Билет 22

1.Рабочие тела и их свойства (Ho, Hu, цетановое, октановое числа, сортность). Теплотворная способность.

Тепловая энергия, необходимая для совершения работы в действительном цикле, получается при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. В автомобиле используют газовое и жидкое топлива. Чаще всего используют в качестве топлива углеводороды, продукты перегонки нефти.

Важнейшей характеристикой топлива является его теплотворная способность, т.е. количество тепла, выделяющегося при полном сгорании единицы массы топлива.

Высшая теплотворная способность - количество тепла, выделяющегося при сгорании единицы массы топлива и охлаждении продуктов сгорания до первоначальной температуры.

Низшая теплотворная способность - количество тепла, выделяющегося при сгорании единицы массы топлива без учета теплоты конденсации водяного пара.

;

Для бензиновых двигателей одной из важнейших характеристикой топлива является октановое число, определяющиеся процентным содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном, имеющей такую же склонность к детонации, как и испытуемое топливо. Детонацию характеризует стойкость.

Для дизельных двигателей важнейшей характеристикой топлива является цетановое число, характеризующее период задержки воспламенения смеси и определяющиеся в % цетана в смеси с альфаметилнафталином, которая по периоду задержки самовоспламенения соответствует испытуемому топливу.

Теплотворная способность топливовоздушной смеси

Пусть в цилиндры двигателя поступает топливовоздушная смесь, теплотворная способность которой определяется количеством тепла, выделяющегося при сгорании 1нм³ (нормального м³) топливовоздушной смеси.

Учитывая, что для сгорания 1кг топлива требуется киломолей воздуха и при этом выделяется кДж тепла, а 1киломоль любого газа при нормальных условиях занимает 22,4м3, получим, что теплотворная способность смеси составит .

Для различных видов топлива теплотворная способность неодинакова, однако теплотворная способность топливовоздушной смеси изменяется не значительно.

Вид топлива
Бензин	40 000	1	3700
ДТ	41 000	1,5 (1)	2500 (3770)
Спирт	27 000	1	3600
Метан	-	1	3400

2. Статический расчет кв (щека, шатунная шейка)

Шатунные шейки рассчитывают на кручение и изгиб. Скручивание шатунной шейки происходит под действием набегающего момента М_ш.ш., а изгиб – под действием изгибающих моментов в плоскости кривошипа М_Z и в перпендикулярной плоскости M_T. Так как максимальные значения скручивающего и изгибающих моментов не совпадают по времени, запасы прочности шейки от кручения и изгиба определяют нехависимо друг от друга, а затем их суммируют, определяя общий запас прочности.

Скручивающий момент, действующий на i-ю шатунную шейку:

-для однопролетного вала

-для двухпролетного вала

Для определения максимально нагруженной шейки составляют таблицу набегающих моментов для каждой шатунной шейки

Затем определяют экстремальные значения касательных напряжения цикла

,

где -момент сопротивления кручению шатунной шейки.

Изгибающий момент, действующий на шатунную шейку в плоскости, перпендикулярной плоскости кривошипа определяют:

где -расстояние между серединами коренных шеек;

Изгибающий момент, действующий на шатунную шейку в плоскости кривошипа определяют:

С уммарный изгибающий момент

Так как наибольшие напряжения в шутунной шейке возникают у краев масляного отверстия, то определяется обычно изгибающий момент, действующий в плоскости оси масляного отверстия:

-угол между осью кривошипа и осью масляного отверстия, который обычно выводиться в центр наименее нагруженной поверхности шатунной шейки.

Щеки коленчатого вала воспринимают сложные переменные напряжения: касательные от кручения и нормальные от изгиба и растяжения – сжатия. Наибольшие напряжения возникают в местах перехода шейки в щеку в галтелях.

Касательные напряжения кручения вызываются скручивающим моментом. Нормальные напряжения изгиба и сжатия – растяжения вызываются изгибающим моментом.