Тема 10. Схема устройства и принцип работы ПД

Вопросы
Определение ПД. Классификация ПД.
Схема устройства и назначение основных элементов ПД.
Принцип действия четырехтактного ПД: процессы и такты составляющие цикл.

Определение ПД. Классификация авиационных ПД.
Ав. поршневой двигатель представляем собой машину, вырабатывающую мех. энергию за счет преобразования в ней хим. энергии топлива. Совокупность отдельных процессов, происходящих в цилиндре и обеспечивающих преобразование хим. энергии в механическую, образует цикл двигателя

Теоретическому циклу.
Цикл двигателя совершается за 4 хода поршня, что соответствует двум оборотам коленчатого вала или поворота его на угол 7200. Процесс, протекающий в цилиндре двигателя за 1 ход поршня, называется тактом. Поэтому подобные двигатели называются четырехтактными.

Авиационные ПД могут быть классифицированы по различным признакам
В зависимости от рода применяемого топлива: на двигатели легкого или тяжелого топлива.
По способу смесеобразования – на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные) АШ-62ИР; АИ-14Р,
двигатели с внутренним смесеобразованием (непосредственный впрыск топлива в цилиндры)

В зависимости от способа воспламенения смеси – на двигатели с принудительным зажиганием и двигатели с воспламенением от сжатия
В зависимости от числа тактов – на двигатели двухтактные и четырехтактные.
В зависимости от расположения цилиндров – на рядные (с расположением цилиндров в ряд) и звездообразные ( с расположением цилиндров по окружности).

По характеру изменения мощности в зависимости от изменения высоты – на высотные АШ-82Т; АШ-62ИР, т.е. двигатели, сохраняющие мощность с подъемом самолета на высоту, и невысотные двигатели, мощность которых падает с увеличением высоты полета.
По способу привода воздушного винта – на двигатели с прямой передачей на винт и редукторные двигатели

Схема устройства и назначение основных элементов ПД.
Поршневой двигатель состоит из следующих узлов:
- цилиндропоршневая группа(ЦПГ);
- кривошипно-шатунный механизм (КШМ);
- механизм газораспределения (МГР);
- редуктор;
- нагнетатель;
- картер

Цилиндропоршневая группа(ЦПГ);
ЦПГ – для преобразования им. энергии топлива в тепловую энергию с последующим преобразованием в механическую энергию
Состав ЦПГ – цилиндры, поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ);
КШМ – для преобразования возвратно-поступательного движения коленвала (при работе) и вращательного движения коленвала в возвратно-поступательное движение поршней (при запуске).
Состав КШМ включает в себя коленвал и шатунный механизм

механизм газораспределения (МГР);
Предназначен для своевренного подали (ТВС) и отвода отработанных газов
Состав МГР – клапана впуска и выпуска, кулачковую шайбу со своим приводом, узлы толкателей, тяги толкателей и кожухи тяг, узлы рычагов.

Редуктор служит для уменьшения частоты вращения винта в сравнении с частотой вращения коленвала.
Нагнетатель представляет собой ЦБК, обеспечивает сжатие воздуха перед подачей его в цилиндры.
Картер – для крепления узлов, механизмов и узлов двигателя, тем самым являясь основным силовым элементом. Сила тяги от винта на планер передается через картер.

Принцип действия четырехтактного ПД: процессы и такты составляющие цикл.
Расстояние, проходимое поршнем при его перемещении между ВМТ и НМТ, называется ходом поршня и обозначается S. Ход поршня осуществляется за пол-оборота коленчатого вала. Свободный объем цилиндра над поршнем, когда последний находится в ВМТ, называется камерой сжатия или камерой сгорания – Vc.

Объем цилиндра, соответствующий ходу поршня S, называется рабочим объемом цилиндра и обозначается Vh.
Сумма объемов Vh + Vc называется полным объемом цилиндра и обозначается Va
Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия двигателя и обозначается ξ,
ξ=5…8 – для современных авиадвигателей.