|
Так как процесс сгорания топлива происходит
непосредственно внутри двигателя, то тепловые потери в этих
двигателях значительно меньше, чем в паровых машинах. В
двигателях внутреннего сгорания полезно используется 20—30%
тепла, заключенного в топливе, вместо 3—13% использования тепла
в паровых установках.
Высокая экономичность и компактность конструкции этих двигателей
по сравнению с паровыми привели к широкому применению их во
многих отраслях промышленности, в том числе и в краностроении.
Двигатели внутреннего сгорания можно разделить на следующие
группы:
по назначению — стационарные и передвижные;
по роду топлива — двигатели, работающие на жидком топливе
(бензин, лигроин, керосин, дизельное топливо), и двигатели,
работающие на газообразном топливе (генераторный или
естественный газ);
по характеру смесеобразования — карбюраторные, у которых рабочая
смесь из паров топлива и необходимого количества воздуха
образуется вне цилиндров, и дизелн, у которых смешение топлива с
воздухом происходит в полости цилиндра;
по способу воспламенения — карбюраторные двигатели с запалом
рабочей смеси от электрической искры и дизели, у которых смесь
топлива самовоспламеняется в результате впрыскивания топлива
через распыливающую форсунку в среду воздуха, сжатого в цилиндре
до высокого давления и имеющего поэтому высокую температуру;
по выполнению рабочего процесса — четырехтактные и двухтактные;
по количеству цилиндров — одноцилиндровые и многоцилиндровые;
по расположению цилиндров — вертикальные, горизонтальные и с
наклонным расположением цилиндров.
Во время работы двигателя внутренного сгоранил внутри каждого из
его цилиндров совершаются следующие четыре процесса:
1) цилиндр заполняется воздухом в дизеле или горючей смесью в
карбюраторных двигателях;
2) поступивший в цилиндр воздух или смесь сжимается в дизеле до
более высокого давления, при котором впрыскиваемое топливо
самовоспламеняется, а в карбюраторном двигателе — до меньшего
давления, при котором самовоспламенения не происходит;
3) в результате воспламенения и сгорания топлива образовавшиеся
под большим давлением газы, расширяясь, давят на поршень,
вследствие чего он перемещается и совершает механическую работу;
4) после совершения рабочего хода цилиндры очищаются от
продуктов сгорания, подготовляясь к повторению процессов.
Последовательное чередование указанных процессов составляет
законченный цикл работы двигателя. Часть этого процесса,
совершаемая за время одного хода поршня, т. е. перемещения его
от одного своего крайнего положения до другого, носит название
такта. Если весь рабочий процесс двигателя совершается за четыре
хода поршня, то двигатель называется четырехтакт-н ы м. Если же
полный рабочий процесс в каждом цилиндре совершается за два хода
поршня, то такой двигатель называется двухтактным.
В краностроении наибольшее распространение получили
многоцилиндровые четырехтактные дизели, работающие на дизельном
топливе, и четырехтактные карбюраторные двигатели, работающие на
бензине.
В многоцилиндровых двигателях рабочий процесс происходит в
определенной последовательности в каждом из цилиндров Прц этом
очередность, так называемый порядок работы цилиндров,
устанавливается таким образом, чтобы цилиндры работали
вразбивку; делается это для того, чтобы избежать вредного
влияния на коленчатый вал колебательных нагрузок.
Для впуска в цилиндр воздуха или смеси и выпуска отработанных
газов в карбюраторных двигателях и четырехтактных дизелях служат
клапаны, а в двухтактных дизелях — окна, при этом клапаны и
окна, через которые воздух или смесь поступает в цилиндры,
называются впускными, а клапаны и окна, через которые
выпускаются продукты сгорания, — выпускными. |
