- •Введение к электронному курсу.
- •1. Определение и краткая характеристика основных механизмов и систем s / двс (кшм, грм, системы топлива подачи, смазки, охлаждения)
- •2. Основные термины: диаметр цилиндра; ход поршня; радиус кривошипа; у объем камеры сгорания; полный и рабочий объем; литраж двигателя; степень сжатия; рабочая смесь; такт; четырех- и двухтактный цикл
- •3.Классификационные признаки автомобильных поршневых двигателей.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 2 Компоновочные схемы поршневых двс (пд). Введение
- •1.Общие требования, предъявляемые к пд при выборе компоновки.
- •2. Рядные, V-образные, w-образные, X-образные, звездообразные компоновочные системы: краткая характеристика, преимущества, недостатки, применение
- •3. Особенности компоновки автотракторных поршневых двигателей (пд).
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 3 Конструкция и расчет деталей и систем Введение
- •1.Общие сведения о качествах конструкций
- •2. Нагруженность деталей двигателя и расчетные режимы
- •3. Циклическая прочности
- •4. Жесткость конструкции
- •5. Удельное давление и износ деталей
- •6. Оценка напряженного состояния деталей д. В. С. И прогнозирование запасов прочности.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 4. Термодинамические циклы поршневых двс Введение
- •1.Общие положения
- •2.Цикл со смешенным подводом теплоты
- •3.Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме
- •4.Сравнение термодинамических циклов: а) при одинаковых s и q; б) при одинаковых максимальных Ттр7 и одинаковых минимальных Тара
- •5. Термодинамические циклы пд с наддувом
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 5 Действительные циклы и их индикаторные диаграммы. Введение
- •1.Условия реализации термодинамических циклов в двс
- •2. Действительные циклы пд и их основные отличия от теоретических
- •3.Индикаторные диаграммы четырех- и двухтактного цикла
- •Лекция 6 Процессы действительных циклов и их характеристика. Введение
- •1. Процесс наполнения и его параметры.
- •2. Процесс сжатия и его параметры.
- •3. Процесс сгорания в двигателе с принудительным воспламенением и факторы его определяюшие.
- •4. Фазы процесса сгорания в двигателях с самовоспламенения и факторы его определяющие.
- •5. Виды нарушений процесса сгорания и факторы их определяющие.
- •6. Процесс расширения и его параметры.
- •7. Процесс выпуска и его параметры.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 7 Эффективные и оценочные показатели двигателя. Введение
- •Показатели, характеризующие степень совершенства преобразования энергии топлива в индикаторную работу.
- •2. Механические потери и их показатели.
- •3.Эффективные показатели и их взаимосвязь с индикаторами.
- •4. Влияние различных факторов на эффективные показатели.
- •5. Показатели напряженности конструкции, степени форсирования, массогабарттные.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 8
- •Введение
- •1. Скоростные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.
- •2. Нагрузочные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.
- •3.Регулировочные характеристики: определение, цель и условия получения, анализ.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 9. Мощностные, экономические и экологические показатели работы двигателей, причины их изменения. Введение
- •1. Мощностные показатели: влияние различных факторов и способы повышения индикаторной, эффективной и литровой мощности.
- •2. Экономические параметры: влияния различных факторов и способы снижения удельного индикаторного и эффективного расходов топлива.
- •3.Экологические показатели: влияние состава смеси, нагузки, скоросного и температурного режимов, технического состояния.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 10 Силовые и термические нагрузки на детали двигателя. Введение
- •1. Силы и моменты нагружающие детали кшм
- •2.Температурные напряжения и деформации
- •3. Температурное состояние деталей цилиндропоршневой группы
- •1. Силы и моменты нагружающие детали кшм
- •2.Температурные напряжения и деформации
- •3. Температурное состояние деталей цилиндропоршневой группы
- •4. Тепловые нагрузки на детали двигателя и их тепловая напряженность
- •1. Общие предпосылки к выбору типа двигателя и его компоновки
- •2.Выбор отношения хода поршня к диаметру цилиндра и радиуса кривошипа к длине шатуна.
- •3 Предпосылки к выбору двигателя с учетом эксплуатационно-технических показателей мощности, типа системы охлаждения
- •Контрольные вопросы:
- •Чем ограничивается максимальное значение в пд с искровым зажиганием?
- •Чем ограничивается максимальное значение в пд с самовоспламенением?
- •В чем состоят преимущества и недостатки пд с разными отношениями ?
- •Лекция 12.
- •Введение
- •1.Основные показатели и условия эксплуатации поршневых двигателей.
- •2. Эксплуатационные требования к двигателю.
- •3.Требования к системам охлаждения ,смазки, топливоподачи.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 13 Модернизация двс для применения альтернативных видов топлива.
- •1. Возможные заменители нефтяных топлив на автомобильном транспорте.
- •Эффективность мероприятий по переводу двс на газовое топливо.
- •Применение генераторов конверсии.
- •Использование синтетических топлив в двс.
- •Особенности применение в двигателе.
- •Работа двигателя на водородном топливе.
- •Контрольные вопросы:
- •Список литературы
4. Влияние различных факторов на эффективные показатели.
Влияние различных факторов на эффективные показатели дни га-Теля. Из приведенных выражений ясно, что величина каждого и эффективных показателей определяется величиной соответствующего индикаторного показателя и механическим к. п. д.
Среднее давление внутренних потерь рВн можно уменьшить:
1. Правильным выбором и обеспечением поддержания в эксплуатации оптимального теплового режима работы двигателя. Возможность поддержания в эксплуатации оптимального теплового режим, обеспечивается при конструировании систем охлаждения и смазки с учетом климата и режимов эксплуатации двигателя.
2. Оптимальным конструированием двигателя и его агрегатом. Правильный выбор конструкции и размеров впускной и выпускной систем сводит к минимуму потери на газообмен. В эксплуатации сопротивления систем не должны претерпевать изменений. Поверхности трущихся пар сводятся к целесообразному минимуму, при котором обеспечивается надежное жидкостное трение, а силы трения имеют малые значения. К минимуму сводится также число поршневых колец. В пределе поршень может быть снабжен одним компрессионным и одним маслосъемным кольцами. На практике для надежного уплотнения применяют, однако, большее число колец. Выбор жесткости и формы деталей, соблюдение технически л условий на их изготовление также важны для достижения надежного жидкостного трения и минимальных внутренних потерь. Существенное значение имеет оптимизация конструкции, размером и частоты вращения таких вспомогательных механизмов, как вентили тор, водяной и масляный насосы. Например, использование литых вентиляторов позволяет существенно уменьшить затраты мощности на их привод. Целесообразная производительность водяного и масляного насосов также является объектом поиска. В ряде случаем большая производительность, например, водяного насоса не обеспечивает снижения тепловой напряженности деталей и лишь является "причиной потребления большей мощности.
3. Рациональным выбором материалов и технологии изготовления деталей. Так, при правильном выборе материалов, твердости и микрогеометрии поверхностей деталей трущихся пар, а также использовании специальных покрытий улучшается смазка трущихся пар, снижаются потери на трение, уменьшается интенсивность износа деталей и повышается надежность работы двигателя.
4. Правильным выбором смазочного масла. При этом стремятся использовать масло с минимальной вязкостью, при которой обеспечивается надежное жидкостное трение, длительная работа всех узлов двигателя при максимально возможных сроках смены и минимальном угаре масла.
5. Использованием однополостных камер сгорания вместо разделенных. Этим достигается снижение внутренних потерь в результате исключения практически потерь на перетекание заряда.
Характер изменения основных индикаторных и эффективных показателей в зависимости от п приведен на рис. 32. Так как при I увеличении частоты вращения tim снижается, то максимальные значения ре и г\е имеют место при п меньших, чем максимальные значения pi и г]г.
На величину литровой мощности двигателя, оценивающей степень форсирования двигателя, влияют среднее индикаторное давление, механический к. п. д., частота вращения и число тактов. Следует отметить, что .в двухтактных двигателях отсутствуют насосные потери, но имеются потери на привод компрессора, используемого для осуществления продувки — очистки—наполнения двигателя. В двухтактных двигателях меньше, чем в четырехтактных, потери па трение, обусловленные силами инерции, так как отсутствуют вспомогательные такты, но меньше также и величина среднего индикаторного давления. На величину т)м в большей степени влияют меньшие значения р и потери на привод компрессора. Поэтому механический к. п. д. двухтактных двигателей в среднем несколько ниже, чем у четырехтактных. Это наряду со снижением pi оказывает влияние на степень увеличения литровой мощности при переходе с четырехтактного цикла на двухтактный.
Рис.32 Зависимость индикаторных, эффективных показателей и параметров, характеризующих внутренние потери двигателя, от частоты вращения
Перспективные направления повышения литровой мощности: применение наддува и увеличение номинальной частоты вращения. Литровая мощность карбюраторных двигателей, как правило, заметно выше, чем у дизелей, в связи с большим значением ном и номинальной частоты вращения, а при сравнении двигателей без наддува — и большим значением среднего эффективного давления.