Лабораторна № 2 Загальні відомості про двигуни

Мета: ознайомити студентів із загальною будовою ТЗ, зокрема двигунів, умовним позначенням автомобілів, основними визначеннями і поняттями стосовно роботи поршневого двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), робочими циклами ДВЗ.

Наглядні засоби: плакати, моделі, зображення та технічні характеристики ТЗ, плакати, моделі і макети одно- і багатоциліндрових ДВЗ, схеми робочих циклів дво- і чотиритактних ДВЗ, індикаторні діаграми та технічні характеристики ДВЗ.

Методичні рекомендації

Вивчення матеріалу розпочинається з призначення ТЗ, історичного розвитку конструкцій.

Розглянути будову та принципи дії двигунів, зокрема поршневого ДВЗ, основні визначення (ступінь стискання, робочий об’єм циліндрів тощо), характеристики ДВЗ. Звернути увагу на відмінності (переваги і недоліки) чотири- і двотактних двигунів, особливостей роботи багатоциліндрових двигунів.

Теоретичні відомості

Двигун внутрішнього згоряння - це тепловий двигун, в якому хімічна енергія палива переходить у механічну.

Верхня мертва точка (ВМТ)  - положення поршня, при якому відстань від поршня до колінчастого вала найбільша.

Нижня мертва точка (НМТ)  - положення поршня, при якому відстань від поршня до колінчастого вала найменша.

Хід поршня – відстань, яку поршень проходить від ВМТ до НМТ, колінвал при цьому повернеться на 180⁰.

S = 2r

Робочий об’єм циліндра  V_h - об'єм, звільнений поршнем від ВМТ до НМТ:

,

де d - діаметр циліндра.

Об'єм камери згоряння  V_c - об'єм над поршнем, коли він знаходиться у ВМТ.

Повний об'єм циліндра V_a – сума робочого об’єму та об’єму камери згоряння:

V_a = V_c + V_h.

Літраж двигуна  - сума робочих об'ємів всіх циліндрів:

V_л = 10³ V_h  і

де і- кількість циліндрів.

Ступінь стискання   - відношення повного об'єму до об'єму простору стискання:

Робочий цикл двигуна - комплекс послідовних процесів (впускання, стискання, згоряння, розширення, випускання), які періодично повторюються в кожному циліндрі і визначають роботу двигуна.

Такт  - частина робочого процесу, яка відбувається за один рух поршня від НМТ до ВМТ.

Чотиритактні двигуни - двигуни, в яких робочий цикл виконується за чотири- ходи поршня або два повороти колінвала.

Двотактні двигуни - робочий цикл виконується за два ходи поршня або за один оберт колінвала.

Горюча суміш - суміш палива і повітря.

Робоча суміш - горюча суміш і відпрацьовані гази.

Рис. 1. Схема роботи ДВЗ.	Рис. 2.Робочий цикл ДВЗ: а)впуск; б) стискання; в) робочий хід; г)випускання.

1. Що називають двигуном внутрішнього згоряння?

2. Послідовно перелічіть всі процеси робочого циклу чотиритактного двигуна.

3. За скільки обертів колінвала здійснюється робочий цикл 4-тактного двигуна?

4. Сукупність процесів, що відбуваються у ДВЗ за один хід поршня, називають …

5. Чотиритактними називають двигуни, у яких …

6. Двотактними називають двигуни, у яких …

7. За скільки обертів колінвала здійснюється робочий цикл 2-тактного двигуна?

8. Дво- і чотиритактні двигуни мають такі переваги (один перед іншим):

А. Висока економічність. Б. Простота конструкції.

В. Мала вартість. Г. Великий строк служби.

Д. Легкий запуск.

Є. Більша потужність при тому ж робочому об’ємі.

9. Що собою являє об’єм камери згоряння?

10. Що собою являє робочий об’єм циліндра?

11. Що собою являє робочий об’єм двигуна?

12. Що собою являє повний об’єм циліндра?

13. Що собою являє ступінь стискання?

14. За якою формулою обчислюють ступінь стискання?

15. У яких одиницях вимірюється ступінь стискання?

16. За допомогою якого приладу визначають ступінь стискання?

17. У яких межах знаходиться ступінь стискання сучасних бензинових і дизельних двигунів?

18. Що називають компресією у циліндрах? У яких одиницях вона вимірюється? Чим вона відрізняється від ступеня стискання?

19. Що собою являє ефективний ККД двигуна? Про що свідчить його значення? Яке максимально можливе значення він може мати у сучасних бензинових і дизельних двигунах?

20. Якими шляхами (при розробці нового двигуна) можна забезпечити отримання заданого робочого об’єму двигуна?

21. Яким чином потужність двигуна залежить від його робочого об’єму при збільшенні останнього шляхом збільшення розмірів чи збільшення кількості циліндрів?

22. Яку перевагу мають двигуни з горизонтальним розташуванням циліндрів?

23. Яку перевагу мають двигуни з V-подібним розташуванням циліндрів?

24. По якому правилу нумерують циліндри рядних двигунів?

25. По якому правилу нумерують циліндри двигунів з V-подібним розташуванням циліндрів?

26. Який порядок роботи мають 4-циліндрові рядні двигуни?

27. Існує два порядки роботи циліндрів чотирициліндрових двигунів: … і …

28. Положення поршня, при якому він знаходиться найдалі і найближче до осі колінвалу, називають відповідно…

29. Відстань між верхньою і нижньою мертвими точками поршня називають …

30. Основна відмінність між бенз. і диз. двигунами полягає у тому, що …

31. Основними перевагами бензинового (Б) та дизельного (Д) двигунів є:

1. Більша надійність; 2. Більш чисті викиди; .

3. Більша економічність; 4. Легший запуск;

5. Менша металомісткість (маса); 6. Менша вартість

32. Основними недоліками бензинового (Б) та дизельного (Д) двигунів є:

1. Менша надійність; 2. Менш чисті викиди; .

3. Менша економічність; 4. Важчий запуск;

5. Більша металомісткість (маса); 6. Більша вартість

33. При створенні нового двигуна може виникнути задача збільшити його потужність у кілька разів порівняно з потужністю існуючого аналогічного двигуна. Цю задачу можна вирішити лише шляхом …

34. При модернізації двигуна його потужність можна збільшити на 30 … 80 % шляхом …

35. Найраціональніший шлях істотного збільшення робочого об’єму двигуна (у 1,5 і більше разів) – …

36. Багатоциліндрові двигуни застосовують тоді, коли потрібно отримати наступне (вірними є дві відповіді з чотирьох):

А) більшу швидкість обертання колінчастого вала, а значить, і потужність, без збільшення робочого об’єму двигуна;

Б) високу економічність двигуна без зменшення швидкості обертання колінчастого вала і потужності;

В) більший робочий об’єм двигуна без зменшення швидкості обертання колінвала;

Г) великий крутний момент і високу економічність двигуна при тій же потужності

37. Робочий об’єм чотирициліндрового двигуна дорівнює 3,6 л. Об’єм камери згоряння одного циліндра становить 100 см³. Чому дорівнює ступінь стиску цього двигуна?

38. Робочий об’єм шестициліндрового двигуна автомобіля дорівнює 3,0 л, а об’єм камери згоряння одного циліндра 50 куб см. Чому дорівнює ступінь стиску у цьому двигуні?

39. Робочий об’єм чотирициліндрового двигуна автомобіля дорівнює 2,0 л, а об’єм камери згоряння одного циліндра – 55,5 куб. см. Чому дорівнює ступінь стиску у цьому двигуні?

40. Робочий об’єм чотирициліндрового двигуна дорівнює 3,6 л. Об’єм камери згоряння одного циліндра становить 50 см³. Чому дорівнює ступінь стиску цього двигуна?

41. Робочий об’єм чотирициліндрового двигуна автомобіля дорівнює 3,0 л, а об’єм камери згоряння одного циліндра 50 куб см. Чому дорівнює ступінь стиску у цьому двигуні?

42. Робочий об’єм чотирициліндрового двигуна автомобіля дорівнює 2,5 л, а об’єм камери згоряння одного циліндра – 69,4 куб. см. Чому дорівнює ступінь стиску у цьому двигуні?

43. Двигун автомобіля ЛуАЗ-1302 «Волинь» розвиває потужність 53 к.с. Чому дорівнює ця потужність у кВт? (Відповідь округлити до цілого значення).

44. Двигун автомобіля ЗАЗ-968М розвиває потужність 42 к.с. Чому дорівнює ця потужність у кВт? (Відповідь округлити до цілого значення).

45. Двигун автомобіля ВАЗ-1101 «Ока» розвиває потужність 30 к.с. Чому дорівнює ця потужність у кВт? (Відповідь округлити до цілого значення).

46. Двигун автомобіля ЗиЛ-114 розвиває потужність 221 кВт. Чому дорівнює ця потужність у к.с? (Відповідь округлити до цілого значення).

47. Двигун автомобіля УАЗ-3151 розвиває потужність 66 кВт. Чому дорівнює ця потужність у к.с? (Відповідь округлити до цілого значення).

48. Двигун Москвич 2140 розвиває потужність 54 кВт. Чому дорівнює ця потужність у к.с.? (Відповідь округлити до цілого значення).

Лабораторна робота № 3

“Кривошипно-шатунний механізм”

Мета: вивчити будову, дію та технічне обслуговування (ТО) кривошипно-шатунного механізму (КШМ).

Наглядні засоби: розрізи двигунів КамАЗ-740, ЗМЗ-53, ЗИЛ-130, М-412, П-350, ГАЗ-52 та деталі КШМ, макети, плакати.

Методичні рекомендації

Будову КШМ доцільно розглядати в такій послідовності: спочатку деталі, що утворюють нерухому частину (блок-картер, гільзи циліндрів, головка циліндрів, прокладка., піддон картера, корінні підшипники), потім – рухомі (поршні, кільця, пальці, шатуни, втулки верхньої головки, вкладиші, колінчастий вал, маховик). Звернути увагу на залежності конструкції головок циліндрів і блок-картерів від типу двигуна (бензиновий, дизель), розміщення клапанів, способу охолодження. Під час розгляду поршневих кілець, поршнів і колінчастих валів особливої уваги заслуговують умови їх роботи.