Чертеж двигателя в разрезе: Чертеж двигателя в разрезе — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Чертеж двигателя в разрезе

Чертеж двигателя легкового автомобиля ВАЗ-2106.

Разрез двигателя в продольном сечении.

Разрез двигателя в поперечном сечении.

Блок цилиндров – это цельная отливка из чугуна. Применяются специальные марки чугуна. В отливке конструктивно предусмотрены направляющие для цилиндров, технологические выборки для рубашки охлаждения, канальные сквозные выборки для масляной системы, опоры для крепления коленчатого вала, различные утолщения, сквозные и глухие выборки различных исполнений и диаметров, профили для крепления механизмов, деталей, узлов.

Поршень – это цилиндрическая отливка со сложным внутренним профилем из алюминиевого сплава. Применяются специальные высокопрочные марки алюминия. В нижней части имеются юбки. С наружи, наносят слой олова. В поршне предусмотрены два круглых сквозных выборки-отверстия. В эти выборки-отверстия вставляется поршневой палец. Выборки-отверстия смещены на два миллиметра в правую сторону относительно горизонтальной оси симметрии. Вверху поршня, имеются три канавки. В канавки вставляется набор из поршневых колец.

Шатуны — это кованные стальные детали.

Коленчатый вал – это отливка из высокопрочного чугуна. Конструкция вала имеет пять шеек и четыре щеки-противовесы.
Маховик – инерционный механизм, крепится на одном конце коленчатого вала.

Головка цилиндров – это прямоугольная отливка из алюминиевого сплава. В нижней части сформированы камеры, где происходит процесс сгорания рабочей смеси, в виде углублений. В камерах сгораний предусмотрены технологические отверстия для установки механизмов клапанов. В верху головки, конструкцией предусмотрены пазы для крепежа распределительного вала. В корпусе предусмотрены каналы для водяного охлаждения и масляного.

Распределительный вал – это отливка из высокопрочного чугуна. Приводит в движение вал (вращение относительно оси) роликовая цепь. Цепь имеет два ряда и сто шестнадцать звеньев. Вращение передается звездочками, закрепленными на концах коленчатого и распределительного валов. Одновременно, эта цепь приводит в движение и другие механизмы, такие как масляный и топливный насосы, распределитель системы зажигания.

Система охлаждения – это механизм принудительной циркуляции жидкости (антифриз, тосол, вода), поддерживающий постоянную температуру двигателя.

Система смазки – это процесс смазки трущихся деталей двигателя под давлением или разбрызгиванием.

Система питания – это подготовка и подача топливной смеси к агрегатам двигателя.

Система зажигания – это электрическая часть, которая обеспечивает подачу высокого напряжения на свечи двигателя.

Система выпуска отработавших газов – это система металлических трубопроводов, включает в себя различные глушители и катализатор.

Строение двигателя внутреннего сгорания известно широкой массе автолюбителей. Но, вот не все, зная какие детали установлены в моторе, знают их расположение и принцип работы. Чтобы полностью понять устройство автомобильного движка необходимо посмотреть разрез силового агрегата.

Работа двигателя в разрезе представлена в данном видеоматериале

Работа двигателя

Что понимать расположение деталей автомобильного двигателя и перед тем, как показать двигатель в разрезе необходимо понимать принцип работы мотора. Итак, рассмотрим, что приводит в движение колеса автомобиля.

Топливо, которое находиться в бензобаке при помощи топливного насоса подаётся на форсунки или карбюратор. Стоит отметить, что горючее проходит такой важный этап, как фильтрующий топливный элемент, который останавливает примеси и чужеродные элементы, что не должны попасть в камеру сгорания.

После нажатия педали акселератора электронный блок управления даёт команду подать горючее во впускной коллектор. Для карбюраторных ДВС — педаль газа привязана к карбюратору и чем больше давление идёт на педаль, тем больше топлива льётся в камеру сгорания.

Далее, со второй стороны подаётся воздух, проходя воздушный фильтр и дроссель. Чем больше открывается заслонка, тем большее количество воздуха поступит непосредственно во впускной коллектор, где образуется воздушно-топливная смесь.

В коллекторе воздушно-топливная смесь равномерно разделяется между цилиндрами и поочерёдно поступает через впускные клапана в камеры сгорания. Когда поршень движется в ВТМ, создаётся давление смеси и свеча зажигания образует искру, которая поджигает горючее. От данной детонации и взрыва поршень начинает двигаться вниз в НМТ.

Движение поршня передаётся на шатун, который прикреплён к коленчатому валу и приводит его в действие. Так, делает каждый поршень. Чем быстрее движутся поршни, тем больше обороты коленчатого вала.

После того, как воздушно-топливная смесь сгорела, открывается выпускной клапан, который выпускает отработанные газы в выпускной коллектор, а затем сквозь выхлопную систему наружу. На современных автомобилях, часть отработанных газов помогает работе двигателя, поскольку приводит в работу турбонаддув, который увеличивает мощность ДВС.

Также, стоит отметить, что на современных движках не обойтись без системы охлаждения, жидкость которой циркулирует через рубашку охлаждения и подкапотное пространство, чем обеспечивает постоянную рабочую температуру.

Двигатель в разрезе

Теперь можно рассмотреть, как выглядит ДВС в разрезе. Для большей наглядности и понятности рассмотрим двигатель ВАЗ в разрезе, с которым знакомы большинство автомобилистов.

На схеме представлен двигатель ВАЗ 2121 в продольном разрезе:

1. Коленчатый вал; 2. Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 3. Звёздочка коленчатого вала; 4. Передний сальник коленчатого вала; 5. Шкив коленчатого вала; 6. Храповик; 7. Крышка привода механизма газораспределения; 8. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора; 9. Шкив генератора; 10. Звёздочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 11. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 12. Вентилятор системы охлаждения; 13. Блок цилиндров; 14. Головка цилиндров; 15. Цепь привода механизма газораспределения; 16. Звёздочка распределительного вала; 17. Выпускной клапан; 18. Впускной клапан; 19. Корпус подшипников распределительного вала; 20. Распределительный вал; 21. Рычаг привода клапана; 22. Крышка головки цилиндров; 23. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 24. Свеча зажигания; 25. Поршень; 26. Поршневой палец; 27. Держатель заднего сальника коленчатого вала; 28. Упорное полукольцо коленчатого вала; 29. Маховик; 30. Верхнее компрессионное кольцо; 31. Нижнее компрессионное кольцо; 32. Маслосъёмное кольцо; 33. Передняя крышка картера сцепления; 34. Масляный картер; 35. Передняя опора силового агрегата; 36. Шатун; 37. Кронштейн передней опоры; 38. Силовой агрегат; 39. Задняя опора силового агрегата.

Кроме рядного расположения цилиндров двигателя, как показано на схеме выше существуют ДВС с V- и W-образным расположением поршневого механизма. Рассмотри W-образный мотор в разрезе на примере силового агрегата Audi. Цилиндры ДВС располагаются так, что если смотреть на мотор спереди, то образуется английская буква W.

Данные движки обладают повышенной мощностью и используются на спорткарах. Данная система была предложена японским производителем Субару, но из-за высокого расхода горючего не получила широкого и массового применения.

V- и W-образные ДВС имеют повышенную мощность и крутящий момент, что делает их спортивной направленности. Единственным недостатком такой конструкции является то, что такие силовые агрегаты потребляют значительное количество топлива.

С развитием автомобилестроения компания General Motors предложила систему отключения половины цилиндров. Так, эти неработающие цилиндры приводятся в действие, только когда необходимо увеличить мощность или быстро разогнать автомобиль.

Такая система позволила значительно экономить топливо в повседневном использовании транспортного средства. Эта функция привязана к электронному блоку управления двигателем, поскольку, она регулирует, когда необходимо задействовать все цилиндры, а когда они не нужны.

Вывод

Принцип работы двигателя достаточно простой. Так, если посмотреть на разрез ДВС и понять расположение деталей можно легко разобраться с устройством движка, а также последовательности его процесса работы.

Вариантов расположения деталей мотора достаточно много и каждый автопроизводитель сам решает, как расположить цилиндры, сколько их будет, а также какую систему впрыска установить. Все это и даёт конструктивные особенности и характеристики мотора.

В данном разделе представлены чертежи двигателей внутреннего сгорания, как легковых, так и грузовых автомобилей. Все чертежи выполнены в программах Компас и Автокад и имеют расширения .cdw и .dwg. Также в разделе представлены чертежи отдельных деталей двигателей, масляных, топливных и водяных насосов, коленвалов и распредвалов, стартеров и поршней.

Раздел «Чертежи двигателей» один из наиболее активно наполняемых на данном сайте. Сейчас в нём размещено более ста чертежей и он регулярно пополняется.

В Масштабе. Чертежи, 3D Модели, Проекты »Двигатели

September 22, 2021, 2:03 am

Чертеж продольного разреза автомобильного двигателя Д-245, рядный, 4-х цилиндровый .

October 13, 2021, 7:17 am

Модель ГБЦ двигателя Тутаевского моторного завода ТМЗ-8435 снята с реальной головки послойным фрезерованием и сканированием.

November 1, 2021, 6:35 am

3Д модель двигателя минского моторного завода Д-245, устанавливаемого на тракторы Беларус и др. технику

November 3, 2021, 1:47 pm

Данный проект включает в себя 3D-модель малоразмерного двигателя JF-120, применяемого на БПЛА и в авиамоделизме. Модель структурно состоит из вала, […]

November 5, 2021, 10:03 am

Двигатель бензиновый XYZ 26cc, производства КНР, рабочим объёмом 26 см3, предназначен для авиамоделей. 3D модель.

November 14, 2021, 11:02 pm

Аналоговый — 5 В +/- 0,5 В ШИМ — от 7,5 В до 32 В Минимум> 7% напряжения питания Максимум […]

November 17, 2021, 12:35 pm

3D Двигатель дизельный Perkins 110 к.с. к универсально пропашному трактору. Внимание! Модель проблемная. Если не хотите возни и сложностей не […]

November 27, 2021, 12:42 pm

3д модель клапанной крышки головки блока цилиндров москвич 412. масштаб 1:1

November 27, 2021, 1:49 pm

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ Кафедра реактивных двигателей и энергетических установок КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Основы проектирования […]

November 28, 2021, 6:53 am

December 26, 2021, 3:41 am

Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макрова Кафедра двигателей внутреннего сгорания Курсовой проект по дисциплине «Судовые двигатели […]

December 26, 2021, 12:46 pm

Поршень двигателя MANB&W 6S60MC-C. Масштаб 1:10. Длина шатуна 2290 мм. и спецификация Чертеж двигателя без спецификации

December 28, 2021, 9:17 pm

Технічна характеристика 1. Тип голки конічна 2. Діаметр голки d, мм 14,0 3. Підйом голки s, мм 0,03-0,05 4. Циклова […]

January 9, 2022, 4:21 am

Модель является точной копией оригинала. Поршень от ДВС 21213 устанавливаемый на Нива Шевроле и Ваз 2121. Маштаб модели 1:1. Погрешность: […]

January 11, 2022, 7:43 pm

трехмерная модель двигателя с ведущим шкивом вариатора в масштабе 1:1 с соблюдением присоединительных и осевых размеров

January 25, 2022, 7:40 am

3D модель дизельного двигателя ТМЗ-8481 Тутаевского моторного завода. Предназначен для установки на электроагрегаты дизельные и силовые агрегаты с механизмом отбора […]

January 27, 2022, 9:06 pm

XUD11 — рядный четырехцилиндровый дизельный двигатель, разработанный и произведенный PSA — Peugeot и Citroën. Это двигатель с непрямым впрыском (IDI), […]

January 30, 2022, 9:09 am

ZPJ4 — V-образный, 6-цилиндровый бензиновый двигатель, разработанный и произведенный PSA — Peugeot и Citroën. Двигатель ZPJ4 технические характеристики Объем двигателя, […]

January 31, 2022, 8:31 pm

Волжский государственный университет водного транспорта Кафедра эксплуатации судовых энергетических установок Курсовой проект по дисциплине «Судовые двигатели внутреннего сгорания» На тему: […]

February 8, 2022, 4:43 am

3D модель Сборка левой головки Днепра в SolidWorks. Выполнена достаточно точно для ознакомления с конструкцией

Чертеж двигателя

Чертеж двигателя легкового автомобиля ВАЗ-2106.

Разрез двигателя в продольном сечении.

Разрез двигателя в поперечном сечении.

Система смазки – это процесс смазки трущихся деталей двигателя под давлением или разбрызгиванием.

Система питания – это подготовка и подача топливной смеси к агрегатам двигателя.

Заказать чертеж

Поделитесь с друзьями!

Двигатель внутреннего сгорания строение схема

В настоящее время ДВС — самый энергоэффективный вид моторов. Двигатель внутреннего сгорания назван так потому, что воспламенение топлива происходит внутри его рабочей камеры.

Принцип работы ДВС основан на том, что энергия, которая выделяется в результате взрыва топливной смеси в цилиндрах, преобразуется в механическую работу, и через коленвал и маховик передается на привод автомобиля.

Типы двигателей внутреннего сгорания

Что такое ДВС в машине разобраться несложно: базовый принцип работы установки проходят еще в школе на уроках физики.

Упрощенная схема двигателя внутреннего сгорания.

Общая черта всех ДВС — воспламенение топливной смеси внутри камеры сгорания, за счет которого получается импульс для дальнейшего движения и передачи энергии на вращательное движение коленчатого вала, а от него на колеса машины. В зависимости от конструкции силового агрегата, и вида используемого топлива, все моторы можно разделить на:

поршневые;
роторно-поршневые;
газотурбинные.

Из чего состоит двигатель:

Кривошипно-шатунный механизм, который передает импульс.

Газораспределительный узел, отвечающий за подачу горючего и вывод отработанных газов.

Детали привода клапанов газораспределительного узла.

В настоящее время в автомобилестроении используются поршневые системы: они надежны, имеют высокий КПД, а их производство и обслуживание обходится дешевле.

Поршневые моторы

Многие автолюбители на вопрос, что такое ДВС в автомобиле, опишут именно поршневые установки, которые являются самой распространенной группой силовых агрегатов. В этих системах движение поршня, который находится внутри цилиндра, передает энергию на коленвал и маховик через кривошипно-шатунный механизм.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Чаще всего используется четное количество камер сгорания, позволяющее уравновесить работу мотора. Но можно встретить модели и с одним или тремя цилиндрами.

Трехцилиндровый ДВС Ford Ecoboost.

По расположению цилиндров все поршневые моторы делятся на:

Рядные — все цилиндры расположены на одном коленвале и выстроены в ряд параллельно друг другу.
V-образные — также размешены на одном коленчатом вале, но расположены под углом (обычно от 45 до 90о).
VR-образные — аналогичны предыдущему типу, но имеют меньший угол развала (10–20о).
Оппозитные — два ряда цилиндров находятся на одном коленвале под углом 180о друг к другу.
W-образные — на коленчатом вале расположены 3 или 4 ряда цилиндров.
Встречные — каждый цилиндр имеет два поршня, которые движутся во встречном направлении.
U-образные — два коленвала с параллельными рядами цилиндров объединены в один блок.
Радиальные — цилиндро-поршневая группа установлена звездообразно вокруг коленвала.

Основная область применения ДВС с радиальной конструкцией — авиация.

Роторно-поршневые системы

Роторно-поршневые силовые агрегаты основаны на аналогичном принципе, но имеют овальную камеру сгорания. Внутри нее вращается трехгранный ротор, который выполняет функции как поршня, так и ГРМ. В настоящее время такие системы практически не используются в автомобилестроении по причине более сложного производства и обслуживания.

Принцип работы роторного ДВС.

Роторно-поршневой мотор также называется двигателем Ванкеля.

Газотурбинные ДВС

Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания превращают импульс от детонации топлива в полезную работу за счет вращения рабочими газами ротора специальной формы клиновидными лопатками, двигающего вал турбины.

Газотурбинный движок Siemens.

Виды топлива

Агрегаты внутреннего сгорания могут использовать разные типы горючего:

Моторы, работающие на бензине, совершают работу за счет воспламенения воздушной смеси от электрического разряда свечи зажигания.
Дизельные двигатели отличаются тем, что не имеют системы зажигания. Дизельное топливо под давлением передается через форсунки непосредственно в движок и воспламеняется за счет того, что внутри рабочей камеры уже находится кислород, нагретый до температуры большей, чем требуется для воспламенения горючего.
Газовые установки экономичнее за счет более дешевого топлива, но требуют качественной системы охлаждения и особого масла из-за сильного нагрева.
Гибридные — сочетание дизельного и электрического движков.
Водородные системы применяются редко — до недавнего времени не существовало способа создать безопасную силовую установку. Первой машиной с водородным двигателем нового поколения стала Toyota Mirai.

Устройство силовой установки Toyota Mirai.

Чаще всего используются бензиновые и дизельные моторы. Первые способны развивать большую мощность и скорость, а вторые экономичнее, имеют более плавный ход и надежную конструкцию.

Как работает ДВС на бензине и дизтопливе.

Благодаря отсутствию электросистемы зажигания, дизельные авто менее уязвимы к попаданию жидкости, поэтому их часто ставят на внедорожники и военный транспорт.

Как работает ДВС

Общий принцип работы двигателя внутреннего сгорания несложен: за счет поджога и воспламенения топливной смеси система приходит в движение и передает импульс на привод. Установки делятся на:

Двухтактные (полный цикл — два движения поршня) — их чаще всего используют на небольшой и маломощной технике: скутерах, мопедах, моторных лодках, бензоинструментах.
Четырехтактные (соответственно, четыре движения на цикл) применяются в автомобилестроении.

Четырехтактный двигатель в разрезе.

Двухтактный двигатель

Конструкция двигателя, который проходит полный цикл за одно движения поршня, проще: процессы очистки и наполнения цилиндров происходят за два такта, а сама установка не оснащена отдельным масляным контуром.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания в разрезе.

Схема работы двигателя, работающего на два такта:

Поршень поднимается от нижней мертвой точки, по ходу движения закрывая в первую очередь продувочное отверстие, а после этого — выпускное. Затем под поршнем создается разряжение и сквозь впускное окно заходит топливо.
Когда деталь располагается в верхней мертвой точке, сжатая смесь воспламеняется от разряда свечи, поршень взрывом отбрасывается вниз, по пути открывая продувочное и выпускное отверстие. Далее по инерции он идет наверх и цикл возобновляется.

Анимация того, как устроен ДВС, работающий на два такта.

Четырехтактная установка

Как работает двигатель внутреннего сгорания, делающий полный цикл за четыре хода поршня:

Поршень идет вниз, синхронно с ним открывается впускной клапан и в камеру внутреннего сгорания втягивается топливная смесь.
Достигнув нижней мертвой точки, поршень по инерции поднимается, и топливо, которое находится внутри цилиндра сжимается. Впускной и выпускной клапан в этот момент закрыты.
Горючее воспламеняется (температура может достигать 2000оС, и даже больше) и поршень опускается под воздействием взрывной волны (клапана также остаются закрытыми).
Открывается выпускное отверстие и поршень, поднимаясь, выталкивает выхлопные газы, после чего цикл начинается снова.

Анимация работы четырехтактного ДВС в разрезе.

Третий такт называют рабочим, потому что только в нем поршень производит кинетическую энергию (остальные три такта он движется по инерции).

Вспомогательные системы

В устройство двигателя автомобиля входят дополнительные контуры, которые отвечают за подачу топлива, смазку и охлаждение агрегата, а также избавление от отработанных газов. От правильного функционирования этих узлов во многом зависит время работы мотора, поэтому разберем их подробнее.

Газораспределение

Газораспределительный механизм контролирует движение впускных и выпускных клапанов, узел состоит из:

распредвала;
самих клапанов;
привода клапанов;
привода ГРМ.

Зажигание

Зажигание необходимо только бензиновым силовым агрегатам — поскольку горючее внутри цилиндров в этих установках не может воспламеняться самостоятельно, требуется искра.

Детали ДВС, которые отвечают за работу системы зажигания.

Схема работы и строение системы зажигания ДВС:

От аккумулятора (а когда мотор работает– от генератора) напряжение подается на катушку зажигания.
Накопитель энергии (катушка) преобразует ее в ток, достаточный, для появления разряда.
Трамблер распределяет ток по бронепроводам к каждому цилиндру. (В новых машинах это происходит под контролем электронного блока управления).

Топливоподача

Хотя принцип воспламенения смеси на бензиновых и дизельных движках различен, остальная схема топливного контура у них одинакова:

Из бензобака горючее насосом подается в топливопровод.
Далее через различные фильтры топливо поступает в узел смешения — карбюратор или инжектор, где обогащается воздухом.
Состав поступает на свечи или форсунки, и оттуда уже идет в камеру цилиндра (на бензиновых ДВС топливо сначала подается во впускной коллектор).

В бензиновых моторах с инжекторными системами подача топлива происходит через форсунку, которая распыляет его в выпускной патрубок, где горючее смешивается с кислородом.

На дизельных автомобилях горючее и кислород подаются отдельно. Топливо под высоким давлением выпрыскивается из форсунок, а воздух заходит через газораспределительный механизм.

Инжекторные бензиновые моторы с непосредственным впрыском функционируют аналогично дизелю.

Смазка

Система смазки позволяет уменьшать силу трения, защищать металл от разрушения, отводить лишнее тепло, и убирать продукты горения. Узел состоит из:

маслопровода;
фильтра;
радиатора, охлаждающего масло;
поддона картера;
масляного насоса, подающего смазку из поддона снова в оборот.

Охлаждение

Элементы силового агрегата нагреваются до экстремально высоких температур, поэтому их необходимо охлаждать, чтобы предупредить разрушение или деформацию деталей.

На относительно простых устройствах (мотороллерах или мопедах) температура движка понижается за счет встречного потока воздуха, но для мощных автомобильных моторов этого недостаточно.

В них устроен отдельный контур, по которому идет охлаждающая жидкость:

Радиатор состоит из множества трубочек, проходя по которым, жидкость охлаждается за счет теплоотдачи.
Вентилятор гонит поток воздуха на радиатор, усиливая теплообмен.
Водяной насос обеспечивает циркуляцию и постоянное поступление охлажденной жидкости к наиболее горячим местам.
Термостат отвечает за переключение потока между внешним и внутренним кругом.

Жидкостная система охлаждения.

Сначала жидкость движется по внутреннему контуру. Термостат срабатывает, когда она нагреется до заданного порога (обычно это около 90о), после чего переключает поток на внешний круг (через радиатор).

Выпускная система

Выхлопная система позволяет выводить отработанные газы, которые выпустил мотор автомобиля из своих цилиндров, в окружающую среду. Общее устройство выпускного контура машин с ДВС:

Выпускной коллектор принимает отходы от каждого цилиндра, гасит их первичные колебания и направляет в приемную трубу (так называемые «штаны»).
Далее поток поступает в каталитический нейтрализатор, в котором происходит очищение газов.
Из катализатора выхлоп переходит в резонатор, где снижается скорость потока, и разделяются газы.
Предпоследняя ступень выпускной системы — глушитель, внутри которого расположены перегородки, меняющие направление выхлопа, за счет чего снижается скорость и шумность выброса.
Из глушителя отработка поступает в выхлопную трубу, а оттуда — в атмосферу.

Выпускная система ДВС автомобиля.

Устройство двигателя. Принцип работы ДВС

Главная » Все об авто » Энциклопедия » Устройство двигателя. Принцип работы ДВС

Практически все современные автомобили оснащены двигателем внутреннего сгорания, имеющим аббревиатуру ДВС. Несмотря на постоянный прогресс и сегодняшнее стремление автомобильных концернов отказаться от моторов, работающих на нефтепродуктах в пользу более экологичной электроэнергии, львиная доля машин ездит на бензине или дизельном топливе.

Основными принципом ДВС является то, что топливная смесь воспламеняется непосредственно внутри агрегата, а не вне его (как, к примеру, в тепловозах или устаревших паровозах).

Такой способ имеет относительно большой коэффициент полезного действия.

К тому же, если говорить об альтернативных моторах на электрической тяге, то двигатели внутреннего сгорания обладает рядом неоспоримых преимуществ.

большой запас хода на одном баке;
быстрая заправка;
согласно прогнозам, уже через несколько лет энергосистемы развитых стран не будут в силах погасить потребность в электроэнергии из-за большого количества электрокаров, что может привести к коллапсу.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

Непосредственно ДВС отличаются по своему устройству. Все моторы можно разделить на несколько самых популярных категорий в зависимости от принципа работы:

Бензиновые

Наиболее распространенная категория. Работает на главных продуктах нефтепереработки. Основным элементом в таком моторе является цилиндро-поршневая группа или ЦПГ, куда входит: коленвал, шатун, поршень, поршневые кольца и сложный газораспределительный механизм, который обеспечивает своевременное наполнение и продувку цилиндра.

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания подразделяются на два типа в зависимости от системы питания:

карбюраторные. Устаревшая в условиях современной реальности модель. Здесь формирование топливно-воздушной смеси осуществляется в карбюраторе, а пропорцию воздуха и бензина определяет набор жиклеров. После этого карбюратор подает ТВС в камеру сгорания. Недостатками такого принципа питания является повышенное потребление топлива и прихотливость всей системы. К тому же она сильно зависит от погоды, температуры и прочих условий.
инжекторные или впрысковые. Принципы работы двигателя с инжектором кардинально противоположны. Здесь смесь впрыскивается непосредственно во впускной коллектор через форсунки, а затем разбавляется нужным количеством воздуха. За исправную работу отвечает электронный блок управления, который самостоятельно высчитывает нужные пропорции.

Дизельные

Устройство двигателя, работающего на дизеле, кардинально отличается от бензинового агрегата.

Поджог смеси здесь происходит не благодаря свечам зажигания, дающим искру в определенный момент, а из-за высокой степени сжатия в камере сгорания.

Данная технология имеет свои плюсы (больший КПД, меньшие потери мощности из-за большой высоты над уровнем моря, высокий крутящий момент) и минусы (прихотливость ТНВД к качеству топлива, большие выбросы СО2 и сажи).

Роторно-поршневые двигатели Ванкеля

Данный агрегат имеет поршень в виде ротора и три камеры сгорания, к каждой из которых подведена свеча зажигания. Теоретически ротор, движущийся по планетарной траектории, каждый такт совершает рабочий ход.

Это позволяет существенно повысить КПД и увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания. На практике это сказывается гораздо меньшим ресурсом.

На сегодняшний день только автомобильная компания Mazda делает такие агрегаты.

Газотурбинные

Принцип работы ДВС такого типа заключается в том, что тепловая энергия переходит в механическую, а сам процесс обеспечивает вращение ротора, приводящего в движения вал турбины. Подобные технологии используются в авиационном строительстве.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Любой поршневой ДВС (самые распространенные в современных реалиях) имеет обязательный набор деталей. К таким частям относится:

Блок цилиндров, внутри которого двигаются поршни и происходит сам процесс;
ЦПГ: цилиндр, поршни, поршневые кольца;
Кривошипно-шатунный механизм. К нему относится коленвал, шатун, «пальцы» и стопорные кольца;
ГРМ. Механизм с клапанами, распределительными валами или «лепестками» (для 2-х тактных двигателей), который обеспечивает корректную подачу топлива в нужный момент;
Cистемы впуска. О них говорилось выше – к ней относятся карбюраторы, воздушные фильтры, инжекторы, топливный насос, форсунки;
Системы выпуска. Удаляет отработанные газы из камеры сгорания, а также снижает шумность выхлопа;

Принцип работы ДВС

В зависимости от своего устройства, двигатели можно разделить на четырехтактные и двухтактные. Такт – есть движение поршня от своего нижнего положения (мертвая точка НМТ) до верхнего положения (мертвая точка ВМТ). За один цикл двигатель успевает наполнить камеры сгорания топливом, сжать и поджечь его, а также очистить их. Современные ДВС делают это за два или четыре такта.

Принцип работы двухтактного ДВС

Особенностью такого мотора стало то, что весь рабочий цикл происходит всего за два движения поршня. При движении вверх создается разреженное давление, которое засасывает топливную смесь в камеру сгорания.

Вблизи ВМТ поршень перекрывает впускной канал, а свеча зажигания поджигает топливо. Вторым тактом следует рабочий ход и продувка. Выпускной канал открывается после прохождения части пути вниз и обеспечивает выход отработанных газов.

После этого процесс возобновляется по новой.

Теоретически, преимуществом такого мотора более высокая удельная мощность. Это логично, ведь сгорание топлива и рабочий такт происходит в два раза чаще. Соответственно, мощность такого двигателя может быть в два раза больше.

Но эта конструкция имеет массу проблем.

Из-за больших потерь при продувке, большого расхода топлива, а также сложностей в расчетах и «норовистой» работе двигателя, эта технология сегодня используется только на малокубатурной технике.

Интересно, что полвека назад активно велись разработки дизельного двухтактного ДВС. Процесс работы практически не отличался от бензинового аналога. Однако, несмотря на преимущества такого мотора, от него отказались из-за ряда недостатков.

Основным минусом стал огромный перерасход масла. Из-за комбинированной системы смазки топливо попадало в камеру сгорания вместе с маслом, которое потом попросту выгорало или удалялось через выпускную систему.

Большие тепловые нагрузки также требовали более громоздкой системы охлаждения, что увеличивало габариты мотора. Третьим минусом стал большой расход воздуха, который вел к преждевременному износу воздушных фильтров.

Четырёхтактный ДВС

Мотор, где рабочий цикл занимает четыре хода поршня, называется четырехтактным двигателем.

Первый такт – впуск. Поршень двигается из верхней мертвой точки. В этот момент ГРМ открывает впускной клапан, через который топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания. В случае с карбюраторными агрегатами поступление может осуществляться за счет разрежения, а инжекторные двигателя впрыскивают топливо под давлением.
Второй такт – сжатие. Далее поршень движется из нижней мертвой точки вверх. К этому моменту впускной клапан закрыт, а смесь постепенно сжимается в полости камеры сгорания. Рабочая температура поднимается до отметки 400 градусов.
Третий такт – рабочий ход поршня. В ВМТ свеча зажигания (или большая степень сжатия, если речь идет о дизеле) поджигает топливо и толкает поршень с коленчатым валом вниз. Это основной такт во всем цикле работы двигателя.
Четвертый такт – выпуск. Поршень снова движется вверх, выпускной клапан открывается, а из камеры сгорания удаляются отработанные газы.

Дополнительные системы ДВС

Независимо от того, из чего состоит двигатель, у него должны быть вспомогательные системы, которые способны обеспечить его исправную работу. К примеру, клапаны должны открываться в нужное время, в камеры поступать нужное количество топлива в определенной пропорции, вовремя подаваться искра и т.д. Ниже рассмотрены основные части, способствующие корректной работе.

Система зажигания

Эта система отвечает за электрическую часть в вопросе воспламенения топлива. К основным элементам относится:

Элемент питания. Основным источником питания является аккумулятор. Он обеспечивает вращение стартера на выключенном двигателе. После этого в работу включается генератор, который питает двигатель, а также подзаряжает саму аккумуляторную батарею через реле зарядки.
Катушка зажигания. Устройство, которое передает одномоментный заряд непосредственно на свечу зажигания. В современных автомобилях количество катушек равносильно количеству цилиндров, которые работают в двигателе.
Коммутатор или распределитель зажигания. Специальной «умное» электронное устройство, которое определяет момент подачи искры.
Свеча зажигания. Важный элемент в бензиновом ДВС, который обеспечивает своевременное воспламенение топливно-воздушной смеси. Продвинутые двигатели имеют по две свечи на цилиндр.

Впускная система

Смесь должна вовремя поступать в камеры сгорания. За этот процесс отвечает впускная система. К ней относится:

Воздухозаборник. Патрубок, специально выведенный в место, недоступное для воды, пыли или грязи. Через него осуществляется забор воздуха, который потом попадает в двигатель;
Воздушный фильтр. Сменная деталь, которая обеспечивает очистку воздуха от грязи и исключает попадание посторонних материалов в камеру сгорания. Как правило, современные автомобили обладают сменными фильтрами из плотной бумаги или промасленного поролона. На более архаичных моторах встречаются масляные воздушные фильтры.
Дроссель. Специальная заслонка, которая регулирует количество воздуха, попадающего в впускной коллектор. На современной технике действует посредством электроники. Сначала водитель нажимает на педаль газа, а потом электронная система обрабатывает сигнал и следует команде.
Впускной коллектор. Патрубок, который распределяет топливно-воздушную смесь по различным цилиндрам. Вспомогательными элементами в этой системе являются впускные заслонки и усилители.

Топливная систем

Принцип работы любого ДВС подразумевает своевременное поступление топлива и ее бесперебойную подачу. В комплекс также входит несколько основных элементов:

Топливный бак. Резервуар, где хранится топливо. Как правило, располагается в максимально безопасном месте, вдали от мотора и сделан из негорючего материала (ударопрочный пластик). В нижней его части установлен бензонасос, который осуществляет забор топлива.
Топливопровод. Система шлангов, ведущая от топливного бака непосредственно к двигателю внутреннего сгорания.
Прибор образования смеси. Устройство, где смешиваются топливо и воздух. Об этом пункте уже упоминалось выше – за эту функцию может отвечать карбюратор или инжектор. Основным требованием является синхронная и своевременная подача.
Головное устройство в инжекторных двигателях, которое определяет качество, количество и пропорции образования смеси.

Выхлопная система

В ходе того, как работает двигатель внутреннего сгорания, образуются выхлопные газы, которые необходимо выводить из мотора. Для правильной работы эта система обязана иметь следующие элементы:

Выпускной коллектор. Устройство из тугоплавкого металла с высокой устойчивостью к температурам. Именно в него первоначально поступают выхлопные газы из двигателя.
Приемная труба или штаны. Деталь, обеспечивающая транспортировку выхлопных газов далее по тракту.
Резонатор. Устройство, снижающее скорость движения выхлопных газов и погашение их температуры.
Катализатор. Предмет для очистки газов от СО2 или сажевых частиц. Здесь же располагается лямда-зонд.
Глушитель. «Банка», имеющая ряд внутренних элементов, предназначенных для многократного изменения направления выхлопных газов. Это приводит к снижению их шумности.

Система смазки

Работа двигателя внутреннего сгорания будет совсем недолгой, если детали не будут обеспечиваться смазкой. Во всей технике используется специальное высокотемпературное масло, обладающее собственными характеристиками вязкости в зависимости от режимов эксплуатации мотора. Ко всему, масло предотвращает перегрев, обеспечивает удаление нагара и появление коррозии.

Для поддержания исправности системы предназначены следующие элементы:

Поддон картера. Именно сюда заливается масло. Это основной резервуар для хранения. Контролировать уровень можно при помощи специального щупа.
Масляный насос. Находится вблизи нижней точки поддона. Обеспечивает циркуляцию жидкости по всему мотору через специальные каналы и его возвращение обратно в картер.
Масляный фильтр. Гарантирует очистку жидкости от пыли, металлической стружки и прочих абразивных веществ, попадающих в масло.
Радиатор. Обеспечивает эффективное охлаждение до положенных температур.

Система охлаждения

Еще один элемент, который необходим для мощных двигателей внутреннего сгорания. Он обеспечивает охлаждение деталей и исключает возможность перегрева. Состоит из следующих деталей:

Радиатор. Специальный элемент, имеющий «сотовую» структуру. Является отличным теплообменником и эффективно отдает тепло, гарантируя охлаждение антифриза.
Вентилятор. Дополнительный элемент, дующий на радиатор. Включается тогда, когда естественный поток набегающего воздуха уже не может обеспечить эффективное отведение тепла.
Помпа. Насос, который помогает жидкости циркулировать по большому или малому кругу системы (в зависимости от ситуации).
Термостат. Клапан, который открывает заслонку, пуская жидкость по нужному кругу. Работает совместно с датчиком температуры движка и охлаждающей жидкости.

Заключение

Первый двигатель внутреннего сгорания появился еще очень давно – почти полтора столетия назад. С тех пор было сделано огромное количество разных нововведений или интересных технических решений, которые порой меняли вид мотора до неузнаваемости.

Но общий принцип работы двигателя внутреннего сгорания оставался прежним. И даже сейчас, в эпоху борьбы за экологию и постоянно ужесточающийся норм по выбросу СО2, электромобили все еще не в силах составить серьезную конкуренцию машинам с ДВС.

Бензиновые автомобили и сейчас живее всех живых, а мы живем в золотую эпоху автомобилестроения.

Ну а для тех, кто готов погрузиться в тему еще глубже, у нас есть отличное видео:

двигатель Устройство автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания — урок. Физика, 8 класс

Двигатель внутреннего сгорания — распространённый вид теплового двигателя, который работает на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или горючем газе.

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень ( 3), соединённый при помощи шатуна (4) с коленчатым валом (5).
Два клапана, впускной (1) и выпускной (2), при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты.

клапан для подачи горючей смеси;
клапан для удаления отработанных газов;
цилиндр;
шатун;
коленчатый вал;
свеча для воспламенения горючих газов в цилиндре 3.

Рис. (1). Устройство двигателя

Ход поршня — расстояние между мёртвыми точками, крайними положениями поршня в цилиндре.

Такие двигатели называют четырёхтактными, т.к. рабочий цикл происходит за четыре хода или такта: впуск (а), сжатие (б), рабочий ход (в) и выпуск (г).

Рис. (2). Процесс работы двигателя

1 такт (впуск) — поршень «всасывает» горючую смесь.

2 такт (сжатие) — при сжатии температура смеси и давление повышаются.

3 такт (рабочий ход) — рабочая смесь воспламеняется от электрической искры свечи зажигания (поршень под действием этого давления начинает перемещаться к нижней мёртвой точке, создавая крутящий момент).

4 такт (выпуск) — выброс отработанных газов.

После такта выпуска начинается новый рабочий цикл, всё повторяется.

Для того чтобы вращение вала было более равномерным, двигатель обычно делают многоцилиндровым: 2-, 3-, 4-, 6-, 8-цилиндровым и т.д.

Источники:

Рис. 1. Устройство двигателя. © ЯКласс.Рис. 2. Процесс работы двигателя. © ЯКласс.

http://usauto.ucoz.ru/news/bilet_6/2011-04-26-4

http://autooboz.info/wp-content/uploads/2007/09/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya2.jpg

http://dvigyn.com/wpcontent/images_18/princip_raboti_dvigatelya_vnutrennego_sgoraniya_v_4_takta-2.jpg

http://dvigyn.com/wpcontent/images_18/princip_raboti_dvigatelya_vnutrennego_sgoraniya_v_4_takta-3.jpg

Как работают дизельный, бензиновый и инжекторный двигатели

Двигатель внутреннего сгорания – универсальный силовой агрегат, используемый практически во всех видах современного транспорта.

Три луча заключенные в окружность, слова «На земле, на воде и в небе» — товарный знак и девиз компании Мерседес Бенц, одного из ведущих производителей дизельных и бензиновых двигателей.

Устройство двигателя, история его создания, основные виды и перспективы развития – вот краткое содержание данного материала.

Немного истории

Принцип превращения возвратно-поступательного движения во вращательное, посредством использования кривошипно-шатунного механизма известен с 1769 года, когда француз Николя Жозеф Кюньо показал миру первый паровой автомобиль.

В качестве рабочего тела двигатель использовал водяной пар, был маломощным и извергал клубы черного, дурнопахнущего дыма. Подобные агрегаты использовались в качестве силовых установок на заводах, фабриках, пароходах и поездах, компактные же модели существовали в виде технического курьеза.

Все изменилось в тот момент, когда в поисках новых источников энергии человечество обратило свой взор на органическую жидкость — нефть. В стремлении повысить энергетические характеристики данного продукта, ученные и исследователи, проводя опыты по перегонке и дистилляции, получили неизвестное доселе вещество – бензин.

Эта прозрачная жидкость с желтоватым оттенком сгорала без образования копоти и сажи, выделяя намного большее, чем сырая нефть, количество тепловой энергии.

Примерно в то же время Этьен Ленуар сконструировал первый газовый двигатель внутреннего сгорания, работавший по двухтактной схеме, и запатентовал его в 1880 году.

В 1885 году немецкий инженер Готтлиб Даймлер, в сотрудничестве с предпринимателем Вильгельмом Майбахом, разработал компактный бензиновый двигатель, уже через год нашедший свое применение в первых моделях автомобилей.

Рудольф Дизель, работая в направлении повышения эффективности ДВС (двигателя внутреннего сгорания), в 1897 году предложил принципиально новую схему воспламенения топлива.

Воспламенение в двигателе, названном в честь великого конструктора и изобретателя, происходит за счет нагревания рабочего тела при сжатии.

А в 1903 году братья Райт подняли в воздух свой первый самолет, оснащенный бензиновым двигателем Райт-Тейлор, с примитивной инжекторной схемой подачи топлива.

Как это работает

Общее устройство двигателя и основные принципы его работы станут понятны при изучении одноцилиндровой двухтактной модели.

Такой ДВС состоит из:

камеры сгорания;
поршня, соединенного с коленвалом посредством кривошипно-шатунного механизма;
системы подачи и воспламенения топливно-воздушной смеси;
клапана для удаления продуктов горения (выхлопных газов).

При пуске двигателя поршень начинает путь от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ), за счет поворота коленвала. Достигнув нижней точки, он меняет направление движения к ВМТ, одновременно с чем проводится подача топливно-воздушной смеси в камеру сгорания.

Движущийся поршень сжимает ТВС, при достижении верхней мертвой точки система электронного зажигания воспламеняет смесь. Стремительно расширяясь, горящие пары бензина отбрасывают поршень в нижнюю мертвую точку. Пройдя определенную часть пути, он открывает выхлопной клапан, через который раскаленные газы покидают камеру сгорания.

Пройдя нижнюю точку, поршень меняет направление движения к ВМТ. За это время коленвал совершил один оборот.

Данные пояснения станут более понятными при просмотре видео о работе двигателя внутреннего сгорания.

Два такта

Основным недостатком двухтактной схемы, в которой роль газораспределительного элемента играет поршень, является потеря рабочего вещества в момент удаления выхлопных газов.

А система принудительной продувки и повышенные требования к термостойкости выхлопного клапана приводят к увеличению цены двигателя. В противном случае добиться высокой мощности и долговечности силового агрегата не представляется возможным.

Основная сфера применения подобных двигателей – мопеды и недорогие мотоциклы, лодочные моторы и бензокосилки.

Четыре такта

Описанных недостатков лишены четырехтактные ДВС, используемые в более «серьезной» технике. Каждая фаза работы такого двигателя (впуск смеси, ее сжатие, рабочий ход и выпуск отработанных газов), осуществляется при помощи газораспределительного механизма.

Разделение фаз работы ДВС очень условно.

Инерционность отработавших газов, возникновение локальных вихрей и обратных потоков в зоне выхлопного клапана приводит к взаимному перекрыванию во времени процессов впрыска топливной смеси и удаления продуктов горения.

Как результат, рабочее тело в камере сгорания загрязняется отработанными газами, вследствие чего меняются параметры горения ТВС, уменьшается теплоотдача, падает мощность.

Проблема была успешно решена путем механической синхронизации работы впускных и выпускных клапанов с оборотами коленвала. Проще говоря, впрыск топливно-воздушной смеси в камеру сгорания произойдет только после полного удаления отработанных газов и закрытия выхлопного клапана.

Но данная система управления газораспределением так же имеет свои недостатки. Оптимальный режим работы двигателя (минимальный расход топлива и максимальная мощность), может быть достигнут в достаточно узком диапазоне оборотов коленвала.

Развитие вычислительной техники и внедрение электронных блоков управления дало возможность успешно разрешить и эту задачу.

Система электромагнитного управления работой клапанов ДВС позволяет на лету, в зависимости от режима работы, выбирать оптимальный режим газораспределения. Анимированные схемы и специализированные видео облегчат понимание этого процесса.

На основании видео не сложно сделать вывод, что современный автомобиль это огромное количество всевозможных датчиков.

Виды ДВС

Общее устройство двигателя остается неизменным достаточно долгое время. Основные различия касаются видов используемого топлива, систем приготовления топливно-воздушной смеси и схем ее воспламенения.
Рассмотрим три основных типа:

бензиновые карбюраторные;
бензиновые инжекторные;
дизельные.

Бензиновые карбюраторные ДВС

Приготовление гомогенной (однородной по своему составу), топливно-воздушной смеси происходит путем распыления жидкого топлива в воздушном потоке, интенсивность которого регулируется степенью поворота дроссельной заслонки. Все операции по приготовлению смеси проводятся за пределами камеры сгорания двигателя.

Преимуществами карбюраторного двигателя является возможность регулировки состава топливной смеси «на коленке», простота обслуживания и ремонта, относительная дешевизна конструкции. Основной недостаток – повышенный расход топлива.

Историческая справка.

Первый двигатель данного типа сконструировал и запатентовал в 1888 году российский изобретатель Огнеслав Костович. Оппозитная система горизонтально расположенных и двигающихся навстречу друг другу поршней, до сих пор успешно используется при создании двигателей внутреннего сгорания.

Самым известным автомобилем, в котором использовался ДВС данной конструкции, является Фольксваген Жук.

Бензиновые инжекторные ДВС

Приготовление ТВС осуществляется в камере сгорания двигателя, путем распыления топлива инжекторными форсунками. Управление впрыском осуществляется электронным блоком или бортовым компьютером автомобиля.

Мгновенная реакция управляющей системы на изменение режима работы двигателя обеспечивает стабильность работы и оптимальный расход топлива.

Недостатком считается сложность конструкции, профилактика и наладка возможны только на специализированных станциях технического обслуживания.

Дизельные ДВС

Приготовление топливно-воздушной смеси происходит непосредственно в камере сгорания двигателя. По окончании цикла сжатия воздуха, находящегося в цилиндре, форсунка проводит впрыск топлива.

Воспламенение происходит за счет контакта с перегретым в процессе сжатия атмосферным воздухом. Всего лишь 20 лет назад низкооборотистые дизеля использовались в качестве силовых агрегатов специальной техники.

Появление технологии турбонагнетания открыло им дорогу в мир легковых автомобилей.

Пути дальнейшего развития ДВС

Конструкторская мысль никогда не стоит на месте. Основные направления дальнейшего развития и усовершенствования двигателей внутреннего сгорания – повышение экономичности и минимизация вредных для экологии веществ в составе выхлопных газов. Применение слоистых топливных смесей, конструирование комбинированных и гибридных ДВС – лишь первые этапы долгого пути.

Справочник по проектированию: Инженерный чертеж и создание эскизов | Связанные ресурсы | Дизайн и производство I | Машиностроение

Чтобы просмотреть анимированную версию этого руководства, см. раздел «Чертежи и чертежи» в Учебной компьютерной системе инженерного проектирования Массачусетского технологического института. (EDICS)

Рисунок раздаточный материал Индекс

Изометрические рисунки

Ортографические или MultiVIEW Чертежи

Размеры

Секции

Инструменты для рисования

На рисунках для рисования

Сборка

Подробное разрез

Полусекции

Разделы объектов с отверстиями , ребра и т. д.

Дополнительные размеры

Где разместить размеры

Введение

Один из лучших способов сообщить свои идеи — это изобразить или нарисовать какую-либо форму. Особенно это касается инженера. Цель этого руководства — дать вам основы инженерного черчения и черчения.

Мы будем рассматривать «зарисовку» и «рисунок» как одно целое. «Набросок» обычно означает рисование от руки. «Рисование» обычно означает использование чертежных инструментов, от компасов до компьютеров, для придания рисунку точности.

Это просто введение. Не беспокойтесь о понимании каждой детали прямо сейчас — просто получите общее представление о языке графики.

Мы надеемся, что вам понравится объект на рис. 1, потому что вы будете часто его видеть. Прежде чем мы приступим к техническим чертежам, давайте хорошенько посмотрим на этот странный блок с нескольких ракурсов.

Рис. 1. Механически обработанный блок.

Изометрический чертеж

Представление объекта на рисунке 2 называется изометрическим чертежом.Это один из семейства трехмерных изображений, называемых графическими рисунками. В изометрическом чертеже вертикальные линии объекта рисуются вертикально, а горизонтальные линии в плоскостях ширины и глубины показаны под углом 30 градусов к горизонтали. При рисовании в соответствии с этими рекомендациями линии, параллельные этим трем осям, имеют свою истинную (в масштабе) длину. Линии, которые не параллельны этим осям, не будут иметь их истинную длину.

Рисунок 2 – Изометрический чертеж.

Любой инженерный чертеж должен показывать все: по чертежу должно быть возможно полное понимание объекта.Если на изометрическом чертеже можно показать все детали и все размеры на одном чертеже, это идеально. В изометрический рисунок можно упаковать большое количество информации. Однако если бы объект на рис. 2 имел отверстие на обратной стороне, его нельзя было бы увидеть с помощью одного изометрического рисунка. Чтобы получить более полное представление об объекте, можно использовать ортогональную проекцию.

Ортогональный или многоракурсный чертеж

Представьте, что у вас есть объект, подвешенный на прозрачных нитях внутри стеклянного ящика, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 – Блок, подвешенный в стеклянном ящике.

Затем нарисуйте объект на каждой из трех граней, если смотреть с этого направления. Разверните коробку (рис. 4), и вы увидите три вида. Мы называем это «орфографическим» или «многоракурсным» рисунком.

Рисунок 4 – Создание орфографического многоракурсного чертежа.

Рис. 5. Многоракурсный чертеж и пояснения к нему.

Какие виды следует выбирать для многовидового чертежа? Виды, раскрывающие каждую деталь объекта.Три представления не всегда необходимы; нам нужно ровно столько видов, сколько требуется для полного описания объекта. Например, для некоторых объектов требуется только два вида, а для других — четыре. Круглый объект на рис. 6 требует только двух видов.

Рис. 6. Объект, требующий только двух ортогональных видов.

Размеры

Рис. 7. Изометрический вид с размерами.

Мы «измерили» объект на изометрическом чертеже на рисунке 7.В качестве общего руководства по определению размеров попробуйте представить, что вы создаете объект и измеряете его наиболее удобным способом. Вставьте ровно столько размеров, сколько необходимо мастеру для его изготовления — ни больше, ни меньше. Не вводите лишние размеры. Мало того, что они будут загромождать чертеж, но если были включены «допуски» или уровни точности, избыточные размеры часто приводят к конфликтам, когда допуски допуска могут быть добавлены разными способами.

Многократное измерение от одной точки к другой приведет к неточностям.Часто лучше измерять от одного конца до разных точек. Это дает размеры эталонного стандарта. Полезно выбрать размещение размера в том порядке, в котором оператор будет создавать деталь. Это соглашение может потребовать некоторого опыта.

Разрез

Во многих случаях внутренние детали объекта не видны снаружи (рис. 8).

Рис. 8. Изометрический чертеж, на котором не показаны все детали.

Мы можем обойти это, притворившись, что разрезаем объект по плоскости и показав «вид в разрезе».Вид в разрезе применим к таким объектам, как блоки двигателя, где внутренние детали сложны и их было бы очень трудно понять из-за использования «скрытых» линий (скрытые линии, как правило, пунктирные) на орфографическом или изометрическом чертеже.

Представьте, что объект разрезается посередине (рис. 9):

Рис. 9. «Разделение» объекта.

Рисунок 10 – Сечение объекта на рисунке 8.

Снимите переднюю часть (рис. 10), и вы получите полный разрез (рис. 11).

Рисунок 11 – Изометрические и ортогональные проекции в разрезе.

Поперечное сечение выглядит как на рисунке 11, если смотреть прямо вперед.

Инструменты для рисования

Для подготовки чертежа можно использовать ручные чертежные инструменты (рис. 12) или компьютерные программы для черчения или проектирования или САПР. Основные стандарты и правила рисования одинаковы независимо от того, какой инструмент проектирования вы используете для создания чертежей.Изучая черчение, мы подойдем к нему с точки зрения ручного черчения. Если рисунок выполнен без каких-либо инструментов или САПР, он называется эскизом от руки.

Рис. 12. Инструменты рисования.

Чертежи «сборки»

Изометрический вид «собранной» системы подшипниковых опор показан на рис. 13. Он точно соответствует тому, что вы действительно видите, рассматривая объект под определенным углом. Мы не можем сказать, как выглядит внутренняя часть детали с этого ракурса.

Мы также можем показать изометрические изображения блока-подушки в разобранном или «разобранном» виде (рис. 14). Это позволяет видеть внутренние компоненты подшипниковой системы. Изометрические чертежи могут ясно показать общее расположение, но не детали и размеры.

Рис. 13 – Блок-подушка (набросок от руки).

Рис. 14 – Блок подушки в разобранном виде.

Виды в разрезе

Вид в разрезе изображает часть объекта в разрезе и является еще одним способом показать скрытые компоненты в устройстве.

Представьте себе плоскость, которая вертикально пересекает центр опорного блока, как показано на рис. 15. Затем представьте, что материал снимается с передней части этой плоскости, как показано на рис. 16.

Блокировать.

Рис. 16. Опорный блок.

Так будет выглядеть оставшаяся задняя часть. Диагональные линии (штриховки) показывают области, где материалы были разрезаны секущей плоскостью.

Рисунок 17 – Разрез «А-А».

Этот вид поперечного сечения (сечение A-A, рис. 17), ортогональный направлению взгляда, лучше показывает соотношение длин и диаметров. Эти рисунки легче сделать, чем изометрические рисунки. Опытные инженеры могут интерпретировать ортогональные чертежи, не нуждаясь в изометрическом чертеже, но для этого требуется немного практики.

Вид сверху «снаружи» на подшипник показан на рис. 18.Это ортогональная (перпендикулярная) проекция. Обратите внимание на направление стрелок для секущей плоскости «А-А».

Рис. 18. Вид подшипника «снаружи» сверху.

Половина сечения

Полуразрез — это вид объекта, показывающий половину вида в разрезе, как показано на рисунках 19 и 20.

Рис. 20 – Вид спереди и полуразрез.

Диагональные линии на чертеже сечения используются для обозначения области, которая теоретически была вырезана. Эти линии называются разделительной подкладкой или поперечной штриховкой . Линии тонкие и обычно рисуются под углом 45 градусов к основному контуру объекта. Расстояние между строками должно быть равномерным.

Второй, более редкий способ использования штриховки — указать материал объекта. Одна форма штриховки может использоваться для чугуна, другая — для бронзы и так далее.Чаще всего тип материала указывается в другом месте на чертеже, что делает ненужным использование различных типов штриховки.

Рисунок 21 – Половина разреза без скрытых линий.

Обычно скрытые (пунктирные) линии на поперечном сечении не используются, если только они не нужны для определения размеров. Кроме того, некоторые скрытые линии на неразрезной части чертежей не нужны (рис. 12), поскольку они становятся избыточной информацией и могут загромождать чертеж.

Разрез объектов с отверстиями, ребрами и т. д.

Поперечное сечение справа на рис. 22 технически правильно. Тем не менее, на чертеже принято показывать вид слева как предпочтительный метод сечения объекта этого типа.

Рисунок 22 – Сечение.

Определение размеров

Целью определения размеров является предоставление четкого и полного описания объекта. Полный набор размеров позволит только одну интерпретацию, необходимую для построения детали.Размеры должны соответствовать этим рекомендациям.

Точность: должны быть указаны правильные значения.
Четкость: размеры должны быть размещены в соответствующих местах.
Полнота: ничего не должно быть упущено и ничего не должно дублироваться.
Удобочитаемость: для удобочитаемости необходимо использовать линии соответствующего качества.

Основы: определения и размеры

Размерная линия представляет собой тонкую линию, прерванную посередине для размещения значения размера, со стрелками на каждом конце (рис. 23).

Рисунок 23 – Чертеж с размерами.

Наконечник стрелы имеет длину приблизительно 3 мм и ширину 1 мм. То есть длина примерно в три раза больше ширины. Выносная линия продлевает линию на объекте до размерной линии. Первая размерная линия должна находиться примерно в 12 мм (0,6 дюйма) от объекта. Выносные линии начинаются на расстоянии 1,5 мм от объекта и продолжаются на 3 мм от последней размерной линии.

Выноска — это тонкая линия, соединяющая размер с определенной областью (рис. 24).

Рисунок 24 – Пример чертежа с выноской.

Выноска также может использоваться для обозначения примечания или комментария к определенной области. При ограниченном пространстве вместо стрелок можно использовать толстую черную точку, как на рис. 23. Также на этом рисунке два отверстия идентичны, что позволяет использовать обозначение «2x», а размер указывать только на одно из отверстий. круги.

Где размещать размеры

Размеры следует размещать на той стороне, которая наиболее четко описывает элемент.Примеры подходящего и неподходящего размещения размеров показаны на рисунке 25.

Рисунок 25 – Пример подходящего и неподходящего размера.

Чтобы получить представление о том, что такое размеры, мы можем начать с простого прямоугольного блока. Для полного описания этого простого объекта требуется всего три измерения (рис. 26). Существует небольшой выбор, где разместить его размеры.

Рис. 26. Простой объект.

Нам приходится делать некоторые выборы, когда мы измеряем блок с выемкой или вырезом (рис. 27). Обычно лучше всего измерять от общей линии или поверхности. Это можно назвать базовой линией поверхности. Это устраняет добавление неточностей измерения или обработки, которые могут возникнуть из-за «цепного» или «серийного» размера. Обратите внимание, как размеры возникают на опорных поверхностях. Мы выбрали одну опорную поверхность на рисунке 27, а другую на рисунке 28. Пока мы последовательны, это не имеет значения.(Мы просто показываем вид сверху).

Рисунок 27 – Пример базовой поверхности.

Рисунок 28 – Пример исходной точки поверхности.

На рис. 29 мы показали отверстие, размер которого мы выбрали на левой стороне объекта. Ø означает «диаметр».

Рисунок 29 – Пример отверстия с размерами.

Когда левая сторона блока представляет собой «радиусы», как на рисунке 30, мы нарушаем наше правило не дублировать размеры.Общая длина известна, потому что дан радиус кривой с левой стороны. Затем для ясности добавляем общую длину 60 и отмечаем, что это справочный (REF) размер. Это означает, что это действительно не требуется.

Рисунок 30 – Пример отверстия с прямым размером.

Где-то на бумаге, обычно внизу, должна быть размещена информация об используемой системе измерения (например, в дюймах и миллиметрах), а также масштаб чертежа.

Рисунок 31 – Пример отверстия с прямым размером.

Этот чертеж симметричен относительно горизонтальной осевой линии. Осевые линии (пунктирные) используются для симметричных объектов, а также для центров окружностей и отверстий. Мы можем промерить прямо по осевой линии, как показано на рис. 31. В некоторых случаях этот метод может быть более наглядным, чем просто простановка размеров между поверхностями.

Технические чертежи паровой машины, Вашингтонская военно-морская верфь, Вашингтон, округ Колумбия.С.

Библиотека Конгресса не владеет правами на материалы в своих коллекциях. Поэтому он не лицензирует и не взимает плату за разрешение на использование такого материала и не может предоставлять или отказывать в разрешении на публикацию или иное распространение материала.

В конечном счете, исследователь обязан оценить авторские права или другие ограничения на использование и получить разрешение от третьих лиц, когда это необходимо, прежде чем публиковать или иным образом распространять материалы, найденные в коллекциях Библиотеки.

Для получения информации о воспроизведении, публикации и цитировании материалов из этой коллекции, а также о доступе к исходным элементам см. Чертежи по архитектуре, дизайну и проектированию (ADE) — Информация о правах и ограничениях

Консультант по правам : Нет известных ограничений на публикацию.
Репродукционный номер : —
Телефонный номер : ADE — БЛОК 2541 [P&P]
Информация о доступе : Оригинальные материалы подаются только по предварительной записи.

Получение копий

Если отображается изображение, вы можете загрузить его самостоятельно. (Некоторые изображения отображаются только в виде эскизов за пределами Библиотеке Конгресса из соображений прав, но у вас есть доступ к изображениям большего размера на сайт.)

Кроме того, вы можете приобрести копии различных типов через Услуги тиражирования Библиотеки Конгресса.

Если отображается цифровое изображение: Качество цифрового изображения частично зависит от того, был ли он сделан из оригинала или промежуточного звена, такого как копия негатива или прозрачность.Если поле «Репродукционный номер» выше включает репродукционный номер, начинающийся с LC-DIG…, то есть цифровое изображение, которое было сделано непосредственно с оригинала и имеет достаточное разрешение для большинства целей публикации.
Если есть информация, указанная в поле Номер репродукции выше: Вы можете использовать репродукционный номер для покупки копии в Duplication Services. Это будет сделано из источника, указанного в скобках после номера.
Если в списке указаны только черно-белые («ч/б») источники и вам нужна копия, показывающая цвета или оттенка (при условии, что они есть у оригинала), обычно можно приобрести качественную копию оригинал в цвете, указав номер телефона, указанный выше, включая каталог запись («Об этом элементе») с вашим запросом.
Если в поле Номер репродукции выше нет информации: Как правило, вы можете приобрести качественную копию через Duplication Services.Назовите номер телефона перечисленных выше, и включите запись каталога («Об этом элементе») в свой запрос.

Прайс-листы, контактная информация и формы заказа доступны на Веб-сайт службы дублирования.

Доступ к оригиналам

Выполните следующие действия, чтобы определить, нужно ли заполнять бланк вызова в разделе «Распечатки». и читальный зал фотографий, чтобы просмотреть исходные предметы. В некоторых случаях используется суррогатное изображение (замещающее изображение). доступны, часто в виде цифрового изображения, копии или микрофильма.

Элемент оцифрован? (Эскиз (маленькое) изображение будет видно слева.)
- Да, элемент оцифрован. Пожалуйста, используйте цифровое изображение вместо того, чтобы запрашивать оригинал. Все изображения могут быть просматривать в большом размере, когда вы находитесь в любом читальном зале Библиотеки Конгресса. В некоторых случаях доступны только эскизы (маленьких) изображений, когда вы находитесь вне Библиотеки Конгресс, потому что права на предмет ограничены или не были оценены на предмет прав ограничения.
  В качестве меры по сохранению мы, как правило, не обслуживаем оригинальный товар, когда цифровое изображение доступен. Если у вас есть веская причина посмотреть оригинал, проконсультируйтесь со ссылкой библиотекарь. (Иногда оригинал просто слишком хрупок, чтобы служить. Например, стекло и пленочные фотонегативы особенно подвержены повреждениям. Их также легче увидеть онлайн, где они представлены в виде положительных изображений.)
- Нет, элемент не оцифрован. Перейдите к #2.
Указывает ли вышеприведенные поля Access Advisory или Call Number, что существует нецифровой суррогат, например, микрофильмы или копии?
- Да, другой суррогат существует. Справочный персонал может направить вас к этому суррогат.
- Нет, другого суррогата не существует. Перейдите к #3.
Если вы не видите уменьшенное изображение или ссылку на другой суррогат, пожалуйста, заполните бланк вызова в читальный зал эстампов и фотографий. Во многих случаях оригиналы могут быть доставлены в течение нескольких минут. Другие материалы требуют назначения на более позднее время в тот же день или в будущем. Справочный персонал может проконсультировать вас как по заполнению бланка заказа, так и по срокам подачи товара.

Чтобы связаться со справочным персоналом в читальном зале эстампов и фотографий, воспользуйтесь нашим Спросите библиотекаря или позвоните в читальный зал между 8:30 и 5:00 по номеру 202-707-6394 и нажмите 3.

Линии сечения или штриховки — Инженерный чертеж

Когда вы идете в музей, вы часто видите артефакты, которые были вырезаны. Например, чтобы проиллюстрировать, как работает бензиновый двигатель, блок цилиндров можно разрезать пополам, а разрезанные поверхности неизменно окрашивать в красный цвет.В инженерном рисовании штриховка эквивалентна рисованию чего-то красного. Он используется для отображения внутренних деталей деталей, которые в противном случае стали бы слишком сложными для отображения или измерения.

Линии поперечной штриховки обычно расположены через равные промежутки и для мелких деталей покрывают всю «красную» область разреза. Обычно они располагаются под углом 45°, но если это неудобно из-за того, что сама деталь или ее поверхность расположены под углом 45°, линии штриховки могут располагаться под другим углом. Логические углы, такие как 0°, 30°, 60° или 90°, предпочтительнее специфических, таких как 18° (скажем).Если части в разрезе примыкают друг к другу, нормально делать перекрестную штриховку в разных ориентациях (+ и -45°) или, если используется одна и та же ориентация, использовать двойные линии или располагать линии в шахматном порядке. Примеры одинарных и двойных линий перекрестной штриховки + и -45° показаны на сборочном чертеже тисков на рис. 3.1. Пример штриховки в шахматном порядке показан на перевернутом чертеже подвижной челюсти на рис. 3.2.

Если необходимо разделить большие области, нет особой необходимости в том, чтобы штриховые линии покрывали весь компонент, а скорее внешние области и те области, которые содержат детали.

Когда берутся сечения длинных деталей, таких как ребра, стенки, спицы колес и т.п., обычно принято оставлять их неразрезанными, и поэтому линии поперечной штриховки не используются. Причина этого в том, что срез обычно имеет длинную форму, так что, если бы он был заштрихован, это произвело бы ложное впечатление жесткости и прочности. Точно так же ненормально заштриховывать такие детали, как гайки, болты и шайбы, когда они разрезаны. Обычно они отображаются в полном виде, если, например, болт не имеет некоторых специально обработанных внутренних элементов, так что он не является готовым элементом.Пример не заштрихованной резьбы можно увидеть на сборочном чертеже тисков на рис. 3.1.

Продолжить чтение здесь: Размерные линии

Была ли эта статья полезной?

Схема газовой турбины и номера станций

Большинство современных пассажирских и военных самолетов оснащены газотурбинные двигатели, которые также называют реактивные двигатели. Реактивные двигатели бывают разных форм и размеров, но все реактивные двигатели имеют определенные детали в общем.

Реактивные двигатели представляют собой сложные механизмы с множеством движущихся частей. части.Чтобы понять, как работают машины, инженеры часто рисуют упрощенные схемы, называемые схемами двигателя. То Схема часто представляет собой плоский двухмерный чертеж двигателя. представляющие важные компоненты. Это не должно быть «картинка» двигателя, а только для указания важных частей двигатель. На этом слайде мы показываем трехмерную компьютерную модель форсажного ТРД вверху и соответствующий схематический рисунок внизу. Различные части на модель компьютера помечены, а соответствующие части на указаны схемы.Когда мы обсуждаем основы турбореактивный, турбовентиляторный, и турбовинтовой эксплуатации, мы будем использовать подобные схематические рисунки.

В качестве дальнейшего сокращения для инженеров-двигателей, местоположения на схеме двигателя присвоены номера станций . Бесплатно условия потока помечены 0 и вход в вход — станция 1 . Выход из входа, что является началом компрессора, помечен как станция 2 . Выход компрессора и горелка вход станция 3 а выход горелки и турбина Вход на станцию 4 .Выход турбины станция 5 и условия потока перед камерой дожигания возникают на станции 6 . Станция 7 находится на входе в патрубок а станция 8 находится на горловине форсунки . Некоторые насадки имеют дополнительная секция ниже по течению от горловины, которая будет станцией 9 .

Почему инженеры присваивают номера станциям? Во-первых, это упрощает язык, используемый при описании операции. газотурбинного двигателя.С этим соглашение о нумерации, инженеры могут ссылаться на «вход турбины». температура» как просто «T4», или «давление на выходе компрессора» как «П3». Это делает технические отчеты, документы и разговоры много более лаконичным и понятным. Во-вторых, в ГТД станции соответствуют началу и окончание термодинамических процессов в двигателе. То Цикл Брайтона описывает термодинамику газотурбинного двигателя и при описании процессов на p-V или T-s диаграмма, мы обозначаем конец процесса, используя номер станции.Например, окончание выполнено изоэнтропическое сжатие компрессором обозначен 3 на Т-образной диаграмме. Вы можете увидеть расположение моторных станций для различных двигателей с помощью EngineSim интерактивный Java-апплет. Если вы выберете «Графики» для отображения выходных данных, номера станций будут появляются на чертеже двигателя и на соответствующей T-s или p-V диаграмме.

Виды деятельности:

Экскурсии с гидом

Детали реактивного двигателя:

Навигация ..

Домашняя страница руководства для начинающих

Как читать технические чертежи – простое руководство

Вам не нужно быть инженером, чтобы уметь читать технические чертежи, а умение читать инженерные чертежи может оказаться для вас большим преимуществом в работе.

Для чего используются инженерные чертежи?

Инженерные чертежи (также известные как чертежи, производственные чертежи, распечатки, производственные распечатки, габаритные распечатки, чертежи, механические чертежи и т. д.) представляют собой подробный и конкретный план, который показывает всю информацию и требования, необходимые для производства предмета или продукта.Это больше, чем просто рисунок, это графический язык, который передает идеи и информацию.

Почему бы просто не использовать 3D-модель?

В отличие от 3D-модели, инженерный чертеж содержит гораздо больше конкретной информации и требований, в том числе:

Размеры
Геометрия
Допуски
Тип материала
Отделка
Оборудование

3D-модели хорошо иметь и обычно (особенно в настоящее время) используются вместе с чертежами.Они являются хорошим визуальным представлением желаемого предмета, но не содержат всей информации, которую содержат рисунки.

Информационные блоки

Эти блоки содержат важную информацию о сборке. Обычно они располагаются в правом нижнем углу чертежа. В этих блоках содержится подробная информация о том, для чего предназначен чертеж, для кого, номер детали и описание, а также информация о материале и отделке.

Это основные информационные блоки:

Основная надпись

Начните с чтения основной надписи в правом нижнем углу чертежа.Есть и другие подобные информационные блоки, но основная надпись служит контекстом, в котором должен восприниматься рисунок.

Основная надпись содержит такую информацию, как:

Название и адрес компании или агентства, подготовившего или владеющего чертежом
Номер детали и описание
Материал
Масса
Отделка
Общие допуски
Детали проекции
Масштаб, использованный на чертеже
Номера ревизий
Статус чертежа (Предварительный, Утвержденный и т.д.))
Единицы, используемые на чертеже

Обратите внимание, что любая информация в примечаниях за пределами основной надписи, которая противоречит информации в основной надписи, должна рассматриваться как верная информация и заменять информацию основной надписи.

Ревизионный блок

В блоке ревизий, расположенном в правом верхнем углу, отображаются сведения об изменениях, которые были внесены для развертывания ревизии. Блок редакции включает редакцию, описание внесенных изменений, дату редакции и утверждение редакции.

Спецификация (BOM) Блок

Расположенный обычно над основной надписью или в верхнем левом углу блок Спецификации (также известный как Спецификация, Спецификация или Список деталей) содержит список всех позиций и количеств, необходимых для проекта. или сборка. Это используется для деталей, которые либо требуют сборки, либо когда к детали необходимо добавить оборудование.

строк

Важно понимать, что представляет собой каждый тип линий и что они означают.Есть три типа строк:

Видимая линия: указывает, что ребро видно в соответствующем виде
Скрытая линия: указывает на то, что край находится за гранью
Воображаемая линия: в основном используется для обозначения альтернативного положения движущейся части. Также используется для обозначения разрыва, когда характер объекта делает использование обычного типа разрыва невозможным.
Осевые линии: нарисованы для точного указания геометрического центра сборки. Они состоят из серии более светлых длинных и коротких черточек.

Чтение инженерных чертежей — что дальше?

Теперь пришло время попытаться визуализировать, как сборка должна выглядеть в 3D (для этого можно не учитывать точные размеры). Большинство новых рисунков будут иметь изометрический вид, чтобы помочь вам. Вы можете использовать спецификацию, чтобы найти компоненты на чертеже, чтобы понять роль, которую они играют в сборке.

Помните, что чтение технического чертежа может занять много времени, в зависимости от сложности сборки и опыта читателя.

Если вы хотите узнать больше, наш однодневный вводный курс научит вас правильно читать и интерпретировать чертежи и лучше понимать конкретные требования проекта.

Цветной чертеж в разрезе шахтного насосного двигателя Cornish, 1

5 5 Музей науки Идентификатор:

Дата:
Описание:	Цветной чертеж насосной машины шахты Корниш в разрезе, 1840 г., масштаб 1:24.41 1/2″x28 1/2″
Лицензия:	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/
Источник:
1927-493
Перейти к ресурсу

Еще нравится…

Цветной рисунок в разрезе (разные…
Цветной чертеж в разрезе (разные масштабы)…
Цветной чертеж ведра в разрезе…
Цветной чертеж в разрезе…
Корнуоллский котел, 1840 г. Модель
, масштаб 1:12, корнуэльская…
Цветной чертеж в разрезе (масштаб 1:48)…
Цветной чертеж в разрезе (масштаб 1:48)…
Цветной чертеж в разрезе, масштаб 1:24…
Цветной чертеж в разрезе, масштаб 1:24…
Цветной рисунок (34″ x 26″)…
Цветной рисунок (34″ x 26″)…
Корнуоллский насосный двигатель, 1840 г.
модель насосного двигателя Тейлора,…
Цветной рисунок воды в разрезе…
Цветной рисунок воды в разрезе…
Модель насосов, используемых в шахтах Корнуолла
Модель (масштаб 1:12) насосов…
Цветной чертеж в разрезе больших…
Цветной чертеж в разрезе большого…

Такт впуска — обзор

Основы дизельного двигателя

Дизельный двигатель — это тепловой двигатель, использующий свойства газа для преобразования тепловой энергии в механическую.Когда масса воздуха содержится в ограниченном объеме, таком как цилиндр двигателя, а затем к нему добавляется тепло, давление газа увеличивается. Это увеличение давления можно использовать для создания механической силы, мощности. Поперечное сечение цилиндра дизеля показано на рис. 5.1.

Рисунок 5.1. Поперечное сечение цилиндра дизельного двигателя.

Источник: Министерство энергетики США.

Большинство дизельных двигателей имеют четыре такта, как и двигатели с искровым зажиганием. Для идеализированного двигателя эти четыре такта являются тактом впуска, когда воздух всасывается в цилиндр через клапан, когда поршень перемещается от положения верхней мертвой точки (ВМТ — см. главу 4) к положению нижней мертвой точки (НМТ).Когда он достигает НМТ, клапан закрывается ¹, и поршень возвращается к ВМТ, сжимая при этом воздух внутри цилиндра. Когда он снова достигает ВМТ, дизельное топливо впрыскивается в сжатый газ, который теперь очень горячий в результате сжатия, и топливо сгорает, повышая температуру и, следовательно, давление внутри цилиндра. Это дополнительное давление на головку поршня заставляет поршень вернуться в положение НМТ, обеспечивая рабочий ход двигателя, который можно использовать для обеспечения механического привода.Наконец, в НМТ поршень снова возвращается, на этот раз с открытым вторым выпускным клапаном, когда воздух и продукты сгорания выбрасываются из цилиндра.

Этапы цикла могут быть представлены диаграммой давление-объем, которая представляет газы внутри цилиндра двигателя. Это показано в идеализированной форме на рис. 5.2. Эта диаграмма игнорирует первый такт цикла, который всасывает воздух в цилиндр, и последний такт, который вытесняет газы сгорания, потому что эти два такта в идеале не связаны с обменом энергией.(На практике для их завершения требуется энергия, но ее количество невелико по сравнению с обменом энергией, связанным с двумя другими тактами.) Предполагается, что в положении 1 на диаграмме цилиндр заполнен воздухом, и этот воздух сжимается поршнем, поскольку он перемещается в положение 2. Этот такт сжатия уменьшает объем, увеличивает давление и повышает температуру воздуха. Топливо впрыскивается в положение 2 и воспламеняется, резко повышая температуру и давление, когда поршень начинает удаляться от ВМТ и объем в цилиндре увеличивается.Затем следует рабочий такт 3–4, когда объем внутри цилиндра увеличивается, а давление падает. Наконец, в конце рабочего хода, 4, выпускной клапан открывается и избыточное давление сбрасывается, опять же мгновенно в этом идеальном варианте. Затем следуют такт выпуска и такт впуска, оба из которых происходят в положении 1.

Рисунок 5.2. Идеализированная термодинамическая диаграмма давление-объем для дизельного двигателя.

Источник: Викимедиа.

Если Рис. 5.2 сравнивается с рис. 4.2, на котором показан цикл для двигателя с искровым зажиганием, единственная разница заключается в изменении, которое происходит, когда происходит сгорание. Предполагается, что в двигателе с искровым зажиганием это происходит мгновенно внутри цилиндра при постоянном объеме, поскольку поршень не успевает двигаться во время взрывного сгорания.