- •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.
33.Массы возвратно-поступательно движущихся частей кшм. Приведение к двум массам массы шатуна.
Для определения сил инерции необходимо знать массы деталей кривошипно-шатунного механизма. При этом для упрощения динамического расчета заменяют действительный кривошипный механизм динамически эквивалентной системой сосредоточенных масс. Все движущиеся детали по характеру их движения делятся на три группы.
1. Детали, совершающие возвратно-поступательные движения вдоль оси цилиндра (поршневая группа). Масса поршня с кольцами и пальцем считается сосредоточенной на оси поршневого пальца и обозначается .
2. Части коленчатого вала, совершающие вращательное движение. Массы этих частей заменяются массой, приведенной к радиусу кривошипа R, и обозначаются .
Приведение производится с соблюдением условия равновесия центробежных сил инерции действительных масс центробежной силе приведенной массы.
Масса шатунной шейки с прилежащими частями щек принимается сосредоточенной по середине оси шейки и, т.к. центр тяжести ее удален от оси вала на расстояние, равное R, приведение этой массы не требуется.
Масса средней части щеки, имеющей центр тяжести на радиусе , приводится к радиусу R
3. Детали, совершающие сложное плоскопараллельное движение (шатунная группа).
Шатун приближенно заменяется системой двух статически замещающих масс – массы , сосредоточенной на оси поршневого пальца, и массы , сосредоточенной на оси шатунной шейки вала.
Массу шатуна делят на две части: а) массу, отнесенную к оси пальца поршня ; б) массу, отнесенную к оси кривошипной головки .
34.Кинематическая схема центрального кшм. Перемещение поршня диаграммы перемещения 1-го н 2-го порядка
Рис. 2. Основные конструктивные схемы кривошипно-шатунных механизмов автомобильных и тракторных двигателей
Наибольшее распространение в автомобильных и тракторных двигателях получил центральный КШМ, для которого и выполним кинематический и динамический анализы работы, необходимые для определения величины и характера изменения сил, возникающих в его элементах при работе двигателя.
Примем следующие обозначения (см. рис. 2): ф - угол поворота кривошипа в рассматриваемый момент времени, отсчитываемый от оси цилиндра в направлении вращения коленчатого вала по часовой стрелке. При ф = 0 поршень занимает крайнее положение А1 - ВМТ, при ф =180° поршень занимает положение A2 - НМТ; в - угол отклонения оси шатуна в плоскости его качания в сторону от оси цилиндра; отклонение в направлении вращения вала считается положительным, а в противоположном - отрицательным; ю = %n\30 - угловая скорость вращения кривошипа; r = OB - радиус кривошипа (расстояние между осями коренной и шатунной шеек кривошипа); L = AB - длина шатуна (расстояние между осями поршневой и кривошипной головок шатуна); Х = r/L - безразмерный параметр КШМ (отношение радиуса кривошипа к длине шатуна). Значение этого параметра для автомобильных и тракторных двигателей находится в пределах 1/3... 1/4, (т. е. 0,31...0,24); S = 2r = A1A2 - полный ход поршня.
Перемещение поршня в соответствии с уравнением можно представить как сумму гармонических перемещений первого и второго порядков
где
– перемещение поршня первого порядка (если бы шатун имел бесконечно большую длину
т. е. при учете лишь первого члена бинома;
– перемещение поршня второго порядка, т. е. дополнительное перемещение, зависящее от конечной длины шатуна и определяемое вторым членом разложения.
Характер перемещения поршня и его слагаемых в зависимости от угла поворота кривошипа показан на рис. 3. Из графика видно, что при повороте коленчатого вала на угол φ = 90º (первая часть окружности) поршень проходит больше половины своего хода.