- •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
3.Эффективные показатели и их взаимосвязь с индикаторами.
Эффективные показатели.
Индикаторные показатели характеризуют лишь совершенство процессов, протекающих в цилиндрах двигателя, в них не учитываются механические потери. Поэтому они не могут характеризовать работу двигателя в целом. Оценка двигателя производится по его эффективным показателям: среднему давлению, мощности, к. п. д. и удельному расходу топлива, характеризующим работоспособность и экономичность работы двигателя с учетом всех внутренних потерь. Эффективные показатели оценивают как совершенство процессов, протекающих в двигателе, так и его конструктивное исполнение. Эти показатели приводятся в паспорте двигателя.
Эффективная мощность - это та часть индикаторной мощности (за вычетом мощности механических потерь), которая может быть использована для совершения двигателем эффективной работы . Иногда эффективную мощность называют мощностью на валу двигателя.
Среднее эффективное давление равно разности среднего индикаторного давления и среднего давления механических потерь, т. е. .
Эффективная мощность двигателя и среднее эффективное давление связаны зависимостью
.
Среднее эффективное давление составляет: в четырехтактных карбюраторных двигателях МПа, четырехтактных дизелях - 0,5-0,9 МПа, четырехтактных дизелях с наддувом - 0,7 МПа и выше, двухтактных дизелях - 0,4-0,75 МПа, двухтактных карбюраторных двигателях с кривошипно-камерной продувкой - 0,3-0,5 МПа. [2]
Эффективный к. п. д. представляет отношение количества теплоты, преобразованной в полезную эффективную работу на валу двигателя при сгорании в его цилиндрах 1 кг топлива , к удельной теплоте сгорания топлива :
или, так как , то . Так как , то
Следовательно, эффективный к.п.д. учитывает принципиально неустранимые (через ), принципиально устранимые (через ) потери тепла, а также механические потери (через ), т. е. оценивает экономичность работы двигателя в целом.
Эффективный к. п. д. может определяться по формулам, аналогичным соответствующим формулам индикаторного к. п. д., а именно:
.
Эффективный к. п. д. существенно зависит от режима работы двигателя. По мере падения нагрузки при постоянной частоте вращения коленчатого вала уменьшается вследствие снижения и и равен нулю на холостом ходу двигателя. При работе двигателя с полной нагрузкой по мере увеличения частоты вращения коленчатого вала (начиная от минимальной) эффективный к.п.д. сначала возрастает (в основном за счет увеличения ), а затем уменьшается (в основном за счет уменьшения ). В результате максимальные значения имеют место на средних скоростных режимах работы двигателя.
Эффективный к. п. д. автомобильных двигателей, работающих в режиме полной мощности, составляет: для карбюраторных двигателей , дизелей - 0,3-0,4.
Экономичность работы двигателя в целом оценивается также по эффективному удельному расходу топлива (г/(кВт∙ч))
.
Эффективный удельный расход топлива для автомобильных двигателей обычно составляет: для дизелей г/(кВ∙ч), четырехтактных карбюраторных двигателей – 280-320 г/(кВт • ч).