ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Классификация тепловых двигателей. Теория двигателя


Теория двигателя внутреннего сгорания ДВС

Теория двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Классификация ДВС По способу смесеобразования :

По способу осуществления рабочего цикла : По числу цилиндров : По расположению цилиндров : По способу охлаждения : По виду применяемого топлива : По степени сжатия : По способу наполнения цилиндра свежим зарядом : По частоте вращения : Основы устройства поршневого ДВС

Основными частями ДВС являются кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный механизм, а также системы питания, охлаждения, зажигания и смазочная система. Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания.

Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов изнашивания. Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма. Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя.

Итак, четырехтактный поршневой двигатель состоит из цилиндра и картера, который снизу закрыт поддоном. Внутри цилиндра перемещается поршень с компрессионными (уплотнительными) кольцами, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым валом, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек, щек и шатунной шейки. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм. Сверху цилиндр накрыт головкой с клапанами и, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, а следовательно, и с перемещением поршня. Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее его положение - нижняя мертвая точка (НМТ). Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком, имеющим форму диска с массивным ободом. Расстояние, проходимое поршнем от ВМТ до НМТ, называется ходом поршня S, который равен удвоенному радиусу R кривошипа: S=2R. Пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ называется камерой сгорания; ее объем обозначается через Vс; пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называется его рабочим объемом и обозначается Vh. Сумма объема камеры сгорания Vс и рабочего объема Vh составляет полный объем цилиндра Vа: Vа=Vс+Vh. Рабочий объем цилиндра (его измеряют в кубических сантиметрах или метрах): Vh=пД^3*S/4, где Д - диаметр цилиндра. Сумму всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя, его определяют по формуле: Vр=(пД^2*S)/4*i, где i - число цилиндров. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется степенью сжатия: E=(Vc+Vh)Vc=Va/Vc=Vh/Vc+1. Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, т.к. сильно влияет на его экономичность и мощность.

Принцип работы

Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и давления. Т.к. давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы - расширяться, совершая полезную работу. Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан и топливо через форсунку или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива. Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателяДля просмотра нажмите на кнопку иллюстрации.
  • Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение 0.07 - 0.095 МПа, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

  • Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

  • Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ.

    В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом.

    В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 - 0.75 МПа, а температура до 950 - 1200 С.

  • Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

  • Рабочий цикл четырехтактного дизеля
  • Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 - 0.095 МПа, а температура 40 - 60 С.

  • Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

  • Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 - 9 МПа, а температура 1800 - 2000 С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ - происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 - 0.5 МПа, а температура до 700 - 900 С.

  • Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 - 0.12 МПа, а температура до 500-700 С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

  • Принцип действия двухтактного двигателя

    Двухтактные двигатели отличаются от четырехтактных тем, что у них наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом осуществляется в начале хода сжатия, а очистка цилиндров от отработавших газов в конце хода расширения, т.е. процессы выпуска и впуска происходят без самостоятельных ходов поршня. Общий процесс для всех типов двухтактных двигателей - продувка, т.е. процесс удаления отработавших газов из цилиндра с помощью потока горючей смеси или воздуха. Поэтому двигатель данного вида имеет компрессор (продувочный насос). Рассмотрим работу двухтактного карбюраторного двигателя с кривошипно-камерной продувкой. У этого типа двигателей отсутствуют клапаны, их роль выполняет поршень, который при своем перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Через эти окна цилиндр в определенные моменты сообщается с впускным и выпускным трубопроводами и кривошипной камерой (картер), которая не имеет непосредственного сообщения с атмосферой. Цилиндр в средней части имеет три окна: впускное, выпускное и продувочное, которое сообщается клапаном с кривошипной камерой двигателя. Рабочий цикл в двигателе осуществляется за два такта:

  • Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности создается разряжение, под действием которого из карбюратора через открытое впускное окно поступает горючая смесь в кривошипную камеру.

  • Рабочий ход. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно опускающийся поршень закрывает впускное окно и сжимает находящуюся в кривошипной камере горючую смесь. Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начинается выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь перетекает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.

  • Рабочий цикл двухтактного дизельного двигателя отличается от рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя тем, что у дизеля в цилиндр поступает воздух, а не горючая смесь, и в конце процесса сжатия впрыскивается мелкораспыленное топливо. Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на привод продувочного компрессора приводят практически к увеличению мощности только на 60...70%.

    avtotrec.ru

    Классификация тепловых двигателей | Теория

    По способу подвода теплоты к рабочему телу различают:

    Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) по способу реализации полезной работы цикла могут быть:

    ДВС — это тепловая машина, в которой подвод теплоты к рабочему телу осуществляется путем сжигания топлива внутри самого двигателя

    Рабочим телом в ДВС является на первом этапе воздух или смесь воздуха с легко воспламеняющимся топливом, а на втором этапе — продукты сгорания этого жидкого или газообразного топлива.

    ДВС имеют два существенных преимущества:

    В поршневых и роторно-поршневых двигателях рабочее тело находится в замкнутом пространстве между неподвижными деталями и движущимся поршнем или ротором, которые воспринимают давление рабочего поршня и преобразуют его во внешнюю работу.

    В газотурбинном двигателе рабочее тело расширяется в потоке, т. е. в незамкнутом пространстве. При тепловом расширении кинетическая энергия потока преобразуется в механическую работу на лопатках вращающегося рабочего колеса.

    В реактивных двигателях рабочее тело расширяется также в незамкнутом пространстве, но кинетическая энергия газа преобразуется в работу не на лопатках колеса как в газотурбинном двигателе, а за счет сил реакции при выходе рабочего тела из двигателя в окружающую среду с большой скоростью.

    Комбинированный двигатель представляет собой гибрид поршневого и газотурбинного двигателей.

    Термин «двигатель внутреннею сгорания» получил распространение применительно к поршневым двигателям.

    ustroistvo-avtomobilya.ru

    Теория - двигатель - внутреннее сгорание

    Теория - двигатель - внутреннее сгорание

    Cтраница 1

    Теория двигателей внутреннего сгорания основана на использовании термодинамических зависимостей и приближении их к действительным условиям путем учета реальных факторов.  [1]

    Теория двигателей внутреннего сгорания разработана русскими инженерами. Расчет рабочего процесса двигателя ( тепловой расчет) впервые был дан профессором В. И. Гриневецким в 1906 - 1907 гг. и затем был развит и усовершенствован в работах проф.  [2]

    Теория двигателей внутреннего сгорания основана на использовании термодинамических зависимостей и приближении их к действительным условиям путем учета реальных факторов.  [3]

    Из теории двигателей внутреннего сгорания известно, что сила инерции поступательно движущихся масс может быть представлена как сумма двух сил, приложенных к оси поршневого пальца и действующих по оси цилиндра. Эти силы имеют разный период изменения. Величина силы инерции первого порядка в 3 - 5 раз больше величины силы инерции второго порядка.  [4]

    В книге рассмотрены теория двигателей внутреннего сгорания, системы питания, н-аддува, пуска, охлаждения и смазки, кинематика, динамика и уравновешивание двигателей. Уделено внимание рассмотрению рабочего процесса дизелей, особенностей работы двигателей как на установившихся, так и на неустановившихся режимах. Уделено внимание проблеме токсичности отработавших газов дизелей и карбюраторных двигателей. Впервые в книгу включены разделы, освещающие режимы нагрузки двигателей при работе на строительных и дорожных машинах.  [5]

    В учебнике отсутствует теория двигателей внутреннего сгорания и холодильных установок, хотя в учебнике Орлова, изданном за 3 года до учебника Брандта, теория этих машин уже была изложена.  [6]

    В ней изложены элементы теории двигателей внутреннего сгорания и особенности устройства и работы агрегатов, узлов, механизмов и приборов отечественных автомобилей ГАЗ-66, ЗИЛ-131, КрАЗ - 257, БелАЗ - 540А и их модификаций. Уделено внимание диагностике и приемам выполнения операций по техническому обслуживанию двигателя и его приборов, а также агрегатов шасси автомобиля. Приведены основные сведения об эксплуатации автомобилей и автопоездов. Рассмотрены силы, действующие на автомобиль, динамические и тормозные свойства, устойчивость и проходимость, причины дорожно-транспортных происшествий и меры по их предупреждению.  [7]

    В книге изложены основные вопросы теории двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров в связи с практикой их эксплуатации. В ней рассматриваются распределение тепла в ДВС, характеристики работы основных агрегатов компрессорных установок, влияние эксплуатационных факторов на их работу.  [8]

    В курсе технической термодинамики и в теории двигателей внутреннего сгорания принято рассматривать еще идеальный цикл с изобарным подводом теплоты.  [9]

    Особенно велика заслуга русских ученых в создании теории двигателей внутреннего сгорания.  [10]

    Начиная с 30 - х годов, в связи с углублением теории двигателей внутреннего сгорания и топочных процессов в курсы технической термодинамики стали включаться развитые разделы, посвященные основам термохимии.  [11]

    Давление газа в подпоршневом пространстве ъюжно определить по индикаторным диаграммам или по формулам теории двигателей внутреннего сгорания. Оно зависит от положения поршня и от такта цикла.  [12]

    Превращение тепла в работу и изучение всех процессов, протекающих при сгорании топлива, рассматриваются в специальных разделах термодинамики и теории двигателей внутреннего сгорания. Их изучение основано на двух законах, получивших название первого и второго начал термодинамики. Первое начало термодинамики определяет соотношение между выделившимся количеством тепла при сгорании топлива и совершенной работой; второе начало термодинамики определяет направление происходящих в двигателе процессов: передачу тепла от более горячего источника более холодному.  [13]

    Применение таблиц значительно расширяется, если читать цифры справа налево. Эти функции встречаются в теориях двигателей внутреннего сгорания, турбин, ракет и других тепловых энергетических машин.  [14]

    В дальнейшем русские ученые и инженеры значительно изм нили и усовершенствовали конструкцию таких двигателей и со дали ряд новых высокоэкономичных двигателей. Успешному реш нию этой задачи способствовала созданная в 1907 г. прос В. И. Гриневецким теория двигателей внутреннего сгорания метод их расчета.  [15]

    Страницы:      1    2

    www.ngpedia.ru

    ТЮНИНГ КАК СТИЛЬ ЖИЗНИ » Статьи » ВАЗ » Двиг. и трансмиссия » Теория двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

    Теория двигателя внутреннего сгорания (ДВС) Классификация ДВС По способу смесеобразования По способу осуществления рабочего цикла По числу цилиндров По расположению цилиндров По способу охлаждения По виду применяемого топлива По степени сжатия По способу наполнения цилиндра свежим зарядом По частоте вращения Основы устройства поршневого ДВС Основными частями ДВС являются кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный механизм, а также системы питания, охлаждения, зажигания и смазочная система. Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания. Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов изнашивания. Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма. Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя. Итак, четырехтактный поршневой двигатель состоит из цилиндра и картера, который снизу закрыт поддоном. Внутри цилиндра перемещается поршень с компрессионными (уплотнительными) кольцами, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым валом, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек, щек и шатунной шейки. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм. Сверху цилиндр накрыт головкой с клапанами и, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, а следовательно, и с перемещением поршня. Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее его положение - нижняя мертвая точка (НМТ). Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком, имеющим форму диска с массивным ободом. Расстояние, проходимое поршнем от ВМТ до НМТ, называется ходом поршня S, который равен удвоенному радиусу R кривошипа: S=2R. Пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ называется камерой сгорания; ее объем обозначается через Vс; пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называется его рабочим объемом и обозначается Vh. Сумма объема камеры сгорания Vс и рабочего объема Vh составляет полный объем цилиндра Vа: Vа=Vс+Vh. Рабочий объем цилиндра (его измеряют в кубических сантиметрах или метрах): Vh=пД^3*S/4, где Д - диаметр цилиндра. Сумму всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя, его определяют по формуле: Vр=(пД^2*S)/4*i, где i - число цилиндров. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется степенью сжатия: E=(Vc+Vh)Vc=Va/Vc=Vh/Vc+1. Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, т.к. сильно влияет на его экономичность и мощность. Принцип работы Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и давления. Т.к. давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы - расширяться, совершая полезную работу. Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан и топливо через форсунку или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива. Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя
    1. Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение 0.07 - 0.095 МПа, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.
    2. Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.
    3. Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 - 0.75 МПа, а температура до 950 - 1200 С.
    4. Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.
    Рабочий цикл четырехтактного дизеля
    1. Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 - 0.095 МПа, а температура 40 - 60 С.
    2. Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.
    3. Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 - 9 МПа, а температура 1800 - 2000 С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ - происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 - 0.5 МПа, а температура до 700 - 900 С.
    4. Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 - 0.12 МПа, а температура до 500-700 С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.
    Принцип действия двухтактного двигателя Двухтактные двигатели отличаются от четырехтактных тем, что у них наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом осуществляется в начале хода сжатия, а очистка цилиндров от отработавших газов в конце хода расширения, т.е. процессы выпуска и впуска происходят без самостоятельных ходов поршня. Общий процесс для всех типов двухтактных двигателей - продувка, т.е. процесс удаления отработавших газов из цилиндра с помощью потока горючей смеси или воздуха. Поэтому двигатель данного вида имеет компрессор (продувочный насос). Рассмотрим работу двухтактного карбюраторного двигателя с кривошипно-камерной продувкой. У этого типа двигателей отсутствуют клапаны, их роль выполняет поршень, который при своем перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Через эти окна цилиндр в определенные моменты сообщается с впускным и выпускным трубопроводами и кривошипной камерой (картер), которая не имеет непосредственного сообщения с атмосферой. Цилиндр в средней части имеет три окна: впускное, выпускное и продувочное, которое сообщается клапаном с кривошипной камерой двигателя. Рабочий цикл в двигателе осуществляется за два такта:
    1. Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности создается разряжение, под действием которого из карбюратора через открытое впускное окно поступает горючая смесь в кривошипную камеру.
    2. Рабочий ход. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно опускающийся поршень закрывает впускное окно и сжимает находящуюся в кривошипной камере горючую смесь. Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начинается выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь перетекает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.
    Рабочий цикл двухтактного дизельного двигателя отличается от рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя тем, что у дизеля в цилиндр поступает воздух, а не горючая смесь, и в конце процесса сжатия впрыскивается мелкораспыленное топливо. Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на привод продувочного компрессора приводят практически к увеличению мощности только на 60...70%. Источник: autoinf.1gb.ru

    www.vaz.ee

    Теория двигателей внутреннего сгорания 30 вар

    Теория двигателей внутреннего сгорания 30 варскачать (160 kb.)

    Доступные файлы (1):

    1.doc

    Реклама MarketGid: 1. Основы технической термодинамики

    В соответствии с первым законом термодинамики дать пояснение работы в изохорном, изобарном процессах.

    Изохорический или изохорный процесс — это термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать (охлаждать) вещество в сосуде, который не изменяет своего объёма.

    При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре. В реальных газах закон этот закон не выполняется.

    Из определения работы следует, что изменение работы при изохорном процессе равна:

    Чтобы определить полную работу процесса проинтегрируем данное выражение. Поскольку объем неизменен, то:

    ,

    Но такой интеграл равен нулю. Итак, при изохорном процессе газ работы не совершает:

    .

    Графически доказать это намного проще. С математической точки зрения, работа процесса — это площадь под графиком. Но график изохорного процесса является перпендикуляром к оси абсцисс. Таким образом, площадь под ним равна нулю. (смотри рис. 1, средний график)

    Изобарный процесс — термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении.

    Согласно закону Гей-Люссака, при изобарном процессе в идеальном газе

    .

    Работа, совершаемая газом при расширении или сжатии газа, равна A = PΔV. (рис. 2)

    Количество теплоты, получаемое или отдаваемое газом, характеризуется изменением энтальпии: δQ = ΔI = ΔU + PΔV.

    Рис. 1. Графики изохорного процесса в различных координатах.

    Рис. 2. График изобарного процесса в координатах Р-V.

    2. Основы теории двигателей внутреннего сгорания.

    Назначение и принцип действия главной дозирующей системы карбюратора с пневматическим торможением топлива.

    Главное дозирующее устройство обеспечивает приготовление горючей смеси, близкой по составу к экономичной во всем диапазоне частичных нагрузок. Оно состоит из простейшего карбюратора и компенсирующего устройства, назначением которого является обеднение смеси в необходимых пределах по мере роста расхода воздуха.По способу компенсации главные дозирующие устройства могут быть нескольких типов: с понижением разрежения у топливного жиклера, с понижением разрежения в диффузоре, с двумя топливными жиклерами и т. д. На большинстве современных отечественных автомобильных двигателей применены карбюраторы, имеющие главные дозирующие системы с понижением разрежения у топливного жиклера (часто такие главные дозирующие системы называют с пневматическим торможением топлива).Схема главного дозирующего устройства с понижением разрежения у топливного жиклера показана на рис. 3. От простейшего карбюратора рассматриваемая система отличается наличием колодца 5 и воздушного жиклера 6, который сообщает колодец с атмосферой.При работе двигателя поступающее в колодец топливо через жиклер 3 и воздух через жиклер 6 смешиваются, образуют эмульсию,

    Рис. 3. Схема главного дозирующего устройства с понижением разрежения у топливного жиклера

    которая подается распылителем 8 в диффузор 1. Чтобы лучше эмульсировалось топливо, в колодце установлена трубка 7. На расход топлива несколько влияет (особенно при небольшом разрежении в диффузоре) напор топлива со стороны поплавковой камеры (величина А/г). Однако основное влияние на расход топлива оказывает разрежение, распространяющееся на полость колодца из диффузора. Чем больше разрежение, тем больше расход топлива через жиклер 3. Воздух, поступающий в колодец через жиклер 6, изменяет разрежение перед жиклером 3. При этом интенсивность истечения топлива снижается (затормаживается) по сравнению с простейшим карбюратором. Подбором размера воздушного жиклера можно обеспечить такую закономерность изменения разрежения у топливного жиклера, которая позволяет по мере открытия дроссельной заслонки 2 и увеличения разрежения в диффузоре обеднять горючую смесь до желаемых пределов.3. Кинематика и динамика КШМ.

    Какие силы и моменты вызывают неуравновешенность двигателя? Привести схему уравновешивания рядного 4-цилиндрового двигателя.

    У четырехцилиндровых рядных двигателей не уравновешены силы инерции второго порядка. Как правило, эти двигатели с рабочим объемом до 2,3 л не имеют уравновешивающих валов, т.к абсолютные величины неуравновешенных сил инерции невелики. При большом рабочем объеме приходится устанавливать уравновешивающие валы.

    У автомобилей с четырехцилиндровым двигателем, которые по уровню вибраций и шума должны конкурировать с автомобилями, оснащенными шестицилиндровым двигателем, также необходимо уравновесить силы инерции II порядка. На рис. 100 показана такая система уравновешивания, в которой применены два вспомогательных уравновешивающих вала, приводимые коленчатым валом и вращающиеся с удвоенной по отношению к нему частотой вращения. В приводе одного из валов размещена пара шестерен, обеспечивающих различные направления вращения валов. Противовесы расположены в середине двигателя, что не вызывает каких-либо дополнительных неуравновешенных моментов.

    4. Мощностные и экономические показатели ДВС.

    Задача.

    Определить индикаторную мощность и мощность механических потерь, среднее эффективное и среднее индикаторное давление, индикаторный и эффективный крутящие моменты, теоретический, относительный, индикаторный, эффективный К.П.Д., удельный индикаторный и часовой расходы топлива, если 8-цилиндровый 4-тактный двигатель с рабочим объемом одного цилиндра 0,6 л и низшей теплотворной способностью топлива 46 МДж/кг работает на установившемся режиме и развивает эффективную мощность 80 кВт. Степень сжатия и показатель адиабаты равны 8,2 и 1,41.

    При решении задачи использовать данные:

    ηм = 0,75, ge = 230 г/кВтч, n = 3500 об/мин.

    Решение.

    1. Найдем индикаторную мощность:
    1. Найдем мощность механических потерь:
    1. Индикаторное давление:
    1. Среднее эффективное давление:
    1. Эффективную мощность найдем из индикаторной мощности и мощности потерь двигателя:
    1. Среднее эффективное давление:
    1. Среднее индикаторное давление:
    1. Эффективный крутящий момент:
    Определим угловую скорость вращения двигателя: ω = 2πn/60 = πn/30 = 3,14·3500/30 = =366,33 с-1.

    1. Индикаторный крутящий момент:
    1. Часовой расход топлива:
    1. Удельный индикаторный расход топлива:
    1. Индикаторный к.п.д.:
    1. Эффективный к.п.д.:
    1. Термический к.п.д.:
    1. Относительный к.п.д.:
    Скачать файл (160 kb.)

    gendocs.ru

    ТЕОРИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ - Энциклопедия по машиностроению XXL

    Часть первая ТЕОРИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ  [c.5]

    В учебнике рассмотрены основные положения теорий автомобильного двигателя и автомобиля. Описаны теоретические и действительные циклы карбюраторных двигателей и дизелей, приведены параметры, характеризующие работу двигателей внутреннего сгорания. Изложены основные эксплуатационные свойства автомобиля и описаны методы экспериментального и расчетного определения их показателей. Теоретические выводы иллюстрируются числовыми примерами.  [c.2]

    ТЕОРИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕИ  [c.7]

    Раздел. Автомобили состоит из пяти глав (I—V). Эти главы содержат сведения по конструированию и расчёту шасси автомобиля, а также по теории автомобиля (тяговая механика, топливная экономичность, устойчивость, подвеска и др.). Справочные данные по автомобильным двигателям читатель найдёт в т. 10. Справочника" вместе со сведениями по прочим двигателям внутреннего сгорания транспортного назначения.  [c.462]

    Продолжая работать над проблемами топливной энергетики, Е. А. Чудаков выпустил две монографии Пути повышения экономичности автомобиля и Пути повышения экономичности автомобильного двигателя (1947-1948 гг.), обобщающие все предыдущие исследования и намечающие перспективы дальнейшего улучшения важнейших качеств автомобиля. Труды Е.А. Чудакова и его учеников привели к созданию передовой советской научной школы по теории автомобиля.  [c.243]

    Так, в 1915 и 1921 гг. при изложении основ теории быстроходных автомобильных двигателей Николаем Романовичем была показана роль топлива и его испарения в рабочем процессе карбюраторных двигателей. При этом была доказана возможность применения спирта в качестве моторного топлива для различных двигателей, в том числе даже для дизелей. В дальнейшем под руководством Н. Р. Брилинга были проведены первые углубленные исследования процесса сгорания в двигателе, в результате которых была определена скорость распространения пламени в двигателе и влияние на эту скорость различных факторов. Эти опыты, ставшие широко известными, и в настоящее время являются отправными для исследователей и инженеров.  [c.256]

    За время работы в МАДИ Б. С. Стечкин с коллективом кафедры решил ряд задач повышения эффективности автомобильных двигателей, продолжал трудиться над развитием теории двигателей легкого топлива.  [c.413]

    Количество отводимого тепла зависит от ряда факторов е, S/D, Пе, а, угла опережения зажигания или угла впрыска топлива и др. Более подробно этот вопрос рассматривается в теории автомобильных и тракторных двигателей..  [c.372]

    На основании гидродинамической теории смазки не представляется возможным установить предельно допустимую величину износа отверстия цилиндра, так как детали сопряжения работают в условиях между полусухим и жидкостным трениями к тому же они подвержены вибрациям вследствие периодического воздействия переменных по величине и направлению нагрузок и недостаточной их жесткости. Практикой установлено, что для цилиндровых отверстий автомобильных двигателей предельно допустимая величина износа составляет примерно 0,4 мм, овальность 0,10—0,125 мм.  [c.143]

    Пособие написано по программе одноименной дисциплины. В нем даны общие сведения о тракторах и автомобилях, основы теории автомобильных и тракторных двигателей, устройство все> основных сборочных единиц и систем трактора и автомобиля. Рассмотрены техника безопасности и противопожарные мероприятия при работе на тракторах и автомобилях.  [c.2]

    Одновременно с совершенствованием конструкций автомобильных двигателей, устанавливаемых на быстроходных автомобилях, с увеличением их литровой мощности и уменьшением веса происходит изменение толкования гидродинамической теории о процессах смазки подшипников. При этом часто теория следует за практическими решениями.  [c.653]

    Курс включает три раздела, составляющие единое це.юе в формировании технических знаний учащихся Устройство автомобиля , Основы теории и конструкции автомобильных двигателей и Теория и конструкция автомобиля . Устройство автомобиля — первый и основной раздел, с которого учащиеся автотранспортных техникумов начинают изучение курса Автомобили .  [c.4]

    Шестая глава содержит сведения по теории, общему устройству, элементам и характеристикам применяемого на современных двигателях электрооборудования. Приведены указания по выбору электрооборудования для отдельных типов машин. Изложены также справочные данные по всем типам автомобильного электрооборудования (генераторам, стартерам, распределителям, свечам, магнето), выпускаемого отечественными заводами.  [c.411]

    Поршневыми двигателями Б. С. Стечкин наиболее активно занимался первые двадцать лет своей инженерно-технической, научной и педагогической деятельности. Однако интерес к ним он сохранил на всю жизнь, и последние пятнадцать лет, уже будучи директором Лаборатории, затем Института двигателей АН СССР, а в дальнейшем, работая на кафедре Московского автомобильно-дорожного института (МАДИ), вновь уделял много внимания развитию теории и совершенствованию конструкции поршневых двигателей.  [c.407]

    Механизмы и аппараты систем смазки автомобильных и тракторных двигателей, их конструкции и расчет, а также расчет цилиндрического подшипника на основе положений гидродинамической теории смазки рассмотрены в главе восьмой.  [c.4]

    В книге изложены основы теории, расчета, конструирования и методов испытания средств очистки масла и топлива для автомобильных и тракторных двигателей. Показаны особенности загрязнения масла и топлива в различных условиях эксплуатации. Даны сведения, об абразивном износе и влиянии загрязнения масла и топлива на надежность и долговечность двигателя. Обобщен отечественный и зарубежный опыт в области очистки масла и топлива в автомобильных и тракторных двигателях.  [c.2]

    Законы очистки масла и топлива в фильтрах автомобильных и тракторных двигателей основываются на общей теории фильтрации жидкостей в пористой среде.  [c.63]

    Выполнение этих задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных и тракторных двигателей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.  [c.3]

    Курс Теория, конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей является комплексным и состоит из четырех самостоятельных разделов Теория двигателей , Питание двигателей , Динамика двигателей , Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей .  [c.3]

    Учебный план подготовки инженеров по специальности Автомобили и тракторы (специальность 0513) содержит курс Теория, системы топливоподачи, конструкции и расчет автомобильных и тракторных двигателей . В этом комплексном курсе последовательно рассматриваются (часть I)  [c.3]

    Настоящая книга является продолжением учебника одноименного названия. В части I курса Теория, системы топливоподачи, ко нст-рукции и расчет автомобильных и тракторных двигателей содержатся разделы I — Теория и характеристики двигателей II — Системы топливоподачи.  [c.3]

    Автомобильные и тракторные двигатели (в двух частях). Ч. I. Теория двигателей и системы их топливоподачи. Учебник. Под ред. И. М. Ленина. Изд. 2-е, переработ. и доп. 22 л., с ил., 1 р. 02 к. В пер.  [c.232]

    Блудов С. А., Теория автомобильных двигателей внутреннего сгорания, Изд-во АН БССР, 1958,  [c.452]

    В пятой главе рассматривается уравновешивание стержневых механизмов. Значение этого вопроса в технике такое же большое, как и вопроса уравновешивания вращающихся частей машины, однако методы уравновешивания стержневых механизмов разработаны в настоящее время значительно слабее, чем методы уравновешивания роторов. В данной главе излагается новый принцип приближенного уравновешивания в шатунно-кривошипном механизме неуравновешенной силы и неуравновешенного момента, приводится теория и практические результаты динамического уравновешивания автомобильного двигателя на балансировочной машине, излагается теория неустранимых дисбалансов карданных валов и их влияния на технологию динамической балансировки на машинах любого класса, рассматривается теория уравновешивания карданных валов на балансировочных машинах класса VIIА и приводятся результаты опытных балансировок карданных валов в заводских условиях. В этой же главе описываются некоторые новые схемы статико-динамического уравновешивания плоских механизмов, вращающимися противовесами.  [c.5]

    Болтинский В. Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. Сельхозгиз, 1962.  [c.396]

    Правильная теория шимми ведет свое начало с того момента, когда было понято, что это — автоколебательное явление, возникаюп ее при случайных возбуждениях из-за наличия неустойчивости системы и поддерживаюш ееся за счет постоянного источника энергии — автомобильного двигателя.  [c.397]

    В книге подробно излагаются условия конструирования автомобильных двигателей с воздушным охлаждени( м. Изложению конструктивных особенностей предшествует теория теплопроводгости и отдачи тепла поршнем, цилиндром, головкой и клапанами в воздух. Описывается расчет параметров ребер охлаждения и количества воздуха для целей охлаждения, способы регулирования воздушного потока и т. д. Приведены примеры созданных и оправдавших себя двигателей с воздушным охлажденигм. С целью информации кратко излагаются также характерные особенности и образцы некоторых типов авиационных двигателей с воздушным охлаждением.  [c.704]

    Стерн [56] отметил, что метод поляриза-циоииого сопротивления может иметь значение для определения влияния изменений среды (состава, температуры, скорости) и состава сплава на скорость коррозии и для оценки эффективности ингибиторов. После его публикаций метод нашел широкое применение в различных областях исследований. Так, например, Легаулт и Волкер [93] использовали этот метод для изучения действия ингибитора NaN02 на коррозию стали в хлоридных растворах, Франс и Волкер [94] распространили его на изучение коррозии различных металлов непосредственно в системе охлаждения автомобильного двигателя. Джонс и Грин [95] разработали теорию быстротечной линейной поляризации для изучения очень низких скоростей коррозии, которые имеют место на хирургических материалах, предназначенных для имплантации, и показали, как данные поляризационного сопротивления могут быть использованы для контроля возникновения питтинга или других видов локальной коррозии.  [c.558]

    Настояш,ая книга написана в соответствии с учебной программой и является учебным пособием по курсу Теория и расчет автомобиля для студентов автомобильно-дорожных техникумов. В ней изложены основы теплового процесса двигателя, его кинематика и динамика, элементы расчета деталей двигателя на прочность, а также основы теории автомобиля и расчета его механизмов. При изложении материала книги использована методика, разработанная акад. Е. А. Чудаковым, членом-корре-спондентом АН СССР Н. Р. Брилингом, проф. В. А. Петровьш, проф. Г. В. Зимелевым и др.  [c.3]

    mash-xxl.info


    Смотрите также