Двигатели внутреннего сгорания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Опишите устройство деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-508.10 автомобиля ЗИЛ-4314.10. В ответе укажите, из какого материала они сделаны и конструкторско-технологические меры, повышающие моторесурс двигателя

2. Опишите устройство системы охлаждения двигателя А-41. Начертите схему и покажите на ней стрелками циркуляцию охлаждающей жидкости по малому и большому кругу

3. Опишите работу карбюратора, К-90 на режиме частичных нагрузок. На схеме покажите цветными стрелками пути топлива, воздуха и эмульсии. Устройства и системы карбюратора, не работающие на данном режиме на схеме показывать не нужно

4. Опишите устройство и работу всережимного регулятора СМД-14. Укажите как регулируются максимальные обороты двигателя

5. Опишите, как осуществляется процесс расширения в действительном цикле. На начерченной индикаторной диаграмме обозначьте линию расширения. Напишите математическую зависимость между параметрами газа в процессе расширения, сделайте анализ

Список литературы



1. Опишите устройство деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-508.10 и автомобиля ЗИЛ-4314.10. В ответе укажите, из какого материала они сделаны и конструкторско-технологические меры, повышающие моторесурс двигателя

Работа двигателя внутреннего сгорания в принципе невозможна без кривошипно-шатунного механизма. Его предназначение -- преобразование поступательно-вращательного движения поршня внутри цилиндра во вращательное движение коленчатого вала.

У стандартного 4-цилиндрового мотора кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих элементов:

· блок цилиндров с картером;

· головка блока цилиндров;

· поддон картера двигателя;

· поршни в комплекте с поршневыми кольцами и пальцами;

· шатуны, на которых крепятся поршни;

· коленчатый вал;

· маховик.

Если двигатель -- это сердце автомобиля, то блок цилиндров -- это сердце любого двигателя внутреннего сгорания. Он включает в себя не только цилиндры и поршневую группу, но и целый ряд иных элементов: каналы, заглушки, подшипники, сверления. Коленчатый вал, установленный на специальных подшипниках, вращается именно в блоке цилиндров.



двигатель автомобиль карбюратор топливо

Коленчатый вал с маховиком

Нижняя часть блока цилиндров называется картер. Во время работы двигателя в блоке постоянно циркулирует специальная охлаждающая жидкость: летом это может быть обыкновенная вода, в зимнее время следует заливать специально предназначенные жидкости (например, тосол или антифриз).

Внутри блока цилиндров проходят также масляные каналы, которые относятся к системе смазки двигателя.

Значительная часть навесного моторного оборудования монтируется на блоке цилиндров и при работающем моторе составляет с ним единое целое.

Напомним, что под мощным давлением после сгорания рабочей смеси поршень передает движение через шатун (на котором он установлен) на коленчатый вал, образуя крутящий момент, с помощью которого автомобиль приводится в движение.

Двигатель внутреннего сгорания работает в очень жестком режиме. На холостых оборотах (то есть когда мотор работает, но машина стоит на месте, находясь на нейтральной передаче) коленчатый вал вращается со скоростью 600-900 об./мин (или около 10-16 об./с). Немало? Однако это лишь щадящий холостой режим. Во время движения со средней скоростью мотор работает интенсивнее и коленчатый вал крутится со скоростью от 2 000 до 4 000 об./мин. Что касается современных спортивных автомобилей, то у них скорость вращения коленчатого вала нередко превышает 200 об./мин (10 000-13 000 об./мин)!

Попробуйте представить, насколько стремительно двигаются поршни в цилиндрах. Как уже говорилось, за один полный оборот коленчатого вала поршень успевает два раза пройти расстояние между верхней и нижней мертвыми точками. Получается, что эти движения он выполняет буквально за доли секунды. Если к этому добавить мощное давление и высокую температуру в каждом цилиндре, то условия работы двигателя внутреннего сгорания можно смело назвать боевыми.

Разумеется, гарантия на двигатель сохраняется при соблюдении правил эксплуатации, таких как своевременная замена масла и фильтров (с использованием только качественных продуктов), заправка автомобиля хорошим топливом. По этим причинам ряд зарубежных автопроизводителей не дают столь длительных гарантий на машины, которые эксплуатируются в российских условиях. Ведь зачастую качество отечественных расходных материалов оставляет желать лучшего (несмотря на достаточно высокие цены).

Что касается возможных неисправностей кривошипно-шатунного механизма, то среди наиболее часто встречающихся отметим следующие:

· износ подшипников коленчатого вала (как коренных, так и шатунных);

· износ шеек коленчатого вала;

· износ поршневых пальцев и колец, а также залегание поршневых колец;

· ослабление крепления головки блока цилиндров;

· износ цилиндров;

· образование нагара на днищах поршней и внутренних поверхностях камер сгорания.

Внешне определить неисправность кривошипно-шатунного механизма можно по таким критериям, как снижение компрессии в цилиндрах, потеря мощности двигателя, дымление из выхлопной трубы, повышенный расход масла (это является причиной дымления) и топлива, появление посторонних шумов во время работы мотора.

По характеру появившихся шумов опытные автомобилисты определяют, где именно возникла неисправность и что она собой представляет. Например, если звонкий стук, возникающий во время работы холодного двигателя, постепенно снижается или исчезает по мере его прогревания, произошел износ цилиндров и поршней. Когда подобный звук сохраняется во всех режимах работы двигателя -- износились втулки верхних головок шатунов и поршневые пальцы.

Подобные неисправности могут затронуть как все цилиндры сразу, так и только некоторые из них. Чтобы узнать, в каком именно цилиндре вышли из строя детали кривошипно-шатунного механизма, нужно завести двигатель, прогреть его до рабочей температуры и поочередно с каждой свечи снять высоковольтный провод, после чего поставить его на место. Когда таким способом будет обесточен неисправный цилиндр, посторонние шумы либо исчезнут, либо заметно ослабеют.

Иногда работающий двигатель издает глухой стук, который заметно усиливается при резком увеличении частоты вращения коленчатого вала. В данном случае с высокой долей вероятности можно сделать вывод об износе шатунных либо коренных подшипников. Вышедшие из строя шатунные подшипники стучат тише, шум слышится из блока цилиндров в зонах, соответствующих верхнему и нижнему положению поршней (ВМТ и НМТ). Коренные подшипники при износе стучат громче, но шум хорошо слышен только внизу.



2. Опишите устройство системы охлаждения двигателя А-41. Начертите схему и покажите на ней стрелками циркуляцию охлаждаюшей жидкости по малому и большому кругу

Отличие А -41 в том, что он не имеет надува. Рядный, 4-ёх цилиндровый. Топливный насос механический, секционный, дозированием отсечкой в конце подачи. Порядок работы форсунок и цилиндров 1-3-4-2.

Воздухоочиститель инерционно-масляный, трехступенчатый с фильтрующими элементами из пенополиуретана. Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Насос масляный шестеренчатый, односекционный с приводом от коленчатого вала. Система охлаждения жидкостная, принудительная, закрытого типа. Вентилятор шестилопастный, с ременным приводом от шкива коленчатого вала. Система пуска пусковой двигатель П-10УД с дистанционным запуском от электростартера СТ-362А или ПД-10У с электростартером СТ-365А. Насос масляной системы шестеренчатый. Насос водяной центробежного типа. Короче всё стандартно. Отличие в том, что без надува.

Четырехтактный дизельный двигатель. 4-цилиндровый, с непосредственным впрыском топлива. Жидкостного охлаждения. Расположение цилиндров рядное, вертикальное.

Применяется на тракторах ДТ -75, Д-162 ДТ-75 ДЗ-42 производства

Волгоградского тракторного завода.

Технические характеристики двигателя:

Тип двигателя четырехтактный дизель

Число цилиндров 4

Порядок работы цилиндров 1-3-4-2

Диаметр цилиндров, мм 130

Ход поршня, мм 140

Полезная номинальная мощность, кВт (л.с.) 106,5(145)

Номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин 1750+/-35

Направление вращения коленчатого вала по ГОСТ 22836-77 по часовой стрелке (правое)

Основные системы двигателя:

Топливный насос типа А4ТН10x10, секционный, дозированием отсечкой в конце подачи

Форсунка М6А1 -20С 1 Б закрытого типа с многоступенчатым распылителем Фильтр топливный предварительной очистки фильтр грубой очистки ФГ-25 Фильтр топливный тонкой очистки фильтр ФТ-80 с одним сменным фильтрующим элементом из бумаги

Воздухоочиститель инерционно-масляный, трехступенчатый с фильтрующими элементами из пенополиуретана

Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием Насос масляный шестеренчатый, односекционный с приводом от коленчатого вала

Система охлаждения жидкостная, принудительная, закрытого типа Вентилятор шестилопастный, с ременным приводом от шкива коленчатого вала.

Система пуска пусковой двигатель П-10УД с дистанционным запуском от электростартера СТ-362А или ПД-10У с электростартером СТ-365А

Генератор 46.3701 (14В, 700Вт)

Насосы гидросистемы шестеренчатый,НШ32У-3-Л или НШ32А-3-Л шестеренчатый, НШ10Б-3-Л или НШ10К-3-Л

Насос водяной центробежного типа.

У двигателя внутреннего сгорания в процессе работы выделяется большое количество тепла, которое нужно отводить, чтобы не произошло перегрева, вследствие которого двигатель может получить механические повреждения. Для этого на автомобилях и присутствует система охлаждения двигателя.



Рис 1 - Система охлаждения двигателя.

Система охлаждения двигателя выполнена следующим образом. Блок цилиндров и головка пронизана каналами, по которым циркулирует охлаждающая жидкость ОЖ. Проходя по каналам жидкость, забирает тепло от горячих цилиндров и рассеивает его в окружающую среду.

Система охлаждения двигателя(Рис 1) включает в себя следующие узлы:

· Помпа 6 или водяной насос. Создает ту самую циркуляцию ОЖ в двигателе.

· Термостат 7. Регулирует циркуляцию по малому или большому кругу в зависимости от температуры.

· Радиатор печки 8. Предназначен для обогрева салона. Циркуляция через печку идет постоянно, в независимости от того в каком положении находится термостат, и по какому кругу циркулирует жидкость. Горячий воздух проникает в салон, при включенном салонном вентиляторе 9.

· Основной радиатор 5. Предназначен для охлаждения ОЖ.

· Расширительный бачек 2. При увеличении температуры в системе, жидкость начинает расширяться, излишки ее уходят в расширительный бачек.

· Пробка с клапанами на расширительном бачке 1 или основном радиаторе. Поддерживает в системе охлаждения определенное давление. Давление в системе нужно для того, чтобы повысить температуру кипения. Даже при достижении температуры 110 градусов жидкость в системе не закипает.

· Датчик включения вентиляторов4 на радиаторе. При достижении определенной температуры в радиаторе, включает вентилятор 3, установленные на нем.

Теперь подробнее опишем все процессы.

1. Мы завели холодный двигатель. Сразу же у нас появляется циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Циркуляция жидкости создается помпой 6 (рис1), приводимой в движение ремнем ГРМ или отдельным ремнем.

2. Пока жидкость холодная она проделывает следующий путь:

o Помпа закачивает жидкость в двигатель 10. За счет процессов происходящих в цилиндрах у нас выделяется большое количество тепла. Жидкость, протекая по двигателю, забирает это тепло, тем самым повышая свою температуру.

o Попадает опять в помпу 6.

3. Такой путь жидкости в двигателе называется малым кругом. На схеме он обозначен синими стрелками. Жидкость будет циркулировать по следующей схеме, пока она не достигнет определенной температуры. После чего термостат 7 перекроет малый круг и откроет большой.

4. Большой круг (обозначен зелеными стрелками) обеспечивает циркуляцию жидкости по следующей схеме:

o Помпа 6 закачивает жидкость в двигатель 10.

o Повысив свою температуру ,по патрубкам ОЖ попадает в радиатор 5, где отдает свое тепло в окружающую среду.

o Охлажденная жидкость вновь закачивается помпой в двигатель.

5. Если естественного охлаждения жидкости в радиаторе не достаточно и температура ОЖ продолжает расти, то срабатывает датчик включения вентиляторов 4, расположенный внизу радиатора.

6. После замыкания контактов внутри датчика 4, включаются вентилятор 3, установленный на радиаторе.

7. Охладив жидкость, контакты датчика 4 принимают исходное положение, отключая вентилятор 3.

8. Если жидкость остывает до температуры закрытия термостата, то она вновь начинает циркулировать по малому кругу.

Таким образом, в двигателе всегда поддерживается одна температура, оптимальная для нормальной работы двигателя. Условным значением принято считать 90 градусов. При такой температуре в двигателе устанавливаются оптимальные тепловые зазоры, двигатель развивает максимальную мощность, расход топлива становится номинальным. Для того чтобы двигатель быстрее вывести на этот режим и поддерживать его, так усложнили систему охлаждения разделив ее на малый и большой круг.

3. Опишите работу карбюратора, К-90 на режиме, частичных нагрузок. На схеме покажите цветными стрелками пути топлива, воздуха и эмульсии. Устройства и системы карбюратора, не работающие на данном режиме на схеме показывать не нужно

Карбюратор К-90 предназначен для приготовления необходимой горючей смеси из топлива и воздуха, он установлен сверху двигателя на впускном трубопроводе. Воздух, поступающий для приготовления горючей смеси в карбюратор, проходит очистку от пыли в воздушном фильтре. Воздушный фильтр соединён с карбюратором патрубком.

Все приборы подачи топлива соединены между собой металлическими трубками - топливопроводами, которые крепятся к раме или кузову автомобиля, а в местах перехода от рамы или кузова к двигателю - шлангами из специальных сортов бензостойкой резины.

Карбюратор соединён с впускными каналами головки цилиндров двигателя при помощи впускного трубопровода, а выпускные соединены с выпускным трубопроводом, последний при помощи трубы соединён с глушителем.

Основными частями карбюратора состоят из воздушного патрубка с крышкой поплавковой камеры, корпуса и двух нижних патрубков. В воздушном патрубке размещена воздушная заслонка с автоматическим клапаном, а в крышке поплавковой камеры - сетчатый фильтр и запорный клапан. В корпусе карбюратора находятся поплавковая камера и две смесительные камеры с диффузорами, экономайзер с механическим приводом, ускорительный насос и жиклеры. В нижних патрубках размещены две дроссельные заслонки на общей оси, связанной с ограничителем частоты вращения коленчатого вала.

1. Главная дозирующая система, состоящая из топливного и воздушного жиклёра и диффузора постоянного сечения.

2. Система холостого хода, состоящая из топливного жиклёра холостого хода, воздушного жиклёра, каналов и регулировочного винта.

3. Пусковое устройство, состоящее из воздушной заслонки и автоматического клапана с пружиной.

4. Экономайзер, он состоит из седла, в котором размещён клапан с пружиной, жиклёра экономайзера и деталей привода: рычага, серьги, тяги, планки и истока.

5. Ускорительный насос состоит из колодца, поршня с пружиной, истока, планки, тяги, рычага и двух клапанов: обратного и нагнетательного. Полость под поршнем заполнена топливом, поступающим через открытый обратный клапан.

Принцип работы. Карбюратор К-88АМ двигателя ЗИЛ-130 имеет две смесительные камеры, каждая из которых обслуживает четыре цилиндра. При работе двигателя на средних нагрузках топливо из поплавковой камеры поступает через главные жиклеры, а затем через жиклеры полной мощности в эмульсионные каналы. В этих каналах к топливу подмешивается воздух, поступающий из воздушных жиклеров системы холостого хода. Образовавшаяся эмульсия попадает в смесительные камеры через кольцевые щели малых диффузоров. Поддержание постоянного состава обедненной смеси происходит за счёт торможения топлива воздухом.

Работа карбюратора при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. В этом случае дроссельные заслонки прикрыты, разрежение, создаваемое под ними, передаётся через отверстия в стенках смесительных камер в каналы системы холостого хода. Через главные жиклеры топливо из поплавковой камеры поступает к жиклерам холостого хода. По пути к топливу через воздушные жиклеры, а затем через отверстия над дроссельными заслонками подмешивается воздух. Полученная эмульсия поступает через регулируемые отверстия под дроссельные заслонки, где, смешиваясь с основным потоком воздуха, образует обогащённую смесь.

При пуске холодного двигателя условия смесеобразования плохие. Надёжный пуск холодного двигателя может быть обеспечен только при богатой горючей смеси. Приготовление такой смеси обеспечивается прикрытием воздушной заслонки; дроссельные заслонки в это время будут приоткрыты.

Большое разрежение в смесительных камерах и под дроссельными заслонками вызывает обильное истечение топлива из жиклеров главной дозирующей системы и системы холостого хода, создавая этим богатую смесь, необходимую для пуска двигателя.

Топливо поступает из поплавковой камеры через главный жиклер к жиклеру полной мощности, а затем в эмульсионный канал, где оно тормозится воздухом, поступающим через воздушный жиклер. Часть топлива, прошедшая главный жиклер, поступает в жиклер холостого хода, где, смешиваясь с воздухом, образует эмульсию, которая по каналам через отверстия в смесительной камере попадает под дроссельные заслонки.

С целью снижения уровня токсичности отработавших газов и уменьшения расхода топлива на модернизированном автомобиле ЗИЛ-130 установлен карбюратор К-90, унифицированный с карбюратором К-88АМ. Основным отличием карбюратора К-90 является применение экономайзера принудительного холостого хода с электронным автоматическим управлением. Система автоматического управления экономайзером состоит из электронного блока управления, установленного в кабине за щитком приборов, датчиков частоты вращения коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости, углового положения дроссельных заслонок и двух электромагнитных клапанов, встроенных в каналы системы холостого хода карбюратора К-90.

Датчик углового положения дроссельных заслонок представляет собой электрический контактный выключатель, установленный на карбюраторе. Выключатель посылает электрический сигнал в блок управления при закрытом положении дроссельных заслонок.

В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала используется прерыватель-распределитель системы зажигания. Электронный блок управления соединяется проводом с выводом К добавочного резистора. Электрические импульсы поступают в блок управления с частотой, кратной частоте вращения коленчатого вала.

Система работает следующим образом. В блок управления постоянно поступают сигналы от датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика частоты вращения коленчатого вала. Блок управления срабатывает при работе двигателя в режиме принудительного холостого хода (торможение двигателя, когда педаль управления дроссельными заслонками отпущена и дроссельные заслонки карбюратора полностью закрыты, температура охлаждающей жидкости более 600С, а частота вращения коленчатого вала более 1000 мин-1).

При этих условиях блок управления включает электромагнитные клапаны, которые закрывают каналы системы холостого хода.

При уменьшении частоты вращения коленчатого вала до минимальной или при увеличении частоты вращения после нажатия на педаль управления дроссельными заслонками блок управления включает электромагнитные клапаны и двигатель начинает работать в нормальном режиме.

Двухкамерные карбюраторы восьмицилиндровых V-образных двигателей ЗИЛ (К-88, К-89, К90) и ГАЗ (К-135) и их модификации (рис. 1 и 2) имеют ряд принципиальных отличий от ранее рассмотренных систем. Главные из них -- это параллельное открытие дроссельных заслонок и наличие ограничителя числа оборотов коленчатого вала.

Каждая камера карбюратора питает 4 цилиндра. Данноеобстоятельстро определяет повышенные требования к точности регулировок, необходимых для обеспечения одинакового состав смеси в каждой группе. Система холостого хода подает струю эмульсии в задроссельное пространство, в зону, где воздух движется с небольшими скоростями и поэтому, в отличие от автономной системы карбюраторов К-131 и К-151, не может обеспечить хорошего распыления топлива. Часть топлива идет в виде пленки по стенкам впускного трубопровода, из-за чего состав смеси в различных цидиндрах сильно варьируется, а следовательно, двигатель имеет повышенные выбросы СО и СН с отработавшими газами.



4. Опишите устройство и работу всережимного регулятора СМД-14. Укажите как регулируются максимальные обороты двигателя?

Двигатель СМД-14 и его модификации. На холодном двигателе зазор между бойком коромысла и стержнем любого клапана должен быть 0,4 мм. Зазоры нужно проверять через каждые 180--200 час.работы. Для регулировки клапанов первого цилиндра устанавливают его поршень в ВМТ по совпадению установочной шпильки с отверстием маховика (при такте сжатия). Клапаны регулируют так же, как и у двигателей Д-48Л и Д-48М.

После регулировки зазоров клапанов для каждого цилиндра проверяют и регулируют зазоры между лысками валика декомпрессионного механизма и коромыслами. При проверке зазора клапан должен быть закрыт, а валик повернут лысками вниз. Зазор должен быть не менее 0,5 мм. При необходимости его увеличивают, подпиливая лыску валика.

Основная применяемость двигателей СМД-14 и СМД-18 - трактора лесохозяйственного назначения ТДТ-55А и трактора сельскохозяйственного назначения ДТ-75. Модификацией для трелевочников ТДТ-55А является двигатель СМД-18Н.01. Двигатель СМД-18 оборудован пусковым двигателем ПД-10УД и турбиной ТКР8,5-Н1. Номинальная мощность СМД-18 составляет 58,8 кВт (80 л.с.). Удельный расход топлива при номинальной мощности - 218 г/кВт.ч. (160 г/л.с.ч.).

ЗАО «РУСЬ-ЛЕС» поставляет двигатели СМД-18 как новые, так и после капитального ремонта. Гарантийный срок на новые двигатели СМД-18 составляет 6 месяцев, но не более 1000 моточасов. Обратившись в ЗАО "РУСЬ-ЛЕС" вы можете купить дизельные агрегаты марки СМД.



Технические характеристики дизельных двигателей СМД-14, СМД-18

СМД-14 СМД-18Н.01 Номинальная мощность, кВт (л.с.) 58,8 (80) 73,6 (100) Номинальная частота вращения, об/мин 1800 1800 Максимальная частота вращения холостого хода, об/мин, не более 1900 1950 Число цилиндров 4 4 Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт.ч. (г/л.с.ч.) 218 (160) 220 (162)

5. Опишите, как осуществляется процесс расширения в действительном цикле. На начерченной индикаторной диаграмме обозначьте линию расширения. Напишите математическую зависимость между параметрами газа в процессе расширения, сделайте анализ

Процессы, происходящие в цилиндрах поршневого двигателя, помимо круговой диаграммы, могут быть изображены в виде индикаторной диаграммы, названной так потому, что ее вычерчивает особый прибор -- индикатор (от латинского слова -- indico, что значит указываю, определяю). Индикаторная диаграмма -- это графическое отображение изменения давления газа в цилиндре поршневого двигателя в зависимости от перемещения поршня или утла поворота кривошипа. Если индикатор вычерчивает кривую линию, которая показывает, как изменяется давление в цилиндре в зависимости от угла поворота кривошипа, то такая диаграмма называется развернутой. Положение любой точки на кривой этой диаграммы определяет величину давления в цилиндре при соответствующем угле поворота вала.

Развернутая индикаторная диаграмма (рис. 24) показывает, например, что наибольшее давление в цилиндре дизеля 10Д100 8,72 МПа (89 кгс/см2) достигается при угле поворота кривошипа нижнего коленчатого вала, равном 7° после в. м. т.

Рис. 24. Развернутая индикаторная диаграмма дизеля с наддувом

По этой диаграмме может быть получена (пересчетом) кривая изменения температуры газов в цилиндре в зависимости от угла поворота кривошипа. На так называемой свернутой индикаторной диаграмме (рис. 25) изменение давления дано в зависимости от положения поршня.

Рис. 25. Индикаторная диаграмма дизеля без наддува

Участок 3--А, выделенный на рис. 26, а, соответствует горению топлива при постоянном объеме.

Такой процесс, называемый изохорным (слово «изохорный» происходят от греческих слов isos -- равный, одинаковый и chora -- место, пространство, занимаемое чем-нибудь), возможен только при очень быстром, почти мгновенном сгорании топлива.

Однако практически в двигателе с самовоспламенением от сжатия вся порция жидкого топлива не может быть впрыснута в цилиндр мгновенно и тем более мгновенно сгореть.

Рис. 26. Графическое изображение процессов горения в координатах p-V (давление - объем) а) сгорание смеси при постоянном объеме (изохорный процесс); б) сгорание смеси при постоянном давлении (изобарный процесс)

Поэтому часть топлива сгорает не при постоянном объеме, а за время перемещения поршня на величину AS (рис. 26, б). В этот период постепенного (а не мгновенного!) сгорания топлива давление газов в цилиндре не повышается, а остается постоянным (изобарный процесс- слово «изобарный» происходит от isos и греческого baros, что означает вес, тяжесть), так как при перемещении поршня одновременно увеличивается объем газов в цилиндре.

На рис. 26, б (справа) выделена линия А--4, изображающая горение топлива при постоянном давлении. Рабочий цикл дизеля называется циклом со смешанным сгоранием (линия 3--А--4 на рис. 25), так как на линии 5--Б имеет место изохорическое сгорание, а на линии А--4 -- изобарическое. Для большей наглядности отдельные участки индикаторной диаграммы четырехтактного дизеля без наддува представлены на рис. 27.

Рис. 27. Графическое изображение отдельных участков индикаторной диаграммы для дизеля без наддува и соответствующие положения поршня в цилиндре

Из всех процессов, с которыми мы познакомились, только во время одного процесса А--Б (см. рис. 25) совершается полезная работа. Остальные процессы являются вспомогательными, и на их выполнение затрачивается некоторая часть полезной работы, создаваемой в соседних цилиндрах. Рассмотрим более подробно процесс, происходящий от точки 3 до точки 4. Как указывалось выше, в конце сжатия в цилиндр подается топливо, которое воспламеняется. Предположим, что сгорание внутри цилиндра дизеля происходит настолько быстро, что поршень почти не успевает переместиться (см. рис. 26, а), т. е. будем считать, что объем цилиндра, ограниченный поршнем, практически за это время не изменится. Это, как указывалось, означает, что процесс горения топлива осуществляется при постоянном объеме, т. е. работа по перемещению поршня не совершается (работа равна нулю). На что же в таком случае идет тепло, выделяющееся при сгорании? Оно идет на нагревание рабочего тела. А с повышением температуры рабочего тела возрастает давление в цилиндре, объем которого в данном случае не меняется. В действительной индикаторной диаграмме изохорный и изобарный процессы четко не разграничены, а наоборот, первый постепенно переходит во второй, т. е. процесс сгорания происходит сложнее. Свернутая индикаторная диаграмма двухтактного дизеля показана на рис. 28. Легко видеть, что в отличие от четырехтактного дизеля, здесь отсутствуют такты впуска воздуха и выпуска.

Рис. 28. Индикаторная диаграмма двухтактного двигателя

По мере развития тепловых двигателей и увеличения их быстроходности совершенствовались и индикаторные приборы. Простые по устройству механические индикаторы уступили место более сложным, которые позволяют не только получать индикаторные диаграммы отдельных процессов и судить о правильности их протекания, но даже наблюдать эти процессы непосредственно на экране (визуальные наблюдения).



Список литературы

1.Луканин, В.Н. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] : учебник. в 3 т. Т. 1. Теория рабочих процессов / В.Н. Луканин, К.А. Мо-розов, А.С. Хачиян [и др.] ; под ред. В.Н. Луканина. - М. : Высшая школа, 2009. - 368 с. : ил.

2.Луканин, В.Н. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] : учебник. в 3 т. Т. 2. Динамика и конструирование / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян [и др.] ; под ред. В.Н. Луканина. - М. : Высшая школа, 2008. - 365 с. : ил.

3.Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей [Текст] / А.И. Колчин, В.П. Демидов. - М. : Высшая школа, 2003.

4.Автомобильный справочник [Текст] / под ред. В.М. Приходько. - М. : Машиностроение, 2008.

5.Сокол, Н.А. Основы конструкции автомобиля. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] : учеб.пособие / Н.А. Сокол, С.И. Попов. - Ростов н/Д : Издательский центр ДГТУ, 2010.

6.Кульчицкий, А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей [Текст] / А.Р. Кульчицкий. - М. : Академический Проект, 2010.

7.Вахламов, В.К. Техника автомобильного транспорта. Подвижной состав и эксплуатационные свойства [Текст] : учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. - М. : Академия, 2009. - 528 с.

8.Иванов, А.М. Основы конструкции автомобиля [Текст] / А.М. Ива-нов, А.Н. Солнцев, В.В. Гаевский [и др.]. - М. : "Книжное издательство "За рулем"", 2009. - 336 с. : ил.

Орлин, А.С. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. - М. : Машиностроение, 2008.

9.Алексеев, В.П. Двигатели внутреннего сгорания : устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей [Текст] / В.П. Алексеев [и др.]. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 2010.

Размещено на Allbest.ru