Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

Действительные циклы двигателей

В действительных циклах карбюраторных двигателей и дизелей учитывают потери, которыми пренебрегают при рассмотрении теоретических циклов. До сих потерь относятся следующие.

1. Потери на газообмен. В действительных циклах тепло выделяется в результате сгорания топлива, причем качество рабочего тела меняется, потому что смесь превращается в отработавшие газы. Поэтому возникает необходимость в принудительном удалении из цилиндра отработавших газов, и наполнении его свежим зарядом (горючей или смесью воздухом). При этом затрачивается работа на преодоление сопротивлений движению потока горючей или смеси воздуха и отработавших газов. Потери на газообмен называются насосными потерями.

2. Потери, вызванные тратой времени на протекание процессов. В теоретических циклах подвод и отвод тепла происходят мгновенно. На самом деле для сгорания топлива (подвод тепла), а также для выпуска отработавших газов, (отвод тепла) необходимо определенное время, в течение которого поршень успевает пройти некоторый путь.

Потому что стенки цилиндра реального двигателя теплопроводные, то процессы сжатия и расширения, происходящие в нем, сопровождаются передачей тепла через стенки цилиндра окружающей среде (воде или воздухе).

Перечисленные выше потери в настоящем цикле уменьшают площадь диаграммы и полезную работу цикла. Диаграммы действительных циклов показаны на фиг. 8. Эти диаграммы получают опытным путем с помощью специальных приборов (индикаторов). Индикаторы автоматически записывают на кинопленке, или фотоленте бумаге действительные изменения давления в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого или вала перемещения поршня. Поэтому диаграмма действительного цикла называется также индикаторной диаграммой.

фиг. 8. Индикаторные диаграммы

а четырехтактного карбюраторного двигателя; 6 двухтактного дизеля.

Экономичность действительного цикла оценивают с помощью индикаторной к. П. Д. С, представляющий собой отношение индикаторной работы цикла, вираженои в единицах измерения тепла, ко всему приподнятом течение цикла теплу:

где Qi индикаторная работа цикла или работа, совершаемая газами в цилиндре двигателя в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж);

Q1 количество подведенного за цикл тепла в ккал или кДж. Индикаторный к. П. Д. Для карбюраторных двигателей находится в пределах 0,25 0,35, а для дизелей в пределах 0,38 0,5.

На фиг. 8 индикаторные диаграммы истинных циклов изображены сплошными линиями, а соответствующие им диаграммы теоретических циклов штриховыми. Заштрихованы на диаграммах площади представляют собой потери в настоящих циклах.

Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя (рис. 8, а). Точки а, с, z, b характерны точками теоретического цикла и определяют границы процессов, составляющих цикл. Точки 1, м, 5, а, 2, 3, сг,%, 62 определяют границы процессов в настоящем цикле.

Процесс впуска (линия 1 r 5 & mdash, а 2) начинается до подхода поршня к в. м. т. Линия впуска, как это видно на диаграмме, расположенной ниже атмосферного линии р0. После н.м. т. (точка а), несмотря на движение поршня в в. м. т. и повышение давления, впуск продолжается до тех пор, пока давление в цилиндре и скоростной напор свежего заряда и уравновесят друг друга (точка 2). Эта точка (конец впуска) сдвинута относительно н.м. т. в несколько десятков градусов поворота кривошипа, что улучшает наполнение цилиндра горючей смесью.

Процесс сжатия соответствует участку диаграммы 2 3. В точке 3 между электродами свечи проскакивает искра, зажигает рабочую смесь.

Процесс сгорания (кривая 3 с1 zi) начинается в точке 3, а заканчивается в точке zi. Этот процесс протекает наиболее благоприятно, если он сопровождается наименьшими потерями площади на указанном участке индикаторной диаграммы. Поэтому отклонения начала и конца процесса сгорания от в. м. т. должны быть примерно одинаковыми. Процесс сгорания должен заканчиваться, когда кривошип пройдет в. м. т. и вернется на угол 15 20 °. Процесс сгорания является неуправляемым и наиболее сложным процессом, но, в конечном счете, он определяет сильные и экономические показатели двигателя.

Обычно в двигателях с принудительным зажиганием электрической искрой фронт пламени горящей рабочей смеси распространяется со скоростью 20 30 м / с. При этом рабочая смесь успевает сгореть за время, пока кривошип вернется на 30 40 °. Рабочую смесь загорает раньше, до подхода поршня к в. м. т., то есть с некоторым опережением (см. гл. 18). В случае несоответствия сорта топлива конструкции двигателя, при слишком раннем зажигании и перегреве двигателя, а также при большой нагрузке и малом числе его оборотов возникает ненормальное (детонационное) сгорания рабочей смеси.

детонационного сгорания (детонацией) называется взрывное сгорание рабочей смеси, происходящее после заполнения ее электрической искрой. Оно возникает в наиболее удаленных от свечи зажигания участках камеры сгорания вследствие нагрева и сильного сжатия несгоревшей части смеси продуктами сгорания.

Детонация вызывает резкое местное повышение давления в камере сгорания, перегрузки деталей кривошипно-шатунного механизма, перегрев двигателя, снижение его мощности и ухудшение топливной экономичности. Скорость распространения пламени при детонационно сгорании доходит до 2000 3000 м / с.

Внешними признаками детонации являются черный дым, выходящий из глушителя, звонкие металлические стуки в цилиндрах, снижение мощности и перегрев двигателя. Ослабить детонацию можно за счет уменьшения угла опережения зажигания (см. Гл. 18), увеличение числа оборотов двигателя и снижение его нагрузки.

Однако лучшим способом уменьшения детонации является использование качественного топлива, обладает высокими антидетонационнимы свойствами, оценивают его октановым числом. Чем выше октановое число, тем больше устойчивое топливо против детонации. Октановые числа наиболее распространенных автомобильных бензинов находятся в пределах 66 76. при повыситны степени сжатия двигателей используют или бензин другое топливо с большим октановым числом.

Процесс расширения на диаграмме изображен в виде кривой z-4.

Процесс выпуска начинается в точке 4 и соответствует кривой 4 b2 r 5. Выпуск заканчивается после того, как поршень пройдет в. м. т., что улучшает очистку цилиндра от отработавших газов. На участке 1 r 5 одновременно открыты оба клапана. Этот участок называется участком перекрытия клапанов.

Индикаторная диаграмма двухтактного дизеля (рис. 8, б). В конце хода сжатия, у в. м. т., насос высокого давления впрыскивает в камеру сгорания через форсунку порцию дизельного топлива. Впрыска топлива, его распыления, воспаления и сгорания происходят в двухтактном дизеле так же, как и в четырехтактном. На индикаторной диаграмме процесс сгорания соответствует кривой 1 c2 z 1.

Процесс расширения начинается в точке z1 и заканчивается в точке 2. В этой точке открываются выпускные окна, вследствие чего давление в цилиндре резко снижается (точка 3). В точке 3 поршень открывает продувочные окна, и начинается продувка цилиндра воздухом (кривые 3 а, а-3 '), что продолжается до перекрытия поршнем продувочных окон. На участке 3 ' а' продолжается выпуск и дальше начинается сжатие воздуха (кривая а ' 1).

Загрузка...