Рабочий процесс четырехтактного дизеля.

Такт впуска (рис. 4,а). При движении поршня от в. м. т. к в. м. т. над ним создается разрежение. Через впускное отверстие, открытое клапаном еще до прихода поршня в в. м. т., в цилиндр поступает воздух, предварительно очищенный в воздухоочистителе. После перехода поршнем н. м. т. клапан закрывает впускное от­верстие. Давление в конце такта впуска - 0,08 - 0,09 МПа, темпера­тура воздуха 50...70°С.

Такт сжатия (рис.4,б). Поршень движется от н. м. т. к в. м. т., при этом оба клапана закрыты. Происходит сжатие воздуха примерно в 14... 17 раз (Е = 14... 17), в результате чего давление воздуха в конце такта достигает 3,5-.4,0 МПа, температура– 510-680°С.

В конце такта сжатия при положении поршня, близком к в. м. т., в камеру сгорания, где находится сжатый и нагретый воздух, через форсунку под большим давлением впрыскивается тонко распылен­ное топливо. Оно самовоспламеняется и большая часть его сгора­ет. Давление газов повышается до 5,5...9,0 МПа, температура– до 1630...2130°С.

Такт расширения (рабочий ход) (рис.4,в). Оба клапана закрыты. Поршень движется от в. м. т. к н. м. т.. К концу такта расширения давление падает до 0,3...0,5 МПа, температура–до 630…930°С.

Рисунок 4. Схема рабочего процесса четырехтактного дизеля.

а – впуск, б – сжатие, в – расширение, г - выпуск

Такт выпуска (рис.4,г). Когда поршень подходит к н. м. т., выпускной клапан открывается. Поршень, двигаясь от н. м. т. к в. м. т., выталкивает отработавшие газы через отверстие, открытое клапаном, в атмосферу. В конце такта давление газов–0,11...0,12 МПа, температура-430…580 С.

Мощностные и экономические

ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Мощность – это отношение работы к интервалу времени ее совершения.

Индикаторная мощность (Ni) - это работа, совершаемая газами внутри цилиндра двигателя в единицу времени.

Эффективная (полезная) мощность (Ne) - это разность между индикаторной мощностью и мощностью трения.

Эффективную мощность можно определить также и по следую­щей формуле:

где ^- момент силы (крутящий моменг) на валу двигателя, определяемый при испытании двигателя на тормозном стенде, Н • м; п - частота вращения коленчатого вала, об/мин.

Механический коэффициент полезного действия – это отношение эффективной мощности к индикаторной:

Мощность двигателя зависит от давления газов в цилиндре двигателя, от литража двигателя, частоты вращения коленчатого вала двигателя и его тактности. Для каждого двигателя она не­постоянна и главным образом зависит от изменения частоты вра­щения коленчатого вала и количества подаваемого за цикл топлива.

Номинальная мощность – это назначаемая предприятием-изготовителем эффективная мощность дизеля при номинальной частоте вращения, полной подаче топлива и стандартных атмосферных условиях, температуре и плотности топлива. Работа двигателя на номинальном режиме наиболее экономична.

Удельный расход топлива–один из главных параметров, опре­деляющих экономичность работы двигателя:

где –часовой расход топлива, кг/ч.

В современных дизелях удельный расход топлива составляет 230...250 г/кВт-ч. Экономичность–основное преимущество дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями. Удельный расход топлива увеличивается, если двигатель работает с недогрузкой, т. е. не использует полностью свою эффективную мощность. Поэтому нужно загружать двигатель до мощности, близкой к номинальной.

Экономичность работы двигателя зависит также от степени использования теплоты, выделившейся при сгорании топлива. Чем ее больше преобразуется в работу, тем экономичнее двигатель. Большая часть теплоты (20...30%) отводится системой охлаждения и отработавшими газами (25...35%). Имеются и другие потери энергии топлива. Только 32...40% теплоты превращается в полезную работу.

Ход выполнения работы:

1. Ознакомление с устройством, классификацией и рабочим процессом ДВС.

2. Изучение основных понятий и определений рабочего процесса четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателя.

3. Ознакомление с мощностными и экономическими показателям ДВС.

Оформление отчета

Отчет

по лабораторной работе № 2

«Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания»

1.Цель работы: …

2.Оборудование, приспособления, инструмент: …

3. Классификация ДВС, основные понятия и определения

4. Схема рабочего процесса четырехтактного дизеля