Робочий цикл чотиритактного карбюраторного двигуна. 3.Робочий цикл чотиритактного дизеля

3.Робочий цикл чотиритактного дизеля

4. Показники робочого циклу та основні показники роботи двигуна

5. Тепловий баланс двигуна

6. Визначення основних розмірів двигуна

1. Конспект лекції.

1.Основні поняття і визначення

Горюча суміш — розпилене й змішане у певній пропорції з повітрям паливо. Подана у. циліндри двигуна горюча суміш змішується з газами, що залишилися від попереднього циклу, внаслідок чого створюється робоча суміш.

Робочий цикл двигуна — сукупність послідовних процесів: впуск, стиск, згоряння, розширення, випуск. Цикли періодично повторюються у кожному циліндрі. Частина робочого циклу, яка здійснюється за час руху поршня від однієї мертвої точки до іншої, називається тактом. Місцезнаходження поршня, в яких він змінює напрямок руху, називають мертвими точками.

У кривошипно-шатунному механізмі двигуна поршень здійснює в циліндрі зворотно-поступальний рух. Крайні положення поршня в циліндрі називаються верхньою (ВМТ) i нижньою (НМТ) мертвими точками (Рис. 1). У мертвих точках швидкість поршня дорівнює нулю, бо тут змінюється напрям його руху,

Відстань, яку проходить поршень від однієї мертвої, точки до другої, називається ходом поршня. Хід поршня позначається буквою S; вона дорівнює подвійному радіусу кривошипа S= 2R. Кожному ходу поршня відповідає поворот колінчастого вала на 180° (p рад).

Об’єм, що його звільняє поршень у циліндрі, переміщаючись з ВМТ. до НМТ, називається робочим об’ємом циліндра (V_h). Суму робочих об’ємів всіх циліндрів двигуна називають робочим об'ємом двигуна або його літражем, якщо об'єм вимірюється в літрах. У малопотужних двигунах, наприклад у пускових, мотоциклетних, об'єм вимірюють в кубічних сантиметрах. Об'єм над поршнем, коли він перебуває у ВМТ, називається об'ємом, камери стиску (камери згоряння). Його позначають буквою V_c Повний об'єм циліндра (V_а) дорівнює сумі робочого об'єму і об'єму камери стиску:

V_a=V_h+V_c

Відношення повного об'єму циліндра до об'єму камери стиску називається ступенем стиску:

Рис. 1. Положення поршня в циліндрі.

Ступінь стиску показує, у скільки разів повний об'єм циліндра більший від об'єму камери стиску.

Робоча суміш під час стискування нагрівається, а різні види моторного палива мають неоднакову температуру самозаймання, через те ступінь стиску при конструюванні двигуна визначають відповідно до застосовуваного палива. Карбюраторні двигуни, що працюють на гасі, мають ступінь стиску 3,5—4,5; на бензині — 6—10; на газі — 7—9. У дизельних двигунів високий ступінь стиску — 14—22, бо в циліндрах двигуна стискується повітря без палива і передчасного займання тут не буває. 3 підвищенням ступеня стиску збільшується потужність двигуна і поліпшується економічність його роботи.

У двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ) хімічна енергія палива перетворюється у механічну роботу шляхом реалізації у циліндрах робочого циклу.

За основу робочого циклу приймається термодинамічний (ідеальний) цикл з певними припущеннями, які спрощують аналіз, підвищують його наочність і разом з тим дають змогу визначити принципові залежності циклу від умов його відтворення.

Термодинамічним вважають замкнутий цикл, в якому стиск і розширення адіабатні, тепломісткість робочого тіла постійна і, не залежить від його температури, хімічний склад і маса робочого тіла не змінюються, умовні процеси підведення і відведення теплоти замінюють процесами згоряння і газообміну, що відбуваються у реальному робочому циклі. У термодинамічному циклі немає інших втрат теплоти, крім тепловіддачі холодному джерелу (за другим законом термодинаміки).

У дійсному циклі теплота підводиться при спалюванні палива всередині робочого циліндра у суміші з повітрям. Робоче тіло (суміш свіжого заряду з газами, які залишилися від попереднього циклу, тобто залишкові гази) у процесі згоряння змінює свій склад за рахунок збільшення частки продуктів його згоряння. Тут замість процесу відведення теплоти, як у термодинамічному циклі, випускаються відпрацьовані гази, що виносять невикористану теплоту в навколишнє середовище. Процеси згоряння і випуску відбуваються протягом певного часу, тому завжди спостерігається їхнє відхилення від відповідних процесів термодинамічного циклу. Крім того, у дійсному циклі поршневого двигуна це супроводжується додатковими втратами теплоти за рахунок тепловіддачі у стінки; процеси стиску й розширення у ньому політропні; мають місце хімічна неповнота згоряння палива і втрата заряду через неповну герметичність циліндра. Все це призводить до різних значень показників термодинамічного й дійсного циклів та коефіцієнтів корисної дії (ККД). Залежно від тривалості циклу розрізняють чотири- і двотактні двигуни.

Дата добавления: 2014-01-07