3.2. Опорный конспект по дисциплине введение
Двигателем является машина, в которой тот или
иной вид энергии преобразуется в механическую работу. Двигатели, в которых тепловая энергия преобразуется в механическую работу, являются тепловыми.
На отечественных автомобилях устанавливаются поршневые двигатели внутреннего сгорания, у которых сгорание топлива и превращение полученного при этом тепла в механическую работу совершается внутри цилиндра.
Изложение теории процессов, протекающих в цилиндрах дизелей и двигателей легкого топлива, проводится параллельно. И с принципиальной, и с методологической точек зрения такое построение курса является наиболее
целесообразным: процессы в обоих типах двигателей базируются на тех же термодинамических, газодинамических и физико-химических основах (если не считать некоторое различие в протекании процессов смесеобразования и сгорания), к тому же является целесообразным то, чтобы студенты с начала изучения курса усваивали общность рассматриваемых вопросов.
Двигатели можно подразделять по следующим основным характерным признакам.
По способу осуществления рабочего цикла:
четырехтактные (Ч), у которых рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня (два оборота коленчатого вала);
двухтактные (Д), у которых рабочий цикл совершается за два хода поршня (один оборот коленчатого вала);
По способу действия:
простого действия (Ч и Д), у которых рабочий цикл осуществляется только в верхней полости цилиндра;
двойного действия (ДД), у которых рабочий цикл совершается в двух полостях (над поршнем и под поршнем);
с противоположно движущимися поршнями (ПДП) (в настоящее время ДД и ПДП в автомобилестроении не применяют, но могут быть отдельные разработки в дальнейшем, особенно для большегрузных самосвалов).
По роду рабочего цикла:
с подводом теплоты при почти постоянном объеме (V=const) – двигатели с принудительным зажиганием топлива и низкой степенью сжатия (карбюраторные и газовые);
с подводом теплоты при почти постоянном давлении (P=const) – двигатели с воздушным распыливанием топлива, самовоспламенением и высокой степенью сжатия;
со смешанным подводом теплоты частично по изохоре (V=const) и частично по изобаре (P=const) – все современные дизели с высокой степенью сжатия, механическим впрыском топлива и самовоспламенением.
По роду применяемого топлива:
легкое жидкое топливо (бензин, лигроин, керосин и др.), которое вводится в цилиндр в парообразном состоянии в смеси с воздухом;
тяжелое жидкое топливо (дизельное, моторное, мазут, газойль, водо-топливные эмульсии, водо-угольные суспензии и др.), впрыскиваемое в цилиндр под давлением;
газожидкостное: основное топливо – газ, запальное топливо (около 10…15%) – жидкое;
многотопливные – приспособленные для работы в широком ассортименте жидких топлив – от легких до тяжелых.
По способу наполнения рабочего цилиндра:
без наддува – у которых наполнение воздухом или рабочей смесью обеспечивается перемещением поршня (из ВМТ до НМТ) или за счет продувочного воздуха;
с наддувом – у которых воздух или рабочая смесь подается в цилиндр под повышенным давлением наддува Рк.
По способу смесеобразования:
с внутренним смесеобразованием – у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндра в результате распыливания топлива (все дизели и двигатели легкого топлива с непосредственным впрыском);
с внешним смесеобразованием – у которых рабочая смесь образуется вне рабочего цилиндра (карбюраторные и газовые с искровым зажиганием).
По форме камер сгорания (КС):
с неразделенными однополостными КС;
с полуразделенными КС (дизели и КС в поршне);
с разделенными двумя и более полостями (предкамерные, вихрекамерные, воздушно-камерные).
По способу воспламенения топлива:
с самовоспламенением;
с принудительным зажиганием;
с комбинированным воспламенением (газодизель).
По конструктивному исполнению:
тронковые;
крейцкопфные.
По расположению рабочих цилиндров:
вертикальные, горизонтальные, однорядные, V-, W-образные, многорядные, звездообразные и т.д.
К числу достоинств дизелей относятся следующие: высокая топливная экономичность, быстрый пуск и готовность к немедленному приему нагрузки, высокая степень форсирования рабочего процесса, многотопливность, высокий ресурс.
Основными негативными свойствами поршневых ДВС являются: наличие возвратно-поступательного движения масс, а также неравномерность крутящего момента, сложность конструкции и повышенный расход смазочного масла.
Главное достоинство карбюраторных двигателей – малый удельный вес (3 кг/л.с.), небольшие габариты, быстрота пуска, легкость ухода и обслуживания.
Недостатки: малый срок службы, большая стоимость топлива, его пожароопасность, кроме токсичности составляющих остаточных газов наблюдается выброс картерных газов, а также паров бензина.
При работе с каждым разделом дисциплины соблюдается следующая
последовательность действий:
Изучение кратко изложенного теоретического материала по опорному
конспекту (при необходимости получения более подробных разъяснений - обращение к учебному пособию и глоссарию – перечню используемых терминов). После каждого раздела следует ответить на вопросы для самопроверки.
Выполнение лабораторных работ в соответствии с указаниями,
приведенными в «Лабораторном практикуме», п. 3.4.
Ответы на вопросы тренировочного теста (тесты помещены в опорном конспекте в «Блоке контроля освоения дисциплины », п. 4. 2.
4. Ответы на вопросы контрольного теста, полученного от тьютора или
преподавателя.
Знания, полученные Вами при изучении курса «Транспортная энергетика», пригодятся не только для получения оценки по этой дисциплине, но также при изучении курса «Техника транспорта. Обслуживание и ремонт» и других специальных дисциплин, в которых рассматриваются вопросы использования автомобилей. Успехов!
- Учебно-методический комплекс Санкт-Петербург издательство сзту
- Утверждено редакционно-издательским советом университета
- Информация о дисциплине
- 1.1. Предисловие
- 1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- 2.1.1. Основы теории, показатели и характеристики автомобильных двигателей
- 2.1.1.1. Действительные и теоретические циклы автомобильных двигателей (24 часа)
- Рабочие тела и их свойства
- Процессы газообмена
- Процесс сжатия
- Процесс расширения
- Топливоподача и смесеобразование в поршневых двигателях. Основные понятия теории воспламенения и сгорания (24 часа)
- Показатели рабочего цикла и двигателя (8 часов)
- Индикаторные показатели цикла
- Механические потери двигателя
- Эффективные и оценочные показатели двигателя
- Внешний тепловой баланс и тепловая напряженность двигателя (4 часа)
- Системы питания и наддува (4 часа)
- Топливная аппаратура двигателей с воспламенением от искры и дизелей
- Улучшение основных эксплуатационных свойств двигателей путем наддува
- 2.1.1.6. Режимы работы и характеристики автомобильных двигателей (8 часов)
- Особенности рабочих процессов автомобильных двигателей на неустановившихся режимах
- Характеристики автомобильных двигателей
- 2.1.1.7. Улучшение экологических показателей (8 часов)
- Токсичность автомобильных двигателей
- Параметры шума и вибрации
- 2.1.1.8. Перспективы развития автомобильных двигателей (16 часов)
- Динамический расчет автомобильных двигателей
- Кинематика кшм. Определение сил и моментов, действующих в двигателе (12 часов)
- Уравновешивание и равномерность хода двигателя (11 часов)
- Заключение (1 час)
- 2.2. Тематический план дисциплины
- Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- 2.3.Структурно-логическая схема дисциплины
- Транспортная энергетика
- 2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании дот
- Временной график изучения дисциплины
- 2.5. Практический блок
- 2.5.1. Практические занятия
- 2.5.2. Лабораторный практикум
- Лабораторные работы (очная форма обучения)
- Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- Рейтинговая система
- 3. Информационные ресурсы дисциплины
- . Библиографический список
- 3.2. Опорный конспект по дисциплине введение
- 3.2.1. Действительные и теоретические циклы автомобильных двигателей. Процессы их составляющие
- 3.2.1.2. Рабочие тела и их свойства Изучаемые вопросы:
- После преобразования получим
- 3.2.1.3. Процессы газообмена Изучаемые вопросы:
- Процесс сжатия Изучаемые вопросы:
- Процесс расширения Изучаемые вопросы:
- 3.2.2. Топливоподача и смесеобразование в двигателях. Теория воспламенения и сгорания
- 3.2.3. Показатели рабочего цикла и двигателя. Системы питания и наддува
- Тепловой баланс двигателя
- 3.2.4. Режимы работы и характеристики автомобильных двигателей. Улучшение экологических характеристик.
- 3.2.5. Перспективы развития автомобильных двигателей
- 3.2.6. Кинематика и динамика автомобильных двигателей
- Развертка индикаторной диаграммы
- Определение сил и моментов, действующих в кшм
- Уравновешивание двигателей
- Заключение
- 3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- Методические указания к выполнению лабораторных работ
- 3.4.1. Техника безопасности при проведении испытаний двигателя в лаборатории
- 3.4.2. Работа 1 виды испытаний автомобильных двигателей. Определение основных показателей при испытании двигателей
- 3.4.3. Работа 2 определение основных показателей работы двигателей внутреннего сгорания
- 3.4.4.Работа 3 снятие внешней скоростной характеристики карбюраторного двигателя
- 3.4.5. Работа 4 снятие внешней скоростной характеристики дизельного двигателя
- Протокол испытаний
- Показатели рабочего цикла
- Коэффициенты фурье
- Расчетные параметры
- Протокол испытаний
- Протокол испытаний
- 4. Блок контроля освоения дисциплины
- 4.1. Задание на контрольную работу
- 4.2. Методические указания к выполнению контрольной работы
- 4.3. Тренировочные тесты текущего контроля Тест № 1
- Тест № 2
- 6. Для чего используется расчетный метод определения составляющих
- 8. Какие двигатели по госТу проверяются на дымность?
- 4.4. Итоговый контроль. Вопросы к экзамену
- 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5