- •2.Термодинамические циклы двс с наддувом
- •3. Сравнение различных методов смесеобразования
- •2 Билет
- •2.Цикл, такты и фазы газораспределения поршневых двс.
- •3.Индикаторные показатели рабочего цикла двс
- •3 Билет
- •3.Действительный цикл 4-х тактного дизельного двигателя без наддува
- •2. Топливо и продукты сгорания
- •Билет 4.
- •1. Классификация и технические характеристики энергетических установок различной транспортной техники.
- •3. Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме (кшм) поршневых двс.
- •Билет 5.
- •1.Способы смесеобразования.
- •2. Характеристики энергетических установок.
- •Билет 6.
- •1.Классификация и назначение энергетических установок.
- •2. Эффективные показатели рабочего цикла двс
- •1 Физико-химические основы процесса сгорания топливно-воздушных смесей в различных теплоэнергетисечких установках
- •2 Механические потери. Индикаторные и эффективные показатели.
- •3 Уравновешивание двигателей.
- •8 Билет
- •1 Конструктивные особенности, принцип работы и характеристики систем подачи топлива,
- •2 Тепловой баланс двс.
- •3 Смесеобразование при разделенных камерах сгорания
- •9 Билет
- •1 Конструктивные особенности, принцип работы и характеристики систем смазки трущихся деталей.
- •2 Способы смесеобразования.
- •3 Виды характеристик поршневых двс и гту.
- •2)Теория рабочих процессов протекающих в цилиндре двс сжатие сгорание расширение процессы газообмена
- •3) Факторы, влияющие на механические потери в двс
- •13 Билет
- •13.2) Элементарный состав и свойства топлива для бензиновых и дизельных двигателей
- •13.3) Тепловой баланс и тепловая напряженность двс
- •14 Билет
- •14.1) Рабочий процесс поршневого двигателя внутреннего сгорания (двс).
- •14.2) Характеристики автомобильных двигателей
- •14.3) Неравномерность хода двигателя
- •15 Билет
- •15.2) Влияние различных факторов на термический кпд и среднее давление цикла с подводом теплоты при постоянном объеме и при постоянном давлении в теоретических циклах
- •1.При постоянном обьеме.
- •15.3) Уравновешивание двигателей
- •16 Билет
- •Основные параметры процессов двс и методы их расчетов
- •Классификация двс, основные показатели и условия работы автомобильных двигателей
- •17 Билет
- •1.Способы повышения мощности энергетических установок.
- •2.Теоретические циклы двигателей внутреннего сгорания
- •3.Факторы, влияющие на индикаторные показатели работы двс
- •18 Билет
- •1.Наддув двс, системы и схемы наддува.
- •2.Действительный цикл 4-х тактного бензинового двигателя
- •3.Факторы, влияющие на протекание процесса впрыска топлива
- •1.Режимы работы энергетических установок в эксплуатации: холостой ход, установившийся и неустановившиеся режимы. 2.Параметры процесса впуска
- •3.Требования к топливоподающей аппаратуре и основные типы систем питания дизелей.
- •1.Технико-экономические показатели работы энергетических установок.
- •2.Теплота сгорания топлива, изменение объема при сгорании топлива
- •3.Кинематические характеристики движения поршня.
- •1.Надежность энергетических установок и пути ее обеспечения. 2.Процесс сгорания в бензиновом двигателе, параметры.
- •3.Методы и приборы для проведения испытаний энергетических установок.
- •Характеристика процесса сжатия в бензиновом и дизельном двигателях.
- •Факторы, влияющие на эффективные показатели работы двс
- •23Билет
- •1.Процесс впрыска топлива и параметры, характеризующие этот процесс
- •2.Системы наддува двигателей, их преимущества и недостатки
- •Процесс впрыска топлива и параметры, характеризующие этот процесс
- •Системы наддува двигателей, их преимущества и недостатки
- •Образование токсических компонентов в продуктах сгорания топлива.
- •24Билет
- •1 Характеристики подачи топливоподающей системы и методы их корректирования. Регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя
- •2 Смесеобразование при неразделенных камерах сгорания
- •3.Применение диагностики для повышения технико-экономических показателей энергоустановок.
- •25 Билет
- •1 Процессы расширения и выпуска отработавших газов, их параметры.
- •2 Факторы, влияющие на коэффициент наполнения цилиндров
- •3 Особенности работы двс на эксплуатационных режимах.
- •26 Билет
- •1 Влияние различных факторов на термический кпд и среднее давление цикла с подводом теплоты при смешанном подводе теплоты в теоретических циклах
- •5 Анализ теоретических циклов
- •2 Системы впрыска топлива.
- •3 Форсирование двс
- •27 Билет
- •1 Цикл, такты и фазы газораспределения поршневых двс.
- •2 Способы смесеобразования.
- •Смесеобразование в двс
- •Смесеобразование в карбюраторных двигателях
- •Cмесеобразование в двигателях с впрыском легкого топлива
- •Смесеобразование в дизельных двигателях
- •3 Тепловой баланс двс
- •28 Билет
- •3.Системы технической диагностики.
3 Тепловой баланс двс
Тепловой баланс двигателя
Теплота, выделившаяся при сгорании топлива распределяется на составляющие. Уравнение теплового баланса для бензинового двигателя:
или ; где
Уравнение теплового баланса для дизельного двигателя:
или
; ; ;
; ;
.
Таблица Рекомендуемые составляющие теплового баланса
Тип двигателя |
qe |
qохл |
qг |
qнс |
qост |
Карбюраторный |
21–28 |
12–27 |
30–55 |
0–45 |
3–10 |
Дизельный |
29–42 |
15–35 |
25–45 |
0 |
2–5 |
28 Билет
1.Виды топлив, применяемых в теплоэнергетических установках и их краткая характеристика.
2.Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме (КШМ) поршневых ДВС.
3. Системы технической диагностики.
Виды топлив применяемых в теплоэнергетических установках и их краткая характеристика.
К топливам предъявляют следующие требования: -максимальное содержание химической энергии в единице объема и полнота выделения теплоты;-минимальное образование токсичных продуктов;-надежная подача топлива и высококачественное смесеобразование в широком диапазоне изменения внешних условий, на всех режимах работы двигателя, включая пуск;-минимальная склонность к образованию нагара и коррозионно-агрессивных продуктов сгорания;-высокая термическая стабильность и хорошие моющие свойства;-стабильность свойства при хранении и транспортировании;-отсутствие механических примесей и воды;-возможно малая пожароопасность;-приемлемая стоимость.
В качестве жидкого топлива для двигателя используют продукты переработки нефти — бензин и дизельное топливо, представляющие собой смеси различных углеводородов. Могут применяться и другие виды топлива — сжатый и сжиженный газы; синтетические топлива, получаемые переработкой угля, сланцев, битуминозных песков; спирты; эфиры и др.
Бензины для автомобильных двигателей представляют собой смеси углеводородов, которые выкипают в диапазоне температур 40...200 °С. В Казахстане производят бензины марок А-76, АИ-93, АИ-95, АИ-98, а также бензины с улучшенными экологическими свойствами. Цифры в марке бензина характеризуют его антидетонационные свойства, которые оценивают октановым числом (ОЧ). Оно численно равно процентному содержанию в смеси изооктана с ОЧ = 100 и Н-гептана с ОЧ = 0, которая имеет такую же детонационную стойкость, как и испытуемый бензин. Октановое число оценивают по моторному методу в единицах ОЧМ и по исследовательскому методу в единицах ОЧИ. ОЧИ > ОЧМ на 8... 12 единиц. Эту разницу называют чувствительностью бензина к октановому числу.
Испаряемость бензинов определяется их фракционным составом и давлением насыщенных паров. Испаряемость влияет на пусковые свойства двигателя при низких температурах, на склонность к образованию паровых пробок в системе питания при высоких температурах, а также на приемистость двигателя.
Дизельные топлива для автомобильных и тракторных дизелей производят из гидроочищенных фракций прямой перегонки нефти. В Республике Казахстан производят дизельное топливо, предназначенное для использования при различных температурах окружающего воздуха: Л — 0 °С и выше, 3 — минус 20 °С и выше; А — минус 50 °С и выше. Важными эксплуатационными качествами дизельного топлива являются испаряемость, воспламеняемость, низкотемпературные свойства. Испаряемость дизельного топлива зависит от фракционного состава, плотности и вязкости. Воспламеняемость дизельных топлив оценивают цетановым числом (ЦЧ). Его определяют по объемному содержанию цетана (ЦЧ= 100) в смеси с α - метил нафталином (ЦЧ = 0), которая при испытании на одноцилиндровой установке имеет одинаковую воспламеняемость с исследуемым топливом. Для быстроходных дизелей ЦЧ = 45. Пусковые свойства дизеля улучшаются при повышении ЦЧ. Приближенная связь между ОЧ и ЦЧ выражается зависимостью: ЦЧ = 60 - ОЧ/2. Таким образом, топливо, обладающее высоким ЦЧ (хорошей воспламеняемостью), имеют малое ОЧ (низкую детонационную стойкость).
Газообразные топлива, применяемые в автомобильных двигателях, по агрегатному состоянию при нормальных условиях подразделяют на сжатые и сжиженные. В сжатом газе (обычно это природный газ) до 95% метана СН4. Сжиженные газы являются в основном продуктами переработки попутных газов и газов газоконденсатных месторождений. Они содержат бутан-пропановые и бутилен-пропиленовые смеси, находящиеся при нормальной температуре в жидком состоянии. Объемная теплота сгорания газов существенно меньше, чем жидких топлив. Основные достоинства газовых топлив в сравнении с бензиновыми: вследствие высокой эффективности сжигания могут обеспечить больший КПД; позволяют значительно увеличить степень сжатия; обеспечивают надежный пуск при низких температурах; удовлетворительные экологические свойства, обусловленные отсутствием свинца, оксидов металлов, ароматических углеводородов, низким содержанием серы.
Синтетические топлива применяют как в чистом виде, так и в качестве добавок к углеводородным топливам. Они могут быть получены из каменного угля в виде синтетических бензинов и дизельных топлив, метанола. Недостатки таких топлив — меньшая теплота сгорания, большее содержание серы и соединений азота, повышенная температура застывания.
2.Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме (КШМ) поршневых ДВС.
При работе двигателя в КШМ действуют силы и моменты, которые не только воздействуют на детали КШМ и другие узлы, но и вызывают неравномерность хода двигателя К таким силам относятся:
сила давления газов уравновешивается в самом двигателе и на его опоры не передается;
сила инерции приложена к центру возвратно-поступательно движущихся масс и направлена вдоль оси цилиндра, через подшипники коленчатого вала воздействуют на корпус двигателя, вызывая его вибрацию на опорах в направлении оси цилиндра;
центробежная сила от вращающихся масс направлена по кривошипу в средней его плоскости, воздействуя через опоры коленчатого вала на корпус двигателя, вызывает колебания двигателя на опорах в направлении кривошипа.
Кроме того, возникают такие силы, как давление на поршень со стороны картера, и силы тяжести КШМ, которые не учитываются в виду их относительно малой величины Все действующие в двигателе силы взаимодействуют с сопротивлением на коленчатом валу, силами трения и воспринимаются опорами двигателя. В течение каждого рабочего цикла (720° для четырехтактного и 360° для двухтактного двигателей) силы, действующие КШМ, непрерывно меняются по величине и направлению и для установления характера изменения данных сил от угла поворота коленчатого вала их определяют через каждые 10-30° для определенных положений коленчатого вала
. Силы давления газов Силы давления газов действуют на поршень, стенки и головку цилиндра. Для упрощения динамического расчета силы давления газов заменяются одной силой, направленной по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. движущихся деталей заменим Данную силу определяют для каждого момента времени (угла поворота коленчатого вала φ) но индикаторной диаграмме, полученной на основании теплового расчета или снятой непосредственно с двигателя с помощью специальной установки.
Определение сил инерции Силы инерции, действующие в КШМ, в соответствии с характером движения приведенных масс, делятся на силы инерции поступательно движущихся масс Pj и центробежные силы инерции вращающихся масс Kr Сила инерции от возвратно-поступательно движущихся масс может быть определена по формуле: Pj = - mj R w2 (cosφ + λ cos2φ) (14.1) Знак минус указывает на то, что сила инерции направлена в сторону противоположную ускорению. Ее можно рассматривать, как состоящую из двух сил (аналогично ускорению)
Центробежная сила инерции вращающихся масс постоянна по величине и направлена от оси коленчатого вала, её величина определяется но формуле: Kr = - mKRw2 (14.4)
. Суммарные силы, действующие в КШМ В КШМ действуют сила давления газов Рг, сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс Pj и центробежная сила Kr. Силы Р,- Pj приложены к поршню и действуют по его оси. Сложив эти две силы, получим суммарную силу, действующую по оси цилиндра:
Р = Рr + РJ (14.5)