2. Загальна будова і робочий процес двигунів внутрішнього згорання

На сучасних автомобілях використовують двигуни внутрішнього згоряння. Двигуном внутрішнього згоряння називають тепловий двигун, в середині якого відбувається спалювання палива й перетворення частини теплоти, що виділяється на механічну роботу.

Двигуни внутрішнього згоряння складаються з таких механізмів і систем: кривошипно-шатунного механізму; механізму газорозподілу; системи охолодження; системи мащення; системи живлення; системи запалювання (карбюраторні двигуни).

Кривошипно-шатунний механізм призначений для перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертовий рух колінчастого валу.

Механізм газорозподілу забезпечує своєчасне заповнення циліндрів пальною сумішшю (або повітрям) і видалення з них відпрацьованих газів.

Система охолодження призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна.

Система мащення призначена для змащування тертьових поверхонь двигуна, часткового їх охолодження та видалення від них продуктів спрацювання.

Система живлення карбюраторних двигунів призначена для зберігання палива, очищення палива і повітря, приготування пальної суміші, подавання її в циліндри і видалення відпрацьованих газів.

Система живлення дизелів забезпечує зберігання палива, очищення повітря і палива, впорскування палива в циліндр під високим тиском у дрібнорозпиленому вигляді та видалення продуктів згоряння.

Система запалювання забезпечує займання пальної суміші у карбюраторних двигунах у відповідний момент часу при різних режимах роботи двигуна.

До кривошипно-шатунного механізму багатоциліндрових двигу­нів належать такі деталі: картер (блок циліндрів) з головкою й ущільнювальними прокладками; поршнева група (поршні, порш­неві кільця, поршневі пальці); шатуни; колінчастий вал; ма­ховик, піддон картера.

Газорозподільний механізм двигунів, які вивчаються, клапанного типу з верхнім розміщенням клапанів (по два клапани на циліндр) і нижнім розміщенням розподільного вала. Він складається із кла­панів з пружинами, розподільного (кулачкового) вала з шестерня­ми і деталей, що передають рух від вала на клапани.

3. Механізми двигуна.

Кривошипно-шатунний механізм (КШМ) призначений для сприймання тиску газів, що утворюються в циліндрах під час згорання робочої суміші і перетворення прямолінійного зворотно-поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала.

Кривошипно-шатунний механізм складається із:

- нерухомих деталей;

- рухомих деталей.

До нерухомих деталей відносяться:

- блок циліндрів з картером;

- головки циліндрів;

- піддон картера.

До рухомих деталей відносяться:

- поршень;

- поршневий палець;

- поршневі кільця (компресійні, маслознімні);

- шатун з вкладишами шатуна;

- колінчастий вал з вкладишами;

- маховик.

Принцип дії кривошипно-шатунного механізму.

При обертанні кривошипа колінчастого вала поршень разом із шатуном переміщується в циліндрі прямолінійно вниз і вгору.

В двигуні із зовнішнім сумішоутворенням (карбюраторні двигуни) при переміщенні поршня вниз в циліндр через відкритий впускний клапан за рахунок розрідження всмоктується пальна суміш.

При переміщенні поршня вгору обидва клапани (впускний і випускний) закриті, пальна суміш стискується, нагрівається. У кінці такту стискання між електродами свічки запалювання, що знаходиться в камері згорання, виникає іскра, від якої загорається робоча суміш. У результаті згорання робочої суміші температура газів досягає 2500°С, гази при цьому розширюються, створюючи тиск 35-40 кгс/кв.см, переміщують поршень вниз і через шатун обертають колінчастий вал, при цьому теплова енергія згорання робочої суміші перетворюється в механічну роботу.

При зворотньому русі поршня вгору і відкритому випускному клапані відпрацьовані гази видаляються із циліндра.

Розглянутий процес безперервно повторюється і цим забезпечує роботу двигуна.

Блок циліндрів - це відливка із сірого чавуну, яка виконана разом з верхньою частиною картера і двома секціями блока циліндрів (правою і лівою) де розміщено вісім отворів для циліндрів. Площина розняття картера опущена нижче від осі колінчастого вала на 66 мм для надання блоку потрібної жорсткості і міцності.

Циліндри розміщені V-подібно в два ряди під кутом 90°. Лівий ряд циліндрів зміщений вперед на 29 мм. Нумерація циліндрів починається з правого блоку по ходу руху автомобіля, перший номер має циліндр, розміщений найближче до вентилятора (радіатора).

Картерна порожнина у середній частині блока розділена поперечними перегородками на відсіки (їх чотири) в кожному з яких розміщено по одному циліндру лівого і правого ряду.

Поперечні перегородки в нижній частині блока закінчуються товстостінними арками, де знаходяться корінні опори колінчастого вала і до оброблених поверхонь яких кріпляться кришки корінних опор за допомогою двох болтів. Корінних опор - п'ять. Вище опор колінчастого вала в передній, задній стінках блока і внутрішніх перегородках розточено п'ять отворів для розміщення розподільного вала. Роль циліндрів виконують гільзи. Гільзи знімні, вставні, "мокрого" типу, так як вони безпосередньо омиваються охолодною рідиною, виготовлені із сірого чавуну. У верхню частину гільз для підвищення корозійної стійкості та зменшення спрацювання запресовують вставки зі спеціального антикорозійного чавуну. Ущільнення гільз циліндрів у верхній частині блока здійснюється затисканням бурта гільзи між блоком і головкою блока через сталеазбестову прокладку, а в нижній частині - двома гумовими кільцями. З порожнини між стінками гільз і зовнішніми стінками блока циліндрів навколо гільз розміщена сорочка охолодження двигуна.

В розвалі блока, в нижніх бокових камерах обох секцій розміщено по вісім циліндрічних отворів під штовхачі розподільного механізму.

В блоці виконано ряд каналів для проходження масла і різьбові отвори під шпильки і болти кріплення вузлів, механізмів і деталей двигуна.

На оброблених поверхнях блока закріплюють:

- зверху - дві головки блока,

- в передній частині - кришку газорозподільних шестерень,

- в задній частині - картер маховика (зчеплення ),

- в нижній частині - масляний піддон картера.