92

Міністерство освіти і науки україни

ДОНБАСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра

«АВТОМОБІЛІ ТА АВТОМОБІЛЬНЕ ГОСПОДАРСТВО»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

З ДИСЦИПЛІНИ

"АВТОМОБІЛЬНІ ДВИГУНИ"

Частина 1

(для спеціальності 7.090258

«Автомобілі та автомобільне господарство»)

№ кода 2802

Склали: ГОРОЖАНКІН С.А.,

ЧУХАРКІН А.В.

Затверджені на засіданні кафедри "Автомобілі та автомобільне господарство"

ПРОТОКОЛ № 15 від 10.06.2003

Макіївка, 2003 р.

ЗМІСТ

ТЕМА 1 ВСТУП 7

1.1 Типи автомобільних двигунів 7

1.2 Коротка історія розвитку ДВЗ, основні її етапи 7

1.3 Області застосування ДВЗ 8

1.4 Класифікація ДВЗ 9

1.5 Порівняння чотиритактних двигунів із двотактними 9

ТЕМА 2 ДІЙСНІ ЦИКЛИ ДВЗ 11

2.1 Методи розрахунку дійсних циклів 11

2.2 Основні відомості про робочі цикли ДВЗ 12

ТЕМА 3 РОБОЧІ ТІЛА, ПАЛИВО І ЙОГО ГОРІННЯ 15

3.1 Хімічні реакції при згорянні палива 15

3.2 Теплота згоряння палива 17

ТЕМА 4 ПРОЦЕСИ ГАЗООБМІНУ. ВПУСК. ПРОЦЕС СТИСКУ 18

4.1 Процес впуску 18

4.2 Процес стиску 21

ТЕМА 5 ПРОЦЕСИ ЗГОРЯННЯ В ДВЗ З ПРИМУСОВИМ ЗАПАЛЕННЯМ. ПОРУШЕННЯ ПРОЦЕСУ ЗГОРЯННЯ 23

5.1 Процеси згоряння в ДВЗ із примусовим запаленням 23

5.2 Порушення процесу згоряння в карбюраторних двигунах 25

ТЕМА 6 ПРОЦЕСИ СУМІШОУТВОРЕННЯ В ДИЗЕЛЯХ. ЗАПАЛЕННЯ І ЗГОРЯННЯ ПАЛИВА 29

6.1 Утворення пальних сумішей 29

6.2 Процеси сумішоутворення в дизелі 31

6.3 Процес згоряння 32

ТЕМА 7 ТЕРМОДИНАМІЧНІ СПІВВІДНОШЕННЯ В ПРОЦЕСІ ЗГОРЯННЯ 35

Процес згоряння 35

ТЕМА 8 ПРОЦЕСИ РОЗШИРЕННЯ І ВИПУСКУ. ІНДИКАТОРНІ ПОКАЗНИКИ ЦИКЛУ 37

8.1 Процес розширення 37

8.2 Процес випуску 37

8.3 Індикаторні параметри робочого циклу 42

ТЕМА 9 МЕХАНІЧНІ ВТРАТИ В ДВИГУНІ. ЕФЕКТИВНІ ПОКАЗНИКИ ДВЗ 45

9.1 Механічні втрати в двигуні 45

9.2 Ефективні показники двигуна 45

9.3 Показники напруженості і межі форсування двигунів 46

9.4 Способи форсування двигунів за питомою потужністю 47

ТЕМА 10 ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС ДВИГУНА І ТЕПЛОНАПРУЖЕНІСТЬ ЙОГО ДЕТАЛЕЙ 51

10.1 Тепловий баланс двигуна 51

10.2 Теплонапруженість деталей 56

ТЕМА 11 СИСТЕМИ НАДДУВУ АВТОМОБІЛЬНИХ ДВЗ 59

11.1 Системи наддуву ДВЗ 59

11.2 Охолоджувачі повітря 61

ТЕМА 12 ПАЛИВНІ СИСТЕМИ ДВИГУНІВ ІЗ ПРИМУСОВИМ ЗАПАЛЮВАННЯМ 62

12.1 Паливна система карбюраторного двигуна 62

12.2 Будова найпростішого карбюратора 62

12.3 Система з компенсаційним жиклером 65

12.4 Система з регулюванням розрідження в дифузорі 65

12.5 Система з регульованим перетином жиклера 65

12.6 Допоміжні пристрої карбюратора 65

12.7 Паливна система двигунів з вприскуванням палива 66

12.8 Паливні системи газових двигунів 68

ТЕМА 13 ПАЛИВНІ СИСТЕМИ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ 70

13.1 Системи живлення дизельних двигунів 70

13.2 Будова і принцип дії паливних насосів високого тиску золотникового типу 71

13.3 Розрахунок паливного насоса високого тиску 72

13.4 Будова і принцип дії форсунок дизелів 73

13.5 Насоси-форсунки 74

13.6 Тертя і зношування прецизійних сполучень 75

13.7 Акумуляторні паливні системи 75

ТЕМА 14 ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ 76

14.1 Види характеристик 76

14.2 Швидкісні характеристики 80

14.3 Навантажувальні характеристики 82

14.4 Регулювальні характеристики 84

14.5 Основні шляхи поліпшення характеристик транспортних двигунів 86

ТЕМА 15 ПАРАМЕТРИ ШУМУ ДВЗ. ТОКСИЧНІСТЬ АВТОМОБІЛЬНИХ ДВИГУНІВ 87

15.1 Глушіння шуму 87

15.2 Основні шкідливі речовини, що виділяються при роботі ДВЗ 88

15.3 Нейтралізація випускних газів 90

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 92

ТЕМА 1 ВСТУП

1.1 Типи автомобільних двигунів

Серед двигунів, що застосовуються в даний час, а також перспективних для використання на автомобільному транспорті, слід зазначити наступні типи:

1. Двигуни внутрішнього згоряння, що підрозділяють на поршневі і роторно-поршневі.

2. Газотурбінні двигуни (ГТД).

3. Двигуни зовнішнього згоряння (парові, двигуни Стірлінга).

4. Електричні двигуни.

5. Криогенні двигуни.

6. Інерційні двигуни.

Двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ) у даний час є найбільш розповсюдженими автомобільними двигунами. У цих двигунах паливо згорає безпосередньо всередині робочого органа - циліндра (у поршневих двигунах) чи в порожнині, яка утворена ротором і корпусом (у роторних двигунах). Основною перевагою ДВЗ є безпосередній вплив продуктів згоряння палива на поршень. Це дає можливість домогтися порівняно високих значень термічного коефіцієнта корисної дії (ТККД).

Висока (у порівнянні з іншими типами теплових двигунів) економічність ДВЗ, можливість побудови їх у великому діапазоні потужностей, досить швидкий пуск, невеликі маса і розміри, порівняно невисока вартість, великий ресурс обумовили їхнє найширше використання в різних сферах діяльності. ДВЗ у даний час є практично єдиним типом двигунів у силових агрегатах не тільки автомобілів, але і тракторів, сільськогосподарської техніки, дорожніх, будівельних машин. Суднові, локомотивні й авіаційні силові установки малої потужності звичайно також представлені двигунами внутрішнього згоряння різних типів.