Вопрос 3 - Классификация двс

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим основным признакам:

• по способу воспламенения горючей смеси:

с воспламенением от сжатия (дизели)

от электрической искры (карбюраторные, инжекторные);

• по способу смесеобразования:

с внешним (карбюраторные, инжекторные с раздельным впрыском топлива)

с внутренним смесеобразованием (дизели, инжекторные с непосредственным впрыском топлива);

• по виду применяемого топлива

работающие на жидком топливе (бензин и дизельное топливо)

газообразном топливе (сжатый и сжиженный газ);

• по числу цилиндров – одно- и многоцилиндровые (2, 4, 6, 8, 12 и более).

Вопрос 4 - Основные определения (понятия) и технические характеристики двс.

• верхняя мертвая точка (ВМТ) – положение поршня в цилиндре, при котором расстояние его от оси коленчатого вала наибольшее;

• нижняя мертвая точка (НМТ) – положение поршня в цилиндре, при котором расстояние его от оси коленчатого вала наименьшее;

• ход поршня S, м – расстояние по оси цилиндра между мертвыми точками. При каждом ходе поршня коленчатый вал проворачивается на половину оборота, т.е. на 180 градусов. Ход поршня центрального КШМ равен двум радиусам кривошипа коленчатого вала;

• рабочий объем цилиндра Vn, – объем, куб. м, цилиндра, освобождаемый поршнем при перемещении от ВМТ к НМТ;

• объем камеры сгорания Vс, – объем, куб. м, над поршнем, когда он находится в ВМТ;

• полный объем цилиндра Vа, куб.м – сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра, т.е. пространство над поршнем, когда он находится в НМТ;

• литраж двигателя Vл, Л – это сумма рабочих объемов всех его цилиндров, выраженная в литрах;

• степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

Во время работы двигателя внутреннего сгорания в цилиндрах происходят периодически повторяющиеся изменения состояния рабочего тела (газа).

Рабочий цикл двигателя – это комплекс последовательных процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск), периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обуславливающих работу двигателя.

Такт – это часть рабочего цикла, происходящего за время движения поршня от одной мертвой точки к другой.

Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня, т.е. за два оборота коленчатого вала, называются четырехтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, называются двухтактными.

Рабочий процесс четырехтактного дизельного двигателя.

В цилиндры дизеля воздух и топливо вводятся раздельно.

Такт впуска. Поршень движется от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, в цилиндры поступает воздух. Давление в конце такта впуска составляет 0,08-0,09 Мпа, а температура воздуха 320-340 К.

Такт сжатия. Оба клапана закрыты. Поршень движется от НМТ к ВМТ, сжимая воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14-18) давление воздуха в конце такта сжатия 3,5-4 Мпа, а температура (750-950 К) становится выше температуры самовоспламенения топлива. В конце такта сжатия при положении поршня, близком к ВМТ, в цилиндр через форсунку впрыскивается жидкое топливо. Устройство форсунки обеспечивает тонкое распыление топлива в сжатом воздухе. Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и остаточными газами; образуется рабочая смесь. Большая часть топлива воспламеняется и сгорает. Давление газов повышается до 5,5-9Мпа, а температура – до 1900-2400К.

Такт расширения (рабочий ход). Оба клапана закрыты. Поршень движется от ВМТ к НМТ. В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива. К концу такта расширения давление газов уменьшается до 0,2-0,3 Мпа, а температура до 900-1200 К.

Такт выпуска. Выпускной клапан открывается. Поршень движется от НМТ к ВМТ и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы в атмосферу. Давление газов при этом составляет 0,11-0,12 Мпа, а температура 650-900 К. Далее рабочий цикл повторяется.