Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основні поняття й визначення

Основні механізми і системи двигуна

 

Двигун внутрішнього згоряння складається з механізмів – кривошипно – шатунного і газорозподільного та систем – живлення, запалювання, охолодження, змащування і пуску.

Кривошипношатунний механізм (основні деталі – поршень, шатун, колінчастий вал, маховик) призначений для сприймання тиску газів і перетворення зворотно – поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала.

Механізм газорозподілу (основні деталі – клапани, пружини, деталі приводу – розподільний вал, шестерні, штовхачі, штанги, коромисла) призначений для своєчасного відкриття і закриття клапанів під час впуску і випуску.

Система живлення (основні агрегати – паливний бак, паливопроводи, крани, фільтри, паливний насос, карбюратор, газовий змішувач, форсунки) призначена для приготування пальної суміші і підведення її до циліндрів (карбюраторний чи газовий двигун) або підведення повітря й подачі палива в циліндри і приготування в них пальної суміші (дизельний двигун) та випуску відпрацьованих газів.

Система запалювання (основні агрегати – магнето, проводи, свічки, акумуляторна батарея, генератор, індукційна котушка, переривник –розподільник) застосовується на карбюраторних і газових двигунах та двигунах із впорскуванням палива у впускний колектор для запалювання стисненої в циліндрах робочої суміші.

Система охолодження рідинна (основні агрегати – водяний насос, вентилятор, водяна сорочка, радіатор, термостат) або повітряна (основні деталі – вентилятор, напрямний кожух, циліндри і головки циліндрів з охолоджувальними ребрами) призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна.

Система мащення (основні агрегати – масляний насос, маслопроводи, фільтри, масляний радіатор) призначена для підведення масла до тертьових деталей під тиском і розбризкуванням, охолодження деталей та винесення продуктів спрацювання.

Система пуску (пусковий бензиновий двигун з редуктором або електричний стартер, система підігрівання води й повітря) призначена для прокручування колінчастого вала при запуску.

 

Поршень змінює напрям руху в так званих мертвих точках (vп = 0).

Верхня мертва точка (ВМТ) – це положення поршня в циліндрі, при якому його відстань до осі колінчастого вала найбільша.

Нижня мертва точка (НМТ) – це положення поршня в циліндрі, при якому його відстань до осі колінчастого вала найменша.

 
 

Рис. 5.1. Схема двигуна внутрішнього згоряння та його основні параметри:

1 – циліндр; 2 – поршень; 3 – головка циліндра; 4 впускний клапан; 5 – свічка запалювання або форсунка; 6 – впускний клапан; 7 – шатун; 8 – кривошип; 9 – картер.

 

Відстань між мертвими точками називається ходом поршня. Кожному ходу поршня відповідає поворот колінчастого вала на 1800. Якщо вісь колінчастого вала збігається з віссю циліндра (аксіальний двигун), то хід поршня в ньому дорівнює подвійному радіусу кривошипа: S = 2r.

Об’єм над поршнем, коли він знаходиться у ВМТ, називають об’ємом камери стиску і позначають Vс.

Об’єм, що звільняється поршнем при переміщенні його від верхньої мертвої точки до нижньої мертвої точки, називають робочим об’ємом циліндра і позначають Vh.

Суму робочих об’ємів усіх циліндрів двигуна в літрах називають робочим об’ємом двигуна або літражем (Vл) й обчислюють за формулою:

Vл = Vh ´ і, де і – кількість циліндрів.

Повним об’ємом циліндра (Vа) називають об’єм над поршнем, коли він знаходиться в НМТ.

Відношення повного об’єму циліндра до об’єму камери згоряння називають ступенем стиску, який визначають за формулою: ε = Vа / Vс.

Чим більший ступінь стиску, тим вищі тиск і температура робочої суміші в кінці стиску, більша швидкість згоряння суміші і більший тиск газів у кінці згоряння. Це сприяє підвищенню потужності двигуна і зменшенню витрати палива. Проте в карбюраторних двигунах ступінь стиску обмежується появою детонації (процес згоряння робочої суміші в циліндрах набуває вибухового характеру), а в дизельних – допустимою жорсткістю (швидкістю наростання тиску газів на 10 повороту колінчастого вала в період горіння робочої суміші) роботи двигуна.

Ступінь стиску двигунів знаходиться в межах: карбюраторні – 6…10, газові – 9…11 і дизельні – 14…22.

У циліндрі працюючого двигуна в певній послідовності відбуваються процеси заповнення свіжим зарядом (повітрям або пальною сумішшю), стиску робочої суміші згоряння, розширення газів (робочий хід) і очищення циліндрів від продуктів згоряння.

Сукупність всіх цих процесів називають робочим циклом двигуна, а частину робочого циклу, що відбувається за один хід поршня, – тактом.

Робочий цикл може відбуватись за 2 або 4 ходи поршня, тобто протягом двох або чотирьох тактів.

Двигуни, в яких робочий цикл відбувається за два ходи поршня, тобто за один оберт колінчастого вала, називають двотактними, а ті, в яких він відбувається за чотири ходи поршня, тобто за два оберти колінчастого вала, називають чотиритактними.

Такти робочого циклу відбуваються в певній послідовності:

· перший – впуск (заповнення циліндра пальною сумішшю або повітрям; поршень рухається від ВМТ до НМТ);

· другий – стиск (стиск робочої суміші перед запалюванням або стиск повітря перед впорскуванням палива; поршень рухається від НМТ до ВМТ);

· третій – розширення (робочий хід; поршень рухається від ВМТ до НМТ);

· четвертий – випуск (очищення циліндра від продуктів згоряння; поршень рухається від НМТ до ВМТ).

 

Робочий цикл одноциліндрового чотирьохактного дизельного двигуна

Під час роботи дизеля в його циліндри надходить чисте повітря, яке стискається і нагрівається. В кінці такту стиску, коли температура повітря досягає 600…700 0С, під тиском 12…21 МПа форсунка впорскує паливо в камеру згоряння. При цьому воно добре розпилюється, змішується з повітрям, самозаймається і згоряє.

 

 


 

Рис. 5. 2. Схема роботи чотирьохтактного дизеля:

I – робочий цикл; такти: а – впуск; б – стиск; в – згоряння і розширення;

г – випуск; II схема сил у кривошипно – шатунному механізмі; 1 – впускний клапан; 2 форсунка; 3 – випускний клапан; 4 – поршень; 5 – паливний насос високого тиску.

Таблиця 5. 1. Схема роботи чотирьохтактного дизельного двигуна.

 

 

Такт Поршень Клапани Циліндр Температура в кінці такту, 0С Тиск в кінці такту, МПа
Впуск П ↓ Вп. відкр. Вип. закр. П. заходить 30…50 0,08…0,09
Стиск П ↑ Вп. закр. Вип. закр. П. стискається 600…700 3,5…4,0
1800…2000 6…9
Розширення П ↓ Вп. закр. Вип. закр. РС. горить 700…900 0,4…0,5
Випуск П ↑ Вп. закр. Вип. відкр. ВГ. виходять 320…650 0,105…0,125

Дизелі в порівнянні з карбюраторними двигунами мають переваги:

· надійність (ресурс до капітального ремонту 400…800 тис. км пробігу);

· паливна економічність (на 25 % менша для такої ж потужності);

· дизельне паливо дешевше і безпечніше в протипожежному відношенні;

· менша токсичність відпрацьованих газів.

Недоліки:

· підвищена металоємкість (у 1,5…2 рази);

· більші розміри і маса.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Тема 5. Загальна будова і робочий процес двигуна. Кривошипно–шатунний і газорозподільний механізми | Багатоциліндрові двигуни
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1444; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.023 сек.