте вращения 2300 мин-1.
Рис. 5. Двигатель легкового автомобиля среднего класса:
1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — блок цилиндров; 4 – поршень; 5 — гильза цилиндра; 6, 7 — выпускной и впускной трубопроводы; 8 — карбюратор; 9 — клапан; 10 — коромысло; 11 — штанга; 12 — головка цилиндров; 13 — свеча зажигания; 14 — толкатель; 15 — стартер; 16 — распределительный вал; 17 — масляный насос; 18 — масляный поддон; 19 — маслоприемник.
Четыре съемные гильзы 5 цилиндров установлены вертикально в один ряд в блоке 3 цилиндров и закрыты головкой 12, в которой размещены клапаны 9 и коромысла 10 клапанов с осью. Коленчатый вал 1 шатунами 2 соединен с поршнями 4. Распределительный вал 16 имеет нижнее расположение, а впускные и выпускные клапаны — верхнее расположение. Клапаны приводятся в действие от распределительного вала с помощью толкателей 14, штанг 11 и коромысел 10. Горючая смесь готовится в карбюраторе 8, подается в цилиндры через впускной трубопровод 7 и воспламеняется свечами зажигания 13. Отработавшие газы из цилиндров удаляются через выпускной трубопровод 6 в приемную трубу глушителя. Масло из поддона 18 забирается насосом 17 с помощью маслоприемника и, пройдя очистку в фильтре, подается для смазывания трущихся поверхностей деталей двигателя. Охлаждение двигателя — жидкостное.
5. Двигатель легкового автомобиля большого класса
На рис. 6 представлен двигатель легкового автомобиля большого класса. Двигатель бензиновый, четырехтактный, V-образный, восьмицилиндровый, верхнеклапанный, с нижним расположением распределительного вала, с жидкостным охлаждением. Рабочий объем цилиндров двигателя — 5,5 л, степень сжатия — 8,5. Максимальную мощность 162 кВт двигатель развивает при частоте вращения коленчатого вала 4200 мин™1, максимальный крутящий момент 450 Н-м — при частоте вращения 2700 мин -1.
Съемные гильзы 3 цилиндров установлены в два ряда под углом 90° в блоке 2 цилиндров. Каждый ряд цилиндров закрыт головкой 12. В головке находятся клапаны 6 и коромысла 7клапанов с осью.
Коленчатый вал 19 с помощью шатунов 16 связан с поршнями 4, размещенными в цилиндрах.
Клапаны расположены в верхней части двигателя, а распределительный вал имеет нижнее расположение. Привод клапанов от распределительного вала осуществляется через толкатели 14, штанги 11 и коромысла 7.
Приготовленная в карбюраторе 10 горючая смесь поступает в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 8 и воспламеняется в цилиндрах от свечей зажигания 5. Отработавшие газы удаляйся из цилиндров по выпускному трубопроводу 13 и далее через глушитель в окружающую среду.
Смазывание трущихся поверхностей осуществляется моторным маслом из поддона 18 с помощью масляного насоса 17.
Рис. 6. Двигатель легкового автомобиля большого класса:
1 — стартер; 2 — блок цилиндров; 3 — гильза цилиндра; 4 – поршень; 5 — свеча зажигания; 6 — клапан; 7 — коромысло; 8, 13 — впускной и выпускной трубопроводы; 9 — распределитель зажигания; 10 – карбюратор; 11 — штанга; 12 — головка цилиндров; 14 — толкатель; 15 — распределительный вал; 16 — шатун; 77 — масляный насос; 18 — масляный поддон; 19 — коленчатый вал; 20 — маслоприемник
Бензиновый двигатель с впрыском топлива легкового автомобиля среднего класса представлен на рис. 7. Двигатель четырехтактный, рядный, четырехцилиндровый, верхнеклапанный, с верхним расположением распределительных валов, с жидкостным охлаждением. Рабочий объем цилиндров двигателя — 2,3 л, степень сжатия — 9,5. Максимальную мощность 110 кВт двигатель развивает при частоте вращения коленчатого вала 6500 мин-1, максимальный крутящий момент 206 Н-м — при частоте вращения 2500 мин-1.
Цилиндры двигателя расположены вертикально в одном блоке 5, закрытом головкой 3 цилиндров, в которой установлены два распределительных вала и клапаны. Распределительный вал 1 приводит в действие впускные клапаны, а распределительный вал 2 — выпускные. Все цилиндры двигателя имеют по четыре клапана — два впускных и два выпускных. Привод распределительных валов — цепной, осуществляется от коленчатого вала 8.
Рис. 7. Бензиновый двигатель с впрыском топлива легкового автомобиля среднего класса:
1 — распределительный вал впускных клапанов; 2 — распределительный вал; выпускных клапанов; 3 — головка цилиндров; 4, 11 — выпускной и впускной; трубопроводы; 5— блок цилиндров; 6— масляный поддон; 7— масляный насос; 8 — коленчатый вал; 9 — шатун; 10 — поршень
Горючая смесь готовится во впускном трубопроводе 11, в который поочередно в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя впрыскивается бензин электромагнитными форсунками. Пары бензина конденсируются в ресивере.
Применение системы впрыска бензина существенно повышает максимальную мощность двигателя и максимальный крутящий момент, уменьшает расход топлива и снижает токсичность отработавших газов.
На рис. 8 показан дизель легкового автомобиля. Двигатель четырехтактный, рядный, четырехцилиндровый, с разделенной камерой сгорания, с верхним расположением клапанов и распределительного вала, с жидкостным охлаждением. Рабочий объем цилиндров — 2,2 л. Максимальную мощность 62,5 кВт двигатель развивает при частоте вращения коленчатого вала 4500 мин-1, максимальный крутящий момент 142 Н-м — при частоте вращения 2250 мин-1.
Рис. 8. Дизель с разделенной камерой сгорания:
1 — коленчатый вал; 2— шатун; 3— поршень; 4— блок цилиндров; 5 — головка цилиндров; 6 — свеча накаливания; 7 — форсунка; 8 – дополнительная камера сгорания; 9— распределительный вал; 10— впускные клапаны; 11 — выпускной клапан
Цилиндры двигателя расположены вертикально в одном блоке 4 и закрыты головкой 5. В головке размещены распределительный вал 9, клапаны, камеры сгорания, форсунки и свечи накаливания. Каждый цилиндр имеет два впускных клапана 10, один выпускной 11 и разделенную (двухполостную) камеру сгорания. При работе двигателя чистый сжатый воздух с большой скоростью поступает через соединительный канал в дополнительную камеру сгорания 8, куда из форсунки под большим давлением впрыскивается мелкораспыленное дизельное топливо. В дополнительной камере сгорания воздух движется с завихрением, что обеспечивает его интенсивное перемешивание с впрыскиваемым топливом. Полученная смесь воспламеняется от сжатия. Давление в дополнительной камере резко возрастает и вытесняет из нее еще не сгоревшую смесь в основную камеру сгорания, где и завершается сгорание смеси. При пуске двигателя воздух в дополнительной камере сгорания предварительно подогревается с помощью специальной свечи накаливания 6, которая выключается после пуска.
Применение в двигателе разделенной (двухполостной) камеры сгорания обеспечивает более бесшумную его работу, более низкие уровни вибрации, снижение дымности и токсичности отработавших газов.
Дизель легкового автомобиля с вихревой камерой сгорания представлен на рис. 9. Двигатель с турбонаддувом, четырехтактный, рядный, четырехцилиндровый, верхнеклапанный, с верхним расположением распределительного вала, с жидкостным охлаждением. Рабочий объем цилиндров — 2,4 л. Максимальную мощность 99 кВт двигатель развивает при частоте вращения коленчатого вала 4300 мин-1, максимальный крутящий момент 285 Н-м — при частоте вращения 2000 мин-1.