В газовом двигателе смесь состоит из горючего газа и воздуха.

Дизели работают на дизельном топливе, более тяжелой, чем бензин.

Общее устройство двигателя. Карбюраторный четырехтактный двигатель имеет кризошипно-шатунный и распределительный механизмы, системы охлаждения, смазки, питания и зажигания.

В двигателе происходит преобразование тепловой энергии сгорающего топлива в механическую энергию поступательного движения поршня, которое кривошипно-шатунным механизмом преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Система охлаждения служит для отвода теплоты от стенок цилиндра и его головки, сильно нагревающихся от горючих газов при работе двигателя. Циркуляция воды осуществляется центробежным насосом.

Система смазки служит для подачи масла к трущимся деталям двигателя, в результате чего уменьшается трение и износ деталей.

Масло из поддона масляным насосом по трубопроводам и каналам в деталях двигателя подводится к трущимся поверхностям деталей.

Система питания предназначается для приготовления горючей смеси, которая подается в цилиндры двигателя. Смесь приготовляется в карбюраторе, установленном на двигателе.

Система зажигания служит для воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя. Воспламеняется смесь электрической искрой от свечи зажигания.

Изменение направления движения поршня происходит в крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях. Верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (в. м. т.), нижнее — нижней мертвой точкой (н. м. т.).

Ходом поршня называется расстояние, пройденное им от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки.

Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня.

Поступление горючей смеси в цилиндр, ее сжатие, расширение при сгорании и выпуск отработавших газов из цилиндра, т. е. совокупность всех процессов, происходящих в цилиндре при работе двигателя, называется рабочим циклом.

Полный рабочий цикл каждого цилиндра двигателя может совершаться за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала, и за два хода поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала. Двига-тели, работающие по первому циклу, называются четырехтакт-н ы м и, а работающие по второму циклу — двухтактными.

Пространство в цилиндре над поршнем при положении его в в. м. т. называется камерой сгорания. Объем цилиндра, образующийся при еРемещении поршня от в. м. т. до н. м. т., называется рабочим объемом цилиндра.

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия двигателя. Степень сжатия показывает, во столько раз сжимается горючая смесь, поступившая в цилиндр, при перемещении поршня от н. м. т. до в. м. т. Криво-шипно-шатунный и газораспределительный механизмы двигателя устроены так, что чередование тактов в цилиндре происходит в определенной последовательности.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя начинается с такта впуска и происходит следующим образом.

Такт впуска (рис. 2, а): коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот и поршень движется от в. м. т. к н. м. т. При этом впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. Вследствие разрежения, создаваемого при движении поршня, в цилиндр засасывается горючая смесь. По достижении поршнем н. м. т. впускной клапан закрывается. Давление в цилиндре 0,7—0,9 кГ/см2, температура смеси 75—125 °С.

Такт сжатия (рис. 2, б): коленчатый вал двигателя делает второй полуоборот и поршень от н. м. т. движется к в. м. т. Оба клапана закрыты, рабочая смесь сжимается поршнем. По достижении поршнем в. м. т. в коние такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой. Давление в конце сжатия 9—15 кГ/см2, температура газов 350—500 °С.

Такт расширения — рабочий ход (рис. 2, в): поршень под давлением газов, образующихся при сгорании рабочей смеси, движется от в. м. т. к н. м. т. Коленчатый вал двигателя делает третий полуоборот. Оба клапана закрыты. Максимальное давление при сгорании достигает 30—50 кГ/см2, температура 2200—2500 °С.

Такт выпуска (рис. 85, г): коленчатый вал двигателя делает четвертый полуоборот. Выпускной клапан открыт, а впускной закрыт. Поршень перемещается от н. м. т. к в. м. т. и выталкивает отработавшие газы. Давление газов к концу выпуска снижается до 1,1— 1,2 кГ/см2, а температура газов до 700—800 °С.

В четырехтактном одноцилиндровом двигателе коленчатый вал вращается под действием давления расширяющихся газов только при рабочем ходе. Для совершения вспомогательных тактов (впуска, сжатия и выпуска), а также для повышения равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливается маховик, представляющий собой чугунный диск, который вращается по инерции после рабочего хода двигателя.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля происходит в той же последовательности, что и у карбюраторного двигателя. Отличие работы дизеля состоит в следующем.

При такте расширения (рис. 3, б) вследствие высокой температуры сжатого воздуха топливо воспламеняется и быстро его-рает. При этом давление в цилиндре резко возрастает и достигает в конце сгорания 73—79 кГ/см2. Повышенным давлением газов пор. шень перемещается к н. м. т., т. е. происходит рабочий ход.

При такте выпуска (рис. 3, г) отработавшие газы выталкиваются из цилиндра через открывшийся выпускной клапан.

При дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

На современных автомобилях устанавливаются многоцилиндровые двигатели, т. е. такие, в которых 4, 6, 8 или 12 цилиндров объединены в один блок.

—

На строительных и дорожных машинах в качестве источника механической энергии применяют поршневые двигатели внутреннего сгорания. Общими признаками для двигателей внутреннего сгорания строительных и дорожных машин являются: конструкция кривошипно-шатунного механизма — тронковая (боковое усилие от шатуна воспринимается поршнем), род применяемого топлива — жидкое (бензин, дизельное), направление вращения коленчатого вала — правое (положение наблюдателя со стороны, противоположной валу основного отбора мощности).

Все применяемые на строительных и дорожных машинах поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим основным признакам:
— по способу осуществления газообмена — двигатели двухтактные и четырехтактные; в двухтактных двигателях рабочий цикл осуществляется за два такта, что соответствует двум ходам поршня от одного крайнего положения до другого, или одному обороту коленчатого вала; в четырехтактных двигателях рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня, соответствующие двум оборотам коленчатого вала;
— по способу наполнения рабочего цилиндра — двигатели с естественным наполнением (наполнение обеспечивается перемещением поршня) и с наддувом (наполнение происходит при повышенном давлении от наддувочного агрегата);
— по способу смесеобразования — двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием; в двигателях с внешним смесеобразованием основная часть процесса образования горючей смеси происходит в дополнительном устройстве, называемом карбюратором, путем испарения жидкого топлива (бензина) в струе воздуха; в двигателях с внутренним смесеобразованием горючая смесь образуется внутри рабочего цилиндра путем раздельной подачи топлива (дизельного) и воздуха; различают двигатели с непосредственным впрыском и с вихрекамерным смесеобразованием;
— по способу воспламенения горючей смеси — двигатели с принудительным зажиганием (от электрической искры) и двигатели с самовоспламенением от сжатия (дизели);
— по числу и расположению цилиндров — одно- и многоцилиндровые; рядные (с вертикальным расположением цилиндров в один ряд) и V-образные (двухрядные с расположением цилиндров рядом под углом 60, 75 или 90°).

Двигатели внутреннего сгорания строительных и дорожных машин обеспечивают диапазон мощности 1,5… 400 кВт. Применяют карбюраторные двигатели, в основном особо малой мощности и на базовых автомобилях ГАЗ и ЗИЛ, и дизельные двигатели мощностью от 20 кВт и выше. Наибольшее распространение получили дизельные двигатели. Стандартом на промышленные дизели, к которым относятся двигаггли строительных и дорожных машин, введено условное обозначение дизелей, состоящее из букв и цифр: Ч — четырехтактный, Д — двухтактный, Н — с наддувом, цифры перед

буквами — число цилиндров, цифры после букв над чертой — диаметр цилиндра в сантиметрах, цифры под чертой — ход поршня в сантиметрах. Условное обозначение дизелей часто используется при построении типажей и задании параметров дизелей в стандартах. Пример условного обозначения четырехтактного дизеля с наддувом, с диаметром цилиндра 11 см и ходом поршня 12,5 см (дизель Д-240Т): 4ЧН11/12,5.

Основным параметром для выбора двигателя при проектировании строительных и дорожных машин служит мощность. Требуемая мощность двигателя должна обеспечить перемещение машины с заданными скоростями, выполнение работы рабочим оборудованием и функционирование систем и механизмов. На строительных и дорожных машинах применяются в основном двигатели тракторного, автомобильного и промышленного назначения, мощности которых определяются стандартами: ГОСТ 18509—88 — на тракторные, ГОСТ 14846—81 — на автомобильные и ГОСТ 10150—82 — на промышленные двигатели. Из всех видов указанных в стандартах мощностей для выбора двигателя и оценки его технического уровня в большинстве случаев главными являются номинальная, или брутто, и эксплуатационная, или нетто, мощности. Развиваемая двигателем мощность определяется при заданной частоте вращения коленчатого вала и зависит от комплектации его оборудованием и условий испытаний. Номинальная мощность, или мощность брутто, определяется для двигателя, не укомплектованного всем оборудованием, обеспечивающим его работу на машине, например без вентилятора системы охлаждения, кроме двигателей воздушного охлаждения. Эксплуатационная мощность, или мощность нетто, определяется для двигателя со всем обслуживающим его оборудованием. Проектировщика машины в первую очередь интересует мощность, снимаемая с маховика двигателя, наиболее близкой к которой является эксплуатационная, или мощность нетто.

—

В качестве топлива для карбюраторных двигателей применяют смесь бензина с крекинг-бензином, моторным бензолом или бензол-головкой, добавляемых к бензину в количестве до 20%. Для повышения антидетонационных свойств _ в бензин добавляют этиловые жидкости (для двигателей автотракторного типа — жидкость Р-9 в количестве 0,2—0,3%).

Топливо для быстроходных дизелей перед употреблением должно отстаиваться 8—10 суток в баках. Топливные баки двигателя заправляют бензином через фильтры из фланели, сукна или шелка. В начале рабочего дня перед пуском двигателя следует сливать из его баков через нижнюю спускную пробку около 3 л отстоя, а через каждые 240—300 час. работы промывать баки.

Охлаждающая вода для двигателей должна иметь жесткость не более 8—10° (80—100 мг извести на 1 л воды). В жесткую воду добавляют для смягчения 0,5—1 г каустической соды на 1 л. Температура охлаждающей воды на выходе должна составлять:
для карбюраторных двигателей . . 70—75° „ быстроходных дизелей …. 8.0—90° я стационарных тихоходных дизелей ……………………..55-65°

Систему охлаждения очищают от накипи не реже двух раз в год слабым раствором соляной кислоты (25—30 г на 1 л воды) или раствором каустической соды (1 кг соды на 10 л воды с добавлением и,5 л керосина). Раствор оставляют в двигателе на 6—12 час. и после прогрева двигателя на средних оборотах систему промывают