- •1.Перспективы развития двигателестроения.
- •2.Классификация автотракторных двигателей.
- •4.Термодинамические циклы двс.
- •3.Основные понятия и определения, применяемые для двс
- •7.Двухтактный цикл. Степень сжатия двухтактных двигателей.
- •5.Действительные циклы двс. Индикаторная диаграмма 4-х тактного карбюраторного двигателя.
- •6.Индикаторная диаграмма 4-хтактиого дизеля с наддувом.
- •8.Процесс наполнения (впуска).
- •9.Давление и температура газов в конце впуска.
- •10.Коэффициент наполнения. Факторы, влияющие на коэффициент наполнения.
- •11.Процесс сжатия. Давление и температура газов в конце сжатия.
- •16.Калильное зажигание, инициируемое тлеющим нагаром.
- •12.Сгорание в двигателе с искровым зажиганием. Основные периоды сгорания.
- •13.Пределы воспламеняемости смеси.
- •14.Влияние различных факторов на процесс сгорания в двигателях с искровым зажиганием.
- •15.Детонационное сгорание. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на детонацию.
- •17.Калильное зажигание от перегретых поверхностей. Воспламенение от сжатия при выключенном зажигании.
- •18.Способы улучшения сгорания в двигателях с воспламенением от искры.
- •19.Сгорание в дизелях. Отдельные периоды процесса сгорания.
- •20.Методы организации процесс сгорания в дизелях.
- •21.Организация процессов смесеобразования и сгорания в дизелях с неразделенными камерами сгорания
- •22.Организация процессов смесеобразования и сгорания в дизелях с разделенными камерами сгорания.
- •23.Преимущества и недостатки дизельного процесса.
- •24.Процесс расширения. Давление и температура в конце процесса расширения.
- •25.Процесс выпуска.
- •26.Индикаторные показатели цикла.
- •27.Механические потери.
- •28.Эффективные показатели двигателя.
- •29.Удельные показатели двигателя.
- •30.Тепловой баланс двигателя.
- •31.Классификация сил, действующих в кшм. Общие характеристики сил различных видов.
- •32.Схема сил, действующих в кшм. Правило знаков.
- •33.Массы возвратно-поступательно движущихся частей кшм. Приведение к двум массам массы шатуна.
- •34.Кинематическая схема центрального кшм. Перемещение поршня диаграммы перемещения 1-го н 2-го порядка
- •36.Ускорение поршня, диаграммы ускорения 1-го и второго порядков.
- •35.Скорости поршня, диаграммы скорости 1-го и 2-го порядков
- •43.Боковая сила и сила, направленная вдоль оси шатуна.
- •44.Нормальная и тангенциальная силы, действующие на кривошип.
- •45.Центробежные силы инерции, действующие на шатунную и коренную шейки коленчатого вала.
- •46.Крутящий и опрокидывающий моменты двигателя. Неравномерность крутящего момента.
- •52.Условия внешней уравновешенности двигателя.
- •53.Уравновешивание центробежных сил инерции в одноцилиндровом двигателе.
- •54.Уравновешивание сил инерции 1-го порядка в одноцилиндровом двигателе.
- •55.Уравновешивание сил инерции 2-го порядка в одноцилиндровом двигателе.
- •56.Влияние различных факторов на запас прочности деталей. Работающих в условиях знакопеременных нагрузок.
- •57Конструирование элементов для уплотнения газового и жидкостного стыков двигателя. 58.Основные требования к этим элементам.
- •1.1. Прокладочный материал. Виды прокладок
- •1.1.1.Уплотняющие составы
- •1.1.2. Прокладки из мягких материалов
- •59.Сравнительный анализ вариантов конструктивного исполнения блоков цилиндров.
- •60.Сравнительный анализ существующих схем систем охлаждения двигателей.
- •61.Конструктивные особенности основных агрегатов системы жидкостного охлаждения двигателей.
- •62.Сравнительный анализ конструкции блоков цилиндров с гильзами и без гильз
- •63.Конструктивные особенности головок цилиндров двигателей с жидкостным охлаждением.
28.Эффективные показатели двигателя.
Эффективные показатели работы двигателя: среднее эффективное давление, эффективная мощность, механический КПД и эффективный удельный расход топлива.
Среднее эффективное давление ре — условное постоянное давление в цилиндрах двигателя, при котором работа, производимая в них за один такт, равна эффективной работе за цикл. Оно, так же как и среднее индикаторное давление, — мера удельной работы. Единица измерения: МПа или Дж/л.
Среднее эффективное давление можно представить как отношение эффективной работы Le двигателя за один цикл к рабочему объему цилиндра Vh:
ре = Le/Vh.
Это давление можно также представить как разность между средним индикаторным давлением рi- и средним давлением механических потерь рм, т. е.
ре = рi-рм
Эффективная мощность Ne — это мощность на коленчатом валу двигателя, передаваемая трансмиссии. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности Nм, затрачиваемой на преодоление механических потерь:
Ne = Ni - Nм
Механический КПД nм — оценочный показатель механических потерь в двигателе:
nм = LeLi = ре/рi = Me/Mi = Ne/Ni.
При работе автомобильных двигателей на номинальном режиме значение находится в следующих пределах: для четырехтактных карбюраторных двигателей 0,7...0,85; для четырехтактных дизелей без наддува 0,7...0,82, с наддувом 0,8—0,9; для газовых двигателей 0,75...0,85; для двухтактных высокооборотных дизелей 0,7-0,85.
Эффективный удельный расход топлива ge при известных эффективной мощности Ne и расходе топлива GT определяют по формуле:
ge = 103Gт/Ne
Единица измерения эффективного удельного расхода топлива: г/(кВт • ч).
При работе двигателя на жидком топливе связь между ge и nе следующая:
nе = 3,6 • 103/(geQн)
Для автомобильных двигателей, работающих на номинальном режиме, значения эффективного КПД находятся в следующих пределах: для карбюраторных двигателей 0,25...0,33; для дизелей 0,35—0,4. При этом значение эффективного удельного расхода топлива составляет: для карбюраторных двигателей 300...370 г/ (кВт • ч); для дизелей с неразделенными камерами сгорания 245...270 г/(кВт • ч).
29.Удельные показатели двигателя.
Удельной поршневой мощностью двигателя называется эффективная мощность двигателя, отнесенная в сумме площадей поршня двигателя:
Удельная поршневая мощность характеризует общую напряженность двигателя.
Удельная литровая мощность
Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.
30.Тепловой баланс двигателя.
Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, не может быть полностью превращено в полезную работу, так как в соответствии со вторым законом термодинамики часть этого тепла должна быть передана холодному источнику. В реально выполненных двигателях, работающих по действительному циклу, имеют место дополнительные потери тепла в охлаждающую воду, с отработавшими газами и др. Количественное распределение тепловой энергии топлива на полезную работу и потери при превращении тепла в механическую работу в цилиндрах двигателя носят название теплового баланса.
Тепловой баланс двигателя определяется не аналитически, а на основании экспериментальных данных при испытании двигателя. Однако и в этом случае часть тепловых потерь не поддается учету.
Эти потери сводят в остаточный член Qs теплового баланса, который учитывает: 1) потери от неполноты сгорания вследствие плохого перемешивания топлива с воздухом; 2) потери, эквивалентные части работы трения в подшипниках и прочих механизмах (потери тепла на трение между поршнем и цилиндром поглощаются охлаждающей водой); 3) потери от лучеиспускания и 4) потери, эквивалентные кинетической энергии отработавших газов. Кроме того, в остаточный член входит неизбежно получающаяся при экспериментировании неувязка теплового баланса. Суммарно остаточный член Qs теплового баланса составляет 5—10% от общего количества тепла, введенного в цилиндр двигателя. Практически Qs определяют как разность между количеством затраченного тепла в единицу времени QT и следующими составляющими теплового баланса:
1.Тепло Qe, превращенное в полезную работу:
Qe=Ne дж/сек (Qe=632Ne кал/ч)
2.Тепло Qω потерянное с охлаждающей водой:
Qω=Gв (tвых- tвх) Со,
где tвх и t вых — температура входящей и выходящей воды;
GB — количество воды, кг/ч;
Со — теплоемкость воды.
В двигателях внутреннего сгорания в охлаждающую воду уходит 25 ÷ 40% тепла топлива (рис. 28.2).
3.Тепло Qg, теряемое с отработавшими газами:
Qg= (М п.с mcp’ Tr—M1 mcpTa)Gr
где М п.с и M1— число молей продуктов сгорания и свежего заряда на 1 кг топлива;
mс’ р и mср— молярные теплоемкости продуктов сгорания и свежего заряда при р=const;
Tr и Та — температура отработавших газов и свежего заряда;
GT — количество топлива.
С отработавшими газами в двигателях внутреннего сгорания уносится 20—25% тепла топлива.
4.Тепло Qx, теряемое вследствие химической неполноты сгорания и определяемое по выражению
Qx=Δhu.
При работе на бедных смесях в карбюраторных двигателях и дизелях этот член не учитывается.
В результате тепловой баланс имеет следующий вид:
Qт-Qe-Qg-Qω-Qx=Qs.
По тепловому балансу можно оценить долю потерь каждой из составляющих баланса и при доводке двигателя определить возможность снижения принципиально устранимых потерь тепла, имеющих место в двигателе сверх неизбежных потерь. Принципиально устранимые потери включены в следующие составляющие баланса: Qg, Qw, Qx, Qs вместе с неизбежными потерями, согласно второму закону термодинамики.