Содержание
Назначение и классификация двигателей внутреннего сгорания
Двигатель
внутреннего сгорания —
это устройство, в котором химическая
энергия топлива превращается в полезную
механическую работу.
ДВС
классифицируют:
а)По
назначению — делятся на транспортные,
стационарные и специальные.
б)По
роду применяемого топлива — легкие
жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие
(дизельное топливо).
в)
По способу образования горючей смеси —
внешнее (карбюратор) и внутреннее у
дизельного ДВС.
г)
По способу воспламенения (искра или
сжатие).
д)
По числу и расположению цилиндров
разделяют рядные, вертикальные,
оппозитные, V-образные, VR-образные и
W-образные двигатели.
В
поршневом ДВР для обеспечения его работы
имеются след.механизмы: кривошипно-шатунный
механизм, механизм газораспределения
и система питания и охлаждения.
Общее
устройство двигателей внутреннего
сгорания
Поршневые
двигатели внутреннего сгорания
классифицируются по количеству тактов
в рабочем цикле на двухтактные
и четырёхтактные.
Рабочий
цикл в поршневых двигателях внутреннего
сгорания состоит из пяти процессов:
впуска, сжатия, сгорания, расширения и
выпуска. В двигателе рабочий цикл может
быть осуществлен по следующей широко
применяемой схеме:
1.
В процессе впуска поршень перемещается
от верхней
мертвой точки (в.м.т.)
к нижней мертвой
точке (н.м.т.),
а освобождающееся надпоршневое
пространство цилиндра заполняется
смесью воздуха с топливом. Из-за разности
давлений во впускном коллекторе и внутри
цилиндра двигателя при открытии впускного
клапана смесь поступает (всасывается)
в цилиндр в момент времени, называемый
углом открытия впускного клапана φа.
Воздушно-топливная
смесь и продукты сгорания (всегда
остающиеся в объёме пространства сжатия
от предыдущего цикла), смешиваясь между
собой, образуют рабочую смесь. Тщательно
приготовленная рабочая смесь повышает
эффективность сгорания топлива, поэтому
её подготовке уделяется большое внимание
во всех типах поршневых двигателей.
Количество
воздушно-топливной смеси, поступающее
в цилиндр за один рабочий цикл, называется
свежим зарядом, а продукты сгорания,
остающиеся в цилиндре к моменту
поступления в него свежего заряда —
остаточными газами.
Чтобы
повысить эффективность работы двигателя,
стремятся увеличить абсолютную величину
свежего заряда и его весовую долю в
рабочей смеси.
2.
В процессе сжатия оба клапана закрыты
и поршень, перемещаясь от н.м.т. к в.м.т.
и уменьшая объём надпоршневой полости,
сжимает рабочую смесь (в общем случае
рабочее тело). Сжатие рабочего тела
ускоряет процесс сгорания и этим
предопределяет возможную полноту
использования тепла, выделяющегося при
сжигании топлива в цилиндре.
Двигатели
внутреннего сгорания строятся с возможно
большей степенью сжатия, которая в
случаях принудительного зажигания
смеси достигает значения 10—12, а при
использовании принципа самовоспламенения
топлива выбирается в пределах 14—22.
3.
В процессе сгорания происходит окисление
топлива кислородом воздуха, входящего
в состав рабочей смеси, вследствие чего
давление в надпоршневой полости резко
возрастает.
В
рассматриваемой схеме рабочая смесь в
нужный момент вблизи в.м.т. поджигается
от постороннего источника с помощью
электрической искры высокого напряжения
(порядка 15 кв). Для подачи искры в цилиндр
служит свеча зажигания, которая
ввертывается в головку цилиндра.
Для
двигателей с воспламенением топлива
от тепла, выделяющегося от предварительно
сжатого воздуха, запальная свеча не
нужна. Такие двигатели снабжаются
специальной форсункой, через которую
в нужный момент в цилиндр впрыскивается
топливо под давлением в 100 ÷ 300 кГ/см² (≈
10—30 Мн/м²) и более.
4.
В процессе расширения раскаленные газы,
стремясь расшириться, перемещают поршень
от в.м.т. к н.м.т. Совершается рабочий ход
поршня, который через шатун передает
давление на шатунную шейку коленчатого
вала и проворачивает его.
5.
В процессе выпуска поршень перемещается
от н.м.т. к в.м.т. и через второй открывающийся
к этому времени клапан, выталкивает
отработавшие газы из цилиндра. Продукты
сгорания остаются только в объёме камеры
сгорания, откуда их нельзя вытеснить
поршнем. Непрерывность работы двигателя
обеспечивается последующим повторением
рабочих циклов.
Процессы,
связанные с подготовкой рабочей смеси
к сжиганию её в цилиндре, а также
освобождением цилиндра от продуктов
сгорания, в одноцилиндровых двигателях
осуществляются движением поршня за
счёт энергии маховика, которую он
накапливает в процессе рабочего
хода.
В
многоцилиндровых двигателях вспомогательные
ходы каждого из цилиндров выполняются
за счёт работы других (соседних) цилиндров.
Поэтому эти двигатели в принципе могут
работать без маховика.
Для
удобства изучения рабочий цикл различных
двигателей расчленяют на процессы или,
наоборот, группируют процессы рабочего
цикла с учетом положения поршня
относительно мертвых точек в цилиндре.
Это позволяет все процессы в поршневых
двигателях рассматривать в зависимости
от перемещения поршня, что более удобно.
Часть
рабочего цикла, осуществляемая в
интервале перемещения поршня между
двумя смежными мертвыми точками,
называется тактом.
Такту,
а следовательно, и соответствующему
ходу поршня присваивается название
процесса, который является основным
при данном перемещении поршня между
двумя его мертвыми точками (положениями).
В
двигателе каждому такту (ходу поршня)
соответствуют, например, вполне
определённые основные для них процессы:
впуск, сжатие, расширение, выпуск. Поэтому
в таких двигателях различают такты:
впуска, сжатия, расширения и выпуска.
Каждое из этих четырёх названий
соответственно присваивается ходам
поршня.
В
любых поршневых двигателях внутреннего
сгорания рабочий цикл складывается из
рассмотренных выше пяти процессов по
разобранной выше схеме за четыре
хода поршня или всего за два хода поршня.
В соответствии с этим поршневые двигатели
подразделяют на двух- и четырёхтактные.
Назначение
и устройство кривошипно-шатунного и
газораспределительного механизмов
двигателя.
Крив..
преобразует прямолинейное
возвратнопоступательное движение
поршня во вращательном движении
коленчатого вала.
Механизм
газораспределения – предназначен для
впуска горюч.смеси или воздуха и выпуска
из него отработавших газов.
Система
питания, охлаждение двигателей
Система
питания предназначена для приготовления
горючей смеси, и подвода её в цилиндр
или подачи топлива в цилиндр.
Система
питания карбюр.двиг. состоит из фильтра
грубой очистки диафрагменного топливного
налога, фильтра тонкой очистки карбюратора,
и топлива воздухопровода. Система
дизеля: фильтры грубой очистки,
подкачив.насоса, насоса высокого
давления.
Система
питания двигателя на сжатом газе из
баллонов, расходного клапана, редуктора,
дозирующего устройства. Система питания
двигателя на сжиженном газе: баллоны,
накопит. и констр.вентиля, расходный
вентиль, испарения редуктора
корбюр.смесителя.
Система
охлаждения – для отвода теплоты от
нагретых деталей в атмосферы . Может
быть жидкостной или воздушной.
Наиболее
распространенная жидкостная система
(принудительная). На состоит из нососа,
паровоздушного клапана, радиатора,
термостата, термометра, вентелятора.
Воздушная система состоит из венелятора.
Смазочная
система и система пуска двигателя
Система
включает масляный насос, фильтр очистки
масла, водомасляный теплообменник,
картер масляный, маслоналивную горловину,
трубку и указатель уровня масла.
Систем
пуска служит для пуска основного
двигателя. Для этого используется
стартер или пуск. карбюратор двигателя.
Основные
понятия и определения двигателя
внутреннего сгорания
Нижняя
мертвая точка(НМТ)-положение поршня в
цилиндре, при котором расстояние от
него до коленчатого вала – наименьшее.
Верхняя
мертвая точка(ВМТ)-положение поршня в
цилиндре, при котором расстояние от
него до коленчатого вала – наибольшее
Ход
поршня (S)
– расстояние по оси цилиндра между
мертвыми точками
Рабочий
объем цилиндра (Vр)-
объем, освобождаемый поршнем при
перемещении от НМТ до ВМТ
Объем
камеры сгорания(Vc)
– объем под поршнем находящимся в ВМТ
Полный
объем цилиндра – сумма объемов камеры
сгорания и раб.цилиндра,т.е.объем над
поршнем
Литраж
двигателя (Vл)
– сумма раб.объемов всех цилиндров.
Vл=Vp*i
Степень
сжатии (Е) – отношение полного объема
цилиндра к объему камеры сгорания
E=Vп/Vc
За
время работы двигателя внутреннего
сгорания в его цилиндрах происходят
периодически сменяющиеся процессы,которые
обуславливают работу двигателя.
Совокупность этих процессов называется
рабочим циклом.
Такт
– это часть рабочего цикла,движение от
НМТ до ВМТ.
Классификация двигателей внутреннего сгорания — Двигатели внутреннего сгорания (Инженерия)
Лекция №4
Классификация двигателей внутреннего сгорания.
Двигатели внутреннего сгорания могут быть классифицированы по следующим основным признакам:
1) По роду применяемого топлива: двигатели, работающие на жидком топливе, газовые двигатели и газожидкостные двигатели;
2) По способу смесеобразования: двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.
3) По способу осуществления газообмена: четырехтактные и двухтактные.
4) По способу воспламенения горючей смеси: двигатели с воспламенением от сжатия и двигатели с принудительным зажиганием (от электрической искры).
5) По способу наполнения рабочего цилиндра: двигатели с наддувом или без наддува.
Кроме этого двигатели делятся по конструктивным признакам:
1) По конструкции кривошипно-шатунного механизма: тронковые (высокооборотные и среднеоборотные двигатели) и крейцкопфные (преимущественно тихоходные двигатели большой мощности) двигатели.
2) По расположению и числу рабочих цилиндров.
3) По степени быстроходности: тихоходные (со средней скоростью поршня до 10 м/с) и быстроходные (со средней скоростью поршня выше 10 м/с).
4) По направлению вращения коленчатого вала: двигатели правого и левого вращения, реверсивные (т.е. изменяющие направление вращения вала) и нереверсивные двигатели.
По назначению двигатели делятся на:
1) Стационарные промышленного назначения ( для установок на электростанциях, насосных станциях и т.д.).
2) Наземно-транспортные: тепловодные, автомобильные, тракторные, двигатели дорожных и транспортно-погрузочных машин и т.п.
3) Судовые: главные двигатели (реверсивные и нереверсивные), приводящие в движение винт или электрогенераторы, вспомогательные двигатели для привода ряда вспомогательных механизмов судовой машинной установки.
4) Авиационные
Существуют и другие признаки, по которым можно классифицировать двигатели. Для маркировки приняты следующие условные обозначения: Ч – четырехтактный, Д – двухтактный, ДД – двухтактный двойного действия, Р – реверсивный, С – судовой с реверсивной муфтой, П – с редукторной передачей, К – крейцкопфный, Н – с наддувом.
Цифры обозначают: 1-я цифра – число цилиндров; число над чертой – диаметр цилиндра в см; число под чертой – ход поршня в см; последняя цифра характеризует модернизацию (1-я, 2-я и т.д.).
В условном обозначении тронкового дизеля отсутствует буква К, а в обозначении нереверсивного дизеля – буква Р.
Дизель 64 Н — шестицилиндровый, четырехтактный, нереверсивный, тронковый, с наддувом, диаметр цилиндра 105 мм., ход поршня 130мм.
Идеальные циклы двигателей без наддува.
Ввиду сложности явлений, происходящих в цилиндре двигателя, оценку влияния отдельных факторов на рабочий процесс целесообразно осуществлять последовательно, рассматривая в цикле главные процессы в простейшей форме. При такой схематизации протекающих в цилиндре двигателя сложных явлений преобразования теплоты в механическую работу рабочие циклы превращаются в идеальные.
Основные условия идеального цикла заключаются в следующем:
1) Рабочим телом в цикле служит идеальный газ, неизменный по массе, химическому составу, теплоемкости, а процесс горения заменяется мгновенным подводом тождественного количества теплоты Q1 от горячего источника и отдачей теплоты Q2 холодному источнику.
2) Мгновенный подвод теплоты может осуществляться при постоянном объеме (V = const) либо при постоянном давлении (P = const), либо по смешанному циклу (V = const и P = const).
3) При совершении обратимых процессов превращение теплоты в механическую работу является максимальным, т.е. величина термодинамического К.П.Д. цикла по сравнению с индикаторным К.П.Д. двигателя – максимальная.
4) Все типы циклов в одинаковых условиях сравнимы между собой и есть возможность получить максимально достижимый предел использования теплоты в том или другом цикле, наглядно выявить основные параметры, влияющие на их экономичность и наметить пути дальнейшего совершенствования двигателей.
С точки зрения осуществляемого в рабочем цилиндре термодинамического цикла двигатели могут быть подразделены на 3 основные группы:
1) двигатели, работающие по циклу подводом теплоты при V = const;
2) двигатели, работающие по циклу с подводом теплоты при P = const;
3) двигатели, работающие по смешанному циклу с подводом теплоты при V =const, а потом при P = const.
Цикл с подводом теплоты при V = const
-степень последующего расширения,
— степень понижения давления,
Рабочий цикл с подводом теплоты при V = const происходит в двигателях с внешним смесеобразованием (карбюраторных и газовых), т.е. в таких двигателях, в которых к моменту сгорания вся порция топлива в виде горючей смеси уже находится в цилиндре.
Основными показателями любого цикла являются Экономичность, характеризующаяся термодинамическим (термическим) К.П.Д. и эффективность, определяемая удельной работой цикла, т.е. работой, приходящейся на единицу разности между максимальным и минимальным объемами рабочего тела в цикле. Чем больше удельная работа, тем меньше размеры рабочего цилиндра поршневого двигателя потребуются для получения заданной мощности.
Термодинамический К.П.Д. цикла представляет собой отношение количества теплоты, преобразованного в механическую работу, к количеству теплоты, подведенному к рабочему телу.
где Q1и Q2 – подведенное и отведенное количество теплоты, ккал/кмоль;
Q1-Q2 – использованная теплота или преобразованная в работу, Дж/кмоль
где — мольная теплоемкость при постоянном объеме, Дж/кмоль*К
Выразим все температуры через начальную Ta, используя известные из термодинамики соотношения между температурами в характерных точках цикла и его параметрами.
;
;
;
;
;
;
;
;
Для идеального цикла поэтому при V = const зависит только от Е и возрастает при ее увеличении.
Повышение Е является целесообразным, однако допустимое значение ее в двигателях с искровым зажиганием ограничено до Е=12 из-за возможности преждевременного воспламенения сжигаемой в цилиндре рабочей смеси и появления детонации. Кроме того, повышение при Е>9 сильно замедляется.
Цикл с подводом теплоты при P = const. В этом случае производится раздельный ввод в цилиндр воздуха и топлива, что устраняет недостатки цикла с подводом тепла при V = const и позволяет повышение Е до относительно высоких значений. Этот цикл является идеальным для компрессорных дизелей, в которых топливо вводится в цилиндр и распыливается там при помощи сжатого воздуха под давлением 50-60 кг/см2.
Ввиду сложности обслуживания компрессорные дизели в настоящее время не строятся и представляют только теоретический интерес.
Температуры Тс, Tz и Tbвыразим через Ta
из процесса CZ.
из процесса zb. ;
Из формулы следует, что при увеличении Е – К.П.Д. возрастает, но с увеличением или при увеличении количества подводимой теплоты по изобаре Q1, что в реальных условиях аналогично увеличению нагрузки, термодинамический К.П.Д. понизится.
Цикл смешанный с подводом теплоты при V = const P = const.
Становится очевидным, что если от каждого из упомянутых циклов оставить положительное, то получится новый цикл с комбинированным подводом теплоты, т.е. смешанный цикл.
;
Определим температуры в функции от
=;
смешанного цикла зависит от трех параметров: и , причем при увеличении Е и К.П.Д. цикла возрастает, а при увеличении К.П.Д. падает. Однако следует иметь в виду, что при любых значениях увеличение приводит к возрастанию К. П.Д. в смешанном цикле.
По смешанному циклу обычно рассчитываются все двигатели все двигатели с воспламенением от сжатия с бескомпрессорным распыливанием топлива.
Сравнительный анализ основных термодинамических циклов поршневых двигателей.
Рекомендуем посмотреть лекцию «26 Валютные операции кредитных организаций».
Смешанный цикл является промежуточным циклом с подводом теплоты при V = const и циклом с подводом теплоты при P = const.
Как было показано выше, при одинаковом Е высокий К.П.Д. получается в цикле с подводом теплоты при .
При одинаковых E и Q1в цикле с подводом теплоты при отводится большее количество теплоты, чем в цикле с подводом теплоты при . Следовательно, количество полезно использованной теплоты, а следовательно и К.П.Д. в цикле при будет меньше, чем во втором.
При одинаковой Е максимальное давление будет иметь наименьшую величину в цикле с подводом теплоты при P = const и наибольшую в цикле с подводом теплоты при .
Таким образом, увеличение К.П.Д., т.е. экономичности цикла, сопровождается значительным повышением его максимального давления сгорания . Надо иметь в виду, что рост с увеличением сильно замедляется. Следовательно, и по этой причине значительное повышение не оправдывается малым возрастанием . Поэтому смешанный цикл является более целесообразным.
При одинаковых , но с разными Е цикл при P = const более экономичен, чем цикл с подводом теплоты при , имеющий меньшую степень сжатия. Термодинам. К.П.Д. смешанного цикла будет иметь промежуточное значение, определяемое величинами и .
Структурная часть | Деятельность преподавателя | Деятельность учащихся | Цели |
1. Организационный момент – 1 мин. | Приветствует учащихся, отмечает в журнале отсутствующих. | Учащиеся приветствуют преподавателя, командир помогает преподавателю отметить отсутствующих. | Подготовка учащихся к работе на занятии, включение учащихся в деловой ритм. |
2. Актуализация опорных знаний через опрос учащихся – 4 мин. | Ребята, скажите, пожалуйста: «Каково устройство автомобиля?» | Учащиеся отвечают на заданные преподавателем вопросы. | Выяснение степени ознакомления с устройством автомобиля. |
3. Мотивация учебной деятельности – 1 мин. | Итак, ребята, мы с вами вспомнили, каково устройство автомобиля. А сегодня рассмотрим автомобильные двигатели и классификацию поршневых двигателей внутреннего сгорания. | Учащиеся внимательно слушают преподавателя. | Организация внимания учащихся, обеспечение восприятия нового материала. |
4. Изучение нового материала – 25 мин. | Итак, тема нашего занятия: «Автомобильные двигатели. Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания». Цель, которая будет стоять перед нами — разобраться, какие двигатели устанавливают на автомобили и как классифицируются поршневые двигатели внутреннего сгорания? Я надеюсь, что ответ на этот вопросы вы найдете в течение нашего занятия. «Ребята, как вы думаете, для чего нужен двигатель?» Двигатель является на автомобиле основным источником механической энергии и используется в качестве силовой установки, приводящей машину в движение. На автотранспортные средства устанавливают двигатели различных конструкций, среди которых большее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Гораздо в меньшей степени используются роторные двигатели внутреннего сгорания (двигатели Ванкеля), и всё большее число производителей склоняется к применению комбинированных (гибридных) установок, объединяющих в себе поршневой ДВС и электродвигатель. На части техники устанавливаются газотурбинные двигатели и электродвигатели. Роторные двигатели внутреннего сгорания (рис. 2.2) имеют ряд преимуществ перед поршневыми двигателями и ряд недостатков, сдерживающих их широкое применение. С двигателем экспериментировали многие известные автомобилестроительные фирмы, включая Волжский Автомобильный Завод (ВАЗ), но на сегодняшний день, пожалуй, только «Мазда» серийно устанавливает их на спортивные версии своих машин. Комбинированные (гибридные) двигатели имеют в своём составе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, осуществляющий передачу крутящего момента на коленчатый вал ДВС или непосредственно на ведущие колёса автомобиля. В силу свойства «обратимости электрических машин» электродвигатель, в подобных устройствах, может выполнять функции как стартера, осуществляя вращение коленчатого вала ДВС при запуске и, в определённых условиях, обеспечивая движение автомобиля без его участия, так и генератора, работая на подзарядку аккумуляторных батарей при установившихся режимах движения. Автомобили подобных конструкций отличает высокая топливная экономичность и соответствие современным требованиям экологической безопасности. Газотурбинные двигатели, как самостоятельные силовые установки, широкого распространения на автомобильной технике не имеют. Их применение в основном ограничено в качестве вспомогательных агрегатов поршневых двигателей. Например, газотурбинные системы наддува ДВС. Схема турбокомпрессорного двигателя (турбокомпрессора) показана на рис. 2.3. Электродвигатели в качестве самостоятельной силовой установки по объективным для сегодняшнего дня причинам на серийных моделях автомобилей практически не используются. «Ребята, скажите, пожалуйста, а чем отличаются двигатели внутреннего сгорания?» Поршневые двигатели внутреннего сгорания можно условно классифицировать: Автомобильные двигатели с внешним смесеобразованием работают на лёгком топливе, в основном на бензине или газе. Приготовление топливно-воздушной смеси, и её дозирование осуществляют карбюраторные, газобаллонные и инжекторные системы питания. Образование топливно-воздушной смеси происходит вне цилиндра двигателя — в смесительной камере карбюратора, в специальном смесителе или непосредственно во впускном коллекторе. Смесь в цилиндре воспламеняется в конце такта сжатия, принудительно от электрической искры. Под рабочим циклом двигателя следует понимать совокупность процессов, протекающих в цилиндрах двигателя и «заставляющих» его работать. Многорядные двигатели можно разделить на: 1) V – образные двухрядные двигатели, с углом развала цилиндров 90 и менее градусов; 2) U – образные двухрядные двигатели; 3) оппозитные двигатели с расположением цилиндров под углом 180 градусов друг к другу; 4)W – образные трёхрядные двигатели; и 5) двигатели с большим числом рядов цилиндров. | Учащиеся записывают название темы занятия. Учащиеся отвечают на поставленный преподавателем вопрос. Учащиеся записывают в тетради определение двигателя автомобиля. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя. Учащиеся отвечают на поставленный преподавателем вопрос. Учащиеся записывают в тетради классификацию двигателей внутреннего сгорания. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя и зарисовывают в тетради расположение цилиндров двигателя. Учащиеся самостоятельно работают с наглядным пособием, слушают объяснения преподавателя. | Преподаватель сообщает тему урока и нацеливает учащихся на изучение нового материала. Изучение нового материала начинается с вопроса: «Ребята, для чего нужен двигатель?» Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Поршневой двигатель внутреннего сгорания» Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Роторные двигатели внутреннего сгорания» Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Комбинированные двигатели» Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Газотурбинные двигатели» Преподаватель обращает внимание на классификацию поршневых двигателей внутреннего сгорания. Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Принцип работы 4-х тактного двигателя» Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Расположение цилиндров двигателя» Применяется объяснительно-иллюстрированный метод, используются наглядное пособие «Система жидкостного охлаждения» |
5. Закрепление изучаемого материала – 8 мин. | Итак, давайте закрепим материал нашей темы. Я предлагаю вам обратиться к записям в своих тетрадях с целью повторения материала. Ну, а теперь ответьте на вопросы: А) Для чего нужен двигатель? Б) Чем отличаются двигатели внутреннего сгорания? | Учащиеся работают со своими тетрадями. Предполагаемые ответы: 1) по способу смесеобразования и виду применяемого топлива; 2) по способу осуществления рабочего цикла; 3) по числу цилиндров и их расположению; 4) по способу охлаждения и смазки деталей. | Самостоятельная работа с тетрадями. Используется метод контроля (письменная проверка знаний). |
6. Обобщение и систематизация изучаемого материала – 2 мин. | Предлагаю рассказать, что нового учащиеся узнали на уроке. | Слушают вопросы, отвечают, делают выводы по изученному материалу. | |
7. Подведение итогов занятия и оценка деятельности учащихся – 3 мин. | Вначале занятия перед вами был поставлен вопросы: «Какие двигатели устанавливаются на автомобили и как классифицируются поршневые двигатели внутреннего сгорания?» Я надеюсь, что вы уже сможете ответить на эти вопросы. Итак,
Преподаватель делает выводы по результатам занятия, анализирует работу учащихся. Знакомит с оценками за работу на уроке. | Каждый учащийся высказывает свое мнение по данному вопросу. Учащиеся отвечают на поставленные преподавателем вопросы. Учащиеся слушают, анализируют, делают выводы. | Рефлексия |
8. Сообщение домашнего задания – 1 мин. | К следующему уроку, знать какие функции выполняют узлы и механизмы трансмиссии и коробки передач автомобиля? | Учащиеся записывают домашнее задание. | Информация домашнего задания, инструкция по его выполнению. |
Как они работают? Engineers Rail
Ищете подробное объяснение типов двигателей ?
Тогда вы попали в нужное место. Здесь вы найдете различных типа двигателей и их классификации в простой и подробной форме.
Итак, я приглашаю вас отправиться со мной в фантастическое путешествие Engines вместе с Engineers Rail.
Прежде чем я перейду к теме сессии, вы будете удивлены, узнав, что вы можете скачать всю эту статью как типы двигателей pdf и типы двигателей ppt в конце статьи. Так что никогда не забывайте получать бесплатные бонусы, прежде чем нажимать кнопку «Назад».
Во-первых, давайте начнем с основ, а затем перейдем к дальнейшим заголовкам.
Итак, приступим…
Что такое двигатель?
Двигатель представляет собой устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в тепловую энергию и использует эту энергию для выполнения механической работы с использованием различных компонентов, таких как поршень, шатун, коленчатый вал и т. д.
Двигатель представляет собой сложный узел, в котором различные компоненты собраны вместе, а топливо сжигается для производства мощности или энергии. Двигатель преобразует химическую энергию топлива в тепловую энергию, а затем в механическую энергию.
Двигатели обычно преобразуют тепловую энергию в механическую работу, поэтому они также известны как тепловые двигатели .
Этот рисунок поможет вам легче понять, Посмотрите-
Теперь перейдем к типам и классификации двигателей , где вы пройдете по различным классификациям одного и того же.
Классификация двигателей-
Двигатели в основном делятся на два типа в зависимости от того, где происходит сгорание-
- Двигатель внутреннего сгорания (двигатель внутреннего сгорания)
- Двигатель внешнего сгорания (двигатель ЕС)
- Бензиновый двигатель
- Дизельный двигатель
- Газовый двигатель
- Двигатель с искровым зажиганием (SI)
- Двигатель с воспламенением от сжатия (CI)
- Четырехтактный двигатель раз, чтобы завершить один рабочий цикл или полностью провернуть кривошипно-шатунный механизм, известный как двухтактные двигатели.
Четырехтактный двигатель — Четырехтактные двигатели — это двигатели, в которых всасывание и сжатие происходят четыре раза для завершения цикла или четырехкратное возвратно-поступательное движение поршня для завершения одного рабочего цикла, известный как четырехтактный двигатель. Известно, что четырехтактные двигатели меньше загрязняют окружающую среду, чем двухтактные.
Классификация двигателей по количеству используемых цилиндров-
- Одноцилиндровый двигатель
- Многоцилиндровый двигатель
Одноцилиндровый двигатель и одноцилиндровый двигатель- поршневой, известен как одноцилиндровый двигатель. Например — Мотоциклы.
Многоцилиндровый двигатель- Двигатель, имеющий более одного цилиндра и один поршень, можно назвать многоцилиндровым двигателем. Например, четырехколесные транспортные средства. Число цилиндров может быть от 4 до 6, и на данный момент его можно увеличить до 16 цилиндров .
Классификация двигателя в соответствии с циклом операции-
- OTTO CYCLE
- Дизельный цикл
- Двойной цикл
Классификация IC Двигатель в соответствии с скоростью двигателя-двигателя-7778
- 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 . Скорость Двигатель
- Среднескоростной Двигатель
- Высокоскоростной Двигатель
- Двигатели с горизонтальным цилиндром
- Двигатели с вертикальным цилиндром
- Двигатели V-образного типа
- Радиальные типы Двигатели
- Двигатель с карбюратором
- Двигатель с форсункой
- Верхнеклапанный механизм
- Боковой клапан Двигатель
- Двигатель с воздушным охлаждением
- Двигатель с водяным охлаждением Класс 7 из
- Стационарный двигатель
- Автомобильный двигатель
- Морской двигатель
- Авиационный двигатель
- Втянуть необходимую топливно-воздушную смесь для сжигания.
- Сожмите его, чтобы увеличить его потенциал, а также обеспечить правильное положение поршня.
- Подожгите и сожгите его, чтобы высвободить энергию.
- Удалите сгоревшие/отходы, чтобы обеспечить поступление большего количества воздуха/топлива.
- Впуск
- Сжатие
- Мощность
- Выпуск
- Рабочий объем
- Количество цилиндров
- Расположение цилиндров
- Смазывает – уменьшает трение между движущимися частями за счет образования тонкой масляной пленки.
- Охлаждение – тепло передается маслу от двигателя.
- Очищает — когда масло омывает внутреннюю часть двигателя, оно удаляет грязь и другие частицы.
- Уплотнения – заполняют любые небольшие зазоры внутри двигателя.
- Поглощает удары – действует как подушка между различными частями внутри двигателя.
- С воздушным охлаждением – ребра крепятся к внешней части двигателя, что увеличивает площадь поверхности, на которой тепло передается окружающему воздуху.
- С жидкостным охлаждением — цилиндры окружены камерой, заполненной жидкостью, называемой водяной рубашкой. Тепло передается жидкости в водяной рубашке, а затем циркулирует во внешнем блоке, называемом радиатором. Как и система с воздушным охлаждением, радиатор имеет ребра, выполняющие ту же функцию.
- Топливно-воздушная смесь: Соотношение воздух/топливо относится к доле воздуха и топлива, присутствующих во время сгорания; приблизительно 14,7 к 1 по массе.
- Цикл сжатия: движение поршня от НМТ к ВМТ, где происходит сжатие воздушно-топливной смеси; следует за тактом впуска.
- Шатун: Деталь, используемая для крепления поршня к коленчатому валу.
- Коленчатый вал: Компонент, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение.
- Рабочий объем: Объем, перемещаемый поршнями при движении от НМТ к ВМТ.
- Эллиптическая: Яйцевидная, овальная или округлая, как яйцо.
- Выпускной цикл: движение поршня вверх, вытесняющее сгоревшие газы через открытый выпускной клапан.
- Изгнание: заставить уйти или съехать. Пример выхлопных газов
- Двигатель внешнего сгорания: Двигатель, в котором топливно-воздушная смесь сжигается в камере вне цилиндра двигателя, например паровой двигатель.
- Горизонтально-оппозитные: двигатель с двумя (2) рядами цилиндров, расположенными горизонтально или под углом 180 градусов друг к другу.
- Цикл впуска: Ход поршня вниз, который втягивает воздушно-топливную смесь в цилиндр.
- Двигатель внутреннего сгорания: Двигатель, который сжигает топливо внутри себя как средство развития мощности.
- Поршень: Деталь двигателя, которая совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре и передает силу расширяющихся газов через поршневой палец и шатун на коленчатый вал.
- Рабочий цикл: ход поршня при закрытых обоих клапанах, при котором происходит сгорание, заставляющее поршень перемещаться из ВМТ в НМТ.
- Поступательное движение: движение поршня вверх и вниз внутри цилиндра.
- Испарение Процесс превращения жидкости, такой как бензин, в пар часто происходит после того, как распыленное топливо покидает топливную форсунку.
- Не носите свободную одежду. Эти предметы могут запутаться в шкивах или других движущихся частях, что приведет к серьезной травме.
- Минимизируйте отвлекающие факторы при работе с двигателем.
- Никогда не отсоединяйте и не отсоединяйте электрические разъемы при работающем двигателе или при нахождении ключа в положении «включено».
- Носите защитные очки, чтобы грязь и мусор не попали в глаза.
- Все двигатели и их детали имеют очень острые края. Чтобы избежать возможной травмы, не сжимайте незнакомые компоненты слишком сильно.
- 1 Типы двигателей
- 1.1 Двигатели внутреннего сгорания:
- 1.2. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают электрические типы двигателей:
- 1.5 Пожалуйста, поделитесь!
- Впуск
- Сжатие
- Зажигание
- Выхлоп
- Загрязняет окружающую среду меньше, чем бензиновый двигатель, что делает его экологически безопасным
- Приводится в действие электродвигателем и требует аккумулятора и зарядки.
Внутренний Двигатель внутреннего сгорания —
Двигатели внутреннего сгорания — это двигатели, в которых сгорание происходит внутри двигателя. Тепло, выделяемое при сгорании, используется непосредственно для оказания давления на поршень.
Все транспортные средства, которые вы можете увидеть на дороге, подпадают под двигатели внутреннего сгорания, где топливо сгорает внутри цилиндра. Например, бензиновый двигатель или дизельный двигатель.
Теперь давайте перейдем к классификации двигателей внутреннего сгорания или типов двигателей внутреннего сгорания , где мы будем классифицировать двигатель внутреннего сгорания в соответствии с их условиями.
Итак, начнем…
Классификация двигателей по типу используемого топлива-
Бензиновый двигатель . Бензиновые двигатели — это двигатели, в которых для воспламенения камеры сгорания используется бензин.
Дизельный двигатель – Дизельные двигатели – это те, в которых дизель используется для воспламенения камеры сгорания.
Газовый двигатель — Газовые двигатели — это двигатели, в которых для воспламенения камеры сгорания используется газ или сжатый природный газ.
Классификация двигателей по способу зажигания-
Двигатель с искровым зажиганием (SI) – Двигатели с искровым зажиганием – это двигатели, в которых для запуска двигателя используется свеча зажигания. Например, бензиновые двигатели
Двигатель с воспламенением от сжатия (CI) . Двигатели с воспламенением от сжатия — это двигатели, в которых сгорание происходит за счет сжатия воздуха, а сжатие повышает температуру и давление воздуха, чтобы они соответствовали температуре автоматического или самовоспламенения дизельного топлива. . Например- Дизельные двигатели 9
Классификация двигателей внутреннего сгорания по расположению цилиндров-
Классификация двигателей по способу впрыска топлива
Классификация двигателя по расположению клапанов-
Классификация двигателей внутреннего сгорания по способу охлаждения цилиндра-
9000 их использование-
Теперь, давайте перейдем к внешнему двигателю внутреннего сгорания после знакомства с типы двигателей в машиностроении , Итак, начнем…
Двигатель внешнего сгорания-
Двигатели внешнего сгорания — это те, в которых сгорание происходит вне двигателя. Котел используется для выработки пара высокого давления путем сжигания топлива, а затем этот пар используется в качестве рабочего тела в поршневом двигателе или роторной турбине.
Например, паровой двигатель или паровая турбина.
Теперь давайте посмотрим на разницу между двигателями внутреннего сгорания и двигателями ЕС , чтобы понять основные различия в одном месте.
SO, давайте раскопайте
Разница между двигателем внутреннего сгорания и двигателем внешнего сгорания-
Двигатель внутреннего сгорания | Engine | ||
Запускается быстро | Запускается не быстро | ||
Эти типы двигателей имеют компактную конструкцию и занимают меньше места | Этот тип двигателей тяжелый и требует много места | ||
Общий КПД высокий, около 35-40% около 15-20% | |||
Рабочее давление и температура внутри цилиндра высокие | Рабочее давление и температура внутри цилиндра низкие | ||
Поскольку сгорание топлива происходит внутри цилиндра, поэтому эти двигатели шумнее. | Поскольку сгорание топлива происходит вне цилиндра, эти двигатели работают плавно и бесшумно. | ||
Высокая тепловая эффективность | Низкая тепловая эффективность | ||
. Начальная стоимость составляет | . Первоначальная стоимость | ||
типы двигателей pdf | |
типы двигателей ppt |
FAQs-
Какие существуют две классификации двигателей?
Ответ. Основные две классификации двигателей:
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внешнего сгорания
Какие 5 систем двигателя?
Ответ. Пять систем двигателя:
Система охлаждения
Система зажигания
Топливная система
Система смазки
Выхлопная система
Почему мы классифицируем двигатель как CC?
Ответ. кубических сантиметров означает кубический сантиметр, чем больше кубических сантиметров, тем больше мощность. Вот почему двигатели классифицируются в кубических сантиметрах, чтобы указать мощность двигателя в кубических сантиметрах.
Что называется двигателем?
Ответ. Процесс преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию и использования этой энергии для создания механической энергии известен как двигатель.
Абхишек Тивари
Абхишек Тивари — блогер по призванию и инженер по качеству по профессии. Он получил степень бакалавра технических наук в 2017 году. Сейчас работает в известной фирме. Он любит делиться своими знаниями с другими.
Двигатель: функция, тип, обзор | SchoolWorkHelper
Двигатель является основным источником энергии автомобиля. Двигатель использует топливо и сжигает его для производства механической энергии.
Химическая энергия преобразовано в Механическая энергия
Тепло, выделяемое при сгорании, используется для создания давления, которое затем используется для привода механического устройства.
Внутреннее и внешнее
До 20 го века сжигание или сгорание топлива происходило вне самого двигателя. Топливо, часто уголь, сжигали для получения тепла. Затем это тепло использовалось для кипячения воды для производства пара. Пар удерживался под давлением, а затем вводился в двигатель, где поршень опускался в цилиндр. Это называется двигателем внешнего сгорания или традиционно называется паровым двигателем.
В современных автомобилях используется двигатель, в котором топливо сжигается непосредственно внутри, называемый двигателем внутреннего сгорания. При сгорании воздушно-топливной смеси она быстро расширяется, вызывая увеличение давления внутри цилиндра. Это увеличение давления толкает поршни вниз по цилиндру, тем самым заставляя шатун вращать коленчатый вал, обеспечивая нам непрерывное вращательное движение, с помощью которого можно управлять транспортным средством и другими компонентами.
Поршневые и роторные
Как в двигателе внешнего, так и в двигателе внутреннего сгорания используется поршень, размещенный в цилиндре, который прикреплен к шатуну, а затем к коленчатому валу. Поршень толкает цилиндр, который давит на шатун, тем самым вращая коленчатый вал. Этот тип двигателя также называют поршневым двигателем из-за движения поршня вверх и вниз.
В отличие от этого двигателя, роторный двигатель использует ротор треугольной формы. Ротор размещен в камере эллиптической формы и соединен с центральным главным валом (коленчатым валом). Когда ротор движется по камере, он всасывает воздушно-топливную смесь, сжимает ее, сжигает, а затем выбрасывает. Движение ротора заставляет вращаться главный вал.
4-тактный и 2-тактный
Двигатель сжигает топливо для производства механической энергии. Для этого они должны:
Эти четыре (4) шага или цикла чаще всего называются:
В 4-тактном двигателе каждый цикл выполняется за отдельный ход поршня, когда он движется вверх и вниз в цилиндре. Однако в двухтактном двигателе эти 4 цикла объединены и иногда перекрываются, чтобы обеспечить большее количество рабочих тактов за то же время.
Двухтактный двигатель использует изменение давления под поршнем для всасывания воздушно-топливной смеси. Затем он перемещается через передаточный порт в верхнюю часть поршня, где сжимается и сжигается. Когда поршень движется вниз, поступающая топливно-воздушная смесь вытесняет сгоревшие выхлопные газы. Поскольку двигатель всасывает воздушно-топливную смесь через нижнюю часть двигателя, масло необходимо предварительно смешать с топливом, чтобы обеспечить надлежащую смазку.
Бензин по сравнению с дизельным топливом
Бензин на сегодняшний день является наиболее популярным топливом. Тем не менее, дизельное топливо уже много лет используется в промышленных транспортных средствах и машинах, и его популярность в легковых автомобилях начинает расти. Дизельное топливо содержит больше тепловой энергии, чем бензин, что делает его гораздо более экономичным, но дизельное топливо гуще, тяжелее и не испаряется так легко, как бензин, и должно использоваться в двигателях высокого давления.
Из-за этого топливо должно распыляться непосредственно в цилиндр. Топливо подается в цилиндр в конце такта сжатия и воспламеняется под действием тепла сжатия, что устраняет необходимость в системе зажигания. Выхлоп также очень тяжелый и грязный, как сажа.
Классификация двигателей
Двигатель обычно классифицируют по трем (3) основным признакам.
Рабочий объем относится к объему пространства, которое поршень проходит за один ход. Он рассчитывается путем умножения площади поршня на длину его хода. Ход поршня относится к расстоянию, которое поршень перемещает вверх или вниз в цилиндре от верхней точки (ВМТ) до нижней точки (НМТ). Расположение цилиндров двигателя делится на три (3) основных формата.
Линейный, V-образный или горизонтально-оппозитный. У рядного все цилиндры стоят в один ряд, один за другим. У V-типа половина цилиндров смещена от центра с одной стороны (левый ряд), а другая половина — с другой стороны (правый ряд). Расстояние между двумя (2) берегами может составлять от >0 градусов до <180 градусов. Когда расстояние равно 180 градусам, расположение называется горизонтально противоположным.
Также существует два (2) способа установки двигателя внутри автомобиля. Обычный метод заключается в том, что коленчатый вал и цилиндры расположены на одной линии с автомобилем спереди назад. Поперечный — это когда двигатель повернут боком, поэтому коленчатый вал и цилиндры расположены на одной линии слева направо.
Система смазки
Двигатель также включает в себя систему смазки и систему охлаждения. Система смазки гарантирует, что все движущиеся части двигателя будут хорошо смазаны, что обеспечит долгий срок службы. Система смазки выполняет пять важных функций:
В двигателях меньшего размера используется упрощенная система, в которой масло разбрызгивается по картеру, называемое методом ковша и разбрызгивания. Более крупные и мощные двигатели используют систему под давлением, которая включает в себя насос, регулятор и фильтр.
Система охлаждения
Функция системы охлаждения заключается в поддержании идеальной рабочей температуры двигателя. Существует два метода выполнения этой функции.
Системы жидкостного охлаждения гораздо более эффективны, чем системы воздушного охлаждения, но требуют гораздо большего количества деталей и постоянного обслуживания.
Ключевые термины и определения
Безопасность
При работе с системами двигателя или рядом с ними вы должны принять необходимые меры предосторожности для обеспечения безопасности себя и окружающих вас людей.
Понимание различных типов двигателей
Существуют различные типы двигателей, используемые для различных целей, в основном в автомобильной сфере. Сегодня в нашей повседневной жизни мы перемещаемся из одного места в другое с помощью транспортных средств, особенно транспортных средств и других средств, которые вы, возможно, знаете. Для тех коммерческих пользователей транспортных средств, просто представьте, что 85% из них даже не знают, какой тип двигателя установлен на их транспортном средстве. Если вы один из них, вам нужно учиться, и для автомобильного инженера, который хочет знать, вы находитесь в правильном месте. Ранее была опубликована статья под названием «Понимание автомобильного двигателя». проверить!
В этой драгоценной статье двигатель объясняется как машина, которая преобразует форму энергии в механическую энергию. Автомобильные двигатели широко известны как двигатели внутреннего сгорания или тепловые двигатели. Что касается типов двигателей, я буду обсуждать двигатели внутреннего и внешнего сгорания. Эти два типа двигателей классифицируются как тепловые двигатели.
Как уже говорилось ранее, «тепловым двигателям» для преобразования в механическую энергию требовался источник тепла. Это может быть за счет сгорания (небольшой контролируемый взрыв в камере) или без возгорания. Эти двигатели также могут быть воздушно-реактивными. то есть они берут кислород из атмосферы или невоздушных двигателей.
Подробнее: Понимание системы смазки двигателя
Содержание
Ниже указаны типы двигателей.
Двигатели внутреннего сгорания:
Как следует из названия, двигатели внутреннего сгорания являются популярными типами двигателей, которые позволяют сгорать топливо внутри двигателя, используя создаваемое давление для повышения температуры. это смесь топлива и воздуха, воспламеняющаяся в различных камерах двигателя. Этот процесс происходит тысячи раз в минуту, обеспечивая движение транспортного средства. Эти типы двигателей сокращенно называются двигателями внутреннего сгорания.
Подробнее: Классификация двигателей внутреннего сгорания
Процесс приведения в действие двигателей внутреннего сгорания известен как цикл сгорания, в большинстве двигателей он называется четырехтактным или циклическим, поэтому он называется четырехтактным двигателем. Двигатели внутреннего сгорания различаются по количеству ходов или циклов поршня, совершаемых за полный оборот коленчатого вала. Четырехтактные шаги включают в себя;
Следовательно, имея представление о том, как химическая энергия превращается в полезную механическую энергию. Большой двигатель внутреннего сгорания может генерировать 109000 л.с., что может привести в действие корабль, перевозящий около 20 000 контейнеров.
Прочтите, как работает этот процесс сгорания
Двигатели внешнего сгорания:
Двигатели внешнего сгорания — это тепловые двигатели, которые также сжигают топливо. Но в этой ситуации он удерживает топливо и продукты выхлопа отдельно. То есть топливо сжигается в камере, а рабочее тело нагревается внутри двигателя через теплообменник.
Двигатели ЕС работают так же, как и ДВС, но имеют и некоторые отличия. Этим двум типам двигателей требовалось тепло, которое получается, когда источник подвергается термическому расширению-сжатию или фазовому сдвигу без изменения его химического состава.
В двигателях внутреннего сгорания используемая жидкость представляет собой смесь топлива и воздуха, которые сгорают, изменяя свой химический состав. Жидкость, используемая в двигателях EC, может быть газообразной (двигатель Стирлинга), жидкостью (двигатель с органическим циклом Ренкина) или изменяемой фазой (паровой двигатель). Все это примеры двигателей EC.
Подробнее: Все, что вам нужно знать об электрической системе автомобиля
Электродвигатель:
Электромобили появляются в начале 2015 года, после многочисленных новостей об их выпуске. Он предлагает большие преимущества по сравнению с предыдущей версией автомобиля, в том числе:
Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню
Подробнее: вещи, которые вам нужно знать о генераторе
. Смотрите видео ниже, чтобы узнать рабочие электрические виды двигателя:
90799
3333333333.
Развитие технологий сегодня привело к большим изменениям в автомобильном двигателе. Жидкости (бензин или дизельное топливо) служат очищающим средством для топливной системы, улучшая работу двигателя и снижая выбросы, а не для движения.
Подробнее: Знакомство со стартером двигателя
Это все, что касается этой статьи, в которой объясняются различные типы двигателей, используемых в автомобилестроении.