5.2 Основные механизмы и системы поршневых двигателей внутреннего сгорания

Поршневой двигатель внутреннего сгорания представляет собой со­вокупность механизмов и систем, выполняющих определенные функции.

^ Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования пря­молинейного возвратно-поступательного движения поршня во враща­тельное движение коленчатого вала. Он состоит из цилиндра, поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала и маховика, Сверху цилиндр закрыт головкой.

^ Механизм газораспределения предназначен для впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и выпуска из цилиндра отработавших газов. Он состоит из распределительного вала, шестерен для привода рас­пределительного вала, толкателей, клапанов и, пружин.

Горючей смесью называется смесь топлива с воздухом в определенных пропорциях.

5.3 Индикаторная диаграмма и рабочие процессы двигателя с искровым зажиганием

Процессы: впуск, сжатие, сгорание, расширение, выпуск.

r- давление в начале такта впуска b’’- окончание закрытия выпускного клапана а-давление в НМТ

а’’- момент закрытия впускного клапана f- подача искрового разряда c’ – давление получаемое вследствие сгорания b’ – открытие выпускного клапана a’ –открытие впускного клапана

5.4 Индикаторная диаграмма и рабочие процессы дизеля

5.5 Энергетический баланс и экономико-энергетические показатели двс( индикаторные механические и эффективные)

Энергетический баланс, показывает как энергия, полученная при сгорании топлива за цикл работы разделяется на полезную(эффективную) работу Le и на основные виды потерь (Qпот тепловые и Qм механические) Qт=Le+Qпот+Qм

Индикаторные показатели.

Индикаторная работа L_i –работа совершаемая рабочим телом в цилиндре двигателя за один рабочий цикл. Дж

Среднее индикаторное давление p_i Vh – рабочий объем цилиндра, м³

Индикаторная мощность работа совершаемая в единицу времени. кВт

Теплота, введенная в цикл с топливом Q_тц Q_тц = H_u * G_тц ,Дж

Индикаторный коэффициент полезного действия

Удельный индикаторный расход топлива г,(кВТ*ч)

Среднее давление механических потерь , Па

Среднее эффективное давление p_e = p_i - p_мп

Эффективная мощность .

Эффективный крутящий момент Me численно равен эффективной работе цикла Le

Механический КПД

Эффективный КПД

Удельный эффективный расход топлива г,(кВТ*ч)

5. 6 Литровая мощность и методы форсировки двигателя

Литровой мощностью двигателя называется номинальная эффективная мощность двигателя, снимаемая с единицы рабочего объема двигателя.

методы повышения мощности двигателя:

1 Увеличение номинальной частоты вращения

2 Переход в 2х тактный режим

3 Повышение среднего эффективного давления.

5.7 Образование токсичных компонентов двс и методы снижения токсичности

Оксид углерода СO образуется во время сгорания при недостатке кислорода, в ходе холоднопламенных реакций в дизелях или диссоциации CO₂ В ДсИЗ чем смесь богаче, тем больше CO

Углеводороды CH образуются вследствие гашения пламени вблизи относительно холодных стенок камеры сгорания, в «защемленных» объемах, находящихся в вытеснтелях и в зазоре между поршнем и цилиндром над верхним компрессионным кольцом.

Сажа образуется при температуре выше 1500К в результате термического разложения (пиролиза) при сильном недостатке кислорода.

Оксиды азота(NO_х) образуется если температура в цилиндре превышает 2000К

Пути снижения токсичности

Совершенствование процессов смесеобразрвания и сгорания при одновременной оптимизации управления двигателем.

нейтрализация ОГ в системе выпуска.

Ограничение содержания в топливе свинца, серы, и ароматических углеводородов.

Улучшение топливной экономичности двигателей или переход к альтернативным видам топлива