6-4_3. Работа ДВС
1. Большинство сельскохозяйственных и транспортных машин приводятся в движение посредством двигателей внутреннего сгорания (ДВС). На рисунке приведена простейшая схема устройства двигателя внутреннего сгорания.
ДВС состоит из неподвижных частей, которые называются стойками. Этот картер, подшипниковая опора и цилиндр. Подвижными звеньями являются поршень, шатун, коленчатый вал, маховик.
Поршень установлен в цилиндре плотно посредством поршневых колец и может перемещаться поступательно вниз-вверх. Поршень шарнирно соединен с шатуном, а шатун - с коленчатым валом (в схемах механизмов его называют кривошипом). На конце коленчатого вала неподвижно закреплен маховик. Коленчатый вал установлен на двух подшипниковых опорах (позиция 2 на рисунке). Выходной конец вала предназначен для передачи крутящего момента на передаточные и исполнительные механизмы машин. ДВС оснащен многими другими вспомогательными механизмами.
Принцип действия ДВС: Поршень 4 под действием давления сгораемых газов топлива совершает в цилиндре 3 поступательное (прямолинейное) движение вниз, толкает шатун 5 и вращает кривошип (коленчатый вал) 6 с массивным маховиком 7. Так как давление газов совершается только до их выпуска вблизи нижней мертвой точки (НМТ), то дальнейшее вращение коленчатого вала до верхней мертвой точки (ВМТ) осуществляется за счет инерции маховика. При этом в цилиндр подается горючая смесь и искрой свечи воспламеняется. Цикл повторяется. Таким образом, маховик выводит коленчатый вал вместе с поршнем из нижней и верхней мертвых точек.
В зависимости от того, как осуществляется подача горючей (рабочей) смеси и отвод выхлопных газов ДВС подразделяются на двухтактные и четырехтактные. Например, в четырехтактном ДВС за первый такт происходит впуск горючей смеси, за второй - ее сжатие, за третий - воспламенение и рабочий ход, за четвертый - выпуск выхлопных газов.
Кроме того, ДВС подразделяются по расположению и числу цилиндров, конструктивным особенностям и т.д.
ДВС, работающие на бензине называют карбюраторными, а работающие на дизельном топливе (соляре) - дизельными. При этом приготовление горючей смеси осуществляется соответственно в карбюраторах и дизельных насосах с форсунками.
Бензиновоздушная горючая смесь получается в карбюраторе посредством засасывания (инжекции) воздуха и бензина через отверстие малого диаметра инжектора при движении поршня. При этом образуется смесь паров бензина и воздуха (обогащенная горючая смесь), которая воспламеняется при образовании искры в свече в верхнем положении поршня (ВМТ).
Дизельное топливо подается в камеру сгорания в распыленном состоянии посредством топливного насоса. Распыление топлива осуществляется специальной форсункой, которая образует горючую смесь взвешенных частиц соляра в воздухе. Воспламенение смеси происходит самопроизвольно под действием давления и высокой температуры при сжатии смеси в верхнем положении поршня (ВМТ). Поэтому в дизельных ДВС свечи отсутствуют.
2. В качестве примера демонстрируется работа ДВС УМЗ-5А (рис 6-6м_3.3), широко применяемого в сельскохозяйственном производстве. ДВС передает вращение на механизм сцепления, а затем далее на коробку скоростей и колеса транспортного средства.