- •2.Термодинамические циклы двс с наддувом
- •3. Сравнение различных методов смесеобразования
- •2 Билет
- •2.Цикл, такты и фазы газораспределения поршневых двс.
- •3.Индикаторные показатели рабочего цикла двс
- •3 Билет
- •3.Действительный цикл 4-х тактного дизельного двигателя без наддува
- •Билет 4.
- •1. Классификация и технические характеристики энергетических установок различной транспортной техники.
- •2. Топливо и продукты сгорания
- •3. Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме (кшм) поршневых двс.
- •Билет 5.
- •1.Способы смесеобразования.
- •2. Характеристики энергетических установок.
- •Билет 6.
- •1.Классификация и назначение энергетических установок.
- •2. Эффективные показатели рабочего цикла двс
- •1 Физико-химические основы процесса сгорания топливно-воздушных смесей в различных теплоэнергетисечких установках
- •2 Механические потери. Индикаторные и эффективные показатели.
- •3 Уравновешивание двигателей.
- •8 Билет
- •1 Конструктивные особенности, принцип работы и характеристики систем подачи топлива,
- •2 Тепловой баланс двс.
- •3 Смесеобразование при разделенных камерах сгорания
- •9 Билет
- •1 Конструктивные особенности, принцип работы и характеристики систем смазки трущихся деталей.
- •2 Способы смесеобразования.
- •3 Виды характеристик поршневых двс и гту.
- •2)Теория рабочих процессов протекающих в цилиндре двс сжатие сгорание расширение процессы газообмена
- •3) Факторы, влияющие на механические потери в двс
- •13 Билет
- •13.2) Элементарный состав и свойства топлива для бензиновых и дизельных двигателей
- •13.3) Тепловой баланс и тепловая напряженность двс
- •14 Билет
- •14.1) Рабочий процесс поршневого двигателя внутреннего сгорания (двс).
- •14.2) Характеристики автомобильных двигателей
- •14.3) Неравномерность хода двигателя
- •15 Билет
- •15.2) Влияние различных факторов на термический кпд и среднее давление цикла с подводом теплоты при постоянном объеме и при постоянном давлении в теоретических циклах
- •1.При постоянном обьеме.
- •15.3) Уравновешивание двигателей
- •16 Билет
- •Основные параметры процессов двс и методы их расчетов
- •Классификация двс, основные показатели и условия работы автомобильных двигателей
- •17 Билет
- •1.Способы повышения мощности энергетических установок.
- •2.Теоретические циклы двигателей внутреннего сгорания
- •3.Факторы, влияющие на индикаторные показатели работы двс
- •18 Билет
- •1.Наддув двс, системы и схемы наддува.
- •2.Действительный цикл 4-х тактного бензинового двигателя
- •3.Факторы, влияющие на протекание процесса впрыска топлива
- •1.Режимы работы энергетических установок в эксплуатации: холостой ход, установившийся и неустановившиеся режимы. 2.Параметры процесса впуска
- •3.Требования к топливоподающей аппаратуре и основные типы систем питания дизелей.
- •1.Технико-экономические показатели работы энергетических установок.
- •2.Теплота сгорания топлива, изменение объема при сгорании топлива
- •3.Кинематические характеристики движения поршня.
- •1.Надежность энергетических установок и пути ее обеспечения. 2.Процесс сгорания в бензиновом двигателе, параметры.
- •3.Методы и приборы для проведения испытаний энергетических установок.
- •Характеристика процесса сжатия в бензиновом и дизельном двигателях.
- •Факторы, влияющие на эффективные показатели работы двс
- •23Билет
- •1.Процесс впрыска топлива и параметры, характеризующие этот процесс
- •2.Системы наддува двигателей, их преимущества и недостатки
- •Процесс впрыска топлива и параметры, характеризующие этот процесс
- •Системы наддува двигателей, их преимущества и недостатки
- •Образование токсических компонентов в продуктах сгорания топлива.
- •24Билет
- •1 Характеристики подачи топливоподающей системы и методы их корректирования. Регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя
- •2 Смесеобразование при неразделенных камерах сгорания
- •3.Применение диагностики для повышения технико-экономических показателей энергоустановок.
- •25 Билет
- •1 Процессы расширения и выпуска отработавших газов, их параметры.
- •2 Факторы, влияющие на коэффициент наполнения цилиндров
- •3 Особенности работы двс на эксплуатационных режимах.
- •26 Билет
- •1 Влияние различных факторов на термический кпд и среднее давление цикла с подводом теплоты при смешанном подводе теплоты в теоретических циклах
- •5 Анализ теоретических циклов
- •2 Системы впрыска топлива.
- •3 Форсирование двс
- •27 Билет
- •1 Цикл, такты и фазы газораспределения поршневых двс.
- •2 Способы смесеобразования.
- •Смесеобразование в двс
- •Смесеобразование в карбюраторных двигателях
- •Cмесеобразование в двигателях с впрыском легкого топлива
- •Смесеобразование в дизельных двигателях
- •3 Тепловой баланс двс
- •28 Билет
- •3.Системы технической диагностики.
3.Факторы, влияющие на индикаторные показатели работы двс
Индикаторная мощность, это работа, совершенная в единицу времени – 1 секунду. Обычно при испытании замеряют число оборотов коленчатого вала в минуту. Рассчитаем число рабочих циклов за 1 секунду:
Тогда индикаторная мощность одноцилиндрового двигателя составит:
Индикаторная мощность многоцилиндрового двигателя равна:
Если давление выразить в Мпа, объем – в литрах, n – в об/мин, то значение мощности получится в кВт.
Экономичность действительного цикла характеризуется индикаторным КПД и удельным индикаторным расходом топлива. Индикаторный КПД представляет собой отношение теплоты, преобразованной в полезную работу ко всей затраченной теплоте. Рабочий объем определяется через характеристическое уравнение:
, откуда . Подставим полученные значения:
Если в процессе испытания определены часовой расход топлива и индикаторная мощность, рассчитывается показатель, характеризующий топливную экономичность двигателя – индикаторный расход топлива.
Таблица Индикаторные показатели работы двигателя
Тип двигателя |
Pi, Мпа |
ηi |
gi, г/квт*ч |
Карбюраторные |
0,80—1,20 |
0,28—0,35 |
235—320 |
Дизельные |
0,7—1,05 |
0,38—0,50 |
170—230 |
Дизельные с наддувом |
0,80—2,20 |
|
|
2-тактные карб. |
0,25—0,45 |
|
|
18 Билет
Наддув ДВС, системы и схемы наддува.
Действительный цикл 4-х тактного бензинового двигателя
Факторы, влияющие на протекание процесса впрыска топлива
1.Наддув двс, системы и схемы наддува.
Системы наддува
Наиболее характерными схемами наддува являются:
механический наддув;
турбокомпрессорный наддув (газовая турбина + центробежный компрессор);
комбинированный наддув (механический + газотурбинный);
компрессор расположен до карбюратора (нужна герметизация);
компрессор расположен после карбюратора (улучшается смесеобразование, ухудшаются условия работы лопаток компрессора из-за топлива);
импульсная система наддува;
неимпульсная система наддува.
Наибольшее применение для наддува получили лопаточно-центробежные компрессоры. Основными параметрами компрессора являются степень повышения давления, производительность компрессора и адиабатический КПД. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха в компрессоре от давления Ро до Рк (адиабатическое сжатие) определяется:
В действительности процесс сжатия происходит при наличиии теплообмена с окружающей средой и внутренних потерь, что увеличивает затрачиваемую работу. Это учитывается адиабатическим КПД (0,65 ─ при степени повышения давления равной 1,3. При увеличении степени, КПД снижается до 0,5). Для достижения больших давлений наддува применяют роторно-шестеренчатые компрессоры.
В быстроходных двигателях применяют высокооборотные центробежные или осевые компрессоры (). При снижении КПД и повышении степени наддува значительно увеличивается работа, затрачиваемая на сжатие заряда в компрессоре и температура, эффективность наддува при этом снижается. При повышении степени наддува сверх определенного значения эффективная мощность не возрастает из-за уменьшения механического КПД двигателя вследствии роста мощности, затрачиваемой на привод компрессора.
Наддув несколько изменяет характер процесса сгорания вследствии повышения давления и температуры конца сжатия. При наддуве увеличивается количество топлива, участвующего в сгорании, следовательно возрастают максимальные зна чения давления, температуры конца сгорания, возрастает тапловая напряженность деталей. В момент перекрытия клапанов при наддуве происходит более лучшее охлаждение клапанов. Указанные обстоятельства следует учитывать при применении наддува.
В карбюраторных двигателях применение наддува ограничивается условиями возникновения детонационного сгорания и чаще всего применяется при эксплуатации автомобилей в горных условиях. Если применяется наддув в карбюраторном двигателе требуется коррекция показателя степени сжатия. Применение сравнительно высоких давлений наддува (больше 0,2 Мпа) требует изменения фаз газораспределения, применения холодильника для снижения температуры заряда после сжатия. Использование наддува наиболее эффективно в дизелях, где увеличение давления наддува лимитируется только термической и механической прочностью конструкции двигателя. Мощность дыигателя при этом повышается на 20-30% и среднее эфффективное давление возрастает до 0,9-0,95 Мпа.
Газотурбинный наддув
При ГТН для сжатия воздуха и его нагнетания используется часть энергии отработавших газов. Это позволяет частично утилизировать перепад между давлением в конце процесса расширения в цилиндре двигателя и атмосферным давлением воздуха. Мощность двигателй при ГТН может возрастать до 50%, снижается токсичность отработавших газов. Конструкция двигателя включает применение соответствующих материалов, что удорожает изготовление двигателя, но стоимость двигателя, отнесенная к единице мощности меньше, чем без наддува. Воздух поступает в компрессор через входное устройство в центре корпуса. Рабочее колесо и направляющий аппарат обеспечивают возрастание потенциальной и кинетической энергии, далее воздух поступает в диффузор и воздухосборник, откуда распределяется по цилиндрам при открытии клапана. Абсолютная скорость движения воздуха в колесе достигает 300-350 м/с.
Турбокомпрессор состоит из одноступенчатого центробежного компрессора и радиальной центростремительной турбины. Основными узлами турбокомпрессора являются: компрессорная ступень, турбинная ступень и узел подшипникков с уплотнениями. Колеса компрессора и турбины расположены на противоположных концах вала ротора консольно относительно подшипников. Рабочее колесо компрессора отливается из сплава типа АЛ4 в гипсовые формы, полученные по эластичным моделям. Колесо одевается на вал с натягом, поэтому при установке на вал оно нагревается до 1100-1300 гр.С. Рабочее колесо турбины полуоткрытого типа с радиальными лопатками изготавливается методом литья по выплавляемым моделям из жаропрочного никелевого сплава типа ИНКО-713С, АНВ-300 и им подобным. Оно соединяется с валом сваркой трением.Корпус изготавливается из жаропрочного чугуна. В турбокомпрессоре применен “плавающий” подшипник скольжения с невращающейся моновтулкой. От осевых перемещений ротор удерживается с двух сторон втулками кольцедержателями, напресованными на вал ротора турбокомпрессора. Смазака подшипника осуществляется от система смазки двигателя, под давлением, в корпус подшипников.Для устойчивой работы двигателя на всех оборотах, уменьшения эффекта "турбоямы", применена система регулирования давления, с помощью регулятора, путем перепуска газа мимо турбины.
Отработавшие газы поступают на лопатки соплового аппарата в корпусе. При прохождении газа через сопловый аппарат скорость его увеличивается. С этой скоростью газ поступает в лопаточные каналы рабочего колеса турбины. Тангенциальное действие струи газов на лопатки вызывает появление крутящего момента. На выходе из турбины устанавливают вращающийся выходной спрямляющий аппарат. Окружная скорость рабочих колес турбокомпрессора определяется напором, развиваемым турбокомпрессором. V=280-350 м/с. При средней температуре около 700 градусов Цельсия и более колеса турбин изготавливают из сплавов на никелевой основе. Для обеспечения высокой приемистости турбокомпрессора стараются снизить наружний диаметр и момент инерции рабочего колеса. По окружной скорости и диаметру рабочего колеса вычисляют частоту вращение ротора, которая может достигать 50000-80000 об/мин.