РГР / теплотехника11введение

1 Принципиальная схема и краткая характеристика теплового двигателя.

Рисунок 1 – Принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания.

Поршневым двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называется тепловая машина, в рабочем цилиндре которой происходит сжигание топлива и преобразование теплоты в работу.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания по сравнению с любым другим тепловым двигателем является наиболее экономичным. Малая металлоемкость, надежность, быстрота запуска и относительная долговечность позволили этому типу машины занять ведущее место прежде всего на транспорте. Различают два типа поршневых ДВС — четырехтактные и двухтактные. Основным элементом любого поршневого двигателя является цилиндр 4 с поршнем 5, соединенным посредством кривошипно-шатунного механизма с внешним потребителем работы. Цилиндр (или блок цилиндров) монтируется на верхней части картера 1, а сверху закрыт крышкой, в которой установлены впускной 2 и выпускной З клапаны и

электрическая свеча зажигания (в карбюраторном и газовом двигателях) или форсунка (в дизеле). В картере монтируется коленчатый вал, кривошип 7 которого подвижно соединен с шатуном 6. Верхняя головка шатуна сочленена с поршнем, который совершает прямолинейное возвратно - поступательное движение в

цилиндре. Крайние положения поршня называют верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ). Ход поршня от ВМТ до НМТ называют тактом.

Двигатели со смешанным подводом теплоты (бескомпрессорные дизели). В таких двигателях жидкое топливо, сжатое насосом до давлений порядка 30 — 40 МПа, подается в форсунку, посредством которой оно в мелкораспыленном виде вводится в цилиндр. Топливо, попадая в среду предварительно сжатого в цилиндре воздуха, нагретого в процессе сжатия до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива, сгорает по мере ввода его в цилиндр сначала

(почти) при v =const а затем (почти) при p= const. Как показывают расчеты, максимальное значение термического КПД данного цикла достигает 68%. Наиболее целесообразным считается конструирование бескомпрессорных дизелей с ε=13 – 18, так как дальнейшее повышение степени сжатия незначительно увеличивает η. Двигатели со смешанным подводом теплоты могут выполняться как четырехтактными, так и двухтактными.