- •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.
31.Классификация сил, действующих в кшм. Общие характеристики сил различных видов.
Силы, действующие в двигателе внутреннего сгорания, можно разделить на движущие силы, силы инерции и силы сопротивления. Движущие силы — это силы давления газов в цилиндре. Силы инерцииобразуют возвратно-поступательно движущиеся и вращающиеся части двигателя. Силы сопротивления делят на силы сопротивления потребителя энергии двигателя и силы трения в KШM (поршня и поршневых колец о стенку цилиндра, в подшипниках и т. п.), на преодоление которых затрачивается дополнительная работа.
Главными силами считают силы давления газов, силы инерции в двигателе и силы сопротивления потребителя энергии, совершающие полезную работу. Все силы, действующие в двигателе, изменяются во времени.
Все силы и моменты, возникающие при работе поршневых ДВС, непрерывно изменяясь по значению и направлению, передаются на опоры двигателя и раму автомобиля. При этом возникают вибрации, снижающие эффективную мощность и топливную экономичность (вследствие затрат энергии на возбуждение вибрации и дополнительных механических потерь), ослабляются крепления агрегатов и деталей (что ускоряет в итоге износ деталей), нарушаются регулировки, снижается надежность контрольно-измерительных приборов.
Поэтому уменьшение влияния переменных сил и моментов, действующих на двигатель, относится к числу основных требований, предъявляемых в ДВС.
32.Схема сил, действующих в кшм. Правило знаков.
Схема сил, действующих на кривошипно-шатунный механизм, показана на рисунке 4.4. Направление сил к центру кривошипа принято за положительное.
Рис. 4.4. Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
Сила давления газов на поршень со стороны камеры сгорания (ее определяют по индикаторной диаграмме)
Pг = ргFп
где рг — давление газов в цилиндре, МПа; Fп — площадь поршня, м2.
Сила давления газов со стороны картера (это давление обычно равно атмосферному р0)
Р0 = р0Fп
Сила инерции возвратно-поступательно движущихся частей равна произведению массы этих частей на их ускорение в данный момент времени:
Pj = — mj = — mrω2 (cosφ + cos2φ)
где m = mпк + 0,275mш; mпк — масса поршня и других деталей, движущихся поступательно; mш — масса верхней головки шатуна, обычно принимаемая равной 0,2...0,3 массы всего шатуна; r —радиус кривошипа; ω и φ — соответственно частота вращения и угол поворота коленчатого вала.
Суммарная сила, действующая на поршень,
Pl = Pг - P0 +Pj
Сила Pl, приложенная к оси поршневого пальца и направленная по оси цилиндра, может быть разложена на силу N, действующую перпендикулярно оси цилиндра, и силу Рt действующую по оси шатуна.
Сила N прижимает поршень к стенке цилиндра, что вызывает износ их поверхностей. Она изменяется по значению и направлению, поочередно прижимая поршень то к одной, то к другой стороне цилиндра.
Силу Рt перенесенную на ось шатунной шейки, можно разложить на касательную силу Т, действующую перпендикулярно кривошипу коленчатого вала, и радиальную силу Z, направленную по оси кривошипа:
Т=Рl [sin(φ + β)/cos β]; Z=Рl [sin(φ + β)/cos β],
где β — угол отклонения шатуна от оси цилиндра.
Вращающий момент на валу двигателя, необходимый для совершения полезной работы,
Mвр = Тr.
Работа касательных сил затрачивается на преодоление сил сопротивления и изменение частоты вращения коленчатого вала. В период рабочего хода совершается полезная работа и увеличивается частота вращения коленчатого вала. Избыточная энергия аккумулируется всеми вращающимися частями, главным образом маховиком и потребителем энергии, и возвращается в систему, когда ее не хватает при совершении других тактов двигателя. Чем больше момент инерции маховика и число цилиндров, тем равномернее вращается вал двигателя.
Сила N на плече L создает реактивный (опрокидывающий) момент, который стремится опрокинуть двигатель. Он равен вращающему моменту по значению, но противоположен по направлению. Опрокидывающий момент воспринимается опорами и вызывает колебания всего двигателя.
Вращающиеся части (шатунная шейка коленчатого вала и часть шатуна, отнесенная к оси шатунной шейки коленчатого вала) создают центробежную силу Рс = — mrω2. Эта сила, направленная от центра вращения по оси кривошипа, вместе с радиальной силой Z нагружает подшипники коленчатого вала. Центробежная сила Рс обычно уравновешивается центробежной силой противовесов Рс.п, устанавливаемых на коленчатом валу с противоположной стороны шатунной шейки, или за счет изменения формы коленчатого вала.