Принцип дії і осн.поняття ,повязані з роботою поршневих двигунів.

Згоряння в бензиновому двигуні.

Робоча суміш запалюється іскровим розрядом у точці 3 з випередженням φ. Запалювання робочої суміші не дає раптового різкого підвищення тиску в циліндрі. У період від моменту запалювання до моменту видимого підвищення тиску (точка п ) формується осередок полум'я. Цей період (І) називається індукційним, або фазою прихованого горіння. У точці п починається фаза видимого горіння (період ІІ), яка характеризується інтенсивним підвищенням тиску. Поверхня осередка полум'я, що називається фронтом полум'я, поширюється тепер з наростаючою швидкістю, підтискуючи незгорілу частину робочої суміші. В результаті теплопередачі, випромінювання і дифузії газів суміш підігрівається і прискорено підготовляється до згоряння. Догоряння робочої суміші відбувається в процесі розширення, коли тиск у циліндрі зменшується внаслідок швидкого збільшення об'єму.

Згоряння в дизелі.

Процес згоряння в дизелі ділять на три фази.Перша фаза — від моменту початку впорскування палива в циліндр (точка 1) до моменту закінчення порівняно повільного підвищення тиску, характерного для процесу стиску (точка 2), — називається фазою затримки самозаймання (період І).Друга фаза характерна бурхливим виділенням теплоти та інтенсивним наростанням тиску газів (період ІІ). Ця фаза починається з моменту спалахнення палива, вже поданого в камеру згоряння (точка 2) і триває до моменту початку спалахнення палива безпосередньо на виході з форсунки (точка 3). Третя фаза - фаза поступового згоряння - обмежується точками 3 і 4. Все паливо, що надійшло в циліндр до початку третьої фази, встигає згоріти. Протягом третьої фази згоряє тільки те паливо, яке подається в циліндр у даний момент. Точка 4 характерна завершенням горіння палива і початком різкого зниження тиску. Впорскування палива закінчується трохи раніше від точки 4.

12. Охарактеризуйте параметри процесів розширення і випуску

Процес розширення

Процес розширення протікає під час руху поршня до Н. М. Т. (лінія z - 4). Не дивлячись на завершальне підведення теплоти внаслідок догоряння робочої суміші, тиск газів за рахунок вивільнення поршнем об'єму циліндра безперервно зменшується. Одночасно з цим під час руху поршня до Н. М. Т. гази контактують все з більшою поверхнею циліндра, тому процесу розширення притаманні безперервні зміни об'єму і тиску, а також інтенсивний теплообмін через стінки циліндра і камери згоряння.

Процес розширення, як і процес стиску, є політропічним із змінним показником політропи.

 

Тиск р_b знаходять з умови, що точки z і b лежать на одній політропі і зв'язані загальним рівнянням:

 

Для бензинових двигунів і

Для дизелів це виходить

для бензинових двигунів

а для дизелів

I zUvOT8nMS7dVCg1x07VQUiguScxLSczJz0u1VapMLVayt+PlAgAAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAh AAqJ7HzEAAAA2wAAAA8AAABkcnMvZG93bnJldi54bWxEj0FrwkAUhO8F/8PyBC+lbipY0+gqVhGE noxS6O2RfSbB7Nuwu5rYX98VCj0OM/MNs1j1phE3cr62rOB1nIAgLqyuuVRwOu5eUhA+IGtsLJOC O3lYLQdPC8y07fhAtzyUIkLYZ6igCqHNpPRFRQb92LbE0TtbZzBE6UqpHXYRbho5SZI3abDmuFBh S5uKikt+NQq27ddPMv1+92mO9Nx06efu9OGUGg379RxEoD78h//ae61gMoPHl/gD5PIXAAD//wMA UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAASrOV4AAQAA5gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5 cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEACMMYpNQAAACTAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAxAQAAX3Jl bHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJz L3BpY3R1cmV4bWwueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAAqJ7HzEAAAA2wAAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAA nwIAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPcAAACQAwAAAAA= ">

 

 

Процес випуску

Процес випуску складається з двох послідовних фаз: перша — від моменту відкриття випускного клапана (точка 4) до моменту приходу поршня у Н. М. Т. (випередження відкриття випускного клапана становить 35...60°); друга — від положення поршня у Н. М. Т. до моменту закриття випускного клапана (точка 5). У першій фазі, коли залишковий тиск у циліндрі становить 0,4...0,5 МПа і температура 1000...1200 К, гази з швидкістю 500...600 м/с видаляються з циліндра під впливом перепаду тисків. Протягом першої фази процесу випуску з циліндра виходить до 60% відпрацьованих газів. У другій фазі видалення газів з циліндра уповільнюється до швидкості 60... 100 м/с і відбувається внаслідок перепаду тиску газів, що залишився і підтримується поршнем, який рухається до В. М. Т. Масова частка відпрацьованих газів у свіжозасмоктаному заряді оцінюється коефіцієнтом залишкових газів, який являє собою відношення маси залишкових газів до маси свіжозасмоктаного заряду:

13.Охарактеризуйте основні оціночні параметри двигун (середній індикаторний та середній ефективний тиски, індикаторна та ефективна потуж­ність, індикаторний, ефективний та механічний к. к. д., питомі індикаторна та ефективна витрати палива).

- ефективна потужність

Потужність, яка знімається з колінчастого вала двигуна і називається ефективною, являє собою різницю між індикаторною потужністю і потужністю механічних витрат:

- середній ефективний тиск

Середній ефективний тиск р_е — це частина середнього індикаторного тиску, яка забезпечує одержання ефективної потужності двигуна:

- механічний к. к. д. двигуна

- ефективний к. к. д.двигуна

- питома ефективна витрата палива

Середній ефективний тиск р_е — це частина середнього індикаторного тиску, яка забезпечує одержання ефективної потужності двигуна:

Питома індикаторна витрата палива - маса палива, що витрачається двигуном за одиницю часу, віднесена до його індикаторної потужності.

Питома ефективна витрата палива -маса палива, що витрачається двигуном за одиницю часу, віднесена до його ефективної потужності:

14.Проаналізуйте мету і основні етапи теплового розрахунку двигуна внутрішнього згоряння.

15.Економічні та механічні показники роботи двигуна.

Механічні показники двигуна

Середній ефективний тиск автомобільних двигунів р _е визначається за формулою:

р _е = р_і – р _м,

де р _м – середній тиск механічних втрат. Визначається за емпіричними формулами залежно від типу двигуна, кількості циліндрів, середньої швидкості поршня V _п..с.

16. Проаналізуйте вихідні дані і методику розрахунку основних розмірів двигуна.

Для розрахунку розмірів двигуна потрібно знати:

Робочий об’єм (літраж) двигуна; Робочий об’єм одного циліндра; Об’єм камери згоряння; Повний об’єм циліндра; Діаметр циліндра; Площа поршня; Хід поршня; Довжина шатуна;

17. Охарактеризуйте термін «індикаторна потужність двигуна» та методику його визначення.

Індикаторна потужністьN_і – робота, що виконується газами в циліндрах за одиницю часу, або потужність, що відповідає індикаторній роботі циклу.

Під час роботи двигуна частина його індикаторної потужності N_і втрачається на тертя у двигуні, на приведення в дію його механізмів тощо. Це механічні витрати, на які затрачається потужність N_М.

 

18.Дайте тлумачення терміну «ефективна потужність ДВЗ» та методику її визначення в процесі стендових випробувань ДВЗ.

Потужність, яка знімається з колінчастого вала двигуна і називається ефективною, являє собою різницюміж індикаторною потужністю і потужністю механічних витрат:

 

19.Дайте тлумачення терміну «потужність механічних втрат» та методику її визначення в процесі стендових випробувань ДВЗ

Показник потужності механічних втрат (Nm) включає в
витрату частини індикаторної потужності, пов’язаний з подоланням опору
тертя деталей, що рухаються, а також з приведенням в дію додаткових
пристроїв двигуна, таких як масляного і водяного насоса, вентилятора, паливного
насоса, генератора та ін.

 

20.Класифікація характеристик ДВЗ і їх короткий опис.

 

Характеристикамидвигуна називають графічні функціональні залежності динамічних і економічних показників його роботи від факторів, які характеризують умови експлуатації двигуна, наприклад М_д(N_e); N_e(n); G_T(N_e) тощо.

Характеристики двигуна поділяють на:

- основні;

- регулювальні;

- спеціальні.

Основні характеристики призначені для оцінки динамічних і економічних показників двигуна. До групи основних характеристик можна віднести:

- швидкісні характеристики;

- навантажувальні;

- регуляторні тощо.

Регулювальні характеристики дають можливість визначити межі оптимальних регулювань системи живлення і запалювання.

Спеціальні характеристики знімають з метою виявлення властивостей двигуна під час роботи на окремих режимах (наприклад, у режимі холостого ходу), параметрів роботи його окремих механізмів і систем, а також для науково-дослідних цілей.

21.Швидкісні характеристики ДВЗ і їх приклади. 23. Охарактеризуйте три основні режими роботи ДВЗ

 

ДВЗ може працювати у трьох режимах:

- режим холостого ходу;

- активний режим;

- пасивний режим.

Режим холостого ходу

Він характеризується тим, що М_кр на колінвалу дорівнює 0. Тобто з колінвала не знімається ніякий момент і ніякий момент до колінвала не підводиться.Швидкість обертання колінвала ω залежить від положення педалі «газу» (органу керування подачею палива) у цьому режимі роботи може змінюватись у межах від ω_{хол. min} до ω_{хол. max} (рис. 6). Робоча зона ДВЗ у режимі холостого ходу – це лінія при М_кр = 0.

Активний режим роботи ДВЗ

Верхня межа цієї частини площини (робочої зони активного режиму) є криволінійною (рис. 7), бо максимальне значення М_кр двигуна є f(ω). Кожна точка цієї кривої являє собою максимальне значення М_кр двигуна, яке може бути отримане при даній швидкості обертання колінчастого вала ω. Тобто згадана крива позначає максимально можливі значення крутного моменту двигуна, які можна отримати при максимальній подачі палива, залежно від швидкості обертання колін вала. Цю криву називають зовнішньою швидкісною характеристикою (ЗШХ) ДВЗ

Двигун може розвивати і будь-які менші крутні моменти, які характеризуються точками, розміщеними нижче лінії ЗШХ. Для цього достатньо зменшити подачу палива у двигун. Верхня межа робочої ділянки при цьому опуститься вниз, але це вже буде не ЗШХ, а інша характеристика, яку називають частковою швидкісною характеристикою (рис. 8). Причому ЗШХ може бути, як правило одна, а часткових – безліч: 90%, 80%, …, п%.

Таким чином можна підсумувати наступне:

• швидкісна характеристика (ШХ) – це залежність основних показників роботи двигуна, орган керування подачею палива (ОКПП) якого зафіксовано в певному положенні, від швидкості обертання колінчастого вала.

• зовнішня швидкісна характеристика (ЗШХ) – це ШХ, отримана при умові, що ОКПП закріплено у положенні максимальної подачі палива.

• часткові швидкісні характеристики (ЧШХ) – це ШХ, отримані при умові, що ОКПП зафіксовано в одному з безлічі положень неповної подачі палива.

Пасивний режим роботи ДВЗ

Це режим компресора. Він застосовується при гальмуванні автомобіля двигуном. Цей режим характеризується тим, що колінвал примусово розкручується крутним моментом, який приводиться до двигуна від трансмісії.

Швидкість обертання колінвала може мати будь-яке значення від ω_{(при викл.подачі палива)} до ω_{хол. max}. Причому лінії ШХ двигуна у пасивному режимі роботи являють собою продовження ліній часткових ШХ активного режиму

 

22. НАВАНТАЖУВАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГУНІВ та їх приклади

Дросельна характеристика

 

Дросельна характеристика є навантажувальною характеристикою карбюраторного двигуна і являє собою графічну залежність зміни годинної і питомої витрати палива від потужності двигуна або від його завантаження у відсотках.

Умови зняття характеристики наступні:

1. Постійний швидкісний режим роботи двигуна.

2. Постійний температурний режим охолодження двигуна.

3. Постійний оптимальний кут випередження запалювання.

Загальний вид дросельної характеристики представлений на рис. 11.

 

Рис. 11. Дросельна характеристика

 

Характер зміни годинної витрати палива від навантаження двигуна можна пояснити, звернувшись до визначення індикаторної питомої витрати палива:

,

звідси

,

підставляючи , одержуємо: .

 

Часткові характеристики

 

Карбюраторний двигун

 

Графічні залежності зміни кривих ефективної потужності і питомої витрати палива в залежності від частоти обертання при різних постійних положеннях дросельної заслінки називаються частковими характеристиками карбюраторного двигуна.

Ці характеристики дозволяють визначити динамічні й економічні показники роботи двигуна при різних навантаженнях.

Умовами зняття характеристик є постійний температурний режим роботи двигуна і постійне положення дросельної заслінки, обумовлене заданим навантажувальним режимом двигуна.

Зміна частоти обертання колінчастого валу двигуна здійснюється підбором необхідного гальмового моменту.

Часткові характеристики карбюраторного двигуна приведені на рис. 15, де j ступінь відкриття дроселя.

 

Рис. 15. Часткові характеристики карбюраторного двигуна

23. Охарактеризуйте три основні режими роботи ДВЗ

24.Аналіз швидкісних характеристик ДВЗ у активному режимі роботи.

Приведена характеристика надає інформацію про наступне:

• про потенційні можливості двигуна у створенні М_кр та N, а також пропотенційні можливості у споживанні палива за годину;

• яким чином ДВЗ самостійно без, втручання водія реагує на зміну зовнішнього навантаження (наприклад, з приведеної ЗШХ видно, що: - зростання навантаження призводить до зменшення ω; - зменшення ω супроводжується зростанням М_кр (до 3,4 тис. хв^-1), але N при цьому падає)

 

За ШХ можна робити висновок, поганий це двигун чи ні. При цьому у першу чергу враховуються числові значення характерних точок ЗШХ двигуна, а саме:

значення максимальної потужності двигуна N_т і швидкості обертання колін вала ω_N, при якій значення N_т спостерігається.

значення максимального крутного моменту двигуна М_т і швидкості обертання колін вала ω_М, при якій цей момент спостерігається.

25. Характер перебігу кривої крутного моменту.

Крива крутного моменту представлена залежністю

Між характерними точками М_т і М_N, де М_N – значення М_кр двигуна при максимальній потужності. Його оцінюють за допомогою двох показників:

• коефіцієнта пристосованості двигуна за крутним моментом (М_кр):

Названий коефіцієнт показує, у скільки разів може збільшуватись М_кр (без втручання водія) при тимчасових перевантаженнях. Чим більше значення цього коефіцієнта, тим кращим є двигун, бо він може долати більші зовнішні перевантаження. Але, в даному випадку мова йде про кращий двигун у порівнянні з двигунами такої ж потужності. Якщо ж потужності N_т різні, то пріоритетним повинно бути значення N_т, а не .

коефіцієнт допустимого зниження швидкості обертання колінчастого вала. Цей коефіцієнт можна вважати коефіцієнтом пристосування ДВЗ за швидкістю обертання колін вала:

кутова швидкість обертання колінчастого вала при максимальному значенні М_кр;

- кутова швидкість обертання колінчастого вала при максимальному значенні N.

Цей коефіцієнт вказує, до якого мінімального рівня, вираженого в частках одиниці від, може знижуватись кутова швидкість обертання колінчастого вала без втрати стійкої роботи двигуна.

Чим меншим є коефіцієнт, тим кращим є двигун у порівнянні з іншим двигуном такої ж потужності і з таким же значенням коефіцієнта.

 

Найкращим (з точки зору само пристосовуваності є ДВЗ, характеристичні точки яких розміщені у лівому верхньому кутку рисунка 13, найгірші – у правому нижньому кутку. Однак подібні порівняння характерні лише за умови однакової максимальної потужності.

26.Аналіз перебігу кривої крутного моменту за допомогою безрозмірністної ЗШХ.

 

Метод безрозмірністних показників широко використовується у практичній діяльності людей. Наприклад, якщо ми щось оцінюємо у %, то це і є застосування безрозмірністного показника.

Стосовно ЗШХ двигунів він полягає у тому, що максимальна потужність двигуна N_т приймається за 100% (тобто за якусь нову умовну одиницю), а всі інші значення потужності визначаються як частки від цієї одиниці – наприклад, 0,4, 0,5, 0,8 тощо.

Кутова швидкість, при якій ДВЗ розвиває максимальну потужність, теж приймається рівною одиниці (100%), а всі інші значення швидкості визначаються як частки від цієї одиниці.

Завдяки такому підходу ЗШХ всіх без винятку двигунів розрізняються лише двома показниками:

а) максимальним значенням М_кр двигуна, яке чисельно дорівнює коефіцієнтові; (номінальне значення крутного моментуу всіх безрозмір-ністних ЗШХ однакове, воно дорівнює ≡ 1,00);

б) значення безрозмірністної кутової швидкості ῶ, при якій спостерігається максимальний крутний момент двигуна. Це значення чисельно дорівнює коефіцієнтові.

27. Проаналізуйте швидкісну характеристику двигуна обладнаного обмежувачем або регулятором швидкості обертання.

Відрізки ліній, розміщені правіше від кутової швидкості, називають регуляторними гілками швидкісної характеристики. Відрізки, розміщені лівіше від,називають безрегуляторними гілками. Вони характеризують роботу двигуна за умов, коли його навантажено крутним моментом, більшим за той, який двигун може розвивати на регуляторній гілці. У зв'язку з цим безрегуляторні гілки швидкісної характеристики інколи називають перевантажувальними гілками.

 

28. Поясніть методику побудови зовнішньої швидкісної характеристики.

• Побудова лівої частини ЗШХ

Простий метод побудови математичної моделі ЗШХ розробив доцент Московського автомеханічного інституту (така назва існувала до Великої Вітчизняної війни) С.Р. Лейдерман.

Після підстановок

– Розрахункова схема до побудови правої частини кривої моменту

- Розрахункова схема до побудови правої частини кривої годинної витрати пального

29. Історія розвитку теорії трактора і автомобіля як самостійної науки

Чудаков Євген Олексійович [20.08 (01.09).1890, с. Сергіевське, нині Тульської області, - 19.09.1953, Москва], радянський учений, фахівець в області машинознавства і автомобільної техніки, академік АН СРСР (1939; член-кореспондент з 1933). Закінчив Московське вище технічне училище (МВТУ) в 1916. У 1918-1928 р.р. викладав там же, з 1936 р. і до кінця життя - завідувач кафедри автомобілів в МВТУ. У 1918 р. організував наукову автомобільну лабораторію, в 1921-1930 р.р. директор створеного на її базі Наукового автомоторного інституту(НАМИ), в 1930-1940 р.р. заступник директора, а потім завідувач сектором Наукового автотракторного інституту (НАТІ). У 1939-1953 р.р. директор Інституту машинознавства АН СРСР. У 1939-1942 р.р. віцепрезидент, з 1942 р. член Президії АН СРСР, в 1949-1953 р.р. член Головної редакції «БСЕ» (Велика Радянська Енциклопедія. Основні праці присвячені розробці теорії автомобіля. У 1928р. опублікував працю «Динамічне і економічне дослідження автомобіля», в якому показав зв'язок між конструктивними особливостями автомобіля і його тяговими і економічними аспектами. Займався питаннями стійкості автомобіля, міцності й зношування його деталей. Протягом ряду років був головою Всесоюзної Ради науково-інженерно-технічних товариств, член Президії Товариства з розповсюдження політичних і наукових знань. Державна премія СРСР (1943 р., 1951 р.). Нагороджений 2 орденами Леніна, орденом Трудового Червоного Прапора і медалями.

Євген Дмитрович Львов народився 3 лютого 1888 до Казані в сім'ї службовця. У 1906 р вступив на механічний факультет Петербурзького технологічного інституту, який закінчив з відзнакою в 1912 р за фахом інженера-технолога. З січня 1913 Е.Д. Львов працював конструктором в КБ Коломенського паровозобудівного заводу, з 1917 по 1919 рр. - Завідувачем КБ Правління Виксунських заводів в Петрограді, з 1919 по 1922 рр. - Завідувачем КБ в Головметалі ВРНГ в Москві, з 1922 по 1928 рр. - Завідувачем КБ при Правлінні Державного об'єднання машинобудівних заводів (ГОМЗа) у Москві. Одночасно він брав активну участь у проектуванні на Коломенському заводі декількох зразків колісних тракторів, у тому числі першого вітчизняного серійного трактора «Коломенец», що випускався з 1923 по 1929гг.Викладацьку діяльність Е.Д. Львов почав за сумісництвом в 1922 р.

У 1927 р вийшла книга доцента Е.Д. Львова «Трактори, їх конструкція і розрахунок», призначена як навчальний посібник. У цій книзі вперше у світовій практиці здійснено систематизоване узагальнення розрізнених питань теорії та конструкції трактора. У вересні 1936 р МАМІ ім. М.В. Ломоносова був переведений в Московський механіко-машинобудівний інститут ім. Н.Е. Баумана, де на базі МАМІ був організований Автотракторний факультет, на якому Е.Д. Львів працював професором.У березні 1937 р Е.Д. Львів був затверджений у наукового ступеня доктора технічних наук без захисту дисертації.

Інженерна та науково-педагогічна діяльність професора Е.Д. Львова була відзначена урядовими нагородами: орденом Леніна (1954 р.), орденом Трудового Червоного Прапора (1944 р.) і медалями.

Професор Е.Д. Львів помер в 1971 р і похований на Новодівичому кладовищі.

30.Охарактеризуйте експлуатаційні якості мобільних енергетичних засобів.

Мобільні енергетичні засоби - складні машини, і вимоги, які висовуються до них, настільки різноманітні, що для того, щоб їх задовольнити необхідна наявність ряду експлуатаційних якостей.

Ці якості повинні в комплексі характеризувати ефективність роботи мобільних енергетичних засобів в тих або інших умовах.

Найважливіші з експлуатаційних якостей мобільних енергетичних засобів можна розділити на чотири групи, а саме:

Динаміка повороту

Назвемо результуючу бічних реакцій дороги, що діють на керовані колеса за умови установки їх під кутом до нейтрального положення, обертаючою силою і позначимо її через Рn. Для визначення величини цієї сили розглянемо умови рівноваги передньої осі з керованим колесом за умови усталеного повороту.

Відкинемо раму трактора і замінимо її дію на передню вісь такими силами:

штовхаючою силою Fn, що діє у напрямку поздовжньої осі трактора,

силою опору повороту Zn, що діє по радіусу ОО1 в напрямку від центру повороту О.

Штовхаюча сила Fn це та сила, яку потрібно прикласти до передньої осі, щоб підтримувати рівномірний рух керованого колеса. Вона врівноважується опором коченню Pfn керованого колеса, що діє проти напрямку його руху, і боковою реакцією ґрунту спрямованою перпендикулярно руху колеса і перешкоджає його бічному ковзанню.

Щоб визначити величину сили Zn, розкладемо обертання остова трактора навколо центру повороту О на два рухи:

переносний, поступальний рух точки О2 середини заднього моста зі швидкістю V у напрямку поздовжньої осі трактора;

обертовий рух остова навколо точки О2 з кутовою швидкістю, яку визначають за формулою:

Mрез – результуючий момент опору повороту

Lcosα – плече

Повертаюча сила:

З двома керованими колесами

Для того, щоб усі колеса колісних машин з двома керованими колесами поверталися навколо спільного центру О і, таким чином, рухалися без бічного ковзання, необхідно відхиляти керовані колеса від нейтрального положення на різні кути.

 

 

де і - відхилення внутрішнього і зовнішнього коліс від нейтрального положення;

2a - відстань між осями шворнів поворотних цапф керованих коліс.

Принцип дії і осн.поняття,повязані з роботою поршневих двигунів.

ДВЗ призначений для перетворення хімічної енергії палива в механічну роботу.У чотиритактному двигуні відбуваються наступні такти: впуск,стиск,робочий хід,випуск. З роботою поршневого двигуна повязані наступні параметри:

ВМТ - положення поршня при макс його віддалені від осі колінчастого вала в момент коли поршень змінює напрямок руху.

НМТ - положення поршня при мін його віддалені від осі колінчастого вала в момент коли поршень змінює напрямок руху.

Радіус кривошипа -відстань від осі корінної шийки колінвала до осі йго шатунної шийки.

Такт -частина робосого циклу двигуна,що відбувається при русі поршня з одного крайнього полоення в інше.

Обєм камери згорання -обєм простору над поршнем,коли він перебуває у ВМТ.(Vc=Va-Vh)

Р обочий обєм циліндра -обєм проcтору,який звільняється при переміщенні поршня від ВМТ до НМТ.

Повний обєм циліндра - обєм простору над поршнем при перебуванні в НМТ. (Va=Vc+Vh)

Хід поршня S=2R.

Ступінь стиску –відношення повного обєму до обєму камери згоряння(Ɛ=Va/Vc)

3.Класифікація ДВЗ.

Класифікують за:

1)способом перетворення теплоти в механічну роботу

2)за способом здійснення робочого циклу

3)за видом використаного палива

4)за способом сумішоутворення

5)за способом запалювання робочої суміші

6)за способом регулювання потужності

7)за розташуванням циліндрів

8)за способом охолодження

9)за швидкохідністю.

4. Режими роботи ДВЗ

1)номінальний

2)режим холостого ходу

3)усталений режим

4)неусталений(перехідний)

5)прискорення(розгін)

6)сповільнення(гальмування)

5. Основні напрями розвитку конструкцій ДВЗ.

Сьогодні до таких напрямків можна віднести:

- підвищення циліндрових і агрегатних потужностей за рахунок форсування по середньому ефективному тиску та середньої швидкості поршня: - підвищення надійності, у тому числі ресурсних показників;

- поліпшення паливної й масляної економічності;

- поліпшення масогабаритних показників;

- екологічна безпека техніки двигунобудування в багатьох випадках виходить на перший план, це особливо відноситься до транспортних ДВЗ і, насамперед, до автомобільних двигунів;

- оснащення ДВЗ сучасними системами регулювання

6.Цикли ДВЗ.Термодинамічні цикли з неповним розширенням робочого тіла.

Комплекс процесів,що постійно повторюютьсяу певній послідовгості назив. Циклами роботи двигуна.Повторення процесів може бути представлене круговими термодинамічними процесами-перетворення телоти у механічну роботу.Такі цикли назив.термодинамічними.За допомогою таких циклів вирішуються такі задачі:

-Встановлення факторів,від яких залежать ККД оборотного циклу;

-визначення процесів циклу,коли ККд має найбільше значення;

-оцінка найбільшої економічної потужності ДВЗ при реалізації у ньому конкретного циклу.

Цикли з неповним розширенням робочого тіла поділяються на 3 групи:

1.з підведенням тепоти при сталому обємі

2. з підведенням тепоти при сталому тиску

3.з змішаним підведенням теплоти.

7..Цикли ДВЗ.Термодинамічні цикли з повним розширенням робочого тіла.

Комплекс процесів,що постійно повторюютьсяу певній послідовгості назив. Циклами роботи двигуна.Повторення процесів може бути представлене круговими термодинамічними процесами-перетворення телоти у механічну роботу.Такі цикли назив.термодинамічними.За допомогою таких циклів вирішуються такі задачі:

-Встановлення факторів,від яких залежать ККД оборотного циклу;

-визначення процесів циклу,коли ККд має найбільше значення;

-оцінка найбільшої економічної потужності ДВЗ при реалізації у ньому конкретного циклу.

Цикли з повним розширенням робочого тіла поділяються на 2 групи:

1. з підведенням тепоти при сталому обємі

2.. з підведенням тепоти при сталому тиску.

8.Дійсні цикли ДВЗ.

Дійсні цикли ДВЗ складаються з реальних процесів, які відбуваються в

циліндрі двигуна. Основні особливості дійсних циклів: теплота підводиться спалюванням паливоповітряної суміші в надпоршневому просторі; після кожного циклу відбувається заміна робочого тіла; стиск і розширення відбуваються політропно, тобто при наявності теплообміну із зовнішнім середовищем; під час розширення догоряє паливо; теплоємність і хімічний склад газів змінні; є гідравлічні втрати під час руху газів.

ВПУСК. На початку впуску поршень знаходиться в ВМТ, в цей час весь

об’єм камери стиску V_с заповнений залишковими газами при Т_г, що

залишилися від попереднього циклу і впуск здійснюється за рахунок

розрідження, яке здійснює поршень при русі э ВМТ до НМТ.

 

 

Рисунок 4.2 - Індикаторна діаграма дійсного циклу

а – чотиритактного бензинового двигуна; б – чотиритактного

дизельного двигуна

Далі процес впуску співпадає з тактом впуску (лінія r – а) і далі процес триває на початку такту стиску (лінія а – 2). Таким чином процес впуску триває (лінія 1– r – а – 2), довше ніж такт впуску, з метою кращого наповнення циліндрів свіжим зарядом.

ПРОЦЕС СТИСКУ. Цей процес здійснюється при русі поршня від НМТ до ВМТ. Після того як закриється впускний клапан точка (2) відбу­вається процес стиску робочої суміші, внаслідок чого підвищується тиск і температура. На індикаторній діаграмі такт стиску зображено лінією (а – с). У зв’язку з тим, що впускний клапан закривається не тоді, коли поршень знаходиться в НМТ, а з деяким запізненням, процес стиску триває менше (лінія 2 – с″) ніж такт стиску. Для найкращого використання утвореної в результаті згоряння палива теплоти треба, щоб процес згорання відбувався при положенні поршня до ВМТ.

ЗГОРЯННЯ. Третій процес дійсного циклу. Він починається напри­кінці такту стиску точка (с′) і проходить з деяким відхиленням поршня від ВМТ. Закінчується процес згоряння в такті розширення точка (с′′′), тоді процес триває між точками (с′ – с′′ – z_д – с′′′).

РОЗШИРЕННЯ. Це четвертий процес, який відбувається протягом такту розширення при русі поршня від ВМТ до НМТ: триває між точками (с′′ – z_д – с′′′- 3), закінчується процес розширення раніше такта розширення при відкритті випускного клапана точка (3).

ВИПУСК. П’ятий процес він здійснюється при такті випуску при русі поршня від НМТ до ВМТ. Але для кращого очищення циліндра випускний клапан відкривається раніше, наприкінці такту розширення (точка 3). При цьому гази виходять за рахунок тиску наприкінці розширення. Це зменшує тиск наприкінці такту розширення і втрати на виштовхування відпрацьованих газів.

3. Індикаторні діаграми ДВЗ з наддувом відрізняються від них формою—проходженням ділянок впуску і випуску. Це пов'язано з тим, що свіжий заряд подається в циліндри ДВЗ під надлишковим тиском, а в ДВЗ з газотурбінним наддувом, крім того, підвищується тиск у випускній системі у зв'язку з опором рухові відпрацювавших газів, що його створює турбіна.

4. Процес впуску (зарядки) необхідний для наповнення циліндра пальною сумішшю або повітрям. Кількість пальної суміші або повітря, яка поступає в циліндр під час впуску, залежить від таких основних чинників:

1) гідравлічного опору систем впуску і випуску;

2) підігрівання свіжого заряду в результаті дотику до гарячих деталей двигуна та перемішування із залишковими відпрацьованими газами з попереднього циклу;

3) наявність у циліндрі, на початку наповнення його свіжим зарядом, залишкових газів.

 

 

9.Показники термодинамічних циклів

Термодинамічні цикли поршневих ДВЗ характеризуються рядом параме-

трів, а саме: ступенем стиску:

ступенем попереднього розширення:

 

ступенем подальшого розширення:

 

ступенем підвищення тиску під час згоряння:

 

показник адіабати:

 

Три з цих параметрів зв'язані між собою співвідношенням:

ε = ρδ

 

Рис. 2.2. Цикл із змішаним підведенням теплоти ступенем

підвищення тиску під час згоряння.

 

Основними показниками термодинамічних циклів є термічний ККД і питома робота, або середній тиск циклу (pt.)

Термічний ККД характеризує ефективність використання теплоти в термодинамічному циклі:

(2.1)

де Q1—Q2—кількість теплоти, використаної в циклі на корисну роботу, Дж;

Li—робота, яка здійснюється за цикл, Дж.

Питома робота, або середній тиск циклу рt дорівнює роботі циклу Lt, Дж, яка віднесена до робочого об'єму Vh,, м3:

10. Охарактеризуйте параметри процесів впуску і стиску.

Параметри робочого тіла в кінці процесу впуску: