Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипный механизм — механизм, преобразующий один вид движения в другой. Например, равномерно вращательное — в поступательное, качательное, неравномерное вращательное и т. д. Вращающееся звено кривошипного механизма, выполненное в виде кривошипа или ко¬ленчатого вала, связано со стойкой и другим звеном вращательными кине¬матическими парами (шарнирами). Принято различать подобные механиз¬мы на кривошипно-шатунные, кривошипно-коромысловые, кривошипно- кулисные и др. в зависимости от характера движения и наименования того звена, в паре с которым работает кривошип.
Используются кривошипные механизмы в поршневых двигателях, насо¬сах, компрессорах, прессах, в приводе движения металлорежущих станках и других машинах.
Кривошипно-шатунный механизм — один из самых распрост-раненных механизмов преобразования движения. Его применяют как для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное (на-пример, поршневые насосы), так и для преобразования возвратно-поступа¬тельного во вращательное (например, двигатели внутреннего сгорания).

Блок цилиндров сверху закрывается одной или двумя (в V-образных двигателях) головками цилиндров из алюминиевого сплава. В головке блока цилиндров (ГБЦ) размещены камеры сгорания, в которых имеются резьбовые отверстия для свечей зажигания (в дизелях – для свечей накала). В головках ДВС с непосредственным впрыском также имеется отверстие для форсунок. Для охлаждения камер сгорания вокруг них выполнена специальная рубашка.

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает усилие расширяющийся при сгорании в цилиндрах двигателя газов и превращает возвратно поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала и наоборот. Ведь только во время рабочего такта двигателя возникает необходимость передавать движение поршня на коленчатый вал, но во время тактов всасывания, сжатия и выпуска усилие передаётся не от поршня к коленчатому валу, а от коленчатого вала к поршню. Следовательно, кривошипно-шатунный механизм, является механизмом двухстороннего действия, то есть он способен превращать, как вращательное движение в возвратно-поступательное, так и возвратно-поступательное во вращательное.
Кривошипно-шатунный механизм далеко не единственный механизм способный превращать возвратно поступательное движение во вращательное, но именно он нашёл наибольше распространение, как в двигателях внутреннего сгорания, так и в его предшественниках – паровых двигателях . Есть очень много экспериментальных двигателей, в которых для превращения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное используются другие механизмы, но широко распространения эти двигатели не получили.
Человечество очень давно изобрело кривошипно-шатунный механизм. Ещё в древнем Китае подобный механизм использовался для подъёма воды из колодца. Плотницкий коловорот, инструмент, предназначенный для сверления отверстий в дереве, в Европе был известен очень давно. Но довольно часто как изобретатель кривошипно-шатунного механизма упоминается арабский учёный Эль-Джазари. Поскольку он не только широко использовал кривошипно-шатунный механизм в устройствах для подъёма воды в ирригационных сооружениях, в которых как источник энергии использовалась сила домашних животных, но и определил способы расчёта этих механизмов. Кстати, Эль-Джазари может быть очень интересен для любителей техники тем, что изобрёл очень много передовых для своего времени механизмов.
Все химические и газодинамические процессы, происходящие в...