Тема № 1 Тема № 1 БУДОВА

Тема № 1 БУДОВА БРОНЕТРАНСПОРТЕРА Кафедра військової підготовки

Заняття № 44 : : Показники та характеристики ДВЗ. Навчальні питання: 1. 1. Енергетичні та економічні показники поршневих двигунів. 2. Характеристики двигунів. 3. Форсування двигунів.

АКТУАЛЬНІСТЬ ЗАНЯТТЯ: Основні властивості транспортного засобу: маневрування, швидкість і запас ходу визначаються в основному енергетичними та економічними показниками двигуна при його роботі на різних режимах в умовах експлуатації, які визначаються індикаторними та ефективними показниками. МЕТА ЗАНЯТТЯ: Заняття присвячене вивченню індикаторних та ефективних показників робочого циклу ДВЗ, тобто показників, які дозволяють оцінити ефективність роботи двигуна.

1 — е навчальне : питання Енергетичні та економічні показники поршневих двигунів.

Індикаторні показники характеризують дійсні цикли ДВЗ, це: • середній індикаторний тиск р і ; • індикаторна потужність N i ; • індикаторний ККД і • питома індикаторна витрата палива. Індикаторні показники характеризують досконалість робочого циклу двигуна з точки зору ефективності тепловикористання і залежать від якості організації робочих процесів. Ефективні показники додатково враховують величину механічних втрат і характеризують механічну досконалість двигуна.

Середній індикаторний тиск Під середнім індикаторним тиском р і розуміється такий умовний, постійний за величиною, надлишковий тиск, який, діючи на поршень, виконує роботу, що дорівнює роботі газів за весь цикл, тобто р і чисельно дорівнює роботі газів за цикл, віднесеній до одиниці робочого об’єму циліндра. Робота газів може визначатись як площа індикаторної діаграми дійсного циклу. Таку діаграму можна отримати при випробуваннях двигуна. Для оцінки р і дійсного циклу ДВЗ застосовують емпіричні коефіцієнти.

Індикаторна потужність ( N і ) Індикаторна потужність – це робота газів у циліндрі за одиницю часу. Кількість робочих циклів, що здійснюється в циліндрі за секунду, дорівнює , де п – частота обертання колінчатого валу (об/хв. ), — тактність двигуна. еп 60 2 Індикаторна потужність (Вт) становить : 30 nіVр Nhі i Р і — середній індикаторний тиск в циліндрі двигуна; V h — об’єм одного циліндру; п — частота обертання колінчатого валу(об/хв. ); — тактність двигуна; і – кількість циліндрів двигуна.

Індикаторний ККД і питомі індикаторні витрати палива Індикаторний ККД ( і ) це відношення кількості теплоти, перетвореної у індикаторну роботу L i до всієї виробленої теплоти Н и За допомогою і оцінюють ступінь використання теплоти у циліндрі з урахування всіх теплових втрат, включаючи і відвід тепла у холодне джерело. При відомих витратах палива G П (кг за годину) питомі індикаторні витрати палива (в г/(к. Вт год)) розраховуються у кг/Дж за формулою: i. T i. N G g 3 10 Аналіз наведених залежностей дозволяє встановити шляхи досягнення оптимальних умов використання палива і підвищення потужності двигуна.

Ефективна потужність це потужність, яка знята з колінчатого вала. Ефективна потужність N е менша за індикаторну потужність N і на величину потужності, витраченої на механічні втрати N м , тобто мie. NNN. Для визначення ефективної потужності двигуна використовується формула для індикаторної потужності, замінивши у ній середній індикаторний тиск середнім ефективним тиском. Ефективна потужність (в к. Вт): 30 nіVр Nhе е Для порівняння різних двигунів ефективну потужність відносять до одиниці робочого об’єму і отримують літрову потужність: 30 nр i. V N Nе h e л

2 – : е навчальне питання Характеристики ДВЗ

Характеристики ДВЗ дають можливість оцінити їх роботу, дозволяють порівнювати між собою різні типи і марки, судити про якості нових зразків, визначати умови найбільш ефективного застосовування двигунів, давати оцінку технічного стану, якості ремонту, результатів виконаної модернізації. Це графічні залежності основних показників його роботи від параметрів, що характеризують режим або умови роботи, це: швидкісні , навантажувальні та регулювальні. До основних експлуатаційних характеристик ДВЗ відносяться: • швидкісні це криві, що характеризують зміну основних показників його роботи: кружного моменту, ефективної потужності, питомої і часової витрати палива — в залежності від числа обертів колінчатого вала при незмінній подачі палива ; • навантажувальні , характеризують залежність часової і питомої витрати палива від навантаження при постійному числі обертів колінчатого вала; • регулювальні , це характеристики, які знімаються в залежності від вказаних параметрів, називаються регулювальними.

Корпус компресора Колесо турбіни Робоче колесо компресора Вхід відпрацьованих газів. Корпус турбіни Вхід свіжого повітря Вихід стиснутого повітря Вихід відпрацьованих газів 3 — є навчальне : питання: питання Форсування двигунів

З більшення літрової потужності двигуна прийнято називати форсуванням. Збільшення літрової потужності, як це витікає з її формули може бути досягнуто: • за рахунок збільшення середнього ефективного тиску ; • підвищення числа обертів ; • зменшення тактності двигуна , тобто шляхом переходу від 4 -х до 2 -х тактного циклу, але це визве корінну зміну конструкції двигуна. 30 nр N е л Збільшення потужності двигунів, без значного збільшення габаритних розмірів та ваги, можливо за рахунок їх високої габаритної потужності N г, що виражається відношенням максимальної потужності двигуна до його габаритного об’єму. Це можливо за рахунок покращення компактності двигуна і збільшення літрової потужності.

Форсування двигуна підвищенням числа обертів Форсування двигуна за рахунок обертів заключається в збільшені числа циклів двигуна, що здійснюються в одиницю часу та зменшені потужності механічних витрат у двигуні, це ефективно в тому випадку, якщо коефіцієнт наповнення циліндрів має достатньо велику величину, але форсування за рахунок обертів може здійснюватись лише до тих пір, поки збільшується множення в чисельнику.

Для цього необхідно: • зменшувати втрати у впускній і випускній системах, використовувати в них інерційні явища ( вихровий рух свіжого заряду, автоматичні муфти кута випередження подачі палива, коротке впорскування за рахунок зменшення об’єму палива яке стискується); • удосконалювати системи газорозподілу (збільшенням прохідних перетинів впускних і випускних каналів, підбиранням фаз газорозподілу, покращенням умов сумішоутворення). Збільшення числа обертів визиває збільшення середньої швидкості поршня, що приводить до збільшення зносу деталей та зменшенню терміну служби двигуна. Для цього двигун повинен мати короткохідну конструкцію, що дозволяє зменшити висоту двигуна та покращити умови наповнення і очищення циліндра за рахунок розміщення клапанів більшого діаметру.

Форсування двигуна збільшенням ефективного тиску Форсування двигуна за рахунок збільшення ефективного тиску зводиться до збільшення ефективної роботи, яка знімається з одиниці робочого об’єму циліндрів за цикл, відповідно з цим, збільшення середнього ефективного тиску може бути досягнуто за рахунок: • зменшення коефіцієнту надлишку повітря; • підвищення індикаторного КПД, коефіцієнту наповнення і густини свіжого заряду.

Можливості збільшення перерахованими вище способами дуже обмежені. Найбільше значне збільшення середнього ефективного тиску може бути досягнуто підвищенням густини свіжого заряду на впуску шляхом наддуву, тобто попереднього стискування повітря у пристрої який називається турбокомпресором, що суттєво збільшує вагову кількість свіжого заряду, який подається в циліндр двигуна за цикл. При наддуві повітря у циліндри двигуна літрова потужність дизеля підвищується на 40% і досягає 20 — 50 к. с. /л. 1 – колесо нагнітача 2 — колесо турбіни

Завдання на самопідготовку: 1. Конспект заняття. 1. Кисликов В. Ф. , Лущак В. В. Будова й експлуатація автомобілів. Київ, 2005. С. 31 -33.