Расположение и нумерация цилиндров в многоцилиндровых двигателях
Как могут располагаться цилиндры в многоцилиндровом двигателе?
Цилиндры в многоцилиндровом двигателе могут располагаться вертикально в один ряд (рис.9, а), наклонно к вертикали под углом 20° (рис.9, б), V-образно в два ряда, угол между которыми 90°, реже 75° (рис.9, в), горизонтально (оппозитно) – угол между цилиндрами 180° (рис.9, г).
Рис.9. Расположение цилиндров в двигателе:
а – вертикальное; б – наклонное; в – V- образное; г – оппозитное (горизонтальное).
На каких автомобилях применяются двигатели с вертикальным однорядным расположением цилиндров и в чем их недостатки?
Двигатели с вертикальным однорядным расположением цилиндров устанавливают на автомобилях ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, УАЗ-469, ГАЗ-51А, ГАЗ-52 и других. Недостатком их есть то, что с увеличением числа цилиндров увеличивается длина двигателя, ухудшая компоновку автомобиля, появляются крутильные колебания коленчатого вала.
На каких автомобилях устанавливаются V-образные двигатели?
На автомобилях ГАЗ-53А, ГАЗ·66, ГАЗ-14 «Чайка», ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ЗИЛ-117, Урал, КамАЗ, КрАЗ и других устанавливают V-образные восьмицилиндровые двигатели, в которых цилиндры расположены в два ряда, угол между которыми 90°. На автомобилях МАЗ-500А установлен V-образный шестицилиндровый, а на автомобилях ЗАЗ и ЛуАЗ – V-образны четырехцилиндровый двигатель, в которых угол между цилиндрами 90°.
V-образные двигатели значительно короче рядных двигателей с таким же количеством цилиндров и мощностью, что улучшает компоновку автомобиля, позволяет получить более просторый кузов легкового автомобиля, установить кабину водителя над двигателем и таким путем сдвинуть кузов грузового автомобиля ближе к переднему мосту, что позволяет более равномерно нагрузить оси автомобиля и повысить таким путем устойчивость при движении.
На каких автомобилях устанавливают двигатели с горизонтальным расположением цилиндров и в чем их преимущество?
Горизонтальное (оппозитное) расположение цилиндров в двигателе обычно применяется на автобусах («Икарус-250»), что позволяет установить двигатель непосредственно под полом салона автобуса, использовав весь кузов для размещения пассажиров.
Как нумеруются цилиндры в многоцилиндровых двигателях?
Нумерация цилиндров показана на рисунке 10: а – рядного четырехцилиндрового; б – рядного шестицилиндрового; в – V-образного четырехцилиндрового; г – V-образного шестицилиндрового; д – V-образного восьмицилиндрового двигателя.
Рис.10. Нумерация цилиндров двигателя:
а и б – рядных двигателей; в, г, д – V-образных двигателей.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Многоцилиндровые двигатели. Кривошипно-шатунный механизм»
Смотрите также:
Гильза цилиндра ГАЗ-53 ЗМЗ арт. 66-1002020
В кривошипно-шатунном механизме поршень выполняет несколько функций, среди которых восприятие давления газов и передача усилий на шатун, герметизация камеры сгорания и отвод от нее тепла. Поршень является наиболее характерной деталью двигателя внутреннего сгорания, т.к. именно с его помощью реализуется термодинамический процесс двигателя.
Условия, в которых работает поршень, экстремальны и характеризуются высоким давлением, температурой и инерционными нагрузками. Поэтому поршни на современных двигателях изготавливаются из легкого, прочного и термостойкого материала – алюминиевого сплава, реже из стали. Поршни изготавливаются двумя способами – литьем под давлением или штамповкой, т.н. кованые поршни.
Схема поршня двигателя
Поршень цельный конструктивный элемент, который условно разделяют на головку (в некоторых источниках ее называют днище) и юбку. Форма и конструкция поршня в значительной степени определяются типом двигателя, формой камеры сгорания и процессом сгорания, протекающим в ней. Поршень бензинового двигателя имеет плоскую или близкую к плоской поверхность головки. В ней могут быть выполнены канавки для полного открытия клапанов. Поршни двигателей с непосредственным впрыском топлива имеют более сложную форму. В головке поршня дизельного двигателя выполняется камера сгорания определенной формы, которая обеспечивает хорошее завихрение и улучшает смесеобразование.
Ниже головки поршня выполняются канавки для установки поршневых колец. Юбка поршня имеет конусообразную или криволинейную (бочкообразную) форму. Такая форма юбки компенсирует температурное расширение поршня при нагреве. При достижении рабочей температуры двигателя поршень принимает цилиндрическую форму. Для снижения потерь на трение на боковую поверхность поршня наносится слой антифрикционного материала (дисульфид молибдена, графит). В юбке поршня выполнены отверстия с приливами (бобышки) для крепления поршневого пальца.
Охлаждение поршня осуществляется со стороны внутренней поверхности различными способами:
- масляный туман в цилиндре;
- разбрызгивание масла через отверстие в шатуне;
- разбрызгивание масла специальной форсункой;
- впрыскивание масла в специальный кольцевой канал в зоне колец;
- циркуляция масла по трубчатому змеевику в головке поршня.
Поршневые кольца образуют плотное соединение поршня со стенками цилиндра.
Они изготавливаются из модифицированного чугуна. Поршневые кольца основной источник трения в двигателе внутреннего сгорания. Потери на трение в кольцах достигают до 25% всех механических потерь в двигателе.
Число и расположение колец зависит от типа и назначения двигателя. Самая распространенная схема – два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Компрессионные кольцапрепятствуют прорыву газов из камеры сгорания в картер двигателя. Первое компрессионное кольцо работает в наиболее тяжелых условиях. Поэтому на поршнях дизельных и ряда форсированных бензиновых двигателей в канавке кольца устанавливается стальная вставка, повышающая прочность и позволяющая реализовать максимальную степень сжатия. Компрессионные кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную, коническую форму, некоторые выполняются с порезом (вырезом).
Маслосъемное кольцо удаляет излишки масла с поверхности цилиндра и препятствует попаданию масла в камеру сгорания. Кольцо имеет множество дренажных отверстий.
Некоторые конструкции колец имеют пружинный расширитель.
Соединение поршня с шатуном осуществляется с помощью поршневого пальца, который имеет трубчатую форму и изготавливается из стали. Имеется несколько способ установки поршневого пальца. Самый популярный т.н. плавающий палец, который имеет возможность проворачиваться в бобышках и поршневой головке шатуна во время работы. Для предотвращения смещения пальца он фиксируется стопорными кольцами. Значительно реже применяется жесткое закрепление концов пальца в поршне или жесткое закрепление пальца в поршневой головке шатуна.
Поршень, поршневые кольца и поршневой палец носят устоявшееся название поршневая группа.
Описание конструкции автомобильного газового баллона для СПГ-Shandong AUYAN New Energy Technology
Автомобильный газовый баллон для СПГ полностью собран и может быть разделен на 7 основных частей: внутренний контейнер, внешняя оболочка, изоляционный слой, опорное устройство, жидкость система наполнения, система наддува и система испарения, реализующие четыре основные функции: хранение, транспортировка, подача жидкости и подача газа.
Автомобильный газовый баллон для СПГ состоит из внутренней оболочки и внешней оболочки.
Внутренний резервуар используется для хранения сжиженного природного газа. Представляет собой закрытую полость, нагруженную давлением, сваренную прямым цилиндром и стандартной эллиптической головкой типа ЭГА. Конструкционный материал – нержавеющая сталь.
Функцией кожуха является создание закрытой вакуумной камеры для вакуумной изоляции. Оболочка сварена прямым цилиндром и стандартной тарельчатой головкой ТНА. Конструкционный материал – нержавеющая сталь. Благодаря наличию вакуума оболочка воспринимает внешнее давление, а оболочка и ее несущая система могут выдерживать различные усилия, передаваемые автомобилем.
Внешняя стенка внутреннего вкладыша и внутренняя стенка внешней оболочки составляют замкнутую вакуумную камеру. Автомобильные газовые баллоны СПГ изолированы высоковакуумной многослойной обмоткой. Вакуумная полость заполнена несколькими слоями теплоизоляционного материала и отражающей алюминиевой фольги, а теплоизоляционный материал и алюминиевая фольга поочередно намотаны на наружную стенку внутреннего резервуара.
Изоляционные материалы, алюминиевая фольга и вакуум образуют эффективную систему изоляции.
Два предохранительных клапана используются для защиты от избыточного давления газовых баллонов СПГ, установленных на транспортных средствах. Первым открывается главный предохранительный клапан, который предназначен для безопасного сброса повышения давления во внутреннем контейнере, вызванного нормальной утечкой тепла (утечка тепла через систему изоляции и поддержки). Второй — вспомогательный предохранительный клапан, который имеет более высокое давление нагнетания. Он предназначен для обеспечения вторичной защиты внутреннего контейнера при выходе из строя или блокировке основного предохранительного клапана. Две защиты предназначены для обеспечения безопасного использования автомобильных газовых баллонов.
Корпус оснащен взрывозащитным устройством корпуса. В случае утечки СПГ из хвостовика оболочка будет нести внутреннее давление. Назначение взрывозащитного устройства корпуса – ограничение внутреннего давления корпуса до заданного безопасного уровня в случае утечки СПГ из футеровки.
Чтобы упростить конструкцию, взрывозащищенное устройство корпуса и вакуумная заглушка объединены в компонент, с помощью которого можно реализовать вакуумную откачку и вакуумную заглушку. В качестве взрывозащищенного устройства оболочки, когда внутреннее давление оболочки превышено, заглушка на компоненте открывает клапан сброса давления.
Опорная система представляет собой два седлообразных подшипника, один из которых закреплен продольно (неподвижный конец), а монтажное отверстие на опорной плите представляет собой круглое отверстие. Другой — продольное скольжение (скользящий конец), установочное отверстие на нижней пластине подшипника представляет собой отверстие в форме талии, которое способствует компенсации теплового расширения и холодного сжатия. Трубопроводная система, прибор и клапан закреплены на фиксированном конце и защищены защитным кольцом.
термодинамика — Почему при изотермическом расширении идеального газа в поршне-цилиндре давление не увеличивается?
спросил
Изменено 4 года, 10 месяцев назад
Просмотрено 875 раз
$\begingroup$
В конструкции с поршневым цилиндром поршень может выдвигаться только в том случае, если давление газа внутри выше атмосферного давления.
При изотермическом расширении идеального газа первоначально поршень находится в состоянии покоя (давление газа равно атмосферное давление), и когда в систему передается энергия, поршень движется. Не означает ли это, что давление газа увеличивается выше внешнего давления?
- термодинамика
$\endgroup$
6
$\begingroup$
Давление внутри цилиндра действительно выше атмосферного. Однако градиент давления (разность давлений) бесконечно мал. Когда мы говорим об изотермических условиях, мы имеем в виду, что в системе ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО протекает термодинамический процесс, так что система поддерживает постоянную температуру относительно окружающей среды. Итак, разница давлений неизбежна, и именно она заставляет поршень двигаться. Если бы не было разности давлений и если бы процесс был изотермическим, то два параметра, управляющих системой, а именно давление и температура, были бы постоянными, что делало бы постоянным и третий параметр — объем.