Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Яку ідею використовували творці перших транспортних ДВЗ?




2. Від яких слів відбулася назва двигун внутрішнього згоряння?

Назвіть прізвище першого винахідника ДВЗ. На якому паливі працював  

двигун?

Хто офіційно визнається винахідником автомобіля?

Розповісти, винаходом чого ввійшов в історію Генрі Форд ?

4. Теорія двигуна і автомобіля.

                                                                                                                                                              

4.1 Теорія двигуна.

                                                                                                                                                                                    У якості енергетичних установок для автотранспорту найбільше поширення отримали поршневі ДВЗ. Особливістю двигунів цього типу є те, що процес згоряння паливоповітряної суміші і перетворення теплової енергії в механічну відбуваються безпосередньо в циліндрі двигуна.

Позитивні властивості ДВЗ, такі як компактність, висока економічність і довговічність, а також можливість використання в них рідкого й газоподібного палива, привели до того, що після появи цих двигунів на початку другої половини XIX в. вони замінили парову машину.

Першими ДВЗ, що працювали на газовому паливі, були двохтактні двигуни Ленуара (1860 г., Франція), Н. Отто і Є. Лангена (1867 г., Німеччина), а пізніше — і чотиритактний двигун з попереднім стиском суміші Н. Отто (1876 г.).

Організація наприкінці XIX в. промислової переробки нафти сприяла створенню, а потім і виробництву ДВЗ, що працюють на рідкому паливі: карбюраторних двигунів з іскровим запалюванням і двигунів із запаленням від стиску — дизелів.

У Царській Росії перший двигун з іскровим запалюванням був побудований в 1889 р. по проекту інженера І. С. Костовича. З 1899 р. такі двигуни стали випускати на заводі Є. Нобеля в Петербургові (нині завод «Російський дизель»).

У цей час дизелі застосовують на тракторах, автомобілях середньої й великої вантажопідйомності, на спеціальних машинах (наприклад, навантажувачах) і на легкових автомобілях середнього й великого класів.

Широке застосування на автомобільному транспорті отримали карбюраторні двигуни. Їх установлюють на легкових автомобілях, на вантажних автомобілях малої й середньої вантажопідйомності. Автомобільні карбюраторні двигуни й дизелі безупинно удосконалюються. Модернізуються старі конструкції двигунів і запускаються у виробництво нові, що мають більшу економічність і надійність при меншій масі, що припадає на одиницю потужності.

Успішний розвиток ДВЗ, створення нових конструкцій значною мірою пов'язані з дослідженнями й розробкою теорії робочих процесів.

Двигун – це енергосилова машина, яка перетворює будь-який вид енергії в механічну роботу. На автомобілях встановленні поршневі (теплові) двигуни, так звані двигуни внутрішнього згоряння. В них теплота, яка виділяється під час згоряння палива в циліндрах, перетворюється в механічну роботу.

Двигун, як джерело механічної енергії необхідний для руху автомобіля.

Двигуни класифікуються по наступних признаках:

1) по призначенню - транспортні і стаціонарні;

2) способу здійснення робочого циклу—4-х тактні і 2-х тактні;

3) способу сумішоутворенняз зовнішнім сумішоутворенням - карбюраторні,

газові або з внутрішнім сумішоутворенням - дизелі;

4) способу займання робочої суміші – з примусовим займанням від

електричної іскри (карбюраторні, газові); з займанням від стиску — дизелі;

5) виду палива - карбюраторні, які працюють на бензині, дизельні, газові;

6) кількості циліндрів (2-х, 3-х, 4-х, 5-х, 6-х, 8-х циліндрові)

7) розташуванню циліндрів- однорядні вертикальні, однорядні з нахилом осі  

циліндрів від вертикалі на 20- 40° , V - подібні двохрядних, протилежним 

горизонтальним розташуванням циліндрів

8) способу наповнення циліндрів свіжим зарядом- двигун без наддуву і з  

наддувом ;

9) охолодженню-з рідинним або повітряним охолодженням

Карбюраторний двигун складається з двох механізмів :

кривошипно-шатунного(КШМ) і газорозподільного (ГРМ), а також систем:

1.Система охолодження;

2.Система мащення;

3.Система живлення;

4. Система запалення;

5.Система пуску.

З роботою двигуна зв’язані слідуючі параметри:

Верхня, мертва точка (ВМТ) - крайнє верхнє положення поршня.

Нижня мертва точка (НМТ) - крайнє нижнє положення поршня.

Радіус кривошипа(Zmm) - відстань від осі корінної шийки колінчастого валадо осі шатуної шийки                                                                                                                                                                                                      

Хід поршня (Smm) - відстань між крайнім положенням поршня

Об'єм камири згоряння (Vc см) - об'єм простору над поршнем при його положенні у ВМТ.

Робочий об’єм циліндра Vh (см) - об'єм простору, яке й звільнює поршень при переміщенні його від ВМТ до НМТ.

Повний об'єм циліндра (Va см) - об'єм простору над поршнем при находжєкі його в НМТ. Va=Vh+Vc

Літраж (робочий об’єм) двигуна Vл - це добуток робочого об'єму одного циліндра на кількість циліндрів і Vл = Vh * і

Ступінь стиску (ε) - відношення повного об'єму Va циліндра до об'єм Vc камери згорання,  

Для карбюраторних двигунів ε =6,5-10

Для дизелів ε =14-21

Якщо S/D≤ 1     то       двигун короткохідний , де D — діаметр циліндра.

Робочим циклом двигунаДВЗ називають сукупність процесів або тактів, які в певній послідовності періодично повторюються в циліндрах, в результаті чого двигун непреривно працює. Якщо робочий цикл відбувається за два оберти колінчастого вала Або за чотири хода поршня до такий двигун називається 4-х тактним. Двократним двигуном називається такий двигун,у якого робочий цикл відбувається за один оберт колінчастого вала або за два хода поршня.

а.) Робочий цикл 4-х тактного карбюраторного двигуна.

Перший такт-випуск. При обертанні колінчастого валу поршень рухається з ВМТ до НМТД в верхній частині циліндра утворюю­ться розрідження. Розподільний вал через деталі ГРМ відкриває випускний клапан. Випускний клапан при цьому буде закритий. Під дією розрідження з карбюратора надходить в циліндр пальна суміш де вона розмішується з залишковими відпрацьованими га­зами і утворюється робоча суміш.

 В кінці такту випуску тиск 80-90кПа,температура 80-120градусів. Такт випуску закінчується в НМТ

 

Другій такт-стиск. При подальшому обертанні колінвала поршень рухається з НМТ до ВМТ і починається стискання робочої суміші. При цьому обидва клапани закриті. Об'єм суміші при стиску зменшується, а тиск збільшується і досягає 1000-1200кПа.Підвитцення тиску супроводжується збільшенням температури до 300-400С.

Третій такт-робочий такт. Обидва клапани закрити. При підході Поршня до ВМТ між електродами свічки запалювання проскакує електрична іскра. робоча суміш займається і швидко згоряє. При цьому утворюється велика кількість горячих газів, які тиснуть на поршень. Під тиском газів поршень рухається з ВМТ до НМТ і через шатун обертає колінвал. Це основний такт. В кінці згоряння тиск досягає 3000-4000кПа при температурі 2000-2200С,ав кінці розширення газів тиск 350-450кПа при температурі 1200-1500градусів.

Четвертий такт-випуск.

Поршень рухається з НМТ до ВМТ і при цьому відкривається випускний клапан, а впускний клапан буде закритий. Відпрацьовані гази витісняються поршнем з циліндра в випускний трубопровід, глушник і далі в атмосферу. Частина відпрацьованих газів залишається в циліндрі. В кінці випуску тиск 105-120 кПа при

Температурі 700-900 градусів. Після такту випуску робочий цикл двигуна повторюється.

б.)Робочий цикл 4-х тактного дизельного двигуна.

Робочий цикл дизеля так само складається з чотирьох тактів, але він має такі відмінності:

1) При такті впуску в циліндр надходить чисте повітря, в карбюраторному двигуні-пальна суміш;

2) В дизелі при такті стиску стискається повітря, а в карбюраторному двигуні-робоча суміш;

3) В дизелі робоча суміш займається від стику в карбюраторному двигуні від іскри свічки.

Перший такт-впуск. Поршень рухається з ВМТ до НМТ. Впускний клапан відкривається, виипускний закритий. В циліндрі утворюється розрідження, під дією якого в нього надходить чисте повітря, змішується з відпрацьованими газами. Тиск повітря в циліндрі 80-90кПа,а температура досягає 50-80С.

Другий такт-стиск Поршень рухається від НМТ до ВМТ, обидва клапани закриті. В циліндрі поршень стискає повітря, об'єм його зменшується, а тиск і температура збільшуються. В кінці стиску тиск досягає 4000-5000кПа,температура 600-700С.

Третій такт- розширення газів або робочий хід. Обидва клапани закриті. При положенні поршня біля ВМТ в дуже нагріте і стиснуте повітря з форсунки впорскується дрібнорозпилене паливо під високим тиском 16,5-18,5мПа.Паливо перемішується з повітрям, нагрівається, випаровується і займається. Утворюється велика кількість газів, які тиснуть на поршень. Поршень через шатун

обертає колінчастий вал. Тиск газів досягає 6000-8000кПа, температура1800-2000С.

 Четвертий такт-випуск. Поршень рухається від НМТ до ВМТ і через відкритий випускний клапан витісняє відпрацьовані гази з циліндрів. В кінці такта випуску тиск 110-120 кПа, температура 600-700 градусів.

В 1906 р. професор Московського вищого технічного училища В. І. Гриневецький вперше розробив метод теплового розрахунку двигуна. Цей метод надалі був розвинений і доповнений членом-кореспондентом АН СРСР Н. Р. Бриллінгом, професором Е. К. Мазингом, академіком АН СРСР Б. С. Стечкиним і іншими вченими (середина XX в.).

Аналіз розвитку енергетичних установок для автомобільного транспорту показує, що в цей час ДВЗ є основним силовим агрегатом, і його подальше вдосконалювання має великі перспективи.

Мається на увазі, що студент середнього навчального закладу знає, хоча б в загальних рисах будову автомобіля, призначення й принцип роботи його окремих вузлів і агрегатів. Для розуміння ж рівнянь, розрахунків, схем і графіків прийдеться згадати чотири арифметичні дії — зведення в ступінь і добування кореня, дроби й відсотки, а також запам'ятати умовні літерні позначення. Для засвоєння матеріалів треба знати найпростіші правила тригонометрії, правила побудови діаграм і графіків, елементарні положення механіки, що необхідно для розуміння основного матеріалу.

При вивченні теорії двигуна студент знайомиться з основами технічної термодинаміки, з основними поняттями теорії термодинамічних процесів і їх протіканню при використанні «ідеального» газу, робочого тіла й реальних процесів. Знання теоретичних і дійсних циклів, процесів згоряння паливоповітряної суміші й факторів, що впливають на якість цих процесів, дозволяють студентові осмислити роботу теплових двигунів і застосовувати ці знання на практиці при ремонтних роботах.

Особливістю автомобільного двигуна є його робота при зміні швидкісного режиму в широкому діапазоні. При будь-якому числі обертів колінчатого вала двигун повинен стійко працювати на всіх навантаженнях. Автомобільному двигуну необхідний певний запас потужності для подолання опорів, що виникають при русі автомобіля по дорозі: на підйомі, при рушанні з місця, розгоні й т.п. На всіх експлуатаційних режимах він повинен працювати з найбільшою економічністю. Двигун для автомобіля вибирають по зовнішніх швидкісних характеристиках, які визначають усі якості даного двигуна і його придатність до роботи в заданих умовах. По технічних характеристиках можна порівнювати двигуни.

В умовах експлуатації двигун працює майже увесь час у непреривно змінних, несталих режимах. Одержання повних даних, що характеризують роботу двигуна в таких режимах, важко. Тому загальноприйняті технічні характеристики знімають під час випробування двигунів на стенді при режимах, що встановилися (із цими питаннями студент ознайомиться на заняттях і практичних роботах).

При необхідності одержання більш повних даних, а також у випадку яких-небудь додаткових досліджень розробляється методика, що передбачає зняття спеціальних характеристик двигуна.

Засвоївши матеріал дисциплін під час навчального процесу, студент, задавшись питанням, як можна вдосконалити автомобільні двигуни, прийде до виводу, що для цього існує багато шляхів, наприклад, збільшення літрової потужності, підвищення економічності в діапазоні транспортних навантажень, зменшення питомої ваги двигуна.

Розв'язок цих завдань обумовлене вимогою часу. Автомобілів стає усе більше, концентрація їх у міських умовах зростає, вартість моторного палива швидко збільшується, а ресурси для його виробництва зменшуються. Високі технології XXI століття роблять доступною автоматизацію транспортного двигуна, яка дозволяє реалізувати зазначені перспективи.

 

Теорія автомобіля.

Автомобільний транспорт використовується в промисловості, сільському господарстві, будівництві, торгівлі, здійснює масові пасажирські перевезення в містах, великих населених пунктах. На його частку доводиться істотна частина вантажообігу й більше половини пасажирських перевезень. Він тісно взаємодіє із залізничним, водним і повітряним транспортом, будучи важливою складовою частиною транспортної системи країни.

Науку, яка займається механікою руху автомобіля, прийнято називати теорією автомобіля, хоча це й не зовсім точне відображення її дійсного змісту. Рух автомобіля, його «поведінка» на дорозі підкоряється певним законам механіки, а не правилам дорожнього руху й не бажанням водія при керуванні автомобілем.

У навчальному процесі по даному предмету викладені закони руху автомобіля, які можуть допомогти студентам середнього навчального закладу вивчити роботу автомобіля і його конструктивні особливості. Знати теорію автомобіля потрібно не тільки для того, щоб конструювати автомобілі. Це знання дозволить вибирати правильним чином найбільш пристосовані до експлуатації в різних умовах наявні автомобілі.

Величезну користь приносить комбінація теорії й практики. Наприклад, показалася б, проста справа — підтримка певного тиску в шинах. Найчастіше тиск у всіх шинах автомобіля підтримують однаковим або в передніх шинах його роблять трохи менше, ніж у задніх. Начебто б усе відповідно до розрахункового навантаження на осі й із заводськими інструкціями. Але інструкції складені з врахуванням середніх умов експлуатації автомобіля, фактичні ж умови відрізняються від них. Можна поліпшити експлуатаційні показники автомобіля, змінивши тиск у шинах. Закони руху автомобіля переконливо підтверджують це положення.

Візьмемо, наприклад, значення тиску в шинах, змінити його — справа нескладна. Потрібно тільки знати, яким повинен бути тиск. При цьому для одного даного автомобіля ефект може бути, і невеликий, але при масовому використанні автомобілів у результаті підвищення середніх швидкостей руху й зменшення витрати палива буде досягнута істотна економія.

Важливі при експлуатації автомобіля правильно обґрунтовані ( у тому числі теоретично) завантаження автомобіля, вкладання вантажу й методи управління в різних умовах. У цьому допоможе теорія.

Іноді стверджують, що теорія автомобіля — надбання тільки вчених і ведучих конструкторів, що тільки вони можуть зрозуміти мову складних формул, рівнянь і номограм, тобто мовою, якою прийнято викладати теорію автомобіля. Із цим погодитися не можна. Основи теорії автомобіля (головний її зміст) можна виразити й простою мовою, зрозумілим кожній грамотній людині.

Тому перед викладачами середніх навчальних закладів і поставлене завдання дохідливо розповісти про закони руху автомобіля, щоб студентам коледжів і технікумів, працівникам, що експлуатують автомобілі, і кваліфікованим водіям була зрозуміла суть справи.

Застосовуючи знання теорії автомобіля, можна підвищити стійкість автомобіля, зробити його хід більш спокійним, плавним, зменшити витрата палива, збільшити шляхову швидкість, поліпшити прохідність по поганих дорогах.

Чим сучасніший автомобіль, тим більшу частину його загальної довжини займає пасажирське приміщення або платформа для вантажу, тим більше посунені ці корисні площі автомобіля вперед. Відношення бази автомобіля і його висоти до довжини стає все меншим, а корисна довжина, використовувана по прямому призначенню ( для пасажирів, багажу або вантажу), усе більше.

Відношення корисної довжини (бази) легкового автомобіля LK до його загальної довжини Ll, або корисної площі платформи вантажного автомобіля Sk , до його загальної площі Sl називають показником використання габариту ή: чим більший показник ή, тем досконаліше компонування автомобіля (рис.11):

Відношення ваги корисного навантаження Gcдо власної масиGo автомобіля називають питомою вантажопід'ємністю автомобіля ήr.

Питома вантажопід'ємність вантажних автомобілів близька до одиниці, тобто автомобіль, важить приблизно стільки ж, скільки він може перевезти на собі.

У легкових автомобілів цей показник коливається між 0,20 і 0,40 , тому що пасажири розмішаються в кузові вільно, причому в маленьких автомобілях (більш легких, з тісним кузовом) показник вище, чим у більших.

Рис. 11  Габаритні розміри автомобіля.

На додаток до повної ваги в окремих випадках приймають ваговий стан автомобіля, який умовно називають ходовим, коли на автомобілі знаходиться водій, але немає ні пасажирів, ні вантажу.

Автомобіль, звичайно, може пересуватися, але він фактично не завантажений.                                                                                                                                   

 Розглянемо експлуатаційні властивості АТЗ :

1. Тягово-швидкісні якості– це сукупність властивостей, визначаючих мо­жливі по характеристиці двигуна або зчепленню ведущих коліс з дорогою діапа­зони зміни швидкостей, прискорень і граничних кутів підйому в різних умовах експлуатації.

2. Паливні властивості, точніше, паливна економічністьАТЗ визначає його здатність мінімально витрачати паливо в заданних (стандартизованних) умовах руху.                                                                                                                         

3. Гальмівні властивості– це здатність АТЗ швидко знижувати швидкість
руху аж до повної зупинки, зберігати задану швидкість руху на затяжних спусках
і залишатися нерухомим на стоянці, на ухилі або при дії яких-небудь сил.     

4. Керованість– це властивість АТЗ, що визначає його здатність змінювати напрям руху відповідно до дій водія на органи керування.

5. Стійкість– це властивість АТЗ, що визначає його здатність зберігати за­дані параметри руху або положення тобто здатність протистояти зовнішнім збу­рюючим силам що викликає його відхилення від заданого напряму руху або по­ложення.

6. Маневреність– це здатність АТЗ змінювати своє положення на обмеже­ній площі без змінного використання заднього і переднього ходів.

7. Плавність ходу– це здатність АТЗ зменшувати дію від механічних коли­вань на водія, пасажирів, вантаж, що перевозять і елементи автомобіля при русі по нерівних дорогах.

8. Прохідність– це властивість АТЗ, що визначає його здатність рухатися у важких дорожніх умовах, зокрема по грунтах з підвищеним опором руху і малим коефіцієнтом зчеплення, і долати штучні і природні перешкоди допоміжних засобів.

 

Питання для самоперевірки:










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 559.

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...