Принципы работы поршневых двигателей icon

Принципы работы поршневых двигателей









Скачать 48.72 Kb.
НазваниеПринципы работы поршневых двигателей
Размер48.72 Kb.
ТипДокументы
Принципы работы поршневых двигателей

Принципы преобразования тепловой энергии топлива в механи­ческую работу являются одинаковыми для всех поршневых двига­телей, включая роторно-поршневые. Рабочий цикл любого поршне­вого двигателя состоит из семи последовательно протекающих процессов: 1) заполнения цилиндра двигателя свежим зарядом (или воздухом); 2) приготовления топливовоздушной смеси; 3) сжатия топливовоздушной смеси (или воздуха); 4) воспламенения смеси; 5) сгорания топливовоздушной смеси; 6) расширения сгоревшей смеси (рабочий ход); 7) выпуска отработавших газов. При этом последо­вательность протекания процессов зависит от места приготовления топливо-воздушной смеси — вне цилиндра (двигатель с внешним смесеобразованием), или непосредственно в цилиндре (двигатель с внутренним смесеобразованием).

.К двигателям с внешним смесеобразованием и воспламенением от искры относятся все карбюраторные и газовые двигатели, а так­же двигатели с впрыском топлива во впускной трубопровод.

К двигателям с внутренним смесеобразованием относятся все дизели с самовоспламенением топливовоздушной смеси от сжатия (в том числе газодизели), а также двигатели с впрыском легкого топлива непосредственно в цилиндр.

Одинаковые принципы преобразования тепловой энергии топ­лива, выделяющейся при его сгорании, в механическую работу предопределили очень похожие и конструктивные схемы всех пор­шневых двигателей, кроме роторно-поршневых. На рис. 1.1 пред­ставлена типичная схема поршневого двигателя, состоящего из: цилиндра 2 с камерой сгорания 6, поршня 4 с кольцами 5, шатуна 3 и коленчатого вала 1, обеспечивающих преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение ко­ленчатого вала, впускного 7 и выпускного 10 клапанов, регу­лирующих открытие и закрытие соответственно впускной 8 и вы­пускной 11 систем, маховика 14, обеспечивающего равномерность вращения коленчатого вала, картера 13 и поддона 15, коренных подшипников 16.





Рис. 1.1 Схема поршневого двигателя внутреннего сгорания:

а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — коленчатый вал; 2 — цилиндр; 3 — шатун; 4 — поршень; 5 — кольца; 6 — камера сгорания; 7 — впускной клапан; 8 — впускной патрубок; 9 — свеча; 10 — выпускной клапан; 11 — выпускной патрубок; 12 — поршневой палец; 13 — ка­ртер; 14 — маховик; 15 — поддон; 16 — коренные

подшипники


Все конструктивные схемы поршневых двигателей характеризу­ются несколькими основными параметрами. К ним относятся (см. рис. 1.1): диаметр цилиндра D и ход поршня S, равный удвоенному радиусу кривошипа г. Двигатели с S/D > 1 называются длинноходными, а с SJD < 1 — короткоходными; отношение радиуса кривоши­па г к длине шатуна / — безразмерная величина, X = г/1 должна обес­печить свободное движение шатуна без задевания за стенки цилинд­ра и свободное перемещение поршня без задевания за коренные подшипники коленчатого вала; рабочий объем цилиндра V/, и объем камеры сгорания Vc, сумма которых является полным объемом ци­линдра Va; литраж двигателя Vn= Vhi=nD2Sil(4-103), где i — число цилиндров, D и S выражены в см; степень сжатия е — отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc, вели­чина которой устанавливается в зависимости от детонационной стойкости топлива.

Рабочий цикл поршневых двигателей, состоящий из семи выше­указанных процессов, осуществляется, как правило, за два оборота коленчатого вала, что соответствует четырем ходам (тактам) по­ршня от одной мертвой точки до другой. Такие двигатели называ­ются четырехтактными двигателями.

Первый такт — наполнение (впуск) цилиндра двигателя свежим зарядом протекает при движении поршня от в.м.т. к н.м.т. В дизе­лях свежий заряд состоит из воздуха, поступающего непосредствен­но из атмосферы через впускную систему и впускной клапан, кото­рый к моменту начала движения поршня от в.м.т. уже открыт. Свежий заряд двигателя с внешним смесеобразованием состоит из смеси уже распыленного топлива и воздуха. Эта смесь может быть приготовлена либо в карбюраторе, либо, после впрыска топлива, во впускной системе. При движении поршня от в.м.т. к н.м.т. в ходе такта впуска происходит смешение (газообмен) свежего заряда (воз­духа или смеси воздуха с топливом) с отработавшими газами, оставшимися в камере сгорания после предыдущего рабочего цик­ла. Наиболее интенсивно газообмен осуществляется в период со­вместного открытия впускного и выпускного клапанов, так как выпускной клапан закрывается только после начала впуска в ходе движения поршня к н.м.т. Таким образом при такте впуска проис­ходит наполнение цилиндра двигателя свежим зарядом (воздухом или смесью воздуха с топливом), газообмен между свежим зарядом и отработавшими газами, а в двигателях с внешним смесеобразова­нием продолжение активного приготовления рабочей смеси (испаре­ние топлива и перемешивание его с воздухом и отработавшими газами). Повышение количества и плотности горючей смеси в со­ставе рабочей смеси, за счет сокращения отработавших газов, повы­шает эффективность работы двигателя.

Второй такт — сжатие протекает при движении поршня от н.м.т. к в.м.т. Однако в первый период этого такта сжатия продолжается наполнение цилиндра (дозарядка) или обратный выброс смеси, так как все еще открыт впускной клапан, который закрывается несколь­ко позже прохождения поршнем н.м.т. После закрытия впускного клапана начинается непосредственно процесс сжатия с повышением температуры и давления рабочей смеси в цилиндре двигателя с внешним смесеобразованием, а в цилиндре двигателя с внутрен­ним смесеобразованием — сжатие смеси воздуха с отработавшими газами. Рабочая смесь в этих двигателях образуется в ходе такта сжатия при впрыскивании топлива непосредственно в цилиндр под большим давлением в конце такта сжатия и самовоспламеняется. В двигателе с внешним смесеобразованием сжатая рабочая смесь также воспламеняется вблизи в.м.т., но от электрической искры высокого напряжения. Заключительный период такта сжатия при подходе поршня к в.м.т. характеризуется совместным протеканием сжатия и горения рабочей смеси.

Третий такт — расширение — рабочий ход. Первый этап такта расширения начинается совместно с активным продолжением про­цесса сгорания рабочей смеси при резком повышении давления в надпоршневой части цилиндра. Расширяющиеся в процессе сгора­ния газы перемещают поршень от в.м.т. к н.м.т., совершая полез­ную работу — рабочий ход. Давление от расширяющихся газов передается через поршень и шатун на шатунную шейку коленчатого вала, заставляя его вращаться, совершая полезную механическую работу. Завершается процесс расширения открытием выпускного клапана до прихода поршня в н.м.т. и началом выпуска отработа­вших газов из цилиндра.

Четвертый такт выпуск отработавших газов совершается при движении поршня от н.м.т. к в.м.т. Под действием расширяющихся отработавших газов, а затем и перемещения поршня осуществляет­ся сначала свободное, а потом и принудительное вытеснение из цилиндра двигателя отработавших газов. При этом в начале про­цесса расширения, при движении поршня от н.м.т., выпускной кла­пан уже открыт, а при подходе поршня к в.м.т. открывается и впуск­ной клапан. Таким образом завершение процесса выпуска проис­ходит при двух открытых клапанах — выпускном и впускном, что обеспечивает начало нового рабочего цикла в конце такта впуска, создавая необходимые условия для непрерывной работы двигателя внутреннего сгорания.

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:



Устройство и принципы работы сцепления
На фото Вы видите сцепление Malossi Fly, которое в точности повторяет конструкцию стандартного сцепления, устанавливаемого на скутера,...



№1 основы теории поршневых двигателей



Диагностика и проверки Принципы работы



Bmw. Двигатель M62. Принципы работы. Разделы



Для агроэкономического факультета/ лектор: к т. н., стр преп. Исаев айдын юнис о. Лекция 1 общее устройство тракторов и автомобилей. Работа и устройства поршневых двигателей внутреннего сюранияпла н
Современные сельскохозяйственные тракторы классифицируют по сле-дующим основным признакам



№1 основы теории поршневых двигателей
Картер служит основанием, к которому крепятся основные детали и arpeгаты двигателя. Картер связывает все детали и агрегаты двигателя...



Диагностика и проверки Принципы работы Краткий обзор системы
Зона "A"- электрическая цепь между педалью акселератора и модулем управления силовым агрегатом (pcm)



Теплосиловые газовые циклы циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
Рабочим телом является на первом этапе воздух или смесь воздуха с легко воспламеняемым топливом, а на втором этапе — продукты сгорания...



Вопросы для подготовки к квалификационным испытаниям по рабочей профессии «Слесарь по ремонту автомобилей»
Рабочие циклы двигателей внутреннего сгорания. Порядок работы цилиндров двигателя



Учебник : С. В. Громов, Н. А. Родина 8 класс
Формирование понятий: тепловые двигатели, кпд. Знакомство с принципом работы тепловых двигателей (паровая турбина, двс), применением...

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2020

обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

разработчик i-http.ru

на главную