Билет №13.

1.Построение диаграммы предполагаемого износа шатунной шейки.

На основании построенной полярной диаграммы можно получить диаграмму предполагаемого износа шейки. Метод состоит в следующем: предполагается, что износ шейки пропорционален нагрузке на неё действующей. Действие силы, приложенной к шатунной шейке, распространяется от точки её приложения на 60^о в обе стороны по поверхности шейки.

В некоторой т.0 произвольным радиусом чертят окружность и разбивают её на равное число частей (12, 24, 36…). От конца радиуса ОА₁ при этом масштабе откладывают величины А₁А₂= ; А₂А₃= ; и т.д. Точки приложения соответствующих векторов и их величину берут из полярной диаграммы. Затем строят новую окружность (100…150 мм Ø) и от неё внутрь в масштабе по каждому лучу откладывают суммарную толщину построенных «полосочек» пересекаемых данным лучом. Кривая, соединяющая полученные точки, представляет собой диаграмму предполагаемого износа шатунной шейки, построенная по результатам диаграмма реального износа совпадает с теоретической на 95%.

2.Тепловой баланс двигателя.

Тепловой баланс представляет собой распределение энергии, поступающей в двигатель с топливом по направлению её использования в двигателе.

Тепловой баланс определяется экспериментально при работе двигателя в разных условиях.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

- общее количество тепла, поступившее в двигатель с топливом

- тепло, преобразованное в полезную работу

- тепло, отведенное в систему охлаждения

- тепло, потерянное с выхлопными газами

- тепло, потерянное из-за неполноты сгорания топлива

- остаточное тепло, не учтенное предыдущими составляющими.

Общее количество тепла, введенное в двигатель за час:

Тепло эквивалентное полезной работе:

Тепло, отданное в систему охлаждения: , где 4,19 –теплоемкость воды

Тепло, отданное с выхлопными газами: ,

- количество отработанных газов

- теплоемкость свежего заряда

; ; ;

Билет №14.

1.Процесс сгорания. Действительный коэффициент молекулярного изменения. Коэффициент использования воздуха. Теплоемкость продуктов сгорания. Коэффициент использования тепла.

Процесс сгорания обычно делят на три фазы:

1. От момента подачи электрической искры (т.1) до начала резкого повышения давления (т.2). Эта фаза (I) включает период возникновения небольшого очага горения в зоне высоких температур между электродами свечи (10000^о К) и период появления видимого начального очага воспламенения. I фаза – период подготовки к сгоранию. В период I фазы сгорает 6-8% топлива.

2. Основная фаза сгорания (II) протекает от момента резкого повышения давления (т.2) до момента достижения максимального давления (т.Z). За время II фазы пламя распространяется по большей части объема камеры сгорания и используется около 80% горючей смеси. Скорость нарастания давления в цилиндре в этот период характеризуют жесткость процесса сгорания, определяемую приращением давления по углу поворота коленчатого вала или средним значением этой величины.

3. Догорание топлива (III) начинается в т.Z. Однако, продолжительность этой фазы на индикаторной диаграмме не фиксируется.

При рассмотрении процесса сгорания реальных двигателей вводят действительный коэффициент молекулярного изменения, определяемый отношением количества продуктов сгорания к количеству свежего заряда с учетом остаточных газов:

;

Для расчета процесса сгорания необходимо знать теплоемкости газов участвующих в процессе сгорания. К этим газам относятся: свежий заряд, продукты сгорания и рабочая смесь.

Теплоемкость чистого воздуха :

Теплоемкость продуктов сгорания.

Для ее определения их условно делят на «чистые» продукты сгорания и остаточный воздух.

«Чистые» продукты сгорания – это результат полного окисления углеводородов и азот без свободного кислорода: СО₂; Н₂О; N₂.

Теплоемкость «чистых» продуктов сгорания при .

Коэффициент используемого воздуха – массы воздуха, использованной для сжигания топлива.

Пусть доля 1/3

«Чистые» продукты сгорания в отработанных газах составляют долю численно равную коэффициенту использования воздуха .

Продукты сгорания при состоят из 2-х компонентов: чистых продуктов и избыточного воздуха.

Теплоемкость смеси газов равна сумме произведений теплоемкостей газов на долю каждого из компонентов, и в итоге равна:

Коэффициент использования тепла.

При сгорании топлива часть его энергии не используется из-за неполноты сгорания топлива, потерь тепла через стенки камеры сгорания и потерь тепла на диссоциацию молекул газа.

Коэффициент использования тепла в точке Z определяется отношением использованного тепла к низшей тепловой способности топлива:

Дизели :

Бензин :