
- •Содержание. Введение. История возникновения двс.
- •Общие сведения о двс и их классификация.
- •Требования предъявляемые к двс.
- •Основные понятия и определения.
- •Рабочие процессы четырехтактного двс с искровым зажиганием. Принцип действия.
- •4 Такт: выпуск.
- •Работа насосных ходов.
- •Показатели качества газообмена.
- •Влияние различных факторов на коэффициент наполнения.
- •Процесс сжатия.
- •Процесс сгорания.
- •Особенности процесса горения в двс с искровым зажиганием. Скорость распространения пламени.
- •Влияние различных факторов на процесс горения в двс с искровым зажиганием.
- •Основные нарушения процесса горения в двс с искровым зажиганием. Детонация.
- •Преждевременное зажигание.
- •Последующее воспламенение.
- •Процесс расширения.
- •Влияние различных факторов на показатель политропы.
- •Показатели рабочего цикла.
- •Индикаторные показатели. Среднее индикаторное давление.
- •Индикаторная мощность.
- •Индикаторный кпд.
- •Угол опережения зажигания.
- •Механический кпд.
- •Основные характеристики двс. Скоростные характеристики.
- •Нагрузочная характеристика.
- •Дроссельная характеристика (винтовая).
- •Высотная характеристика.
- •Регулировочные характеристики. Характеристика по составу смеси.
- •Характеристика по углу опережения зажигания.
- •2. Параметры рабочего тела.
- •2.5. Общее количество продуктов сгорания топлива.
- •Индикаторная диаграмма дизелей.
- •Процессы смесеобразования и горения в дизелях.
- •Фазы горения дизелей.
- •Обеспечение мягкой работы Дизеля.
- •Достоинства и недостатки дизелей.
- •Методы форсирования мощности двигателя.
- •Осуществление двухтактного цикла.
- •Индикаторная диаграмма двухтактного двс.
- •Принцип действия двухтактного двс.
- •Достоинства и недостатки двухтактных двигателей.
- •Свободно-поршневой генератор газа.
Рабочие процессы четырехтактного двс с искровым зажиганием. Принцип действия.
1 такт: впуск
(;
).
Впускной клапан открыт, поршень двигается к НМТ. В цилиндре создается разряжение и свежая ТВС поступает в цилиндр. Свежая смесь смешивается с оставшимися газами и образует рабочую смесь.
2 такт: сжатие
(;
).
Клапаны закрыты, поршень движется к ВМТ, сжимая рабочую смесь, повышается давление и температура. В конце сжатия смесь воспламеняется от электрической искры.
3 такт: рабочий
ход (;
).
Клапаны закрыты,
в результате горения повышается
и
,
смесь расширяется и толкает поршень
вниз. Передается усилие на коленвал,
заставляя его вращаться и совершать
полезную работу.
4 Такт: выпуск.
Выпускной клапан открыт, поршень движется к ВМТ, выталкивая в атмосферу продукты сгорания из цилиндра.
Полезная механическая работа на валу двигателя создается только во время рабочего хода. Остальные 3 такта работу не создают и происходит за счет энергии маховика и работы других цилиндров.
Термодинамический цикл ДВС.
Допущения
к идеальному циклу:
рабочее тело – идеальный газ с неизменными физическими свойствами;
теплоемкость рабочего тела постоянна во всех процессах;
подвод и отвод тепла происходит мгновенно при
;
процессы газообмена отсутствуют;
процессы сжатия и расширения адиабатные.
Термодинамический цикл используется для оценки совершенства действительного цикла двигателя.
Действительный цикл ДВС (индикаторная диаграмма рабочего процесса ДВС).
Индикаторная диаграмма – это диаграмма изменения давления в цилиндре за цикл.
Вдействительном (реальном) цикле ДВС для
интенсификации отдельных процессов
клапаны открываются и закрываются не
в «мертвых» точках, а с некоторым
опережением или запаздыванием. Поэтому
все процессы действительного цикла не
соответствуют тактам.
–впуск;
–сжатие;
–сгорание;
–расширение;
–выпуск.
Процессы действительного рабочего цикла.
Процессы газообмена.
Это
процессывпуска
и выпуска,
а ходы поршня называются насосные
ходы.
Фазы газораспределения – это продолжительность и последовательность открытия клапанов. Задаются в виде углового положения кривошипа относительно ВМТ и НМТ.
выпускной клапан
–опережения
открытия;
;
–запаздывание
закрытия;
.
впускной клапан
–опережения
открытия;
;
–запаздывание
закрытия;
.
–фаза перекрытия клапанов (открыты оба клапана)
(при наддуве).
Периоды процесса газообмена.
– выхлоп
В момент открытия
выпускного клапана
газ
в цилиндре обладает избыточным давлением
.
В результате большого перепада давления
между цилиндром и атмосферой, до 90% газов
покидают цилиндр самоистечением. При
протекании газов вокруг выпускного
клапана их скорость возрастает до
сверхзвуковой, поэтому период выхлопа
сопровождается шумом.
–выталкивание
и
меняется незначительно.
–продувка
камеры сгорания
Продувка
необходима для удаления продуктов
сгорания из объема камеры сгорания (
).
При этом часть свежей смеси теряется
через выпускной коллектор.
–период
наполнения
Происходит при движении поршня от ВМТ (разряжение).
–дозарядка
При перемещении
поршня к ВМТ в такте сжатия на начальном
участке давление в цилиндре меньше
и свежая смесь способна поступать в
цилиндр. Когда давление в цилиндре
превысит
,
смесь поступает еще некоторое время по
инерции за счет скоростного напора.