Кривошипно - шатунный механизм

Основным звеном, воспринимающим работу газовых сил в цилиндре и передающим ее для использования, является кривошипно-шатунный механизм, состоящий из поршня, шатуна и кривошипа коленчатого вала (фиг. 17).

При работе двигателя детали кривошипно-шатунного механизма совершают разные движения.

Поршень совершает прямолинейно-возвратное движение. Для приведения в действие винта прямолинейно-возвратное движение поршня необходимо преобразовать во вращательное движение. Такое преобразование происходит при помощи шатуна и кривошипа.

Рис 17 Схема кривошипно-шатунного механизма.

Шатун, связанный с поршнем и кривошипом, отклоняется от оси цилиндра и одновременно перемещается вместе с поршнем; такое движение называется сложным колебательным движением.

Кривошип вращается вокруг оси коренных шеек. Путь, пройденный кривошипом, измеряется в угловых градусах, а скорость вращения - числом оборотов в одну минуту - .

При вращении коленчатого вала поршень, перемещаясь в цилиндре, достигает двух крайних положений, одно из которых, наиболее удаленное от оси коленчатого вала, называется верхней мертвой точкой или сокращенно ВМТ (фиг. 18); второе, наиболее близкое к оси коленчатого вала, называется нижней мертвой точкой или сокращенно НМТ (фиг. 19). Положение ВМТ и НМТ определяется размерами шатуна и кривошипа.

Основным размером шатуна является длина. Длиной шатуна называется расстояние от оси поршневой (верхней) его головки до оси кривошипной (нижней) головки; обозначается длина шатуна буквой L.

Размер кривошипа характеризуется его радиусом. Радиусом кривошипа называется расстояние от оси коренной шейки до оси шатунной шейки а обозначается буквой R.

Расстояние от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ) называется ходом поршня и обозначается буквой S. Ход поршня соответствует 180° по углу поворота коленчатого вала; S - всегда равно двум радиусам кривошипа.

.

Фиг. 18. Положение поршня в верхней мертвой точке ВМТ	Фиг. 19. Положение поршня в нижней мертвой точке НМТ

В процессе работы двигателя перемещение поршня связано с изменением объема газов внутри цилиндра.

Объем, занимаемый газами в цилиндре в тот момент, когда поршень находится в ВМТ, называется объемом камеры сгорания или объемом камеры сжатия и обозначается буквой . Объем, занимаемый газами в цилиндре в тот момент, когда, поршень находится в НМТ, называется полным объемом цилиндра и обозначается буквой Объем, описываемый поршнем при его движении между мертвыми точками, называется рабочим объемом цилиндра и обозначается . Объем измеряется в литрах (сокращенно - л ). Для определения рабочего объема цилиндра необходимо знать диаметр цилиндра D и ход поршня S, измеренные в дециметрах.

(18)

Рабочий объем одного цилиндра называют литражем цилиндра, а рабочий объем всех цилиндров двигателя - литражем двигателя. Зависимость между полным объемом , рабочим объемом и объемом камеры сгорания может быть выражена следующим образом:

(19)

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия. Степень сжатия обозначается буквой .

(20)

Степень сжатия показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. Степень сжатия является постоянной величиной для данного двигателя. В современных авиационных двигателях, работающих на бензиновом топливе, степень сжатия колеблется в пределах 5,5-7,2.