Классификация двигателей внутреннего сгорания. Для двигателей внутреннего сгорания характерно большое разнообразие типов

Для двигателей внутреннего сгорания характерно большое разнообразие типов. По принципу действия двигатели внутреннего сгорания можно разделить на две основные группы: поршневые и лопаточные или ротативные.

Поршневые двигатели состоят в основном из цилиндра, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, из кривошипно-шатунного механизма, преобразующего поступательное движение во вращательное, органов газораспределения и вспомогательных механизмов. Преобразование тепловой энергии в механическую работу у поршневых двигателей происходит не непрерывно, а последовательными циклами.

Лопаточные газотурбинные двигатели состоят в основном из неподвижного статора, в котором вращается ротор, представляющий собой вал с насаженными на него дисками. На дисках имеются лопатки, которые расположены или по окружности, или, на торцовых поверхностях дисков. В отличие от поршневых двигателей у газотурбинных преобразование тепловой энергии в механическую происходит не циклически, а непрерывно. Ниже будут рассматриваться преимущественно поршневые двигатели внутреннего сгорания и главным образом дизели.

Классификация и области применения двигателей внутреннего сгорания.

1. По роду применяемого топлива: двигатели внутреннего сгорания работающие на жидком, газовом, газожидкостном топливе.

В качестве газообразного топлива может применяться генераторный газ, вырабатываемый в газогенераторах из дров, торфа и угля, а также природный газ и другие газы, как, например, коксовый и пр. В качестве жидкого топлива используются главным образом нефтяные топлива, т. е. продукты переработки нефти — бензин, керосин, соляровое масло, моторное топливо, мазуты, а также продукты перегонки угля. Газожидкостные двигатели работают на смеси газообразных и жидких топлив. При этом основным топливом является газообразное, а жидкое расходуется в небольших количествах для зажигания газообразного топлива.

2. По способу осуществления цикла: - 4-х тактные

- 2-х тактные

У четы­рехтактных двигателей рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала, т. е. за четыре хода поршня, а у двухтактных — за один оборот коленчатого вала, т. е. за два хода поршня. Каждое

Рис. 7.1.1. Конструктивные схемы двигателей внутреннего сгорания:

1 – однорядный двигатель с вертикальным расположением цилиндров; 2 – дви­гатель с V–образным расположением цилиндров; 3 – двигатель с W–образным расположением цилиндров; 4 – двигатель с горизонтальным оппозитным рас­положением цилиндров; 5 – двигатель с Н-образным горизонтальным располо­жением цилиндров; 6 – однорядный звездообразный двигатель; 7 – двухряд­ный звездообразный двигатель

3. По числу и расположению осей цилиндров: - одноцилиндровые и многоцилиндровые - вертикальные и горизонтальные - V – образные и др.

4. По быстроходности:

5. - тихоходные (средняя скорость поршня < 6,5 м/с)

6. - быстроходные (средняя скорость поршня > 6,5 м/с)

7. В зависимости от назначения двигатели внутреннего сгорания делятся на стационарные, судовые, авиационные, автомобильные, тракторные, тепловозные и другие. От назначения двигателя в большой мере зависят его технико-экономические показатели: масса, габариты, мощность.

8. .

9. По способу воспламенения топлива: - двигатели с принудительным зажиганием (от электрической искры)(карбюраторные двигатели).

- двигатели с самовоспламенением (от сжатия дизеля).

10. По степени сжатия: - двигатели низкого сжатия (двигатели с принудительным зажиганием) - двигатели высокого сжатия (двигатели с самовоспламенением)

11. По действию газа на поршень:

- двигатели простого действия - двигатели двойного действия.

Достоинства: высокий КПД, меньшие габариты и масса (по сравнению с паротурбинными установками); малая потребность в воде; постоянная готовность к пуску.

Недостатки: ограниченные единичные мощности, т.к. при больших мощностях требуется большее число оборотов, что приводит к увеличению габаритов и массы и снижению надежности; невозможность использования местных и низкосортных твердых топлив; трудность использования отработавшей энергии д.в.с.

Области применения

- транспортные и передвижные установки

- стационарные установки малой и средней мощности (получение электричества)

- специальные установки (в качестве резервных агрегатов) где не допустим перегрев в электропитании. Помимо двух основных групп двигателей внутреннего сгорания существуют комбинированные двигатели, состоящие из поршне­вого двигателя и газовой турбины, в которой используется энергия отработавших газов поршневой машины.