ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (ПД), двигатель, в котором основную функцию по
преобразованию энергии рабочего тела (пар, вода, жидкое топливо, газовая смесь)
в механическую выполняет поршень. Возвратно-поступательное движение поршня или
непосредственно используется для осуществления работы (в свободно-поршневых
двигателях, пневматических молотах и др.), или с помощью специального, чаще
всего кривошипно-шатунного, механизма преобразуется во вращательное движение
вала двигателя.
Известны гидравлические, пневматические, а также тепловые П. д. внешнего и
внутреннего сгорания. По своему назначению П. д. делятся на транспортные
(авиационные, танковые, автомобильные, тракторные, судовые), стационарные и
специальные; по роду применяемого топлива - на газовые, твёрдотопливные и
двигатели жидкого топлива; по способу наполнения цилиндра свежим зарядом, а
также по способу осуществления рабочего цикла - на двух - и четырёхтактные.
Многообразны конструктивные признаки и особенности П. д. Для общей
характеристики конструктивных форм указывают, как правило, расположение осей
цилиндров относительно оси вала. По этому признаку различают П. д. однорядные,
двухрядные (V-образные и оппозитные), трёхрядные (W-образные), четырёхрядные
(Х-образные, Н-образные) и многорядные (звездообразные). Наибольшее
распространение получили тепловые П. д. внутреннего сгорания (ПДВС), в которых
топливо сжигается в специальных расположенных внутри двигателя камерах
(цилиндрах). ПДВС классифицируют: по типу системы охлаждения (жидкостное,
воздушное), способу воспламенения рабочего тела (от искры, самовоспламенение,
способу смесеобразования (внутреннее, внешнее), рабочему объёму (литражу), по
расположению клапанов (верхнее, нижнее) и т. п. Двигатели с внешним
смесеобразованием, в свою очередь, разделяют на карбюраторные,
насосно-карбюраторные, в которых жидкое топливо впрыскивается во впускной
трубопровод, где и образуется горючая смесь, и газосмесительные. Смесь воздуха с
топливом в цилиндрах П. д. этого типа воспламеняется, как правило, от
электрической искры. Среди них наиболее распространены карбюраторные
четырёхтактные двигатели жидкостного охлаждения, применяемые главным образом для
автомобилей. К двигателям с внутренним смесеобразованием относят П. д., в
которых горючая смесь образуется непосредственно внутри цилиндра.
В П. д. с низкой степенью сжатия воздуха она может зажигаться либо от
электрической искры, либо от раскалённого тела на поверхности камеры сжатия
(калоризатора). В двигателях с высокой степенью сжатия рабочее тело
самовоспламеняется при достижении определённой температуры. Двигатели этого типа
(дизели) широко применяются в грузовых автомобилях, тракторах, самоходной
военной технике, тепловозах, на судах.
Общим недостатком всех П. д. является прерывистость рабочего процесса и
возвратно-поступательное движение элементов поршневой группы, вызывающее
значительные инерционные моменты и силы, а также износ деталей в результате
трения. Меньшей удельной массой и меньшими потерями на трение обладают
газотурбинные двигатели, пришедшие на смену П.Д. в современной авиации.
Получают развитие также бесшатунные П.Д. и роторно-поршневые двигатели с
вращательным движением поршня. Технические характеристики П. д. совершенствуются
путём повышения габаритной и литровой мощности, уменьшения удельного расхода
топлива, увеличения надёжности двигателей в целом, а также их деталей,
устройств, механизмов и систем.
