- •Введение к электронному курсу.
- •1. Определение и краткая характеристика основных механизмов и систем s / двс (кшм, грм, системы топлива подачи, смазки, охлаждения)
- •2. Основные термины: диаметр цилиндра; ход поршня; радиус кривошипа; у объем камеры сгорания; полный и рабочий объем; литраж двигателя; степень сжатия; рабочая смесь; такт; четырех- и двухтактный цикл
- •3.Классификационные признаки автомобильных поршневых двигателей.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 2 Компоновочные схемы поршневых двс (пд). Введение
- •1.Общие требования, предъявляемые к пд при выборе компоновки.
- •2. Рядные, V-образные, w-образные, X-образные, звездообразные компоновочные системы: краткая характеристика, преимущества, недостатки, применение
- •3. Особенности компоновки автотракторных поршневых двигателей (пд).
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 3 Конструкция и расчет деталей и систем Введение
- •1.Общие сведения о качествах конструкций
- •2. Нагруженность деталей двигателя и расчетные режимы
- •3. Циклическая прочности
- •4. Жесткость конструкции
- •5. Удельное давление и износ деталей
- •6. Оценка напряженного состояния деталей д. В. С. И прогнозирование запасов прочности.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 4. Термодинамические циклы поршневых двс Введение
- •1.Общие положения
- •2.Цикл со смешенным подводом теплоты
- •3.Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме
- •4.Сравнение термодинамических циклов: а) при одинаковых s и q; б) при одинаковых максимальных Ттр7 и одинаковых минимальных Тара
- •5. Термодинамические циклы пд с наддувом
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 5 Действительные циклы и их индикаторные диаграммы. Введение
- •1.Условия реализации термодинамических циклов в двс
- •2. Действительные циклы пд и их основные отличия от теоретических
- •3.Индикаторные диаграммы четырех- и двухтактного цикла
- •Лекция 6 Процессы действительных циклов и их характеристика. Введение
- •1. Процесс наполнения и его параметры.
- •2. Процесс сжатия и его параметры.
- •3. Процесс сгорания в двигателе с принудительным воспламенением и факторы его определяюшие.
- •4. Фазы процесса сгорания в двигателях с самовоспламенения и факторы его определяющие.
- •5. Виды нарушений процесса сгорания и факторы их определяющие.
- •6. Процесс расширения и его параметры.
- •7. Процесс выпуска и его параметры.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 7 Эффективные и оценочные показатели двигателя. Введение
- •Показатели, характеризующие степень совершенства преобразования энергии топлива в индикаторную работу.
- •2. Механические потери и их показатели.
- •3.Эффективные показатели и их взаимосвязь с индикаторами.
- •4. Влияние различных факторов на эффективные показатели.
- •5. Показатели напряженности конструкции, степени форсирования, массогабарттные.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 8
- •Введение
- •1. Скоростные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.
- •2. Нагрузочные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.
- •3.Регулировочные характеристики: определение, цель и условия получения, анализ.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 9. Мощностные, экономические и экологические показатели работы двигателей, причины их изменения. Введение
- •1. Мощностные показатели: влияние различных факторов и способы повышения индикаторной, эффективной и литровой мощности.
- •2. Экономические параметры: влияния различных факторов и способы снижения удельного индикаторного и эффективного расходов топлива.
- •3.Экологические показатели: влияние состава смеси, нагузки, скоросного и температурного режимов, технического состояния.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 10 Силовые и термические нагрузки на детали двигателя. Введение
- •1. Силы и моменты нагружающие детали кшм
- •2.Температурные напряжения и деформации
- •3. Температурное состояние деталей цилиндропоршневой группы
- •1. Силы и моменты нагружающие детали кшм
- •2.Температурные напряжения и деформации
- •3. Температурное состояние деталей цилиндропоршневой группы
- •4. Тепловые нагрузки на детали двигателя и их тепловая напряженность
- •1. Общие предпосылки к выбору типа двигателя и его компоновки
- •2.Выбор отношения хода поршня к диаметру цилиндра и радиуса кривошипа к длине шатуна.
- •3 Предпосылки к выбору двигателя с учетом эксплуатационно-технических показателей мощности, типа системы охлаждения
- •Контрольные вопросы:
- •Чем ограничивается максимальное значение в пд с искровым зажиганием?
- •Чем ограничивается максимальное значение в пд с самовоспламенением?
- •В чем состоят преимущества и недостатки пд с разными отношениями ?
- •Лекция 12.
- •Введение
- •1.Основные показатели и условия эксплуатации поршневых двигателей.
- •2. Эксплуатационные требования к двигателю.
- •3.Требования к системам охлаждения ,смазки, топливоподачи.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 13 Модернизация двс для применения альтернативных видов топлива.
- •1. Возможные заменители нефтяных топлив на автомобильном транспорте.
- •Эффективность мероприятий по переводу двс на газовое топливо.
- •Применение генераторов конверсии.
- •Использование синтетических топлив в двс.
- •Особенности применение в двигателе.
- •Работа двигателя на водородном топливе.
- •Контрольные вопросы:
- •Список литературы
5. Термодинамические циклы пд с наддувом
Одно из основных направлений в развитии поршневых д. в. с. заключается в увеличении их мощности путем соответствующего повышения среднего давления цикла.
Анализ зависимостей показывает, что в термодинамических циклах V среднее давление pt станет больше, если повысить начальное давление ра. Увеличение этого давления в двигателях достигается при помощи подачи в цилиндры воздуха, предварительно сжатого в компрессоре, под избыточным давлением. Такой метод увеличения мощности двигателя называют наддувом. Компрессор может иметь механический привод от вала двигателя, в этом случае на его работу затрачивается часть мощности двигателя. Энергетически более выгодным является привод компрессора от турбины, которая использует часть энергии отработавших в цилиндре поршневого двигателя газов (газотурбинный наддув). В цикле (рис.19 а) после адиабатного расширения в цилиндре (процесс zb) газы направляются в турбину, где продолжают расширяться также адиабатически (bf) и при этом совершают работу. Затем при постоянном давлении от газов отбирается теплота q2 (процесс fm). Сжатию воздуха в компрессоре соответствует адиабатный процесс та.. Рассматриваемый круговой процесс называют циклом с продолженным расширением.
Особенность этого способа наддува заключается в работе турбины при переменном давлении на входе, т. е. в использовании кинетической энергии (импульс давления) газов, отработавших в цилиндре поршневого двигателя, поэтому такую систему наддува называют импульсной. В реальных условиях осуществление импульсной системы наддува затрудняется организацией работы турбины 'при переменных давлении и скорости газа.
Более простым и распространенным является способ газотурбинного наддува при постоянном давлении перед турбиной (рисунок19, б). После окончания расширения газов у в цилиндре от них при постоянном объеме отводится теплота q'2 (процесс Ъа), затем используемая в газовой турбине, на входе в которую давление поддерживается постоянным (линия аг). Адиабатное расширение газов в турбине изображено линией rf. Затем теплота отводится при р = const (линия fin). Адиабатное сжатие воздуха в компрессоре происходит по линии та. Термический к. п. д. цикла с постоянным давлением газа на входе в турбину ниже, чем при импульсной системе наддува.
Рисунок 19 Термодинамические циклы со смешенным подводом теплоты и с наддувом: V а - с продолженным расширением; б - постоянным давлением газов перед турбинной
В заключение рассмотрения термодинамических (идеальных) циклов следует отметить, что большей степенью приближения к действительным циклам характеризуются теоретические циклы поршневых д. в. с.
Теоретическим называют незамкнутый необратимый цикл, который осуществляется реальным рабочим телом переменного состава. При анализе теоретических циклов в соответствии с принимаемыми допущениями оказывается возможным учесть потери из-за изменения теплоемкости в зависимости от температуры, диссоциации газов, теплообмена со стенками и т. д. Естественно, что к. п. д. теоретического цикла меньше, чем соответствующего термодинамического.