Поршневой двигатель, также часто известный как поршневой двигатель, обычно представляет собой тепловой двигатель (хотя существуют также пневматические и гидравлические поршневые двигатели), в котором используется один или несколько возвратно-поступательных поршней для преобразования давления во вращательное движение. В этой статье описываются общие черты всех типов.
Поршневой двигатель — это двигатель, в котором используется один или несколько поршней для преобразования давления во вращательное движение. Они используют возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршней для передачи этой энергии.
Существует много различных типов, в том числе двигатель внутреннего сгорания, который используется в большинстве автомобилей, паровой двигатель, который является типом двигателя внешнего сгорания, и двигатель Стирлинга. Роторный двигатель будет выполнять ту же задачу, что и поршневой двигатель, но совсем по-другому из-за его треугольного ротора.
БОЛЬШЕ: Что такое двигатель внутреннего сгорания?
Двигатели внутреннего сгорания далее классифицируются двумя способами:либо двигатель с искровым зажиганием (SI), в котором свеча зажигания инициирует сгорание; или двигатель с воспламенением от сжатия (CI), в котором воздух внутри цилиндра сжимается, тем самым нагревая его, так что нагретый воздух воспламеняет топливо, которое впрыскивается тогда или раньше.
Поршневые двигатели работают за счет преобразования тепла и давления, выделяющихся при сгорании топлива, смешанного с воздухом, в механическую энергию.
Поршневой двигатель — это двигатель, в котором используется один или несколько поршней для преобразования давления во вращательное движение. Они используют возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршней для передачи этой энергии. Общие конфигурации блока цилиндров включают один ряд цилиндров (рядный), два ряда, сходящихся к точке (V-образный двигатель), двойной зигзаг (W-образный двигатель) и два горизонтальных ряда (оппозитный двигатель).
БОЛЬШЕ: Что такое поршень?
Упомянутые выше двигатели (внутреннего сгорания, паровые, Стирлинга) используют несколько разные процессы для завершения цикла, поэтому будет рассмотрен общий случай.
Четырехтактный цикл дает двигателю энергию, но теперь он должен преобразовать эту энергию во вращательную энергию для трансмиссии, карданного вала и колес. Делается это коленчатым валом.
Коленчатый вал преобразует это движение вверх-вниз во вращательное движение, которое часто сочетается с маховиком для сохранения прерывистой возвратно-поступательной энергии в виде энергии вращения.
БОЛЬШЕ: Что такое коленчатый вал?
Основные части поршневого двигателя включают цилиндры, поршни, шатуны, коленчатый вал, клапаны, свечи зажигания и механизм управления клапанами. Все они используются для питания обычных транспортных средств.
Цилиндр в поршневом двигателе относится к ограниченному пространству, в котором происходит сгорание. Цилиндры устроены несколькими способами. К ним относятся однорядное расположение, V-образное расположение, W-образное расположение и горизонтальное или плоское расположение.
Поршни в поршневых двигателях обычно прикреплены к каждому цилиндру. В поршневом двигателе поршень скользит вверх и вниз, создавая вращательное движение. Стенка поршня обычно имеет канавки, чтобы кольца плотно прилегали к стенке цилиндра, предотвращая выход газов из камеры сгорания.
Шатун в поршневом двигателе соединяет поршень и картер, удерживаемый коленчатым валом. Шатун в поршневом двигателе, соединенный с поршнем вращательного движения, используется для вращения гребного винта. Это приводит к вращательному движению коленчатого вала.
Коленчатый вал поршневого двигателя преобразует движение поршня вверх и вниз во вращательное движение. Коленчатый вал, соединенный с поршнем шатуном, создает вращательное движение, когда поршень движется вверх и вниз.
Во время такта впуска в поршневом двигателе поршень тянется вниз, создавая вакуум в камере цилиндра. Во время такта сжатия в поршневом двигателе коленчатый вал перемещает поршень вверх в цилиндре.
Поршневой двигатель имеет впускной и выпускной клапан. Они расположены рядом с впускным отверстием топливно-воздушной смеси и выпускным отверстием в верхней части цилиндра соответственно. Впускной клапан в поршневом двигателе регулирует поступление топливно-воздушной смеси, а выпускной клапан выпускает выхлопные и сгоревшие газы из камеры сгорания.
Свечи зажигания в поршневых двигателях обычно располагаются в верхней части цилиндра над клапанами. Они служат для воспламенения смеси сжатого воздуха и топлива во время тактов сжатия и зажигания в поршневом двигателе.
Зажигание происходит непосредственно перед тем, как поршень достигает своего верхнего положения. Это приводит к тому, что очень горячие газы быстро расширяются и толкают поршень вниз, при этом коленчатый вал вращается, создавая вращательное движение.
Эти типы поршневых двигателей включают в себя:
<ол тип="1">Рядный двигатель обычно имеет четное число цилиндров, хотя были сконструированы некоторые трехцилиндровые двигатели. Этот двигатель может быть как с жидкостным, так и с воздушным охлаждением и имеет только один коленчатый вал, который расположен либо над, либо под цилиндрами. Если двигатель предназначен для работы с цилиндрами ниже коленчатого вала, он называется перевернутым двигателем.
Рядный двигатель имеет небольшую лобовую площадь и лучше приспособлен к обтекаемости. При установке с цилиндрами в перевернутом положении он предлагает дополнительные преимущества, заключающиеся в более коротком шасси и лучшей видимости для пилота.
С увеличением размера двигателя рядный тип с воздушным охлаждением создает дополнительные проблемы для обеспечения надлежащего охлаждения; поэтому этот тип двигателя ограничивается двигателями малой и средней мощности, используемыми в очень старых легких самолетах.
Двигатель оппозитного типа имеет два ряда цилиндров, расположенных прямо друг напротив друга, с коленчатым валом в центре. Поршни обоих рядов цилиндров соединены с одним коленчатым валом.
Хотя двигатель может быть как с жидкостным, так и с воздушным охлаждением, версия с воздушным охлаждением используется преимущественно в авиации. Обычно он устанавливается с цилиндрами в горизонтальном положении.
Двигатель оппозитного типа имеет низкое отношение веса к мощности, а его узкий силуэт делает его идеальным для горизонтальной установки на крыльях самолета (двухдвигательные приложения). Еще одним преимуществом является низкий уровень вибрации.
БОЛЬШЕ: Какие бывают типы двигателей?
В двигателях V-образного типа цилиндры расположены в два рядных ряда, обычно отстоящих друг от друга на 60°. Большинство двигателей имеют 12 цилиндров с жидкостным или воздушным охлаждением. Двигатели обозначаются буквой V, за которой следует тире и рабочий объем поршня в кубических дюймах.
Например, V-1710. Этот тип двигателя использовался в основном во время Второй мировой войны, и его применение в основном ограничивалось более старыми самолетами.
Радиальный двигатель состоит из ряда или рядов цилиндров, расположенных радиально вокруг центрального картера. Этот тип двигателя оказался очень прочным и надежным. Количество цилиндров, составляющих ряд, может быть три, пять, семь или девять.
Некоторые радиальные двигатели имеют два ряда по семь или девять цилиндров, расположенных радиально вокруг картера, один перед другим. Они называются двухрядными радиальными.
Один тип радиального двигателя имеет четыре ряда цилиндров по семь цилиндров в каждом ряду, всего 28 цилиндров. Радиальные двигатели до сих пор используются в некоторых старых грузовых самолетах, боевых самолетах и самолетах для опрыскивания растений.
Хотя многие из этих двигателей все еще существуют, их использование ограничено. Однорядный девятицилиндровый звездообразный двигатель имеет относительно простую конструкцию, имеет цельную носовую часть и двухсекционный главный картер.
Более крупные двухрядные двигатели имеют немного более сложную конструкцию, чем однорядные двигатели. Например, картер двигателя Wright R-3350 состоит из передней части картера, четырех основных секций картера, заднего корпуса кулачка и толкателя, переднего корпуса нагнетателя, заднего корпуса нагнетателя и задней крышки корпуса нагнетателя.
Двигатели Пратта и Уитни сравнимого размера имеют одни и те же основные секции, хотя конструкция и номенклатура значительно различаются.
Поршневой двигатель, также известный как поршневой двигатель, обычно представляет собой тепловой двигатель (хотя существуют также пневматические и гидравлические поршневые двигатели), в котором используется один или несколько возвратно-поступательных поршней для преобразования давления во вращательное движение.
Поршневые двигатели работают за счет преобразования тепла и давления, выделяющихся при сгорании топлива, смешанного с воздухом, в механическую энергию.
Поршневой двигатель, также известный как поршневой двигатель, является одним из двух типов двигателей внутреннего сгорания, которые работают за счет сжигания топлива для выработки энергии. Другой тип — это более ранняя форма, называемая роторным двигателем, и, хотя поршневые двигатели все еще используются сегодня, они более распространены во многих отраслях промышленности.
Поршневой двигатель — это двигатель, в котором используется один или несколько поршней для преобразования давления во вращательное движение. Они используют возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршней для передачи этой энергии.
Авиационный поршневой двигатель, также обычно называемый поршневым двигателем или «поршневым двигателем», представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором используется один или несколько возвратно-поступательных поршней для преобразования давления во вращательное движение. Поршневой двигатель самолета работает по тому же принципу, что и двигатели большинства автомобилей.
Общий КПД системы ТЭЦ с поршневым двигателем, работающим на природном газе, может превышать 70%. За последние десятилетия технология поршневого двигателя значительно улучшилась благодаря повышению эффективности использования топлива, сокращению выбросов, повышению надежности и снижению первоначальных затрат.
В поршневом двигателе при движении поршня вниз двигатель всасывает топливо в цилиндр. Во время такта сжатия коленчатый вал перемещает поршень вверх. Коленчатый вал получает возвратно-поступательное движение поршня через шатун и преобразует это движение во вращательное.
Сегодня наиболее распространенной формой поршневого двигателя является двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине, дизельном топливе, сжиженном нефтяном газе (LPG) или сжатом природном газе (CNG) и используемый для приведения в действие автомобилей и силовых установок.
Примеры возвратно-поступательного движения
Поршневые двигатели можно классифицировать по расположению цилиндров (рядные, V-образные, радиальные и оппозитные) или по способу охлаждения (с жидкостным или воздушным охлаждением). На самом деле все поршневые двигатели охлаждаются за счет передачи избыточного тепла окружающему воздуху.
Основные части поршневого двигателя включают цилиндры, поршни, шатуны, коленчатый вал, клапаны, свечи зажигания и механизм управления клапанами. Все они используются для питания обычных транспортных средств.
Возвратно-поступательное движение, также называемое возвратно-поступательным, представляет собой повторяющееся линейное движение вверх-вниз или вперед-назад. Он встречается в широком спектре механизмов, включая поршневые двигатели и насосы. Два противоположных движения, составляющие один цикл возвратно-поступательного движения, называются ходами.
InLine Engine - это тип конструкции двигателя, который является очень простым и традиционным. В этом типе конструкции двигателя цилиндры расположены по прямой линии, как показано на схеме. Поскольку все цилиндры расположены по прямой линии, производители иногда называют этот двигатель «прямым двигателем».
В поршневом двигателе цилиндр представляет собой пространство, в котором перемещаются поршни. Внутренняя поверхность цилиндра образована либо тонкой металлической гильзой (также называемой «гильзой»), либо поверхностным покрытием, нанесенным на блок цилиндров.
Некоторые из преимуществ плоских поршневых двигателей включают более низкую рабочую температуру, меньшую длину и более низкий центр масс по сравнению с другими типами двигателей.
В 1698 году Томас Савери, инженер и изобретатель, запатентовал машину, которая могла эффективно извлекать воду из затопленных шахт с помощью давления пара.
При использовании в дизель-генераторе поршневой двигатель работает на дизельном топливе. Поршневые двигатели также могут работать на природном газе, пропане или бензине; однако дизельные поршневые генераторы являются наиболее надежным и экономичным вариантом.
Машина, в которой поршни, соединенные с коленчатым валом, перемещаются в цилиндрах вперед и назад.
В качестве прилагательных разница между колебательным и возвратно-поступательным движением. это колебательное движение в повторяющемся возвратно-поступательном движении, а возвратно-поступательное движение - это движение назад и вперед?
Суть уравновешивания заключается в том, что силу можно точно заменить параллельной силой, действующей в опорной плоскости (выбранной в соответствии с расчетом), и парой, плечом которой является расстояние по перпендикуляру между плоскостями, в которых действуют эти две силы.
Картер представляет собой корпус для коленчатого вала поршневого двигателя внутреннего сгорания. В большинстве современных двигателей картер встроен в блок цилиндров. Четырехтактные двигатели обычно имеют масляный поддон в нижней части картера, и большая часть моторного масла находится внутри картера.
Шатун является посредником между поршнем и кривошипом. И его функция состоит в том, чтобы передавать тягу от поршневого пальца к шатунному пальцу, тем самым преобразовывая возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение кривошипа.
Поршневой двигатель — это тепловой двигатель, который использует один или несколько возвратно-поступательных поршней для преобразования давления во вращательное движение. К основным частям поршневого двигателя относятся цилиндры, поршни, шатуны, коленчатый вал, клапаны, свечи зажигания и механизм управления клапанами.
Какие причины и двигатель перегреваются?
Что такое картер и для чего он нужен?
Что такое движок? – Различные типы двигателей
Что такое четырехтактный двигатель? Запчасти и работа
Что такое двухтактный двигатель? Типы и работа