23

Действительный рабочий цикл двс

1. Определение и принцип действия двс

ДВС является доминирующим источником на наземном транспорте. Причины этого заключаются в его компактности, экономичности, надежности и долговечности.

Поршневой ДВС (ПДВС) – тепловая машина, в которой сжигание топлива и преобразование части выделившейся теплоты в работу происходят непосредственно внутри рабочего цилиндра двигателя. Конструктивно ДВС представляет собой комплекс механизмов и систем, предназначенных для выполнения этой задачи.

Механизм – совокупность подвижно соединённых тел (звеньев), совершающих целенаправленное движение под действием приложенных сил определённые целесообразные движения. Он предназначен для преобразования движения одних звеньев в требуемые движения других.

ДВС имеет два механизма:

 кривошипно-шатунный (КШМ), преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала, и

 механизм газораспределения (МГР), обеспечивающий своевременное поступление рабочего тела в цилиндр и удалением продуктов сгорания.

Система – множество элементов (узлов, агрегатов, приборов и т.д.) с отношениями и связями между ними, образующих некоторую целостность и подчинённых определённому руководящему принципу.

 Система охлаждения обеспечивает поддержание требуемого теплового состояния двигателя в соответствии с режимом работы двигателя..

 Смазочная система предназначена для снижения потерь на трение и уменьшения износа трущихся поверхностей деталей.

 Система питания или топливная система предназначена для подачи необходимого количества топлива в двигатель, а также частично для организации процессов его смешения с воздухом и сгорания.

 Система зажигания (только в двигателях с искровым зажиганием) осуществляет создание искровых разрядов в цилиндрах двигателя для воспламенения топлива в соответствии с порядком его работы.

 Система газообмена включает в себя подсистему воздухоподачи и подсистему выпуска отработавших газов. Первая из них осуществляет очистку воздуха, глушение шума впуска, организацию его движения на входе в цилиндр и при необходимости (при наличии наддува) повышение его давления. Вторая подсистема осуществляет удаление отработавших газов (ОГ), глушение шума выпуска, нейтрализацию ОГ, а также улавливание твёрдых частиц (только для дизелей). При наличии газотурбинного наддува в состав подсистемы выпуска включается турбина, приводящая в действие компрессор.

 Система пуска обеспечивает надёжный и быстрый пуск двигателя в различных эксплуатационных условиях.

 Система управления двигателем координирует работу остальных систем с целью достижения желаемого эффекта. В современных машинах она входит в состав общей системы управления машиной.

 Система электропитания обеспечивает подачу электроэнергии ко всем локальным исполнительным механизмам или устройствам, потребляющим электроэнергию. В её состав входит подсистема зарядки аккумуляторных батарей,

Принципиальная схема ДВС включает в себя следующие основные элементы:  цилиндр, образующий рабочую полость и одновременно служащий для направления движения поршня; головка цилиндра, также образующая рабочую полость, но одновременно служащая для размещения органов газообмена;  поршень, воспринимающий давление газов и передающий усилие на коленчатый вал;  шатун (ПГШ+Ст Ш+КГШ);  коленчатый вал (КВ (КШ+ШШ+Щ)), являющийся последним элементом преобразования движения поршня во вращательное движение;  маховик для снижения неравномерности частоты вращения и для облегчения процесса трогания машины с места;  картер для размещения элементов КШМ и МГР, а также элементов смазочной системы и системы охлаждения;  поддон для размещения элементов смазочной системы.

Принцип действия ДВС основан на использовании силы давления газов вследствие их расширения при нагреве, вызванном процессом сгорания топлива, перемешанного с воздухом. Через поршень и шатун усилие передается на КВ, сообщая ему вращательное движение.