Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Назначение дисциплины: позволяет выпускнику получить представление о причинно-следственной связи процессов, протек в цилиндрах ДВС, о возможных путях воздействия на эти процессы с целью улучшения экономических и экологических показателей ДВС. Владение методикой расчёта термодинамического цикла позволяет оценивать значения показателей автомобильных двигателей и делать обоснованные выводы об их совершенствовании. Таким образом, появляется возможность обоснованно подходить к выбору транспортных средств для осуществления перевозочной деятельности.
По ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения»
Энергетика - область народного хозяйства, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы производство, передачу, преобразование, аккумулирование, распределение и потребление различных видов энергии.
Энергетика – техника, производящая и использующая различные виды энергии.
Преимущественно на автотранспорте устанавливаются поршневые двигатели с КШМ. Поршневые ДВС относятся к классу тепловых двигателей. Помимо поршневых ДВС к этому классу относятся газовые турбины, реактивные двигатели, роторно-поршневые, аксиально-поршневые и комбинированные двигатели.
Под комбинированными двигателями понимают ДВС, оснащенные турбонагнетателями, в которых часть неиспользуемой для сжатия воздуха энергии передаётся на коленчатый вал двигателя. Таким образом, используется теплота, образ. В цилиндре для передачи на колен. Вал.
Пример комбинированного двигателя – двигатель Sсania-470.
В сравнении с перечисленными видами двигателей показывает, что поршневой двигатель имеет более сложную конструкцию, т.к. поршень совершает возвратно-поступательные движения, коленчатый вал – вращательные, а КШМ – преобразует поступательные движения поршня во вращательные коленчатого вала. При этом шатун совершает сложные движения. Наличием движущихся масс обуславливается возникновение в КШМ сил инерции, кот необходимо уравновешивать.
СМ. СХЕМУ 1
СМ. СХЕМУ КШМ
Отсюда следует, что процессы, происходящие при переменных параметрах цикла, в двигателе ещё не до конца изучены, поэтому модели происходящего в двигателе не существует, но есть расчёты и программы. Они составлены на основании экспериментальных данных, но они сложны для восприятия.
Для оценки совершенства процессов, происходящих в цилиндрах поршневого двигателя с КШМ, прибегают к использованию термодинамических циклов.
Причины отсутствия альтернатив у поршневых двигателей:
Недостатки:
Преимущества значительно превосходят недостатки.
Двигатели классифицируются по нескольким признакам (рассмотрим 11):
По уровню форсирования оцениваются по показателю «Среднее эффективное давление» (Pme)
При Pme:
меньше 0,6 Па – двигатель не форсированный;
от 0,6 до 1,1 (вкл) – двигатель форсированный;
больше 1,1 – высоко форсированный
По частоте вращения:
n <= 300 1/мин – малооборотный
n>300 и n<1000 среднеоборотный
n>=1000 высокооборотный
Автомобильные двигатели высокооборотные.
При ссылке необходимо указывать обозначения, в соответствии с ГОСТ 4393-82.
12 ЧН 13/14 (ЯМЗ-24ОН)
8 Ч 12/12 (КамАЗ-740)
4 Ч 10,5/12 (Д-37Е)
42 ЧНОСП 16/17 (М-503А)
8ДКРН 55/120
Первая цифра – количество цилиндров. Через слэш - Диаметр и ход поршня (в см)
Ч – четырёхтактный
Д – двухтактный
Н – с наддувом
О – с охлаждением наддувочного воздуха
С – судовой
П – редукторная передача
К - крейцкопфный (крестообразные)
Р – реверсивный (реверсивная муфта)
СМ. СХЕМУ 2
Рабочий объём цилиндра:
Степень сжатия:
В бензиновых двигателях степень сжатия: от 6 до 11, может быть до 14 (является конструктивной особенностью)
Сжатие более 11 –> детонационное сгорание –> разрушение двигателя
В дизельном двигателе – не опасна детонация, т.к. сгорает не воздушно-топливная смесь, а воздух.
Степень сжатия у грузовых автомобилей – 15-19. Может быть больше.
Цикл идеализирован, т.е. представляет идеал, к которому следует стремиться. Достигнуть в реальности невозможно, т.к. потери энергии должны быть равны нулю.
Термодинамический цикл – процесс осуществляется за два хода поршня. Существует только сжатие и расширение рабочего тела. Процессы сжатия и расширения происходят адиабатно (отсутствует теплообмен между рабочим телом и стенками цилиндра).
Для адиабатного процесса характерно выполнение условия:
k=1,41
При наличии в воздухе отработавших газов – k=1,3
Подвод теплоты к рабочему телу осуществляется извне мгновенно в соответствии с характером цикла. Отвод теплоты осуществляется так же мгновенно в конце процесса расширения.
Процесса сгорания в термодинамическом цикле нет.
Три способа подвода теплоты к рабочему телу: