- •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. Экономические параметры: влияния различных факторов и способы снижения удельного индикаторного и эффективного расходов топлива.
Экономичность действительного цикла оценивается индикаторным КПД, показывающим, какая доля теплоты, введенной в цикл с топливом Q1 преобразуется в индикаторную работу . Этот показатель характеризует уровень тепловых потерь в двигателе и с учетом того, что
Таким образом, возрастание любого вида потерь теплоты, будь то потери теплоты при теплообмене заряда с элементами, формирующими внутрицилиндровое пространство (потери в окружающую среду, в основном в систему охлаждения), или потери теплоты, аккумулированной рабочим- телом, покидающим цилиндр в процессе выпуска (потери с отработавшими газами), либо потери, связанные с неполным сгоранием поданного в цилиндр топлива (потери теплоты из-за неполно iu сгорания), вызывает уменьшение .
Для оценки экономичности двигателя большее практическое применение получил параметр, называемый удельным индикаторным расходом топлива gt, показывающий, какое количество топлива расходует двигатель на производство единицы индикаторной работы: .
Величина g, обычно выражается в г/(кВт • ч), поэтому в числителе уравнения (1.2) расход топлива задают в размерности
кг/ч, а в знаменателе — кВт, вследствие чего .
Индикаторная работа частично идет на преодоление внешней нагрузки (т. е. применительно к транспортным средствам передается на трансмиссию), где совершает полезную работу Lt , и на преодоление потерь внутри двигателя (механические или внутренние потери) Lмп , состоящие из потерь работы на трение Lтр, на реализацию процессов газообмена Lто ,на привод вспомогательных агрегатов и механизмов Lв , (масляный и водяной насосы, топливоподающая аппаратура дизелей и т. д.).
Уровень механических потерь в двигателе оценивается механическим КПД показывающим, какая доля индикаторной работы преобразуется в эффективную или с учетом того, что
Соответственно совокупные потери в двигателе оцениваются эффективным КПД, показывающим, какая доля теплоты, введенной с топливом, преобразуется в эффективную работу
Здесь — среднее эффективное давление (параметр, аналогичный pi). Эффективный крутящий момент двигателя
Мх пропорционален ре, т. е. c.
Общепринятым для оценки экономичности двигателя является параметр, называемый удельным эффективным расходом топлива g„ показывающий, какое количество топлива расходуется на производство единицы эффективной работы:
Все одноименные индикаторные и эффективные показатели . мн тми между собой механическим КПД:
Основными индикаторными показателями двигателя являются индикаторная мощность и соответствующий удельный расход топлива. Эти показатели даже при полной нагрузке двигателя не остаются постоянными и в значительной степени зависят от скоростного режима его работы, так как изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя существенно влияет на характер протекания отдельных процессов цикла.
Повышенный удельный индикаторный расход топлива при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя - результат замедленного сгорания топлива и увеличенной теплоотдачи в стенки по сравнению с оптимальным режимом, а на большой частоте вращения (близкой к максимальной) - в основном результат возрастания насосных потерь.
Наилучшая экономичность (наименьший удельный расход топлива) достигается при работе двигателя на полной нагрузке. При работе на неполных нагрузках индикаторный удельный расход топлива больше, что связано с увеличением относительного количества теплоты, отдаваемой в стенки, насосных потерь, ухудшением условий сгорания из-за увеличения содержания остаточных газов и некоторым переобогащением смеси (в карбюраторных двигателях). Снижение экономичности дизеля по мере уменьшения нагрузки менее заметно и существенно проявляется лишь при работе на малых нагрузках. Это можно объяснить избытком воздуха в цилиндрах дизеля при любых нагрузках, меньшей температурой газов после сгорания в связи с этим, а значит, и меньшими тепловыми потерями в стенки.