28

ЗМІСТ

ВСТУП 2

1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО АВТОБУСНІ ДВИГУНИ 3

1.1 Переваги танедоліки двигунів різних типів 3

1.2 Методи сумішоутворення в двигунах автомобілів та автобусів 4

1.3 Паливо для двигунів автомобілів та автобусів 5

1.3.1 Палива для двигунів з примусовим запаленням 6

1.3.2 Палива для двигунів з запаленням від стиснення 9

1.4 Порівняльна характеристика дизельних і бензинових двигунів. 14

1.4.1 Особливості експлуатації двигунів різних типів 14

1.4.2 Основні характеристики автобусних двигунів 15

2 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ АВТОБУСА 18

2.1 Короткий опис автобуса, що удосконалюється 18

2.2 Визначення потужності двигуна і його зовнішньої швидкісної характеристики 20

2.3 Визначення передаточних чисел трансмісії 23

3.4 Побудова динамічної характеристики двигуна 23

ВИСНОВКИ 27

ЛІТЕРАТУРА 28

ВСТУП

Сучасні двигуни мають високий крутний момент в зоні низьких обертів, тобто розвивають високу силу тяги, що особливо привабливо для водіїв, які не проповідують спортивний стиль їзди. Чудовим компромісом для любителів швидкої їзди є дизель з турбонадувом (із проміжним охолодженням повітря чи без нього), який однаково непогано працює як в зоні низьких, так і в зоні високих обертів.

Основні механізми бензинового та дизельного двигунів мало чим, по суті, відрізняються між собою. В основу роботи обох двигунів покладено чотиритактний принцип роботи, але згоряння та подача палива відбувається в них за зовсім різними принципами. Тоді, як у бензинових двигунів паливо – повітряна суміш – запалюється завдяки електричному розряду на свічках, дизельне паливо запалюється внаслідок високої температури стиснутого повітря. Коли бензиновий двигун на першому такті засмоктує вже суміш бензину та повітря, дизель засмоктує тільки повітря, яке стискається поршнем, внаслідок чого його температура підіймається до 8000 °С, при досягненні поршнем верхньої мертвої точки (ВМТ). За такої температури дизельне паливо, яке впорскується незадовго до досягнення поршнем ВМТ самозагоряється.

Оскільки ступінь стиску в дизелях значно вища, ніж у бензинових двигунів, то і паливо має вприскуватися під дуже високим тиском. Чим вищий тиск вприскування, тим більшу потужність та меншу витрату палива має двигун, що зумовлено кращим розпиленням палива в камері згоряння. Внаслідок таких вимог паливний насос високого тиску та форсунки є найбільш точними та складними деталями двигуна. На старих моделях дизелів використовувалися так звані плунжерні паливні насоси (в основному на вантажних автомобілях). Зараз переважно використовують ротаційні насоси з постійною подачею палива. Для забезпечення вимог токсичності відпрацьованих газів та підвищення економності, широкого розповсюдження останнім часом набула система вприскування типу Common rail. Суть цієї системи полягає в тому, що насос подає паливо не на кожну форсунку зокрема, а в центральний, спільний для всіх форсунок, трубопровід, а самим процесом вприску керує електроніка. Окрім перелічених переваг, такий двигун значно менше шумить.

Якщо автобус обладнаний дизельним двигуном, то в процесі експлуатації будуть значно заощаджені засоби за рахунок нижчої вартості палива і його меншої витрати.

1 Загальні відомості про автобусні двигуни

1.1 Переваги танедоліки двигунів різних типів

Як і всі двигуни внутрішнього згорання, двотактний двигун засмічує навколишнє середовище шкідливими викидами. Проте по відношенню до інших типів двигунів він досить простий конструктивно.

Застосування їх на автобусах завжди було дуже обмежено, а сьогодні практично відсутнє? Пояснити це можна тим, що при високих вимогах до економічності палива і чистоти відпрацьованих газів, двотактні двигуни стають неконкурентоздатними. Для того, щоб добитися прийнятної по відношенню до чотиритактного двигуна економічності і токсичності, двухтактный має бути дообладнуваний настільки, що його перевага - простота конструкції - зводиться до нуля. Свою назву цей тип двигуна отримав через те, що робочий процес-процес перетворення теплової енергії згорілого палива в крутний момент, - відбувається за два обороти колінчастого валу, тобто за чотири переміщення поршня вгору або вниз. До цих тактів відносяться:

1. Впуск. При цьому поршень йде вниз, впускний клапан відкритий, а циліндр заповнюється горючою сумішшю.

2. Стискування. Поршень йде вгору, обидва клапани закрито, горюча суміш стискується.

3. Робочий хід. В кінці стискування горюча суміш запалала, паливо згорає, а нагріті до високої температури гази, що утворилися при цьому, з величезною силою тиснуть на поршень вниз, примушуючи його здійснювати корисну роботу. При цьому поршень йде зверху вниз при закритих клапанах.

4. Випуск. Після робочого ходу простір над поршнем займають продукти згорання - відпрацьовані гази. В кінці робочого ходу відкривається випускний клапан, а рухомий вгору поршень очищає об'єм для нового робочого циклу, виштовхуючи відпрацьовані гази через випускний клапан назовні.

Окрім типів, перерахованих раніше, слід зазначити інші різновиди двигунів, які випускаються рідше, наприклад, двигун Ванкеля, двигуни з турбо наддувом і так далі Двигун Ванкеля - спроба позбавити поршневий двигун від одного з головних недоліків - зворотно - поступального хода поршнів. Ванкель замінив поршень на ротор - деталь, що обертається по складній траєкторії, передає силу розширення газів в камері згорання на ексцентриковий вал. Проте застосування цих двигунів обмежене незадовільними паливно-економічними параметрами і малою довговічністю ущільнень камери згорання.

Здавалося б, що найбільш відповідним для автобуса є електромотор, оскільки він легко настроюється на навантаження. Якщо воно підвищується, а число оборотів знижується, мотор починає сильніше споживати струм і виробляє достатньо великий момент. Після подолання навантаження частота обертання наростає, сила струму і крутний момент, зменшується. Вони майже автоматично вирішують проблему приводу автомобілів. Це спрощує передачу потужності, оскільки виключається такий вузол як коробка передач. Проте живлення електромотора походить від акумуляторної батареї. Достатній запас енергії може надати тільки дуже велика і важка акумуляторна батарея. В даний час вже є приклади технічного вирішення цієї проблеми - достатньо ємкий і легкий по масі акумулятор зробити можна, але за ціною і довговічністю він не може конкурувати з бензином або дизельним паливом.

Робочий об'єм двигуна - основний параметр, що характеризує його розміри. Це щось ніби вагової категорії для спортсмена. Робочий об'єм визначається діаметром циліндра і ходом поршня. Хоча збільшення робочого об'єму має своїм результатом підвищення максимальної потужності двигуна, значно зростають також вага двигуна, його ціна і витрата палива. Чим більше число оборотів двигуна при даному об'ємі, тим краще, оскільки потужність двигуна буде вища. Отже ці високоспритні двигуни вигідніші для автобуса, оскільки мають менше габарити і вагу. Підвищення потужності двигуна досягається також за рахунок збільшення ступеня стискування. Чим вище ступінь стискування, тим вище максимальний тиск, що створюється після займання горючої суміші і тим більшим буде вихід відпрацьованих газів під час такту робочого ходу. Залежно від зменшення камери стискування зменшується також теплопоглинальна поверхня камери згорання. Тим самим будуть меншими втрати теплової енергії через систему охолоджування

Автомобілі вищого класу "люкс" оснащуються двигунами великого робочого об'єму з невисоким ступенем стискування, оскільки міркування економічності відступають на другий план по відношенню до комфортності їзди і безшумної роботи двигуна. Еластичні двигуни краще всього підходять для внедорожных автомобілів. Важливими є невелике число оборотів при вищому моменті, оскільки ,таким чином виключається пробуксовування задніх коліс при їзді в гору. Автомобілі для щоденної їзди обладналися двигунами з меншим робочим об'ємом і високим ступенем стискування, оскільки важливішими є економічність і динамічні ходові якості. Тому, ці автомобілі оснащуються багатоступінчатою трансмісією. Двигуни автомобілів спортивного типу (чисто спортивні машини, автомобілі класу "Гран-турізмо", моделі прототипи) можуть поєднувати в собі переваги будь-яких типів двигуна. Такий автобус може мати двигун, як з великим робочим об'ємом, так і з високим ступенем стискування, що забезпечує значний приріст потужності.