«Силовые агрегаты» Рабочие процессы, характеристики и показатели двс Мльтимедийная призентация лекций Разработчик - Пустошный П. А.
Рекомендуемая литература 1. Колчин А. И. , Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. 3 изд. М. : Высшая школа, 2003 г. - 498 с. 2. Автомобильные двигатели. Под ред. М. Г. Шатрова, М. : Академия, 2011 г. -460 с. 3. Луканин В. Н , Морозов К. А. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 1 Теория рабочих процессов. Под ред. В. Н. Луканина, М. : Высшая школа, 2005 г. 4. Шароглазов Б. А. , Фарафонтов М. Ф. и др. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчет процессов. Челябинск: 2004 г. - 343 с. 5. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей. 4 изд. Под ред. А. С. Орлина, М. : Машиностроение, 1983 г. – 374 с. 6. Сенников М. А. , Пустошный П. А. Двигатели лесотранспортных машин. Часть I. , Учебное пособие, АГТУ, 2005 г. – 95 с
Темы лекций 1. Классификация, основные понятия и определения поршневого ДВС. 2. Рабочие циклы 4 -х тактных и 2 -х тактных двигателей. 3. Процессы газообмена у 4 -х и 2 -х тактных двигателей. 4. Процессы смесеобразования у бензиновых и дизельных двигателей. 5. Процессы сжатия, сгорания и расширения. 6. Индикаторные и эффективные показатели. 7. Скоростная, нагрузочная и регулировочная характеристики. 8. Способы повышения мощности и системы наддува ДВС. 9. Экологические показатели ДВС и способы их улучшения.
1 Классификация, основные понятия и определения поршневого ДВС
Краткая история создания ДВС 1862 г – французом Этьеном Ленуаром создан первый работоспособный двигатель с золотниковым газораспределеним и без сжатия; 1870 г – немецкий механик Август Отто построил первый четырехтактный газовый двигатель с сжатием и принудительным воспламенением смеси; 1885 г – немецкий инженер Даймлер построил мотоцикл с бензиновым двигателем; 1886 г – немецкий инженер Карл Бенц построил первый трехколесный экипаж с бензиновым двигателем; 1892 г - немец Рудольф Дизель запатентовал, а в 1897 г построил первый компрессорный двигатель с воспламенением от сжатия; Изобретения Отто, Даймлера, Бенца и Дизеля были запатентованы и поэтому они считаются официальными изобретателями транспортных средств и ДВС, несмотря на то, что первый бензиновый двигатель для дирежабля был спроектирован в 1880 г и построен в 1885 г русским инженером О. С. Костовичем; 1901 г- русский инженер Тринклер построил усовершенствованный бескомпрессорный дизель с впрыском нефтяного топлива через форсунку; 1906 г - профессор МВТУ В. И. Гриневицкий разработал метод теплового расчета ДВС, который лег в основу теории расчета двигателя.
Двигатель – это устройство, преобразующее какойлибо вид энергии в механическую работу. Тепловой двигатель – это двигатель в котором происходит преобразование тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую работу. Двигатель внутреннего сгорания – это тепловой двигатель, у которого сгорание топлива и преобразование тепла в механическую работу происходит внутри одного цилиндра. Двигатель внешнего сгорания – это тепловой двигатель, у которого сгорание топлива и преобразование тепла в механическую работу происходит в разных цилиндрах (например: паровой двигатель, двигатель Стирлинга).
Разновидности тепловых двигателей внутреннего сгорания Поршневой ДВС 11. 02. 2018 Роторно-поршневой ДВС Реактивный ДВС 7
Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания 1. По способу воспламенения горючей смеси – с воспламенением от сжатия (дизели) и с принудительным воспламенением от электрической искры (бензиновые и газовые). 2. По способу осуществления рабочего цикла – четырехтактные и двухтактные. 3. По способу смесеобразования – с внешним (бензиновые и газовые), с внутренним смесеобразованием (дизели) и смешанным (газодизели). 4. По способу регулирования мощности- с количественным (бензиновые) и качественным регулирванием (дизели) 11. 02. 2018 8
Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания 5. По виду применяемого топлива – на жидком (бензин, дизельное топливо и др. ) , газообразном топливе (сжатый или сжиженный газ) и многотопливные. 6. По способу охлаждения – с жидкостным, воздушным и комбинированным. 7. По расположению цилиндров – с рядным, Vобразным, оппозитным и W-образным. 8. По числу цилиндров – одно- и многоцилиндровые. 9. По назначению – транспортные и стационарные. 11. 02. 2018 9
По расположению цилиндров а г в б д е 1 – поршень; 2 – шатун; 3 – кривошип; 4 – крейцкопф; 5 – шток.
Основные параметры цилиндра D – диаметр цилиндра D ----------R – радиус кривошипа
Основные параметры цилиндра двигателя В. М. Т. – верхняя мертвая точка; Н. М. Т. – нижняя мертвая точка; S – ход поршня, мм; D – диаметр цилиндра, мм; R – радиус кривошипа, мм; Vс – объем камеры сгорания, л; Vh – рабочий объем цилиндра, л; Vа – полный объем цилиндра, л; 1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – коленчатый вал; 4 – шатун 11. 02. 2018 S/D – ходность двигателя S/D = 1; S/D > 1; S/D < 1. 12
Рабочий объем цилиндра - это объем цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от ВМТ до НМТ , где D – диаметр цилиндра, мм; S – ход поршня, мм. Полный объем цилиндра - это сумма двух объемов, рабочего и объема камеры сгорания, заполняемый свежим зарядом при такте впуск где Vс – объем камеры сгорания 11. 02. 2018 13
Степень сжатия – это число показывающее во сколько раз изменяется (уменьшается) объем цилиндра при такте сжатия , где Vа – полный объем цилиндра, ; Vс – объем камеры сгорания. Литраж двигателя - это сумма рабочих объемов всех цилиндров, т. е. рабочий объем двигателя, выраженный в литрах где Vh – рабочий объем цилиндра; i – число цилиндров двигателя. 11. 02. 2018 14
Основные определения ДВС Рабочий цикл – комплекс последовательных процессов (впуск, сжатие, расширение, выпуск), периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обусловливающий работу поршневого двигателя внутреннего сгорания. Такт – часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня из одного крайнего положения в цилиндре (мертвой точки) в другое. Рабочее тело – среда в цилиндре, в которой происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу (т. е. свежий заряд и продукты сгорания ) 11. 02. 2018 15
По способу организации рабочего цикла ДВС делятся на четырехтактные и двухтактные. В четырехтактном двигателе рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня или за два оборота коленчатого вала. В двухтактном двигателе рабочий цикл совершается за два хода (такта) поршня или за один оборот коленчатого вала.
Последовательность тактов при работе двигателя Первый такт-впуск Второй такт-сжатие Третий такт- расширения Четвертый такт-выпуск (рабочий ход)
Скачать презентацию Силовые агрегаты Рабочие процессы характеристики и показатели
Лекция 1.pptx