Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Рабочие процессы в дизельных двигателях.
РАБОЧИЕ ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Рабочий циклдвигателя — это комплекс последовательно чередующихся процессов внутри цилиндра, в результате которых энергия топлива преобразуется в механическую работу. Такт— часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. за один ход поршня. Двигатели, в цилиндрах которых рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала (за четыре хода поршня), называют четырехтактными. Если рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала (за два хода поршня), то такие двигатели называют двухтактными. РАБОЧИЙ ЦИКЛ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДИЗЕЛЯ В цилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно. Такт впуска.Поршень движется от ВМТ к НМТ, впускной клапан Вп(рис. 3.2) открыт. Давление в цилиндре меньше атмосферного. Под действием этого перепада давления в цилиндр поступает воздух. Давление в конце такта 0,08...0,09 МПа, температура воздуха 320...340 К. Такт сжатия.Оба клапана закрыты. Поршень движется от НМТ к ВМТ, сжимая воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14...20) давление смеси в конце этого такта достигает 3,5...4 МПа, а температура 750...950 К. При положении кривошипа за 5...15° до ВМТ в цилиндр через форсунку впрыскивается точно отмеренная порция жидкого топлива, подаваемого насосом высокого давления. Форсунка обеспечивает тонкое распыление топлива в сжатом воздухе. Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и остаточными газами, образуя рабочую смесь. Так как температура в цилиндре значительно превышает температуру самовоспламенения топлива (450...520 К), то происходит самовоспламенение топлива и большая его часть сгорает. Температура газов в конце сгорания достигает 1900...2400 К, а давление — 5,5...9 МПа (и более). Такт расширения (рабочий ход).Обаклапана закрыты. Поршень под давлением расширяющихся газов (сила их воздействия на поршень достигает 50... 100 кН) движется от ВМТ к НМТ и через шатун вращает коленчатый вал, совершая полезную работу. В начале такта догорает полностью все топливо. К концу рабочего хода давление газов уменьшается до 0,2...0,3 МПа, температура—до 900...1200 К. Такт выпуска.Когда поршень подходит к НМТ, выпускной клапан Выпоткрывается. Часть газов под действием перепада давления выходит в атмосферу. Затем поршень движется от НМТ к ВМТ и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы из цилиндра в атмосферу. К концу такта давление газов составляет 0,11...0,12 МПа, температура - 650...900 К. Далее рабочий цикл повторяется. Основные показатели работы двигателя Условия эксплуатации тракторов в сельскохозяйственном производстве характеризуются весьма разнообразными режимами работы. Показатели двигателей. Работу двигателей оценивают по следующим показателям: эксплуатационной мощности , частоте вращения и крутящему моменту Мк, часовому и удельному эксплуатационным расходам топлива , а также по их токсичности. Основной показатель — мощность. Возможная производительность тракторного агрегата равна произведению ширины захвата на скорость: Так какВпропорциональна сопротивлению агрегата: , то можно записать: (знак «=» означает в данном случае пропорционально). Поскольку , то отсюда вывод: , "т. е. производительность агрегата пропорциональна мощности, развиваемой двигателем. Также можно доказать, что расход топлива на гектар пропорционален удельному эксплуатационному расходу топлива: Режимы работы двигателей.При работе автотракторных двигателей можно выделить нагрузочные, скоростные, тепловые и другие режимы. Нагрузочные режимы характеризуют изменение во времени моментов сопротивления и мощности, скоростные — изменение частоты вращения, тепловые — изменение температуры двигателя и т. д. По характеру изменения процессы делят настационарные и нестационарные. Первые могут иметь стабильную величину — стационарные установившиеся или колебательный характер — стационарные неустановившиеся, когда при колебательном характере значение среднего момента сопротивления постоянно. Нестационарные процессы характеризуются резким изменением режима нагрузки: разгон агрегата, обгон, движение на уклоне (подъем, спуск), торможение и т. д. По величине нагружения режимы работы характеризуются коэффициентом загрузки — отношением развиваемой мощности к номинальной, момента сопротивления к номинальному моменту двигателя: Чем больше коэффициент загрузки, тем лучше загружен двигатель, тем больше отбираемая от него мощность, тем лучше его экономичность. Задача техника-механика: обеспечить работу двигателя с максимально возможным коэффициентом загрузки. Большую часть времени работа тракторных двигателей происходит при стационарной неустановившейся нагрузке с высоким коэффициентом загрузки 0,7... 1. Для автомобильных двигателей колебательный характер нагрузки менее выражен. Загрузка составляет 0,4...0,6 номинальной. Полная мощность автомобильного двигателя требуется при разгоне, обгоне, движении на подъем и по бездорожью. Наиболее тяжелым режимом для всех машин и их двигателей является процесс разгона. Надежность двигателя.Понятие «надежность» определяет срок службы двигателя. Оно включает много направлений: долговечность, которая определяется выдерживанием высокой теплонапряженности и износостойкостью; минимум отказов в работе, минимум точек технического обслуживания (ТО), минимум затрат времени на проведение ТО. Теплонапряженность характеризует способность двигателя длительное время работать при полной нагрузке, т. е. при полной подаче топлива. Тракторные двигатели рассчитаны на такой режим, автомобильные менее неприхотливы, так как средняя их загрузка в 1,5...2 раза меньше. Износостойкость во многом зависит от технологии изготовления, начиная от выбора применяемых сталей и других материалов до современных методов обработки деталей. Однако очень многое зависит от эксплуатационников: своевременность и полнота проведения операций ТО, применение смазочных материалов и топлива в соответствии с инструкцией, выбор режима нагружения и комплектования машинно-тракторных агрегатов (МТА), поддержание технических условий эксплуатации (температура охлаждающей жидкости, уровень масла в поддоне, точность регулировок и т. д.). Соответствие экологическим требованиям. Всовременном мире требования экологии ДВС выходят на одно из первых мест по предъявляемым требованиям. Во-первых, это жесткие нормы по токсичности выбросов (отработавших газов), во-вторых это шумность двигателя. Требования по токсичности более подробно рассмотрены в главе 3. Шумность определяется звуком, сопровождающим выброс отработавших газов, а также вибрациями, которые сопутствуют работе двигателя. Шумность оценивают по уровню шума, который должен быть: в кабине автомобиля не более 80 дБ, в кабине трактора — не более 85 дБ. На расстоянии 1 м от двигателя с открытым капотом уровень шума не должен превышать 100 дБ. Пока этим требованиям соответствуют далеко не все отечественные машины. Упрощение технического обслуживания.Одна из целевых задач в развитии ДВС — двигатель вообще не должен требовать технического обслуживания (также как трактор и автомобиль в целом). Поэтому в новых моделях все направлено на уменьшение времени, затрачиваемого на выполнение ТО, а именно: снижают число точек проведения регулировочных работ, заправки смазочными материалами и другими техническими жидкостями; заменяют ручное смазывание централизованным; вводят автоматическую регулировку зазоров (например, клапанов). Переход на двигатели с впрыском бензина и электронным управлением привел к повышению значимости постоянного диагностирования технического состояния ДВС электроникой, что позволяет на ранних стадиях «болезни» двигателя провести мероприятия, обеспечивающие безотказную работу в течение всего срока службы. Вопросы выходного контроля: 1. По каким признакам классифицируют двигатели? 2. Перечислите механизмы и системы, из которых состоит двигатель. 3. Что называют степенью сжатия, рабочим объемом цилиндра, рабочим объемом двигателя? 4. Что такое рабочий цикл? Как он осуществляется в четырехтактном карбюраторном двигателе? 5. Как происходит рабочий цикл в четырехтактном дизеле? 6. Назовите порядок работы цилиндров рядного четырехцилиндрового двигателя.
Домашнее задание:И.П.Ксеневич «Трактор МТЗ-80 и его модификации», с 15-26.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 698. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |