Как всем известно, многие автомобили имеют двигатели внутреннего сгорания. Даже не всякий специалист сможет разобраться в строении его, не говоря о рядовом владельце авто. Но при покупке автомобиля нас в обязательном порядке знакомят с характеристикой двигателя. Чтобы владеть хоть какими-то навыками нам необходимо знать основные технические характеристики двигателя.
Первым делом мы должны знать, сколько цилиндров будет иметь наш автомобиль, а их может быть от 2 до 16.
Следующий шаг, это как расположены цилиндры. Существует два типа расположения. К первому относится расположение, именуемое рядным, а второе – V-образным.
В V-образном расположении цилиндры располагаются по обе стороны коленчатого вала. Здесь мы будем должны учитывать величину угла развала. При большом угле понижается центр тяжести и облегчается охлаждение и подача масла. Все это снижает динамическую характеристику и увеличивает инертность, а при малом угле снижается инертность, но увеличивается перегрев.
Третье что нам необходимо знать это объем камер сгорания. Он отвечает за характеристики двигателя внутреннего сгорания. Чем больше объем, тем больше мощность.
Теперь о материале двигателя. Двигатели могут быть изготовлены из чугуна, алюминия, а так же магниевых сплавов.
Но имеется так же и много сложных характеристик, к которым относится виды двигателей, как бензиновый, так и дизельный. Так же бензиновая система впрыска и впуска, дизельная система впрыска и впуска.
Нельзя забывать и о роли компрессора при выборе автомобиля. У таких двигателей как атмосферные компрессор отсутствует. Такие двигатели можно различить по типу привода.
Механический компрессор приводится в действие при помощи колен вала. Здесь расход топлива больше, чем в автомобиле с атмосферным двигателем. Не редко сейчас производят установку сразу нескольких компрессоров, что позволяет улучшить стабильность работы.
Каждый автомобиль имеет систему газораспределения, в которую входят: распределительный вал, привод и механизм газораспределения.
Оцените статью
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Мой мир
xn--21-9kca8ab.xn--p1ai
Поршневые двигатели внутреннего сгорания представляют собой комплекс механизмов и систем, обеспечивающий преобразование в механическую работу части тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива непосредственно в цилиндрах.
Рис. Схема устройства типичного поршневого двигателя внутреннего сгорания:а) продольный вид; б) поперечный вид
Схема типичного поршневого двигателя внутреннего сгорания показана на рисунке. В зависимости от назначения и класса таких двигателей их конструкции имеют различную сложность, но все они состоят из следующих основных деталей: цилиндра 5, крышки цилиндра 1, поршня 4 , шатуна 14, вала 8, маховика 7 и картера 6.
Цилиндр, его крышка, картер и различные вспомогательные корпусные и прочие неподвижные элементы конструкции двигателя прочно скрепляются между собой с помощью резьбовых соединений, а некоторые из них, как картер и цилиндры, в автомобильных двигателях часто отливаются совместно.
Цилиндр 5 с помощью фланца крепится к верхней половине картера 6 и закрывается крышкой 1, называемой головкой цилиндра.
Картер служит основанием для цилиндров, в нем также размещается вал 8 двигателя. Картер автомобильных двигателей изготовляется литым, чаще всего разъемным, состоящим из двух половин, стенки его усиливаются ребрами жесткости. Нижней, не несущей его частью является литой или штампованный поддон 9.
В цилиндр 5 вставлен поршень 4, имеющий форму стакана, с повернутым в сторону головки цилиндра днищем. При движении поршня стенки цилиндра служат для него направляющими. Уплотняется цилиндр поршневыми кольцами 2. В полости цилиндра, заключенной между днищем поршня и крышкой 7, происходят все основные и вспомогательные процессы, связанные с окислением (сжиганием) топлива и преобразованием части выделяющегося при этом тепла в механическую работу.
Перемещение поршня в цилиндре передается на вал 8 с помощью связующего их звена — шатуна 14, имеющего форму профильного стержня с двумя головками. Одна головка, соединяющая его стержень с шейкой 11 колена или кривошипа вала 8, называется большой, или нижней, головкой. Другая головка, через отверстие которой проходит поршневой палец 3, обеспечивающий необходимое шарнирное соединение шатуна с поршнем, называется малой или верхней головкой.
Длина шатуна определяется величиной l, равной расстоянию между осями его верхней и нижней головок. Для каждого цилиндра или группы их на валу 8 имеется отдельное колено, образованное цапфой 11 кривошипа, щеками 10 и опорными шейками 13, поэтому вал двигателя называют коленчатым.
Размер кривошипа (колена) определяется радиусом r, равным расстоянию между осью вращения коленчатого вала и осью цапфы кривошипа.
В двигателях с разъемным картером коленчатый вал вращается в опорных подшипниках 12, расположенных в верхней части картера 6. Эти подшипники и соответствующие им опорные шейки 13 коленчатого вала называют коренными. Цапфу 11 кривошипа, шарнирно связывающую вал 8 с нижней головкой шатуна 14, в двигателях автомобильного типа называют шатунной шейкой.
В судовых и стационарных двигателях цапфу кривошипа называют иногда мотылевой; коренные шейки 13 — рамовыми, а часть корпуса (остова), несущую коренные опоры, — рамой.
На коленчатом валу 8 крепится маховик 7, выполненный в виде литого диска с массивным ободом. Энергия маховика, накапливаемая им при вращении, расходуется на вспомогательные процессы в цилиндре двигателя. В одноцилиндровых двигателях кинетическая энергия маховика обеспечивает вывод кривошипно-шатунного механизма из мертвых (крайних) его положений.
Безразмерной характеристикой кривошипно-шатунного механизма считают отношение радиуса r кривошипа к длине l шатуна. В поршневых двигателях внутреннего сгорания это отношение определяется из условий незадевания шатуна за стенку цилиндра и поршня о коренные подшипники при внешнем крайнем его положении.
В двигателе с кривошипно-шатунным механизмом возвратнопоступательное движение поршня вдоль оси цилиндра вызывает вращательное движение коленчатого вала около своей продольной оси, расположенной перпендикулярно коси цилиндра. И, наоборот, вращение коленчатого вала вызывает соответствующее перемещение поршня в цилиндре.
Для двигателя, схематично изображенного на рисунке, наибольшее перемещение поршня или его ход равен удвоенному радиусу кривошипа:
S = 2r
Следовательно, ход поршня — это расстояние между двумя крайними его положениями в цилиндре, занимаемыми им последовательно при каждом полуобороте вала двигателя (через каждые 180° поворота). Положение поршня, при котором он максимально удален от оси коленчатого вала, условно называется внутренней или верхней мертвой точкой (сокращенно в.м.т.), а положение, при котором поршень находится на минимальном расстоянии от оси вала, называется наружной или нижней мертвой точкой (н.м.т.).
Необходимо отметить, что мертвые точки присущи механизму и соответствуют таким двум положениям кривошипа (или колена), при которых шатун и кривошип вытянуты в одну линию, как это имеет место в рассматриваемом соосном механизме (ось цилиндра в котором пересекается с осью коленчатого вала). В общем случае мертвыми точками называют такие положения, при которых поршень меняет направление своего движения, и скорость его перемещения становится равной нулю.
Ход поршня S и диаметр цилиндра D относятся к главным оценочным параметрам двигателя, определяющим основные его размеры. В поршневых двигателях отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D изменяется примерно в пределах от 0,7 до 2,2. Если двигатель имеет S/D < 1,0, то его называют короткоходным. Современные автомобильные двигатели в основном, строятся короткоходными.
Объем, описываемый поршнем при его перемещении от в.м.т. до н.м.т., называется рабочим объемом цилиндра и обозначается Vh. Сумма рабочих объемов всех цилиндров в многоцилиндровых двигателях называется рабочим объемом, или литражом, двигателя так как рабочий объем чаще всего выражается в литрах.
Объем, образующийся в надпоршневой полости при положении поршня в в.м.т., называется объемом камеры сжатия или объемом камеры сгорания и обозначается Vr. Камеры сгорания двигателей часто имеют сложную геометрическую форму, поэтому действительный объем их определяют экспериментально.
Сумма рабочего объема цилиндра и объема его камеры сжатия называется полным объемом цилиндра. Полный объем цилиндра:
Va = Vh+Vc,
т. е. это объем, образующийся в надпоршневой полости цилиндра, когда поршень находится в н.м.т.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия.
Эта величина показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочего тела, находящегося в цилиндре при перемещении поршня от одного крайнего его положения к другому, т. е. из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. В зависимости от типа и назначения поршневых двигателей степень сжатия для них выбирают в пределах 5—22. Автомобильные двигатели строятся со степенями сжатия 7—9 и выше, если это не ограничивается свойствами топлива или другими факторами, оказывающими неблагоприятное влияние на работу данного типа двигателя. Принятая степень сжатия как оценочный параметр предопределяет экономичность и мощность данного двигателя.
ustroistvo-avtomobilya.ru
На подавляющем большинстве легковых транспортных средств по умолчанию установлен двигатель внутреннего сгорания. Устройство двигателя внутреннего сгорания (ДВС) является довольно сложным даже для хорошего специалиста, что уже говорить об обычном непрофессиональном автолюбителе, для которого ДВС – нечто невероятно сложное для понимания. Однако если Вы приобретаете себе автомобиль, то, так или иначе, беседы о характеристиках автомобильного двигателя избежать не удастся. Рядовой водитель, не являющийся специалистом в этой сфере, может растеряться перед выбором автомобиля в общем или конкретной его версии в частности. Попробуем помочь Вам разобраться хотя бы с основными техническими характеристиками ДВС.
Изучаем ДВС
Начнем изучение двигателя внутреннего сгорания с разбора количества цилиндров. Обычно в двигателе современного автомобиля их может быть от двух до шестнадцати цилиндров. Количество цилиндров уже само по себе является достаточно серьезным показателем. Таким образом, два двигателя с абсолютно одинаковым мощностью и объемом, в конечном итоге, могут существенно отличаться по целому ряду прочих параметров.
Стоит также обратить внимание на расположение цилиндров в двигателе автомобиля. С этим немного проще, потому как существует всего два типа расположения цилиндров в двигателе: рядное, то есть последовательное или же V-образное, то есть двухрядное (в этом случае, на одном коленчатом валу цилиндры расположены с двух сторон). Если в двигателе V-образное расположение цилиндров, то также стоит обратить внимание на угол развала цилиндров, потому что в этом случае он играет крайне важную роль. В частности, слишком большой угол развала существенно снижает центр тяжести, облегчает подачу масла и процесс охлаждения, однако, даже при всех положительных моментах, заметно понижает некоторые динамические характеристики и увеличивает инерционность. Малый же угол развала дает возможность уменьшить инерционность и массу, однако приводит к намного более скорому перегреву автомобильного двигателя.
Также существует радикальная разновидность двигателя с V-образной последовательностью, представляющая собой оппозитный двигатель, угол развала у которого равняется ста восьмидесяти градусам. Однако стоит отметить, что в подобной радикальной разновидности двигателя становятся максимальными не только все его достоинства, но и все его недостатки. Следующая разновидность — это двигатель с W-образный расположением цилиндров, то есть четырёхрядный: два синхронизированных между собой V-образных двигателя, которые включены в общую систему привода.
Существует еще один тип двигателя — рядно-V-образный, однако он является довольно редким, и отличается от всех прочих разновидностей синтезом обоих типов расположения цилиндров в автомобильных двигателях. Таким образом, в рядно-V-образном типе все цилиндры располагаются последовательным образом, однако имеют заметное отклонение по обе стороны двигателя. Эта особенность способствует отличному охлаждению двигателя.
Кроме всего прочего, между двумя основными разновидностями двигателей есть довольно заметные различия в габаритах и массе. Однако важно также иметь в виду, что наименьший уровень вибрации и шума в двигателе обычно достигается, когда в одном ряду имеется именно четное количество цилиндров.
Далее следует рассмотреть объем камер сгорания. Иначе его называют объемом двигателя. Именно от объема камер сгорания двигателя автомобиля практически напрямую зависят абсолютно все прочие характеристики ДВС. В подавляющем большинстве случаев увеличение объема камер сгорания приводит к существенному наращиванию мощностей практически любого автомобиля, а, следственно, и к значительному увеличению расхода топлива на километр пути.
Также водителю стоит обратить внимание на сам материал, из которого сделан двигатель внутреннего сгорания.
Иные характеристики двигателей
Обычно двигатели для легкового автотранспорта изготовляются из трех вариантов материалов: чугун, алюминий (включая его сплавы) и прочие ферросплавы. Алюминий и его сплавы обеспечиваю двигателю автомобиля небольшую массу, однако, показатель прочности у него средний. С ферросплавами все наоборот: они дают двигателю наибольшую прочность, однако масса у этого сплава намного больше. Самый лучший вариант материала для создания двигателя – это сплавы с магнием. Магниевые сплавы гарантируют двигателю наименьшую массу и высокую прочность, однако двигатели из магниевых сплавов стоят на порядок дороже своих аналогов из чугуна, алюминия и прочих ферросплавов.
Тем не менее, все вышеперечисленные характеристики, по большому счету, могут сказать лишь о ресурсах, вибрациях и шумах автомобильного двигателя.
На практике же намного более важными являются выходные характеристики.
К примеру, такие характеристики, как мощность. Мощность чаще всего традиционно измеряется в лошадиных силах, а иногда в киловаттах (кВт). Именно мощность двигателя напрямую оказывает влияние на время, требующееся для разгона и на скорость любого автомобиля.
Крутящий момент, то есть максимальное тяговое усилие, которое может создаваться автомобильным двигателем. Крутящий момент всегда измеряется в Ньютон-метрах (Н•м). Этот показатель косвенным образом влияет на разгон и скорость машины, а прямым — на, так называемую, «эластичность» ДВС, то есть на способность автомобиля ускоряться даже при низких оборотах.
Стоит также обратить внимание на обмин, то есть на максимально возможное число оборотов коленвала за шестьдесят секунд без потерь ресурсной прочности. Таким образом, чем больше обмин, тем более динамичный характер у предоставленного автомобиля.
Однако расходные характеристики автомобильного двигателя также очень важны.
Например, расход топлива, который обычно измеряется в литрах на сотню километров. Кстати, расход топлива в загородном, городском или смешанном вариантах может существенно различаться.
Также важен тип, потребляемого машиной топлива, то есть марка потребляемого топлива. В практически всех современных легковых автомобилях возможно использование практически любых марок топлива. Однако, несмотря на это, автолюбителю стоит помнить, что при понижении октанового числа снижается мощность и ресурсная прочность, а при чрезмерном повышении октанового числа мощность в разы повышается, однако из-за этого страдает ресурсная прочность двигателя. Также было доказано, что при сильном увеличении октанового числа также увеличивается и теплоотдача, что может, в конечном итоге, привести к слишком раннему перегреву автомобильного двигателя. Марок топлива достаточно много: ДТ, А-76, ДТ Евро, А-92, ДТ Супер, А-95Евро, АИ-98 и прочие.
Еще одна немаловажная характеристика — расход масла. Он обычно измеряется в литрах, но не на сотню километров, а на тысячу. Максимальный показатель расхода масла для машины в хорошем состоянии — 1л1000км.
Также обратите внимание на марку потребляемого масла, которая обычно обозначается таким образом — ххWхх. Первое число указывает на густоту, потребляемого масла, а второе — на его вязкость. К примеру — масло марки 0W40 и масло марки 5W40 – это синтетические масла, 15W40 и 20W40 – являются минеральными, а масло марки 10W40 — будет полусинтетическим, и так далее… Отметим, что более вязкие и густые масла благотворно влияют на надежность и прочность автомобильного двигателя, в то время как менее вязкие и густые — улучшают выходные динамические характеристики.
Запомните! Масла типа 95W100 или 70W90 являются трансмиссионными, а значит, их ни при каких условиях нельзя использовать в двигателе внутреннего сгорания. В случае если трансмиссионное масло будет использовано в ДВС – в конечном итоге, использование этих масел приведет к его неисправности!
Следующий показатель — ресурсная прочность. Это показатель влияет на то, насколько часто в будущем двигателю будет требоваться техническое обслуживание. Обычно этот показатель варьируется в пределах 5 000—30 000 километров пробега. С помощью предельного пробега можно приблизительно определить полный срок службы двигателя. Кстати, после гарантийного пробега действие гарантийных обязательств прекращается.
Мы уже перечислили и рассмотрели практически все основные потребительские характеристики.
Однако существует еще целый широкий ряд намного более сложных характеристик, таких как тип топливной системы (дизельные или бензиновые двигатели), тип бензиновой системы впуска (в современных автомобилях обычно используется электронная система впрыска топлива) и прочее.
Если говорить о типе топливной системы, то бензиновые обычно мощнее дизельных двигателей, однако потребляют больше топлива и у них меньший крутящий момент.
Тип бензиновой системы впуска влияет на КПД двигателя. Электронная система инжекции (впрыскивания) топлива, которая сегодня используется на большинстве автомобилей, помогает достигнуть наилучшего показателя КПД. Однако у более старых машин система впуска топлива карбюраторная. Карбюратор не может распылять топливо в камере сгорания. Вместо этого он впрыскивает в камеру сгорания струю. Из-за этого понижается КПД и увеличивается расход бензина, к тому же, менее удобным становится управление. Обычно на автомобиль устанавливается только один карбюратор. Исключение – многокарбюраторные двигатели спортивных и тюнинговых моделей авто.
Бензиновая система впрыска может быть с одноточечным или многоточечным впрыском. Впрочем, одноточечная система бензинового впрыска на сегодняшний день уже практически перестала использоваться по причине того, что падение мощности в этой системе стало существенно превышать снижение расхода топлива. Многоточечная система способна осуществлять прямой распределенный впрыск, что гарантирует неприхотливость и стабильную работу двигателя в любых режимах. К тому же, доказано, что непосредственный (прямой) впрыск, снижает расход топлива, а также повышает мощность и ресурсную прочность. Однако в этом случае Вы можете заплатить больше, так как для данной системы необходимо высококачественное топливо. К тому же наблюдается некоторая нестабильность работы при холодном старте и на малых оборотах.
Практически все недостатки и первой, и второй системы компенсируются двойным (комбинированным) впрыском. Его суть заключается в раздельном применении обеих систем, то есть при изменении условий работы «разумная» электроника «выбирает» более подходящую.
Дизельная система впрыска построена совершенно по иному принципу. Несмотря на то, что дизельный двигатель значительно проще бензинового, его система впрыска, наоборот, сложнее, чем бензиновая:
Наиболее простой вариант системы дизельного впрыска – ТНВД — обладает не слишком высокими достоинствами. В системе ТНВД форсунки впрыска, дополнительно выполняют еще и функцию насосов, занимающихся подачей топлива непосредственно в камеру сгорания. Это негативно влияет на стабильность работы двигателя, даже несмотря на улучшенные характеристики.
Из-за этого сегодня намного большей популярностью пользуется комбинация ТНВД и насос-форсунок. На сегодняшний день эта система, считается лучшей, потому как она способна обеспечивать высокие характеристики мощности при довольно низком расходе топлива.
Однако есть и усовершенствованная версия предыдущей системы— аккумуляторно-возвратная рампа Common Rail нового поколения, в которой сжатие происходит путем накопления бензина. Излишки бензина возвращаются обратно в систему ТНВД, что существенно уменьшает расход топлива и насосные мощностные потери.
Сами форсунки впрыска бывают пьезотронными или механическими. Несмотря на то, что они практически не оказывают никакого влияния на характеристики двигателя внутреннего сгорания, следует отметить факт того, что форсунки пьезотронные более легкие в настройке, и, к тому же, обеспечивают более плавный рабочий цикл.
Существует немалое количество и других занимательных особенностей двигателей внутреннего сгорания, однако они влияют на его характеристики уже в намного меньшей степени.
autoremka.ru
Большая часть автомобилей имеют поршневой двигатель внутреннего сгорания. Его устройство весьма сложное, даже для профессионала.
При покупке автомобиля в первую очередь смотрят на характеристики двигателя. Эта статья, поможет разобраться Вам в основных параметрах двигателя.
Количество цилиндров. Современные автомобили имеют до 16 цилиндров. Это очень много. Но дело в том, что поршневые двигатели внутреннего сгорания с одинаковой мощностью и объемом, могут существенно отличаться по иным параметрам.
Цилиндры могут располагаться двумя типами: рядным (последовательным) и V-образным (двухрядным).
При большом угле развала существенно уменьшаются динамические характеристики, но при этом повышается инерционность. При малом угле развала снижается инерционность и вес, но это приводит к быстрому перегреву.
Есть ещё и радикальный оппозитный двигатель имеющий угол развала в 180 градусов. В таком двигателе все недостатки и преимущества максимальны.
Рассмотрим преимущества такого мотора. Этот двигатель легко встраивается в самый низ моторного отсека, что позволяет снизить центр масс и вследствие чего, повышается устойчивость автомобиля и его управляемость, что не мало важно.
На оппозитные поршневые двигатели внутреннего сгорания вибрационная нагрузка снижена и они полностью сбалансированы. Также они небольшой длины, чем однорядные двигатели. Есть и недостатки — сама ширина моторного отсека автомобиля увеличена. Оппозитный двигатель устанавливается на автомобили марок Porsche, а также Subaru.
На данный момент, W-образный двигатель, который выпускает Фольксваген, включает в себе две поршневые группы от двигателей типа VR, которые находятся под углом 72° и за счёт этого, и получается двигатель с четырьмя рядами цилиндров.
Сейчас делают W-образные двигатели с 16, 12 и 8 цилиндрами.
Двигатель W8 — четырёхрядный по два цилиндра в каждом ряду. В нём есть два балансирных вала, которые вращаются быстрее коленчатого в два раза, они нужны, чтобы уравновесить силы инерции. Этот мотор имеет место быть на автомобиле — VW Passat W8.
Двигатель W12 — четырёхрядный, но уже по три цилиндра в каждом ряду. Он встречается на автомобилях VW Phaeton W12 и Audi A8 W12.
Двигатель W16 — четырёхрядный, по четыре цилиндра в каждом ряду, он стоит только на автомобиле Bugatti Veyron 16.4. Этот двигатель мощностью 1000 л.с. и в нём сильное влияние инерционных моментов отрицательно действующих на шатуны, уменьшили за счёт увеличения угла развала до 90° , и при этом снизили скорость поршня до 17,2 м/с. Правда размеры двигателя от этого увеличились: его длина равна 710, ширина 767 мм.
И наиболее редкий тип двигателя – это рядно-V-образный ( также называемый — VR , смотрите на самом верхнем рисунке справа), который представляет из себя сочетание двух разновидностей. У двигателей VR маленький развал между рядами цилиндров, всего 15 градусов, что и позволило использовать на них одну общую головку.
Объем двигателя. От этого параметра поршневого двигателя внутреннего сгорания зависят практически все остальные характеристики двигателя. В случае увеличения объема двигателя, происходит увеличение мощности, и как следствие увеличивается расход топлива.
Материал двигателя. Двигатели, обычно делаются из трёх видов материала: алюминия или его сплавов, чугуна и других ферросплавов, либо магниевых сплавов. От этих параметров на практике зависит лишь ресурсы и шум двигателя.
Крутящий момент. Он создается двигателем при максимальном тяговом усилие. Единица измерения – ньют-метры (нм). Крутящий момент на прямую влияет на “эластичность двигателя ” (способность к разгону на низких оборотах).
Мощность. Единица измерения – лошадиные силы (л.с.) От неё зависит время разгона и скорость авто.Максимальные обороты коленчатого вала (об/мин). Указывают на число оборотов которое способен выдерживать двигатель без потери прочности ресурсов. Большое количество оборотов указывает резкость и динамичность в характере автомобиля.
Масло. Его расход измеряется в литра на тысячу километров. Марка масла обозначается xxWxx, где первое число обозначает густоту, второе вязкость. Масла с высокой густотой и вязкостью существенно повышают надёжность и прочность двигателя, а масла с небольшой густотой дают хорошие динамические характеристики.
Топливо. Его расход измеряется в литрах на сто километров. В современных автомобилях можно использовать практически любую марку бензина, но стоит помнить, что низкое октановое число влияет на падение прочности и мощности, а октановое число выше нормы снижает ресурс, но повышает мощность.
Загрузка... avto-i-avto.ru
Автомобильные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) обладают множеством показателей – мощность, крутящий момент, расход топлива, выброс вредных веществ и т. д., которые во многом зависят от их конструктивных параметров.
Типы двигателей
Двигатель — устройство, преобразующее энергию (например, сгорания топлива) в механическую работу. Практически все автомобильные двигатели работают по циклу, состоящему из четырех тактов: впуск воздуха или его смеси с топливом; сжатие рабочей смеси, рабочий ход при сгорании рабочей смеси; выпуск отработавших газов.
Наибольшее распространение в автомобилях получили поршневые двигатели — бензиновые и дизели.
Бензиновые двигатели имеют принудительное зажигание топливо-воздушной смеси искровыми свечами. Различаются по типу системы питания: в карбюраторных смешение бензина с воздухом начинается в карбюраторе и продолжается во впускном трубопроводе. В настоящее время выпуск таких двигателей снижается из-за низкой экономичности и несоответствия современным экологическим нормам; в впрысковых двигателях топливо может подаваться одним инжектором (форсункой) в общий впускной трубопровод (центральный, моновпрыск) или несколькими инжекторами перед впускными клапанами каждого цилиндра (распределенный впрыск). В них возможно некоторое увеличение максимальной мощности и снижение расхода бензина и токсичности отработавших газов за счет более точной дозировки топлива электронной системой управления двигателем; двигатели с непосредственным впрыскиванием бензина в камеру сгорания, который подается в цилиндр несколькими порциями, что оптимизирует процесс сгорания, позволяет двигателю работать на обедненных смесях, соответственно уменьшается расход топлива и выброс вредных веществ.
Дизели — двигатели, в которых воспламенение смеси топлива с воздухом происходит от повышения ее температуры при сжатии. По сравнению с бензиновыми эти двигатели обладают лучшей экономичностью (на 15-20%) благодаря большей (в два и более раз) степени сжатия (см. ниже), улучшающей процессы горения топливо-воздушной смеси. Достоинством дизелей является отсутствие дроссельной заслонки, которая создает сопротивление движению воздуха на впуске и увеличивает расход топлива. Максимальный крутящий момент (см. ниже) дизели развивают на меньшей частоте вращения коленчатого вала (в обиходе — "тяговиты на низах").
Дизели устаревших конструкций обладали по сравнению с бензиновыми двигателями и рядом недостатков: большей массой и стоимостью при одинаковой мощности из-за высокой степени сжатия (в 1,5-2 раза больше), увеличивавшей давление в цилиндрах и нагрузки на детали, что заставляло изготавливать более прочные элементы двигателя, увеличивая их габариты и вес; большей шумностью из-за особенностей процесса горения топлива в цилиндрах; меньшими максимальными оборотами коленвала из-за более высокой массы деталей, вызывавшей большие инерционные нагрузки. По этой же причине дизели, как правило, менее приемисты — медленнее набирают обороты.
Роторно-поршневой двигатель (Ванкеля) — в нем ротор-поршень совершает не возвратно-поступательное движение, как в бензиновых двигателях и дизелях, а вращается по определенной траектории. Благодаря этому он обладает хорошей приемистостью — быстро набирает обороты, обеспечивая автомобилю хорошую динамику разгона. Из-за конструктивных особенностей степень сжатия ограничена, поэтому работает только на бензине и обладает худшей экономичностью из-за формы камеры сгорания. Раньше его недостатком был меньший ресурс, а теперь и невысокие экологические показатели, которым сейчас уделяется большое внимание.
Гибридная силовая установка представляет собой комбинацию поршневого двигателя (как правило, дизеля), электродвигателя, генератора и тяговых (тяговая аккумуляторная батарея, в отличие от стартерной, рассчитана на разряд большими токами (50-100 А) в течение 30-60 минут) аккумуляторных батарей. Работа этой установки происходит в различных режимах в зависимости от характера движения автомобиля. При интенсивном разгоне вместе работают поршневой и электрический двигатели. Во время торможения двигателем за счет энергии замедления генератор заряжает аккумуляторные батареи. При движении в городском цикле может работать только электродвигатель. Все это позволяет, сохраняя (или даже улучшая) динамику разгона, значительно повысить экономичность и снизить выброс вредных веществ.
Компоновка поршневых двигателей
Значительное разнообразие компоновок поршневых двигателей связано с их размещением в автомобиле и необходимостью уместить определенное количество цилиндров в ограниченном объеме моторного отсека.
Рядный двигатель (рис. 1, а) — компоновка, при которой все цилиндры находятся в одной плоскости. Применяется для небольшого количества цилиндров (2, 3, 4, 5 и 6). Рядный шестицилиндровый двигатель легче всего поддается уравновешиванию (снижению вибраций), но обладает значительной длиной.
V-образный двигатель (рис. 1, б) — цилиндры у него расположены в двух плоскостях, как бы образуя латинскую букву V. Угол между этими плоскостями называют углом развала. Наиболее часто такое размещение цилиндров применяется для шести- и восьмицилиндровых двигателей и обозначается V6 и V8 соответственно. Такая компоновка позволяет уменьшить длину двигателя, но увеличивает его ширину.
Оппозитный двигатель (рис. 1, в) имеет угол развала 180°, благодаря этому у него высота агрегата наименьшая среди всех компоновок.
VR-двигатель (рис. 1, г) обладает небольшим углом развала (порядка 15°), что позволяет уменьшить как продольный, так и поперечный размеры агрегата.
W-двигатель имеет два варианта компоновки — три ряда цилиндров с большим углом развала (рис. 1, д) или как бы две VR-компоновки (рис. 1, е). Обеспечивает хорошую компактность даже при большом количестве цилиндров. В настоящее время серийно выпускают W8 и W12.
Конструктивные параметры двигателей
Любой двигатель характеризуется следующими конструктивно заданными параметрами, практически неизменными в процессе эксплуатации автомобиля.
Объем камеры сгорания (рис. 2) — объем полости цилиндра и углубления в головке над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке — крайнем положении на наибольшем удалении от коленвала.
Рабочий объем цилиндра — пространство, которое освобождает поршень при движении от верхней до нижней мертвой точки. Последняя является крайним положением поршня на наименьшем удалении от коленвала.
Полный объем цилиндра — равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.
Рабочий объем двигателя (литраж) складывается из рабочих объемов всех цилиндров.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Этот параметр показывает, во сколько раз уменьшается полный объем при перемещении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю. Для бензиновых двигателей определяет октановое число применяемого топлива.
Показатели двигателей
Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.
Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.
Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).
Крутящий момент увеличивается с ростом: рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом; давления горящих газов в цилиндрах , которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется "стуком поршневых пальцев") или ростом нагрузок в дизелях.
Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.
Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент). Двигатели большей мощности производители получают увеличением: рабочего объема , что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей; оборотов коленчатого вала , число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов; давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.
Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.
Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.
Характеристики двигателей
При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п.
Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.
Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.
Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.
Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.
Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе.
Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.
Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.
Пунктирной линией на графике показаны более оптимальные характеристики двигателя.
www.opelclub.ru
Основными параметрами двигателей внутреннего сгорания, характеризующими их работу, является мощность Л д, крутящий момент УИд и угловая скорость Шд. Связь между этими параметрами представлена на рис. 1, из которого видно, что изменение крутящего момента от нуля до номинала соответствует изменению скорости вращения на 8—12% у дизелей и на 20% у карбюраторных двигателей. Двигатели внутреннего сгорания способны развивать крутящие моменты, превышающие номинальное значение. Однако при этом их угловая скорость резко падает. Перегрузочная способность двигателей внутреннего сгорания характеризуется коэффициентом приспо- [c.12]
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ [c.35]В технике очень часто приходится иметь дело с газообразными веществами, представляющими механическую смесь отдельных газов, например, доменный и светильный газ, отходящие газы из котельных установок, двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей и других тепловых установок. Воздух также представляет собой газовую смесь, состоящую из азота, кислорода, углекислого газа, водяных паров и одноатомных газов. Поэтому для решения практических задач необходимо уметь определять основные параметры газовой смеси газовую постоянную, среднюю молекулярную массу, парциальные давления и др. [c.30]
При исследовании идеальных термодинамических циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания обычно определяют количество подведенной и отведенной теплоты, основные параметры состояния рабочего тела в типичных точках цикла, причем температуры в промежуточных точках вычисляют как функции начальной температуры газа вычисляют термический к. п. д, цикла по основным характеристикам и производят анализ термического к. п. д. [c.260]
Задача 7.16. При расчете потокораспределителя в системе охлаждения автотракторного двигателя внутреннего сгорания жидкостный тракт заменяется сложной эквивалентной гидравлической сетью. Число участков для двигателей семейства ЗИЛ колеблется от 20 до 800. На рисунке представлена модельная сеть гидравлической системы охлаж-, дения двигателя внутреннего сгорания, состоящая из 13 участков. Основные геометрические параметры приведены в таблице [c.161]
Основными рабочими телами современной энергетики являются водяной пар и воздух. Вода и водяной пар используются в ТЭС и АЭС, воздух — в газотурбинных установках (ГТУ) и двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Воздух при тех параметрах, которые имеют место в ГТУ и ДВС, можно считать идеальным газом воду и водяной пар, очевидно, считать идеальным газом нельзя. Поэтому методика расчета термодинамических свойств воздуха и водяного пара различна. [c.243]
При использовании метода аналогичности могут быть приняты другие произвольно выбранные условия определения масштабов уравнение (4) тогда будет иметь иную форму при том же числе критериев аналогичности. Полученная форма уравнения (4) предпочтительна в связи с тем, что она может быть использована и при Гд = 0. Случай 0, возможный для некоторых видов двигателей, практического значения не имеет, так как такие машины обычно снабжают регуляторами частоты вращения. Это относится в основном к машинам с приводом от двигателей внутреннего сгорания или газовых турбин. Величины Гд и здесь определяются параметрами регулятора, так как их значения для этих двигателей малы и могут не учитываться. [c.40]
Виды сил, возбуждающих колебания. В двигателе внутреннего сгорания имеются две основные силы, возбуждающие колебания — сила, обусловленная сгоранием газовой смеси в цилиндре, и сила механического происхождения. Изменением первой силы, скажем, во времени можно воздействовать на уровень общего шума работающего двигателя. Однако такое изменение повлияет также на мощность двигателя, его выхлоп и экономичность, поэтому все изменения здесь можно осуществлять в определенных пределах. Механические силы порождаются работой поршней, и для их уменьшения можно варьировать различные параметры, такие, как масса поршня, объем камеры сгорания цилиндра двигателя и смещения поршня, а также меняя динамические взаимодействия поршня и цилиндра. [c.372]
Ручные перфораторы применяют, главным образом, для образования отверстий в различных материалах. Некоторые модели могут работать в режимах молотка и сверлильной машины. Перфораторы являются импульсно-силовыми машинами со сложным движением рабочего органа - бура, для чего в трансмиссии перфоратора имеются ударный и вращательный механизмы, иногда конструктивно совмещенные. Основными параметрами перфораторов являются энергия и частота ударов. По назначению различают перфораторы для образования неглубоких отверстий (300. .. 500 мм) в материалах с прочностью 40. .. 50 МПа и глубоких отверстий (2000. .. 4000 мм и более) в материалах практически любой прочности (200 МПа и более). По типу привода перфораторы подразделяют на машины с электрическим (электромеханическим и электромагнитным), пневматическим приводом и от двигателей внутреннего сгорания. [c.343]
Сопряжение генератора и приводного двигателя СЧ осуществляется таким образом, что дифференциальное уравнение этого каскада преобразования энергии без учета свойств первичного источника энергии и замыкающего звена цепи можно рассматривать как линейное. Это справедливо в пределах основного рабочего диапазона изменения координат и Qi( ) названных электрических машин. Поэтому в (7-9) оператор B iip) и коэффициент Ад1 характеризуют свойства не только ПД силовой части, но и электрического генератора как сети ограниченной мощности. Заметим, что все параметры рассматриваемого промежуточного каскада цепи преобразователей энергии характеризуют процессы, происходящие в системе генератор — приводной двигатель, без учета свойств двигателя внутреннего сгорания и силовой части СП. Так же, как и для силовой части СП, (7-9) отвечает неизменяемой части каскада, т. е. не учитывает изменения его динамических характеристик при добавлении обратных связей по напряжению и току генератора для коррекции режима его работы. [c.403]
Ниже приводятся основные понятия и размерные параметры, характеризующие поршневой двигатель внутреннего сгорания. [c.10]
Рассмотренные особенности работы двигателя внутреннего сгорания и определяют основные требования к характеристикам систем зажигания. Особое среди них место занимают требования к стабильности параметров и регулировочных характеристик системы зажигания, так как самое небольшое их изменение немедленно отражается на мощностных показателях двигателя, резко ухудшает его экономичность и увеличивает содержание токсичных продуктов в составе отработавших газов. [c.77]
Доводку надежности и работоспособности основных узлов, а также отработку обслуживающих генератор систем производят аналогично тому, как это имеет место при освоении соответствующих элементов конструкции обычных двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров. Наиболее трудоемким при этом является выбор рациональной конструкции и технологии изготовления поршней и рабочего цилиндра двигателя, детали которых подвержены непосредственному воздействию высоких температур и давлений. В связи с этим при доводке поршневой группы и цилиндра двигателя необходимо иметь достаточно полное представление о рабочих параметрах, определяющих тепловую и динамическую напряженность этих деталей. [c.159]
Динамические расчеты регуляторов двигателей внутреннего сгорания основываются на линейной теории непрерывного регулирования. Эта теория была создана И. А. Вышнеградским [25] и применена им к анализу динамики регулятора прямого действия с вязким трением. А. Стодола [91] и его последователи [118, 127, 116] разработали далее эту теорию применительно к регуляторам непрямого действия. Применению линейной теории к различным схемам регулирования посвящен ряд новых работ отечественных исследователей [48, 19, 57, 36]. Тем не менее, особенности динамики ряда схем, применяемых в современных регуляторах двигателей внутреннего сгорания, остались неосвещенными и четких рекомендаций по выбору основных параметров проектируемых регуляторов в литературе не имеется. [c.6]
Основными параметрами, характеризующими работу центробежного компрессора, являются расход воздуха через компрессор, степень повышения давления и КПД компрессора. Применяемые в настоящее время для наддува двигателей внутреннего сгорания центробежные компрессоры имеют весьма широкий диапазон изменения этих параметров. Так, степень повышения давления меняется от 1,2 в компрессорах с приводом от вала двигателя, используемых в ряде случаев в качестве второй ступени наддува, до 3—3,5 и более в компрессорах форсированных комбинированных двигателей. В одной ступени возможно получение степени повышения давления порядка 10. В настоящее время считают целесообразным ограничивать степень повышения давления в центробежном компрессоре величиной примерно 3,5— 4,0, а при больших ее значениях переходят на двухступенчатый наддув. Окружные скорости рабочего колеса компрессоров современных комбинированных двигателей на периферии превышают 400 м/с, поэтому для обеспечения высокой прочности колеса необходимо применение высококачественных материалов. [c.114]
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]
При использовании параметрических и размерных рядов стремятся соблюдать подобие рабочего процесса, которое, например, для двигателей внутреннего сгорания определяется условиями равенства среднего эффективного давления и равенства средней скорости поршня, что приводит к обоснованному выбору главного параметра (наиболее полного, стабильного в модификациях и независимого от технологии изготовления, применяемых материалов л других факторов) и основных параметров, определяющих эксплуатационные свойства (из их числа выбирают главный параметр). Например, в соответствии с законом подобия главным параметром двигателя может служить диаметр цилиндра или объем камеры сгорания. [c.333]
В условных обозначениях ручных машин буквами обозначен вид привода ИЭ — электрический, ИП — пневматический, ИГ — гидравлический, ИМ -- моторизованный с двигателем внутреннего сгорания. На каждой ручной машине должны быть указаны за-вод-изготовитель или его товарный знак, полный индекс машины, основной параметр машины, год и месяц выпуска, № ГОСТа. Для пневматических машин дополнительно указывают номинальную мощность (Вт) и частоту вращения, для электрических машин — род электрического тока, напряжение (В), силу тока (А), мощность (Вт), режим работы машины, частоту тока (Гц) для машиИ на частоту 200 и 400 Гц. [c.265]
В первом разделе учебного пособия изложены основные законы термодинамики и их приложения к расчету свойств газов и термодинамических процессов. Последовательно рассмотрены первое начало термодинамики, параметры состояния и уравнения состояния газа, теплоемкость газа, второе начало термодинамики. Дан термодинамический анализ теоретического цикла Карно, термодинамических циклов поршневого двигателя внутреннего сгорания и газотурбинного двигателя. [c.2]
В справочнике приводятся данные по наиболее распространенным типам электрических и гидравлических двигателей и двигателей внутреннего сгорания мощностью до 300 л. с. Значительное внимание в справочнике уделено методике вариантного выбора и обоснования кинематических схем привода по наиболее важным технико-экономическим параметрам, а также предварительной компоновке привода на основе обобщенных компоновочных характеристик, которые приводятся в соответствующих разделах справочника для основных алементов передач. [c.5]
Кобальтовыми сплавами наплавляют клапаны двигателей внутреннего сгорания, уплотнительные поверхности паровой арматуры сверхвысоких параметров, матрицы для прессования цветных металлов и сплавов и др. При наплавке необходимо стремиться к минимальному переходу железа из основного металла в наплавленный, иначе свойства последнего резко ухудшаются. Наплавленный металл склонен к образованию холодных и кристаллизационных трещин, поэтому наплавку ведут с предварительным и иногда с сопутствующим подогревом деталей. [c.746]
В данной книге рассматриваются конструкция трактора, теория и расчет тракторных двигателей внутреннего сгорания, основы теории трактора и основы расчета его шасси. По каждому механизму трактора приводятся типовые схемы и наиболее характерные образцы их конструктивного выполнения, дается анализ и рекомендации по использованию. Приводится методика расчета узлов и деталей механизмов, справочные данные по основным параметрам трактора и его механизмов. [c.2]
В большинстве случаев машины северного исполнения делают на базе серийно выпускаемых машин. При этом в модификации машины для районов с холодным климатом, как правило, остаются без изменения кинематические схемы механизмов, основные рабочие параметры и характеристика машины. В то же время такие машины существенно отличаются от обычных машин применением хладостойких низколегированных сталей в металлоконструкциях, узлах и деталях и введением специальных видов термической обработки и технологии изготовления их конструктивным упрочнением ответственных элементов и узлов (ходовой части, рабочего оборудования и др.) использованием базовых машин и всех комплектующих изделий в северном исполнении (резинотехнических, электротехнических и др.) применением специальных сортов топлив, масел, смазок и рабочих жидкостей утепленной кабиной и комфортабельными условиями для работы машиниста оборудованием устройствами, облегчающими пуск двигателей внутреннего сгорания и установкой специальных обогревающих устройств для поддержания рабочей температуры основных узлов машины. [c.454]
В результате взаимодействия термодинамической системы и окружающей среды состояние системы будет изменяться. Применительно к термодинамической системе, представляющей собой газообразное тело, которое в этом случае называется рабочим телом, изменение состояния системы будет в общем случае проявляться в изменении ее температуры, удельного объема и давления. Эти характерные для данной системы (рабочего тела) величины называют основными параметрами ее состояния. Таким образом, результатом взаимодействия рабочего х ла и окружающей среды будет также и изменение параметров состояния рабочего тела, и, следовательно, судить о том, взаимодействует термо динамическая система с окружающей средой или нет, можно по тому, изменяются ли параметры состояния системы или нет. Следует иметь в виду, что в теплотехнике в качестве рабочих тел очень широко применяются газы вследствие присущей им упругости и способности в огромных пределах изменять свой объем. Такими газами, например, в двигателях внутреннего сгорания и газовых турбинах являются продукты сгорания жидкого и газообразного топлива, а в паровых турбинах — водяной пар. [c.17]
Основные параметры s. s W с аккумуляторной батареей с двигателем внутреннего сгорания [c.75]
Ввиду многочисленности связей между синергетикой и другими областями науки и техники можно было бы думать, что синергетика использует большое число совершенно разнородных понятий. Однако это не так. Ситуацию, сложившуюся в действительности, лучше всего пояснить с помощью аналогии. Объяснить, как действует двигатель внутреннего сгорания, совсем не сложно, по крайней мере если говорить об основных принципах. Но для того, чтобы построить двигатель для обычной машины, гоночной машины или современного винтового самолета, требуется все более и более высокая техническая квалификация. Аналогичным образом основные принципы синергетики допускают весьма простое объяснение, но применение их к любой реальной системе требует значительных специальных (математических) познаний. При работе над этой книгой автор ставил перед собой две цели. Во-первых, доступно изложить основные понятия неустойчивость, параметры порядка и принцип [c.16]
Показатели работы двигателя оказывают большое влияние на эксплуатационные характеристики машины или агрегата, составной частью которых он является. Для оценки этих характеристик необходимо знать показатели двигателя на режимах, соответствующих условиям эксплуатации машины. Показатели двигателя могут быть оценены по графикам, представляющим их зависимость от изменения одного из основных параметров, характеризующих режим двигателя внутреннего сгорания (число оборотов вала, нагрузка, давление заряда, поступающего в цилиндр, и т. п.). Такие зависимости называются характеристиками двигателя. [c.272]
Основными параметрами ручных машин являются потребляемая мощность, для электрических машин - напряжение, род, сила и частота тока для пневматических машин - рабочее давление сжатого воздуха. Единой системы индексации ручных машин не существует. Индексы определяют разработчики машин и их изготовители. Наиболее широко используют индексы, состоящие из буквенной и цифровой частей. Первой буквой И обозначают все ручные машины ( механизированный инструмент ), вторая буква обозначает вид привода Э - электрический, Г - гидравлический, П - пневматический, Д - от двигателя внутреннего сгорания. Первая цифра цифровой части индекса обозначает группу машин 1 - сверлильные, 2 - шлифовальные, 3 - резьбозавертывающие, 4 - ударные, 5 - фрезерные, 6 - специальные и универсальные, 7 - многошпиндель-ные, 8 - насадки и головки инструментальные, 9 - вспомогательное оборудование, 10 -резервная группа. Вторая цифра обозначает исполнение машины О - прямая, 1 - угловая, 2 - многоскоростная, 3 - реверсивная. Последними двумя цифрами обозначают номер модели. Буквы после цифр обозначают очередную модернизацию. Например, индекс ИЭ-1202А расшифровывается как ручная электросверлильная многоскоростная машина второй модели, прошедшая первую модернизацию. [c.340]
Временная реализация. Когда в кoлeбaтeльнo 4 процессе, сопровождающей работу агрегатов, например двигателя внутреннего сгорания, необходимо сохранить фазовые соотношения, несущие основную информацию о параметрах технического состояния, достаточно проанализировать временную реализацию процесса. На рис. 5 дана схема распололвременной селекцией (см. раздел 6). В данном случае диагностическими признаками могут служить смещение соответствующего импульса по фазе, а также его амплитуда. [c.401]
Производственно-отопительная котельная — основной источник тепла на предприятиях, которые пov yчaют электроэнергию со стороны или от собственных, станций с двигателями внутреннего сгорания. Тепло отпускается из котельной с паром или нагретой водой. Количество и параметры теплоносителей зависят от вида производства и установленного на предприятии технологического оборудования. В зависимости от количества, вида и параметров теплоносителя выбирают схему и оборудование котельной. В частности, на ряде лесозаготовительных [c.349]Под методической подготовкой испытаний в широком смысла слова понимается разработка планов проведения основных этапов исследовательских работ, отдельных экспериментов или контрольных проверок, разработка рабочих программ, теоретические и конструктивные разработки узловых вопросов испытаний и подготовка к практическому решению их, продуманный выбор приборов, аппаратуры и методов измерений. Успешному проведению испытаний в значительной мере способствует четкое выяснение основной цели выполняемого исследования, правильный выбор и определение критериев для оценки полученных результатов. Любое экспериментальное исследование или этап испытаний СПГГ поз1воляет или даже требует определять большое количество закономерностей, коэффициентов, параметров. При испытаниях СПГГ можно получить разнообразные зависимости, количество которых во много раз больше, чем это встречается при испытаниях обычных двигателей внутреннего сгорания. Для сокращения трудоемкости исследования следует по возможности ограничивать число зависимостей, используемых для решения основной задачи, и сохранять постоянными все второстепенные условия работы или параметры. [c.138]
Оригинальный метод обоснования уравнения второго зако а термодинамики, стличавшийся от метода Клаузиуса. Учебник Окатова, 1871 г. Регенеративны цикл и его теория. Теория истечения газа и пара с выводом формул скорости истечения, секундного расхода, критического отношения давлений, критической скорости и максимального расхода. Учебник Вышнеградского, 1871 г. Политропный процесс. О двигателях внутреннего сгорания и холодильных установках. Учебник Орлова, 1891 г. Здесь в основном говорилось о зависимости теилосмкости газа от температуры и давления. О критическом состоянии вещества, критических параметрах и экспери-ментальпо.м определении критической те.мпературы. Аналитические соотношения, определяющие условия критической точки на критической изотерме. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Критическое замечание о положении Клаузиуса Энтропия Вселенной стремится к максимуму . Диаграмма Т — 5 и приложение ее при исследовании процессов и циклов. Никлы двигателей Отто и Дизеля и вывод формулы их термического к. п. д. Вывод формулы термического [c.210]
В двигателе внутреннего сгорания тепловая наиряисеппостх. основных деталей определяется величиной и характером протекания тепловых потоков. Конструктивная сложность деталей, различие условий охлаждения по поверхности деталей, неоднородность термодинамических параметров рабочего тела по объему камеры сгорания приводят к тому, что условия теплоотдачи по поверхности деталей, ограничивающих внутрицплиидровый объем, [c.231]
Основные параметры рабочего процесса. Коэффициент избытка воздуха а в двигателях внутреннего сгорания имеет большое значение как для полноты сгорания топлива, так и для эффективного использования рабочего объема цилиндра. Для различных типов двигателей на основании опытных данных берут следующие значения коэффициента избытка воздуха для газовых двигателей а = = 1,05- 1,4 для компрессорных двигателей я— 1,5-г-2 для беском-прессорных двигателей а = 1,6-f-2,1 для бензиновых двигателей а = 0,9-ь 1,1. [c.305]
Основные параметры обработки выбираются таким образом, чтобы нагрев матрицы был минимальным, а скорость кристаллизации (охлаждения) - наибольщей. В зависимости от свойств матрицы и легирующих компонентов скорость сканирования луча лазера колеблется в пределах 12... 1270 см/мин, при этом время плавления металла в данной точке не превышает 0,1...1,5 с. Производительность лазерного легирования довольно высокая при обработке, например, рабочих поверхностей клапана двигателя внутреннего сгорания она составляет 2400 деталей в 1 ч. [c.366]
Для привода генератора применяют двигатели внутреннего сгорания или электродвигатели. Агрегат, состоящий из сварочного генератора и приводного двигателя, в качестве которого применен двигатель внутреннего сгорания, называется сварочным. Основные параметры сварочных агрегатов регламентируются стандартом. Агрегат, состоящий из сварочного генератора и приводного двигателя, в качестве которого применен электродвигатеть, называют сварочным преобразователем. Основные параметры сварочных преобразователей регламентируются стандартом. [c.18]
ТУРБИНЫ паровые, ротационные двигатели с непрерывным рабочим процессом. По способу своего действия Т. паровая принадлежит. к классу ротационных двигателей и в отличие от двигателей поршневых (паровых машин и двигателей внутреннего сгорания) характеризуется основным признаком—непрерывностью рабочего процесса. При установившемся рабочем режиме по скорости и нагрузке в каждой определенной точке рабочих органов и полостей Т. все параметры процесса — скорости, статич. и динамич. усилия, давление,, темп-ра и теплосодержание—о с т а ю т с я постоянными по времени весь процесс является процессом непрерывным. Наоборот, в поршневой машине любого типа и назначения рабочий процесс представляет собою процесс периодический с непрестанно меняющимися элементами в каждой определенной, так сказать, координате рабочих органов процесс является пульсирующим, большей или меньшей частоты в зависимости от числа оборотов Всякий периодический процесс сопровождается появлением периодических, иногда меняющихся в весьма широких пределах, сопровождающих его динамич. эффектов. Этот неизбежный спутник всякого процесса поршневого-двигателя в. значительной мере усложняет-конструктивные формы и в конечном итоге-является отрицательным процессовым фактором, с которым особенно приходится считаться в современных быстроходных поршневых двигателях. В отличие от этого принцип непрерывности, характеризующий работу лопаточных двигателей, обладает ценным-, свойством—постоянством и устойчивостью рабочего процесса и отсутствием периодических, возмущающих усилий. Непрерывность процесса позволяет применять высокие скорости как рабочего тела, так и рабочих органов, превышающие во много раз соответственные скорости в поршневых двигателях и позволяю-пдие осуществлять нанвыгоднейшие кинематич. соотношения для получения возможно максимальной тепловой экономичности. В тепловом термодинамич. отношении ноирерывность процесса представляет выгоду в том отношении, что в большей море обеспечивает постоянство тепловых явлений, теплоотдачи, перехода одного вида энергии в другой, а вместе с этим, почти сводя колебания вышеуказанных явлений на-пет, улучшает условия работы машины в целом и позволяет надежнее учитывать влияние отдельных, постоянных для данной машины факторов. В Т. тепловая энергия преобразуется, вначале в промежуточную форму—и энергию кинетическую (истечения), а послед- [c.111]
Размерный ряд учитывает, что в большинстве случаев привод гидромуфт будет осуществляться от асинхронных короткозамкнутых двигателей. 4a T0ta иращения и мощности гидромуфт соответствуют параметрам электродвигателей серий АО и А02. Пользуясь таблицей в работе [3], можно подобрать электродвигатель и регулируемую гидромуфту при заданных мощности и частоте вращения ведущего вала. В случае привода от двигателя внутреннего сгорания может быть использована номограмма основных параметров (см. рис. 14). [c.58]
mash-xxl.info
 |
Основные параметры двигателей Большинство современных авто оснащены двигателями внутреннего сгорания. ДВС представляет собой достаточно сложный механизм, устройство которого способно ввести в замешательство даже профессионалов. Однако, приобретая машину, в обязательном порядке необходимо обратить внимание на характеристики двигателя. Детальное описание некоторых параметров обычно ставит водителя - непрофессионала в тупик. При выборе авто следует разобраться в описаниях главных технических параметров ДВС. Сколько цилиндров? Количество цилиндров современных двигателей от 2 до 16. Показатель является достаточно важным параметром. К примеру, два двигателя одного объема и мощности могут существенно разниться по прочим параметрам. Расположение цилиндров Различают два вида расположения двигателей: двухрядное (V-образное), при котором цилиндры расположены по обеим сторонам коленчатого вала; и последовательное (рядное). Важная роль принадлежит углу развала цилиндров. Чем выше его показатель, тем существенней понижается центр тяжести, что, в свою очередь, облегчает процесс подачи масла и охлаждение; но одновременно понижаются показатели динамичности, увеличивается инерционность. При малом угле развала снижается вес и инерционность, но двигатель нагревается намного быстрее. Радикальную разновидность представляет оппозитный двигатель, угол развала которого составляет 180°. В таком случае позитивные и негативные характеристики достигают максимума. Следующая разновидность – четырехразрядный, W-образный, при котором два синхронизированных V-образных двигателя включены в общую систему привода. Редким видом двигателя является рядно-V-образный, представляющий собой синтез двух указанных разновидностей. Цилиндры располагаются последовательно, однако, отклоняются в разные стороны. Подобное расположение максимально способствует лучшему охлаждению двигателя. В общих чертах, основное различие двух типов двигателя – масса и габариты. Добиться наименьшего уровня вибрации и шума можно лишь при наличии четного количества цилиндров в одном ряду. Объем камер сгорания Другими словами – объём двигателя, который напрямую влияет на прочие характеристики ДВС. Как правило, увеличение объема приводит к повышению мощности авто, а вместе с тем, к увеличению расхода топлива. Материал двигателя Двигатели чаще всего производятся из чугуна и ферросплавов (характеризуются наибольшей прочностью и весом), алюминия и его сплавов (средняя прочность, малый вес), магниевых сплавов (самые дорогие по причине наивысшей прочности при наименьшем весе). Этот параметр влияет на ресурсы, шум и вибрацию двигателя. Наиболее важными параметрами являются следующие выходные характеристики: - мощность. Измеряется в л. с. Или кВт. От показателя мощности зависит время разгона и скорость машины. Крутящий момент – максимальное тяговое усилие, создаваемое двигателем. Измеряют в Н. м. (Ньютон-метрах). Непосредственно влияет на «эластичность» двигателя, то есть его способность ускоряться на малых оборотах, а также оказывает посредственное влияние на разгон и скорость. Максимальное число оборотов коленчатого вала за минуту (об/ мин) Параметр показывает максимально возможное количество оборотов коленвала за минуту, которое допустимо для двигателя без потери ресурсной прочности. При большем числе оборотов авто имеет более динамичный и резкий характер. Основные расходные характеристики: Тип топлива. Указание марки потребляемого бензина/ дизельного топлива. Современные авто позволяют использование практически любой марки топлива, однако, снижение октанового числа приводит к падению ресурсной прочности и мощности, повышение же нормы становится причиной повышения уровня мощности, приводя к снижению ресурса. Помимо указанного, повышение октанового числа приводит к повышению теплоотдачи и может стать причиной быстрого перегрева. Примеры марок: ДТ Супер, ДТ Евро, ДТ, А-95Евро, АИ-98,А-92, А-76. Расход топлива. Измеряется в литрах в расчете на 100 км. Расход в загородной, городском и смешанном типах существенно различается. Тип масла. Привычное обозначение ххWхх. Первый показатель – густота, второй – вязкость. К примеру, синтетические масла - 5W40 и 0W40, полусинтетическое - 10W40, минеральные - 20W40 и 15W40. Высокие показатели вязкости и густоты повышают надежность и прочность двигателя, менее высокие – повышают динамические характеристики. Расход масла. Измеряется в литрах на 1000 км. Максимум 1л/1000км. Такие марки, как 95W100 и 70W90 – трансмиссионные, их ни в коем случае нельзя использовать для двигателя, это обязательно приведет к неисправности последнего. Ресурсная прочность, другими словами, частота технического обслуживания двигателя. Как правило, к осмотру следует прибегать раз на 5 – 30 тыс. км пробега. Предельный пробег позволяет рассчитать приблизительный максимальный срок службы двигателя, после гарантийного пробега гарантийные обязательства прекращаются. Основные потребительские характеристики: Тип топливной системы: дизельные либо бензиновые двигатели. Бензиновые характеризуются большей мощностью, дизельные - большим крутящим моментом и низким расходом. Тип бензиновой системы впуска. Современные авто оснащены электронной системой инжекции, позволяющей добиться максимального КПД. Большая часть машин с пробегом имеет карбюраторную систему впрыска. В отличие от инжектора, карбюратор не распыляет, а вбрасывает струю топлива в камеру сгорания, понижает КПД и усложняет управление. На обычные авто устанавливают один карбюратор, многокарбюраторные двигатели устанавливаются на спортивные и тюнинговые модели. Тип бензиновой системы впрыска: многоточечный/ одноточечный впрыск. Одноточечная система представляется устаревшей и мало используется сегодня, так как падение мощности многократно превышает снижение топливного расхода. Многоточечный способ обеспечивает прямой и распределённый впрыск. Указанная система позволяет создавать в камере сгорания равномерную смесь, обеспечивая неприхотливость и стабильность работы в любой из режимов. Непосредственный (прямой) впрыск, несмотря на то, что звучит это парадоксально, увеличивает мощность, ресурсную прочность, существенно снижает топливный расход. Однако в таком случае многократно возрастает стоимость топлива, повышаются требования к его качеству, фиксируется нестабильность работы при холодном старте и на малых оборотах. Наличие двойного (комбинированного) впрыска позволяет решить проблемы обеих систем. Принцип использования данной системы основывается на раздельном применении обеих систем: электроника сама выбирает оптимально соответствующую режиму работы. Дизельная система впрыска Несмотря на то, что бензиновый двигатель сложнее дизельного, система впрыска построена сложнее, по иному принципу: ТНВД представляет собой простейшую систему впрыска, достоинства которой невысоки. Система насос-форсунок. Форсунка одновременно выполняет функции насоса, который осуществляет подачу топлива в камеру сгорания. Характеристики выше, однако, до стабильности работы двигателя далеко. Указанные системы крайне редко используются по отдельности. Комбинация ТНВД/ насос- форсунок – топливная рампа давления CommonRail высокого давления. ТНВД осуществляет топливную подачу в рампу, в которой оно компрессируется и впрыскивается в камеру сгорания под высокими давлениями. Оптимальная система на сегодняшний день, обеспечивающая низкий расход топлива и высокие характеристики мощности. Аккумуляторно-возвратная рампа – модернизация предыдущей рампы CommonRail. Сжатие осуществляется при помощи накопления топлива, излишки из рампы звращаются в ТНВД, что уменьшает расход топлива и насосные потери мощностных характеристик. Форсунки впрыска: пьезотронные/механические. На характеристики двигателя не влияют, однако, пьезотронные обеспечивают плавный рабочий цикл, их легче настраивать. Количество клапанов на впуске/ выпуске колеблется от 2 до 5. Чем больше их число, тем выше мощность, работа осуществляется более плавно, однако, при этом фиксируется расход топлива. Компрессор. Основная функция – сжатие впускной смеси. Двигатели с компрессией бывают компрессорные, имеющие механический компрессор, и турбонаддувные, которые различаются типом привода. Механический компрессор приводится в действие от коленвала двигателя, что становится причиной потерь в мощности, увеличения расхода топлива.Турбонаддувоснащен крыльчаткой турбины, раскручивающейся от давления выхлопных газов. Последний вариант представляется более надежным, не дает потерь, однако, увеличение крутящего момента, особенно на малых оборотах, существенно меньше. В некоторых случаях двигатель оснащают несколькими компрессорами, устанавливаемыми последовательно (для улучшения стабильности работы) или параллельно (для повышения основных характеристик в пиковых режимах), Атмосферные двигатели не имеют компрессора. Система газораспределения – механизм, выполняющий функцию распределения газа, привод и распределительные валы. Количество распределительных валов может быть разным, но, наиболее распространено установление 1 на каждые 8 клапанов. Привод системы – ремень/ цепь. Цепь представляется более надежной, но стоит дороже и издает специфический шум – металлический лязг. Механизм газораспределения: статический - представляет собой простейший механизм; динамический – позволяет изменять высоту подъема клапанов, изменять фазы газораспределения. Благодаря изменению высоты подъема клапанов можно быстро осуществлять переключение между двумя режимами движения – к примеру, скоростным и экономичным. В свою очередь, смена фаз газораспределения помогает добиться ровной работы всего диапазона рабочих оборотов коленвала. Существует ряд прочих особенностей двигателя, однако, они не указывают существенного влияния на его характеристики. Источник статьи: ПроАвтоМир |
|
www.seoslk.narod.ru
