С какой стороны считаются цилиндры на двигателе

Внутренняя поверхность цилиндра образована либо из тонкой металлической гильзы (также называемой «гильзой»), либо из поверхностного покрытия, нанесенного на блок двигателя. Поршень установлен внутри каждого цилиндра с помощью нескольких металлических поршневых колец ^[1] , которые также обеспечивают уплотнения для сжатия и смазочного масла. Поршневые кольца на самом деле не касаются стенок цилиндра, а движутся на тонком слое смазочного масла.

Паровые двигатели [править]

Цилиндр в паровом двигателе выполнен герметичным с торцевыми крышками и поршнем; клапан распределяет пар по концам цилиндра. Цилиндры были отлиты из чугуна, а затем из стали. Отливка цилиндра может включать в себя другие функции, такие как отверстия для клапанов и монтажные ножки.

Двигатели внутреннего сгорания [править]

Цилиндр - это пространство, через которое движется поршень, движимый энергией, генерируемой при сгорании воздушно-топливной смеси в камере сгорания. ^[2]

В двигателе с воздушным охлаждением стенки цилиндров подвергаются воздействию воздушного потока, что обеспечивает основной способ охлаждения двигателя. Большинство двигателей с воздушным охлаждением имеют охлаждающие ребра на цилиндрах, и каждый цилиндр имеет отдельный корпус для максимизации площади поверхности, доступной для охлаждения.

Для мотоциклетных двигателей «двигатель с обратным цилиндром» - это место, где впускные отверстия находятся на передней стороне каждого цилиндра, а выпускные отверстия - на задней стороне каждого цилиндра. ^[3]

Гильзы / гильзы цилиндров [править]

Гильзы цилиндров (также известные как гильзы) представляют собой тонкие металлические цилиндрические детали, которые вставляются в блок цилиндров двигателя для формирования внутренней стенки цилиндра. ^{[4] [5]} В качестве альтернативы двигатель может быть безрукавным, где стенки цилиндра образованы блоком цилиндров с износостойким покрытием, таким как Nikasil или отверстия с плазменным напылением.

Во время использования гильза цилиндра подвержена износу в результате трения поршневых колец и юбки поршня.Этот износ сводится к минимуму благодаря тонкой масляной пленке, которая покрывает стенки цилиндра, а также благодаря слою глазури, который естественным образом образуется при запуске двигателя.

На некоторых двигателях гильза цилиндра может быть заменена в случае его износа или повреждения. На двигателях без сменных гильз цилиндр иногда можно отремонтировать, расточив имеющуюся гильзу, чтобы получить новую гладкую и круглую поверхность (хотя диаметр цилиндра немного увеличен). Еще одна техника ремонта - «гильза» цилиндра - расточка, а затем установка гильзы в дополнительное пространство, создаваемое расточкой.

Большинство двигателей используют «сухие вкладыши», где вкладыш окружен блоком цилиндров и не соприкасается с охлаждающей жидкостью. ^[6] Однако в некоторых двигателях с водяным охлаждением, особенно французских, цилиндры с «мокрыми гильзами» используются. Влажные вкладыши формируются отдельно от основной отливки, так что жидкий хладагент может свободно обтекать их наружу. Преимущество мокрых гильз - лучшее охлаждение и более равномерное распределение температуры, однако такая конструкция снижает жесткость двигателя.

См. Также [править]

Список литературы [править]

Конфигурация двигателя - Википедия

Конфигурация двигателя описывает основные принципы работы, по которым классифицируются двигатели внутреннего сгорания.

Поршневые двигатели часто классифицируются по расположению цилиндров, клапанов и распределительных валов. Двигатели Ванкеля часто классифицируются по количеству имеющихся роторов. Газотурбинные двигатели часто подразделяются на турбореактивные, турбовентиляторные, турбовинтовые и турбовальные.

Поршневые двигатели [править]

Расположение цилиндров [править]

Одноцилиндровые двигатели [править]

Прямолинейные / поточные двигатели [править]

, также известные как линейные двигатели, имеют все цилиндры, выровненные в один ряд вдоль коленчатого вала без смещения.Когда прямой двигатель установлен под углом, его иногда называют «наклонным двигателем». Типы прямых двигателей включают в себя:

В [править]

V, также известные как двигатели Vee, имеют цилиндры, выровненные в двух отдельных плоскостях или «рядах», так что они выглядят как «V», если смотреть вдоль оси коленчатого вала. Типы двигателей V включают в себя:

Плоские двигатели [править]

, также известные как «горизонтально-противоположные» или «боксерские» двигатели, имеют цилиндры, расположенные в двух рядах с каждой стороны одного коленчатого вала.Типы плоских двигателей включают в себя:

Двигатели с оппозитным поршнем [править]

Двигатель с противоположным поршнем похож на двигатель с плоским поршнем в том смысле, что пары поршней являются коаксиальными, но вместо того, чтобы разделять коленчатый вал, вместо этого они разделяют одну камеру сгорания на пару поршней. Конфигурация коленчатого вала варьируется в зависимости от конструкции двигателя. В одной компоновке двигатель с плоским / боксерским двигателем расположен в центре и добавляет дополнительный противоположный поршень к каждому концу, поэтому на каждом цилиндре по два поршня на цилиндр.

Вт [править]

Вт имеют цилиндры в конфигурации, в которой банки цилиндров напоминают букву W, точно так же, как двигатели V напоминают букву V. Типы двигателей W включают:

двигателей X [править]

Двигатель X, по сути, представляет собой два двигателя V, соединенных общим коленчатым валом. Они широко использовались в авиации во время Второй мировой войны. Большинство из них были существующие двигатели V-12, преобразованные в конфигурацию X-24.

U [править]

U состоят из двух отдельных прямых двигателей (в комплекте с отдельными коленчатыми валами), соединенных шестернями или цепями.Большинство двигателей U имеют четырехцилиндровые двигатели (то есть два двигателя с двумя прямыми вместе), такие как квадратные четыре двигателя и тандемные сдвоенные двигатели.

H [править]

Подобно двигателям U, двигатели H состоят из двух отдельных плоских двигателей, соединенных шестернями или цепями. Двигатели H выпускались с 4 - 24 цилиндрами.

Радиальные двигатели [править]

Радиальный двигатель имеет один коленчатый вал с цилиндрами, расположенными в форме плоской звезды вокруг одной и той же точки на коленчатом валу.Эта конфигурация обычно использовалась с 5 цилиндрами с воздушным охлаждением в самолете.

Другие макеты [править]

Менее распространенные конфигурации включают двигатель Swashplate с двигателем K-Cycle, в котором пары поршней находятся в противоположной конфигурации, разделяя цилиндр и камеру сгорания.

[править]

Большинство четырехтактных двигателей имеют тарельчатые клапаны, хотя некоторые авиационные двигатели имеют втулочные клапаны. Клапаны могут быть расположены в блоке цилиндров (боковые клапаны) или в головке цилиндров (верхние клапаны).Современные двигатели неизменно имеют последний дизайн. В каждом цилиндре может быть два, три, четыре или пять клапанов, причем количество впускных клапанов превышает число выпускных клапанов в случае нечетного числа. Интерференционные двигатели - это такие двигатели, в которых клапан может столкнуться с поршнем, если синхронизация клапана была неправильной.

Распредвалы [править]

открываются с помощью распределительного вала, который вращается на половине скорости коленчатого вала. Это может быть либо цепь, зубчатая передача или зубчатый ремень, приводимый в движение от коленчатого вала, и может быть расположен в картере (где он может обслуживать один или несколько цилиндров) или в головке цилиндров.

Если распределительный вал расположен в картере, для работы верхних клапанов потребуется ряд клапанов толкателей и коромысел. Механически проще боковые клапаны, в которых штоки клапанов опираются непосредственно на распределительный вал. Однако это создает плохие потоки газа в головке блока цилиндров, а также проблемы с нагревом и не подходит для использования в автомобиле, см. двигатель с плоской головкой .

Большинство современных автомобильных двигателей размещают распределительный вал на головке цилиндров в конструкции верхнего распределительного вала (OHC).В головке цилиндров может быть один или два распределительных вала; Конструкция с одним распределительным валом называется распределительным валом с одним верхним расположением (SOHC). Конструкция с двумя распределительными валами на головку цилиндров называется двойным верхним распределительным валом (DOHC). Обратите внимание, что распределительные валы подсчитываются для каждой головки цилиндров, поэтому V-образный двигатель с одним распределительным валом в каждой из двух головок цилиндров по-прежнему является конструкцией SOHC, а V-образный двигатель с двумя распределительными валами на головку цилиндров - DOHC, или неофициально - «четырехугольный кулачок». двигатель ^{[1] [2]}

С верхними распределительными валами клапанный механизм будет короче и легче, так как не требуется никаких толкателей.Некоторые конструкции верхнего распределительного вала все еще имеют качающиеся рычаги; это облегчает регулировку механических зазоров.

Конструкция с четырьмя клапанами на цилиндр обычно имеет два клапана для впуска и два для выпуска, что требует двух распределительных валов на ряд цилиндров. Если в головке цилиндров имеется два распределительных вала, то кулачки могут иногда опираться непосредственно на толкатели кулачков на стержнях клапанов (толкателях). Последователи кулачка помогают в уменьшении шума, ослабленной вибрации, амортизации и переносе осевой нагрузки. ^{[3] [4]} Эта последняя компоновка является наиболее свободной от инерции, обеспечивает наиболее беспрепятственные потоки газа в двигателе и является обычной схемой для высокопроизводительных автомобильных двигателей. Это также позволяет расположить свечу зажигания в центре головки цилиндров, что улучшает характеристики сгорания. Помимо определенного количества клапанов, эффективная площадь покрытия уменьшается на , поэтому четыре - это наиболее распространенное число. Нечетное количество клапанов обязательно означает, что сторона впуска или выпуска должна иметь один клапан больше.На практике это неизменно впускные клапаны - даже в конструкциях с четной головкой впускные клапаны часто имеют больший размер, чем выпускные.

Очень большие двигатели (например, судовые двигатели) могут иметь либо дополнительные распределительные валы, либо дополнительные лепестки на распределительном валу, чтобы обеспечить работу двигателя в любом направлении. Кроме того, другие манипуляции с клапанами могут быть использованы, например, для торможение двигателем, например, при торможении Джейком.

Недостаток верхних кулачков состоит в том, что для привода кулачков требуется гораздо более длинная цепь (или ремень), чем с распределительным валом, расположенным в блоке цилиндров, обычно также необходим натяжитель.Разрыв ремня может привести к поломке двигателя, если поршни коснутся открытых клапанов в верхней мертвой точке.

Ванкеля (роторные) двигатели [править]

Двигатели Ванкеля (иногда называемые «роторными двигателями») можно классифицировать по количеству имеющихся роторов. Большинство серийных двигателей Wankel имеют два ротора, однако также выпускаются двигатели с одним, тремя и четырьмя роторами. ^{[5] [6]} Двигатели Ванкеля также могут быть классифицированы на основании того, имеют ли они атмосферный или турбонаддув.

Большинство двигателей Ванкеля работают на бензине, однако были исследованы прототипы двигателей, работающих на дизельном топливе и дизельном топливе.

Газотурбинные двигатели [править]

Газотурбинные двигатели, в основном используемые для воздушных судов, обычно подразделяются на следующие категории:

• Турбореактивный, газы перемещаются через сопло
• Турбофан, газы проходят через канальный вентилятор
• Турбовинтовой двигатель, газы проходят через пропеллер, не имеющего канавки, обычно с переменным шагом
• Turboshaft, газовая турбина, оптимизированная для создания механического крутящего момента вместо тяги

Ссылки [править]

Цилиндр (локомотив) - Википедия

Цилиндр является энергетическим элементом парового двигателя, питающего паровоз. Цилиндр выполнен герметичным с торцевыми крышками и поршнем; клапан распределяет пар по концам цилиндра. Цилиндры были отлиты из чугуна, а затем из стали.Цилиндрическое литье включает в себя другие функции, такие как (в случае раннего локомотива Rocket) клапанные отверстия и монтажные ножки. ^[1] Последние крупные американские локомотивы включали цилиндры как часть огромных цельных стальных отливок, которые были главной рамой локомотива. ^[2] В цилиндрах требовались возобновляемые изнашиваемые поверхности, снабженные чугунными втулками.

Способ, которым клапан управлял паром, входящим и выходящим из цилиндра, был известен как распределение пара и показан в форме диаграммы индикатора.То, что случилось с паром внутри цилиндра, оценивалось отдельно от того, что происходило в котле, и от того, с каким трением пришлось справляться движущемуся механизму. Эта оценка была известна как «производительность двигателя» или «производительность цилиндра». Рабочие характеристики цилиндра вместе с характеристиками котла и оборудования обеспечили эффективность всего локомотива. Давление пара в цилиндре измерялось при движении поршня, а мощность, движущая поршень, рассчитывалась и называлась мощностью цилиндра.Силы, создаваемые в цилиндре, перемещали поезд, но также наносили ущерб конструкции, которая удерживала цилиндры на месте. Болтовые соединения ослабли, цилиндрические отливки и рамы треснули и снизили доступность локомотива.

Цилиндры могут быть расположены несколькими различными способами.

Ранние локомотивы [править]

В ранних локомотивах, таких как Puffing Billy , цилиндры часто устанавливались вертикально, и движение передавалось через лучи, как в лучевом двигателе.

Прямой привод [править]

Следующим этапом, например, Ракеты Стивенсона , было управление колесами непосредственно от круто наклоненных цилиндров, расположенных в задней части локомотива. Прямой привод стал стандартным устройством, но цилиндры были перемещены вперед и размещены либо горизонтально, либо почти горизонтально.

Внутренние или наружные цилиндры [править]

Цилиндры, установленные спереди, могут быть размещены либо внутри (между рамами), либо снаружи.Примеры:

В 19 и начале 20 веков внутренние цилиндры широко использовались в Великобритании, но внешние цилиндры были более распространены в континентальной Европе и Соединенных Штатах. Причина этой разницы неясна. ^{[ цитирование необходимо ]} Примерно с 1920 года внешние цилиндры стали более распространенными в Великобритании, но многие внутренние цилиндры продолжали выпускаться.

Внутренние цилиндры обеспечивают более устойчивую езду с меньшим отклонением от курса или «дребезжанием», но доступ для технического обслуживания более затруднен.Некоторые дизайнеры использовали внутренние цилиндры по эстетическим соображениям.

Три или четыре цилиндра [править]

Потребность в большей мощности привела к разработке двигателей с тремя цилиндрами (два снаружи и один внутри) или четырьмя цилиндрами (два снаружи и два внутри). Примеры:

Углы поворота коленчатого вала [править]

На двухцилиндровом двигателе шатуны, внутри или снаружи, установлены на 90 градусов. Поскольку цилиндры имеют двойное действие (т.е. поочередно подают пар на каждом конце), это дает четыре импульса за оборот и гарантирует отсутствие мертвых точек.

На трехцилиндровом двигателе возможны два варианта:

• кривошипно настроен так, чтобы выдавать шесть одинаково расположенных импульсов за оборот - обычное расположение. Если оси трех цилиндров параллельны, шатуны будут разнесены на 120 градусов, но если центральный цилиндр не будет приводить в движение ведущую ось, он, вероятно, будет наклонен (как на большинстве трехцилиндровых локомотивов США и на некоторых трехцилиндровых двигателях Gresley. цилиндровых локомотивов в Великобритании), а внутренний кривошип будет соответственно смещен от 120 градусов.При заданном тяговом усилии и коэффициенте сцепления трехцилиндровый локомотив этой конструкции будет менее склонным к проскальзыванию при запуске, чем двухцилиндровый локомотив.
• внешние кривошипы установлены на 90 градусов, внутренние кривошипы установлены на 135 градусов, что дает шесть неравномерно распределенных импульсов за оборот. Такое расположение иногда использовалось на трехцилиндровых составных локомотивах, в которых для запуска использовались внешние цилиндры (низкого давления). Это даст равномерно распределенные выхлопы, когда в двигателе работает соединение.

Для четырехцилиндрового двигателя также возможны два варианта:

• все четыре кривошипа установлены на 90 градусов. При таком расположении цилиндры действуют попарно, поэтому на оборот приходится четыре импульса, как в случае двухцилиндрового двигателя. Большинство четырехцилиндровых двигателей этого типа. Дешевле и проще использовать только один комплект клапанного механизма на каждой стороне локомотива и приводить в действие второй цилиндр на этой стороне посредством качающегося вала от оси клапана первого цилиндра, поскольку требуемые события клапана во втором цилиндре зеркальное отображение первого цилиндра.
• пара кривошипов установлена ​​под углом 90 градусов, а внутренняя пара установлена ​​под углом 45 градусов к внешней паре. Это дает восемь импульсов за оборот. Это увеличивает вес и сложность, требуя четырех комплектов клапанного механизма, но дает более плавный крутящий момент и снижает риск скольжения. Это было относительно необычно в британской практике, но использовалось в классе лорда Нельсона. Такие локомотивы легко отличить по их ударам выхлопа, которые происходят в два раза чаще, чем у обычного 2- или 4-цилиндрового двигателя.

Комбинированные клапаны или паровые комоды , которые содержат золотниковые или поршневые клапаны, могут быть расположены в различных положениях.

Внутренние цилиндры [править]

Если цилиндры маленькие, сундуки клапанов могут быть расположены между цилиндрами. Для больших цилиндров клапанные сундуки обычно располагаются сверху цилиндров, но в ранних локомотивах они иногда находились под цилиндрами.

Наружные цилиндры [править]

Сундуки клапанов обычно располагаются сверху цилиндров, но в старых локомотивах сундуки клапанов иногда располагались рядом с цилиндрами и вставлялись через прорези в рамах.Это означало, что, пока цилиндры находились снаружи, клапаны находились внутри и могли приводиться в движение внутренним механизмом клапана.

Редуктор клапана [править]

Существует много вариантов расположения редуктора клапана. В британской практике внутреннее устройство клапана обычно имеет тип Стивенсона, в то время как внешнее устройство клапана обычно имеет тип Walschaerts. Однако это не является жестким правилом, и большинство типов клапанных механизмов могут использоваться как внутри, так и снаружи. Радость клапанного механизма была когда-то популярна, e.грамм. на LNWR G Класс.

Внутренние цилиндры [править]

В двигателях с внутренним цилиндром редуктор клапана почти всегда находится внутри (между рамами), например LMS Фаулер Класс 3F.

Наружные цилиндры [править]

На двигателях с наружными цилиндрами возможны три варианта:

• Привод внутри клапанов, например, внутренние клапаны. NER Class T2
• Внутри клапанного механизма, приводящего наружные клапаны через качающиеся валы, например, GWR 4900 Class
• Привод наружных клапанов, внешние клапаны, эл.грамм. LSWR N15 Class

Три цилиндра [править]

Существует три распространенных варианта:

Четыре цилиндра [править]

Существует три распространенных варианта: