Вопрос 2. Общее устройство и работа двигателей внутреннего сгорания
Двигатель – машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу. На большинстве современных автомобилей установлены тепловые поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Теплота, выделяющаяся при сгорании топлива в их цилиндрах, преобразуется в механическую работу. Двигатель является источником механической энергии, которая необходима для движения автомобиля.
Экзамен состоит из двух устных вопросов, дополненных презентацией содержания проекта. Файл является вводной частью тематического блока «Двигатели». Цель состоит в том, чтобы ознакомиться с определениями, разделами и номенклатурой, связанными с проблемами двигателя.
Основные понятия и определения Определение двигателей внутреннего сгорания Двигатели сжигания являются тепловыми приводами, в которых тепловая энергия, получаемая при сжигании подходящего жидкого или газообразного топлива, превращается в механическую работу. Сжигание происходит непосредственно в моторном отсеке. При преобразовании тепловой энергии в механическую работу термодинамические процессы, происходящие в двигателях внутреннего сгорания, в которых изменяется химический состав рабочего вещества.
Классификация двигателей . ДВС классифицируют по следующим признакам:
по назначению - транспортные и стационарные;
способу осуществления рабочего цикла - четырех- и двухтактные;
способу смесеобразования - с внешним смесеобразованием (бензиновые и газовые) и внутренним смесеобразованием (дизели);
способу воспламенения рабочей смеси - с принудительным воспламенением от электрической искры (бензиновые, газовые и др.) и воспламенением от сжатия, т.е. с самовоспламенением (дизели);
Набор событий - это рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания. Эти виды топлива используются чаще всего, преимуществом является хранение и простой транспорт. Газообразные топливные двигатели - чаще всего природный газ, пропан-бутан и другие. Преимущество - легкая смешиваемость с воздухом, высокая скорость горения и теплотворная способность. Руководство по автомеханике. переделка. Таблицы для автомеханики: таблицы, отношения, обзор, стандартизованная практика: математика, управление бизнесом, базовая экспертиза, материалы, технический чертеж, экспертиза, электротехническое оборудование, правила.
виду применяемого топлива - работающие на бензине, тяжелом дизельном топливе (дизели), сжатом или сжиженном газе, других видах топлива;
числу цилиндров - одно- и многоцилиндровые (двух-, трех-, четырех, шести-, восьмицилиндровые и т.д.);
расположению цилиндров - однорядные с вертикальным расположением цилиндров или с наклоном оси цилиндров к вертикали на 20...40°; V-образные двухрядные с расположением цилиндров под углом и оппозитные с противоположным горизонтальным расположением цилиндров под углом 180°;
Двигатели сжигания: всесторонний обзор проблем для всех типов автомобильных школ. Издание. В обсуждении могут участвовать только зарегистрированные пользователи. Термин «динамометры» понимается как набор испытательных устройств, используемых для определения рабочих параметров двигателя, включая комнату или комнаты, а также любые необходимые установки, необходимые для правильной работы динамометра. Если определение параметров двигателя происходит таким образом, что двигатель, извлеченный из транспортного средства, помещается непосредственно на испытательный стенд, тогда мы говорим о динамометре двигателя.
способу наполнения цилиндров свежим зарядом - без наддува (наполнение осуществляется за счет разрежения, создаваемого в цилиндре при движении поршня от верхней мертвой точки (в.м.т.) к нижней мертвой точки (н.м.т.)) и с наддувом (наполнение цилиндра свежим зарядом происходит под давлением, которое создается компрессором);
способу охлаждения - с жидкостным и воздушным охлаждением.
Если определение параметров работы двигателя происходит без необходимости снятия двигателя с автомобиля, то речь идет о динамометрическом стенде, за исключением того, что мы можем определить параметры двигателя «на колесах». «Мощность двигателя» на колесах, «Крутящий момент двигателя»на колесах. Сердцем любого динамометра является тормоз, а его мозг - система контроля и измерения. Тормоз двигателя, называемый крутящим моментом, используется для измерения мощности двигателя. Тормоза, используемые в испытательных стендах двигателя - шасси, - это устройства, которые загружают проверенный двигатель, известный крутящий момент, с определенной скоростью вращения, преобразуя механическую энергию в энергию другого типа, обычно тепло или электричество.
Составные части двигателей . Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов кривошипно-шатунного и газораспределения и систем охлаждения, смазочной, питания, зажигания, пуска.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) воспринимает давление газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Контрольная комната, - это помещение, в котором расположены контрольно-измерительные приборы. Поэтому динамометр должен быть оснащен следующими системами. Это генератор, эффективность которого равна нулю. Рабочий тормозной узел. тормозные основания. Конструктивная схема тормоза показана на рис.
Рабочий тормозной узел построен следующим образом. Ротор с валом установлен в корпусе рабочего набора. Рабочее колесо выполнено в виде стального зубчатого диска по периметру. Над ротором имеется электромагнитная катушка, охлаждающие камеры размещены сбоку от ротора, закрыты боковыми крышками, прикрепленными к корпусу тормоза, который защищает катушку снаружи, одновременно закрывая магнитную цепь. Это жилье рабочей группы. Рабочий блок установлен относительно тормозной основы на подшипниках качения.
Механизм газораспределения (ГРМ) предназначен для своевременного открытия и закрытия клапанов, что необходимо для впуска в цилиндр горючей смеси (карбюраторные и газовые двигатели) или воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов.
Система питания служит для подачи отдельно топлива и воздуха в цилиндры дизеля или приготовления горючей смеси из мелко распыленного топлива и воздуха и подачи смеси в цилиндры карбюраторного или газового двигателя.
Плечо прикреплено к корпусу тормоза, на котором установлен тензодатчик, соединитель оканчивается шаровым шарниром, что предотвращает передачу изгибающих моментов датчику силы тензодатчика. В верхней части рама имеет специальную полку для установки опорных весов для калибровки системы измерения крутящего момента. На тормозном валу установлен импульсный передатчик. И индуктивный датчик скорости прикреплен к основанию. Аналогичный рычаг прикреплен к тормозному основанию, которое через тот же разъем подключается к датчику теномической силы снизу.
Система охлаждения обеспечивает нормальный тепловой режим двигателя.
Смазочная система служит для подачи смазочного материала к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, снижения износа и отвода теплоты от контактирующих поверхностей.
Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в карбюраторных и газовых двигателях.
Основание тормоза выполнено в виде жесткой стальной сварной коробки, имеющей в своей нижней части резервуар, из которого вытекает вода из холодильных камер. Вода сливается с установкой через разъем с внутренней резьбой. Электромагнитный тормоз работает следующим образом: ротор, вращающийся в магнитном поле, вызывает локальные флуктуации магнитной индукции от состояния, когда в определенной области есть зуб ротора до состояния, когда его место захватывает зуб. Изменения локальных потоков вызывают вихревые токи в массивных частях корпуса тормоза, которые в сотрудничестве с магнитным потоком являются источником тормозного момента.
Система пуска служит для вращения коленчатого вала двигателя при его пуске.
Основные понятия и определения . Основные параметры двигателя: диаметр цилиндра, ход поршня и число цилиндров. При одном обороте коленчатого вала двигателя (рис. 6) поршень делает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления движения поршня в цилиндре происходит в двух крайних точках, называемых мертвыми. Крайнее верхнее положение поршня считают верхней мертвой точкой (в.м.т.), крайнее нижнее его положение - нижней мертвой точкой (н.м.т.). Расстояние, проходимое поршнем от в.м.т. до н.м.т., называется ходом поршня S, который равен удвоенному радиусу R кривошипа: S= 2R.
Тормозной момент пытается вращать рабочий узел тормоза, который, в свою очередь, установлен с возможностью поворота относительно основания и поддерживается датчиком силы тензодатчика, позволяет его измерение. Счетчик топлива для измерения массового потребления.
Контейнер, бак, насос, теплообменник. Содержит теплообменник, регулятор температуры двигателя. Начальная новость о предмете. Условия прохождения предмета. Основы материаловедения. Характеристики сепарабельных и неразделимых соединений деталей машин, применение соединений и способов соединения.
Рис. 6. Схема для определения основных параметров двигателя
При перемещении поршня от одной мертвой точки до другой коленчатый вал поворачивается на угол 180 о, т.е. совершает половину оборота. Пространство над днищем поршня при нахождении его в в.м.т. представляет собой камеру сгорания . Ее объем обозначают V с. Пространство цилиндра между двумя мертвыми точками c (н.м.т. и в.м.т.) называют рабочим объемом и обозначают V h . Сумма объема камеры сгорания V с и рабочего объема V h составляет полный объем цилиндра , обозначаемый V a .
Конструкция, характеристики и применение двигателей внутреннего сгорания, используемых в лесных машинах. Характеристики топлива и методы их производства. Строительство, характеристики и применение машин для основного земледелия в питомнике и лесном хозяйстве.
Строительство, характеристики и использование посевных и посадочных машин в питомнике и лесном хозяйстве. Строительство, характеристики и применение машин для защиты, оплодотворения, орошения в детском саду и лесном хозяйстве. Конструкция, характеристики и применение машин для получения типа: резак, процессор, харвестер, харвестер, горный комбайн.
Рабочий объем цилиндра , см 3 или л,
V h = π·D 2 S/4,
где D - диаметр цилиндра, см 3 или дм.
Сумму всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя или литражом :
V h = π·D 2 S·i/4,
где i - число цилиндров.
Отношение полного объема цилиндра V a к объему камеры сгорания V c представляет собой степень сжатия :
Конструкция, характеристики и применение трелевочных машин и форвардеров, универсальные тракторы для заноса, агрегаты для заноса, состоящие из универсального трактора и трелевочного прицепа, мини-тракторов для заноса. Камерные упражнения: 19 дидактических часов, 2 дидактических класса, 1 дидактический час.
Части машины: основные определения, идентификация на примерах, характеристики. Двигатели внутреннего сгорания: конструкция, характеристики, идентификация на примерах отдельных компонентов и систем двигателя. Универсальные и лесные тракторы: строительство приводных, рулевых и приводных систем, способы передачи мощности тракторной машине, регулировка трактора.
ε=V а /V c или ε= (V c +V h)/V c .
Степень сжатия - это безразмерная величина, показывающая, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси или воздуха, находящихся в цилиндре, при перемещении поршня от н.м.т. к в.м.т. Чем выше степень сжатия, тем больше температура и давление рабочей смеси в конце сжатия.
С увеличением степени сжатия повышаются мощность и топливная экономичность двигателя. Однако повышение степени сжатия карбюраторных двигателей возможно лишь до определенных значений, выше которых возникают преждевременное самовоспламенение и взрывное сгорание (детонация) рабочей смеси, что снижает работоспособность двигателя. Различные виды жидких и газообразных топлив имеют разные температуры самовоспламенения, поэтому вид топлива, на котором работает двигатель, определяет пределы его степени сжатия. Автомобильные двигатели, работающие на бензине (карбюраторные двигатели), имеют степень сжатия в пределах 6...10, на газе - 7...9, а дизели - 15...20.
Культивационные машины: строительство и регулирование машин для культивации и механизации детских работ, калибровочные испытания сверла, регулировка сеялки для точного посева - на измерительном стенде. Бензопилы и резаки для внутреннего сгорания: строительство, наладка и замена бензопилы, диагностика, крепление к бензопилам, заточка рабочих элементов.
Управление приводом и гидравликой: строительство и эксплуатация насосов, двигателей, приводов, распределителей, клапанов, гидроаккумуляторов, проэкологических решений гидравлических приводов, основных расчетов гидравлических систем. Электрические машины: выработка электроэнергии, измерение электрических величин, строительство и расчет электрических цепей, строительство и эксплуатация трансформаторов, двигателей и электрогенераторов, методы пуска и подключения электродвигателей, электротехническое оборудование.
Классификация ДВС
ДВС – совокупность механизмов, узлов и систем, преобразующ.тепловую энергию топлива в механическую работу.
Классификация тепловых двигателей производиться на основе классификационных признаков. Они отображают назначение, особенности конструкции рабочего цикла и особенности эксплуатации различных типов дв., физическая сущность их работы и другие характерные свойства.
Воздействие механизмов движения на лесные субстраты: замешивание, компактность, удельное давление, влияние различных типов приводных механизмов и другие факторы на методы предотвращения повреждения почвы. Механическое разделение семян: особенности распределения семян, строительство и эксплуатация механических сепараторов, оценка эффективности пневматического и ситового разделения семян. Производственные линии в контейнерных питомниках.
Двигателем внутреннего сгорания, другими словами, поршневым тепловым двигателем, в котором выполняются работы, являются выхлопные газы, которые возникают при сжигании топлива в рабочем пространстве цилиндра. Двигатели горения могут быть разделены, среди прочего, с учетом запуска горения. Разделение на зажигание: искровые зажигания, двигатели с самовозгоранием и имеющие свечение.
1) По виду применяемого топлива:
·
дв., работающие на жидких топливах (бензин, керосин, дизельное топливо), были на сырой нефти, спирте.·
дв., работающие на газообразных топливах.2) По способу осуществления рабочего цикла:
·
2хтактные – полный раб. цикл в одном цилиндре осуществл. за 2 такта (хода поршня), т.е. за 1 оборот коленвала,Двигатель используется для преобразования тепловой энергии, содержащейся в топливе, в механическую работу. Трансформация Трансформация бактериальной клетки, которая захватывает фрагмент генетического материала непосредственно из субстрата. Таким образом, ячейка приобретает новые функции. Читать далее Словарь биологической энергии следует за тем, чтобы слить топливо в цилиндр двигателя. Газы, которые во время сгорания имеют высокое давление и высокую температуру, расширяют движение поршня в цилиндре, выполняя механическую работу.
Николаус Отто построил первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе. Это оригинал современного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Отто представил в этом двигателе тепловой контур с горелкой с постоянным объемом, который ему предоставил французский инженер Бо де Рохас.
·
4хтактные – полный раб. цикл в одном цилиндре осуществл. за 4 такта (хода поршня), т.е. за 2 оборота коленвала,3) По способу смесеобразования:
·
с внешним смесеобразованием (карбюр. и газовые дв.),·
с внутренним смесеобразованием (диз и с непоср. впрыском)4) По способу воспламенения рабочей смеси:
С момента внедрения двигателя прогресс в области двигателей внутреннего сгорания продвигался вперед. Продукты, работающие на цикле Отто, касались большого числа компаний, строящих двигатели с еще большей мощностью. В связи с тем, что зажигание топливно-воздушной смеси в этих двигателях осуществляется с помощью электрической искры, они называются двигателями с искровым зажиганием.
Именно он построил первый рабочий двигатель с самовоспламенением. У этого двигателя не было электрической системы зажигания. В рабочем цилиндре воздух был сжат до такой степени, что температура, полученная в конце такта сжатия, вызвала самовоспламенение впрыскиваемого топлива.
·
с принудительным зажиганием смеси (карбюраторные, двигатели с непосредственным впрыском легких топлив);·
с воспламенением от сжатия (дизели).5) По числу и расположению цилиндров:
·
одно-, двух-, трех- и т.д. цилиндровые;·
однорядные, двухрядные6) По способу охлаждения цилиндров:
Из-за того, что дизельный двигатель был огромным и тяжелым по сравнению с развитой мощностью и низкой скоростью вращения, он использовался как станционный двигатель. Однако открытие топливного насоса высокого давления, давшего возможность прямого впрыска топлива, вызвало очень быстрое развитие легких двигателей самовозгорания.
Классификация двигателей и их использование. Мы делим двигатели внутреннего сгорания на. Устройства, такие как косилки, лодки, небольшие агрегаты, бензопилы и т.д. Различные типы машин и устройств, требующие огромной мощности. Для вождения паровозов, больших лодок, грузовиков, тракторов и т.д.
·
с жидкостным охлаждением;·
с воздушным охлаждением.Основные понятия и определение ДВС
(нарисовать рисунок цилиндр-поршень, ход, точки, обьемы)
Мертвыми точками назыв. такие положения КШМ, при которых совпадают по направлению оси кривошипа и шатуна. В мертвых точках поршень меняет направление своего движения. Скорость поршня в МТ равна нулю. Положение поршня, при котором он максимально удален от оси коленвала – ВМТ. Положение поршня, при котором он минимально удален от оси коленвала – НМТ.
Расстояние вдоль оси цилиндра между ВМТ и НМТ называется ходом поршня (S ): S =2 R . Расстояние от оси коренной шейки коленвала до оси шатунной шейки – диаметром кривошипа .Объём, освобождаемый поршнем при движении его от ВМТ до НМТ называется рабочим объёмом цилиндра (V n ): . Сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах называется литражом двигателя .Объем над поршнем при его положении в ВМТ называется объемом камеры сжатия (сгорания ). Объем образовавшийся над поршнем при его положении в НМТ называется полным объемом цилиндра: V a = V c + V n
Отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сжатия – степень сжатия: ε= V a / Vc . Степень сжатия показывает во сколько раз уменьшается объём рабочей смеси или воздуха при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Смесь топлива с воздухом поступающая в цилиндр при внешнем смесеобразовании – горючая смесь . Воздух или горючая смесь поступающая в цилиндр за 1 рабочий цикл – свежий заряд . Продукты сгорания, оставшиеся в цилиндре – остаточными (отработанными) газами . Смесь свежего заряда с остаточными газами – рабочая смесь. Зажигание рабочей смеси в карбюр. дв. производиться эл. искрой, возникшей между электродами свечи зажигания. В дизельных дв. рабочая смесь самовоспламеняется от температуры нагретого в цилиндре воздуха благодаря высокой степени сжатия.