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.