- •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
2. Механические потери и их показатели.
Часть развиваемой в цилиндрах мощности, называемая мощностью механических потерь , затрачивается в самом двигателе на преодоление трения и на привод вспомогательных механизмов : механизма газораспределения, топливного, масляного и водяного насосов вентилятора, генератора, компрессора и др.
Потери на трение, составляющие около 70 % механических потерь, связаны с наличием трения в цилиндропоршневой группе деталей, в шатунных и коренных подшипниках коленчатого вала и сопротивления среды движению деталей, связанных с кривошипами коленчатого вала. Затраты мощности на привод вспомогательных механизмов включают лишь необратимые потери, не учитывающие, например, потери при упругом деформировании клапанных пружин или возвратимые потери на сжатие воздуха в компрессоре.
Главная составляющая мощности механических потерь - потери на трение - зависит и от скоростного и от нагрузочного режимов работы двигателя. Потери на привод вспомогательных механизмов зависят, в основном, от скоростного режима.
Мощность механических потерь по аналогии с индикаторной мощностью может быть выражена через среднее давление механических потерь зависимостью
.
Поскольку в основном на механические потери влияет скоростной режим двигателя, среднее давление механических потерь (МПа) может быть определено по следующим опытным зависимостям: для карбюраторных двигателей ; для дизелей , где - средняя скорость поршня, м/с.
Механические потери в двигателе оцениваются механическим к. п. д. , представляющим отношение мощности, снимаемой с коленчатого вала (эффективной мощности), к индикаторной мощности
.
Механический к. п. д. характеризует степень снижения индикаторной мощности при передаче ее к выходному валу двигателя и зависит в основном от скоростного, нагрузочного и теплового режимов его работы, а также от качества и свойств смазывающего масла.
По мере уменьшения нагрузки при постоянном скоростном режиме двигателя уменьшается среднее индикаторное давление и индикаторная мощность при практически неизменяющихся механических потерях, поэтому механический к. п. д. уменьшается. В частном случае, когда внешняя нагрузка двигателя отсутствует (холостой ход), развиваемая индикаторная мощность полностью затрачивается на преодоление механических потерь в самом двигателе и .
По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала при неизменном положении дроссельной заслонки (или рейки топливного насоса в дизелях) индикаторная мощность двигателя практически неизменна, а мощность механических потерь увеличивается. В результате механический к. п.д. уменьшается, а в частном случае, когда мощность механических потерь возрастает до индикаторной , механический к. п. д. равен нулю и двигатель не может преодолевать нагрузки (случай холостого хода двигателя при заданном расходе топлива).
Наибольший механический к. п. д. имеет место при работе двигателя при полной нагрузке и малой частоте вращения коленчатого вала.
Механический к. п. д. автотракторных двигателей, работающих на номинальном режиме, составляет: в четырехтактных карбюраторных двигателях , четырехтактных дизелях - 0,7-0,82, четырехтактных двигателях с наддувом - 0,8-0,9, двухтактных дизелях - 0,7-0,85.