Поршень

Рис.1.5. Схема основных положений кривошипно-шатунного механизма.

Рис. 1.4. Кривошипно-шатунный механизм

1- картер; 2-цилиндр; 3-головка цилиндров, 4-крышка; 5-коленчатый вал; 6-шатун; 7-поршень; 8-поршневой палец; 9-кольца; 10-маховик (ротор генератора).

На рис. 1.5. приведена схема основных положений кривошипно-шатунного механизма. При вращении коленчатого вала его шатунная шейка вместе нижней частью шатуна описывает окружность. Верхняя часть шатуна вместе с поршнем при этом перемещается в цилиндре прямолинейно вверх и вниз (возвратно-поступательно). При одном полном обороте колена вала (кривошипа) поршень сделает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления движения поршня происходит в нижней и верхней мертвых точках.

а) поршень в нижней мертвой точке; б) поршень в верхней мертвой точке

Верхней мертвой точкой (в.м.т.) называют самое верхнее положение поршня и кривошипа.

Нижней мертвой точкой (н.м.т.) называют самое нижнее положение поршня и кривошипа. При положении поршня в мертвых точках давление газов на поршень не вызывает поворота коленчатого вала, так как шатун и кривошип вала располагаются в одну линию.

Ходом поршня называется расстояние между крайними положениями поршня от (в.м.т.) до (н.м.т.).

По величине, ход поршня равен двум радиусам кривошипа.

Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре и соответствующий движению поршня от одной мертвой точки до другой.

При повороте кривошипа от (в.м.т.) на равные углы, поршень проходит каждый раз различные расстояния. Это значит, что при равномерном вращении коленчатого вала поршень в цилиндре двигается неравномерно, что вызывает появление сил инерции в работающем двигателе.

При перемещении поршня вниз от (в.м.т.) до (н.м.т.)объем внутренней полости цилиндра над поршнем изменяется. От минимального (камера сжатия) до максимального значения (полный объем цилиндра).

Ходом поршня называется путь, пройденный от одной «мертвой» точки до другой - S.

Объемом камеры сгорания называется объем, расположенный над поршнем, находящимся в ВМТ - Vс.

Рабочим объемом цилиндра называется объем, освобождаемый поршнем при перемещении от ВМТ к НМТ - Vp.

Полным объемом цилиндра является сумма объемов камеры сгорания и рабочего объема: Vп = Vp + Vс.

Рабочий объем двигателя, это сумма рабочих объемов всех цилиндров и измеряется он в литрах. Пока мы с вами рассматриваем только одноцилиндровый двигатель, а вообще современные двигатели имеют, как правило - 4, 6, 8 и более цилиндров. Соответственно, чем больше рабочий объем - тем более мощным будет двигатель. Измеряется мощность в киловаттах или в лошадиных силах (кВт или л.с.).

Степенью сжатия двигателя называется отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается поступивший в цилиндр заряд при перемещении поршня из (н. м. т.). в (в. м. т.) Чем выше степень сжатия двигателя, тем большую экономичность по расходу топлива имеет двигатель.

Поршень - деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот - возвратно-поступательного движения в изменение давления. В поршневом механизме, в отличие от плунжерного, уплотнение располагается на цилиндрической поверхности поршня, обычно в виде одного или нескольких поршневых колец.