Кривошипно-шатунный механизм
Скачать 2.3 Mb.
|
1.2 Рабочие циклы четырехтактных двигателей Рабочим циклом двигателя называется периодически повторя ющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каж дом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепло вой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двух тактным. В настоящее время двухтактные двигатели на автомоби лях не применяют, а используют лишь на мотоциклах и как пус ковые двигатели на тракторах. Это связано, прежде всего, с тем, что они имеют сравнительно высокий расход топлива и недоста точное наполнение горючей смесью цилиндров из-за плохой их очистки от отработавших газов. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четы рехтактному циклу, который совершается за четыре хода порш ня, т. е. за два оборота коленчатого вала, и состоит из тактов впус ка, сжатия, расширения и выпуска. Четырехтактный карбюраторный двигатель. Рабочий цикл од ноцилиндрового двигателя осуществляется следующим образом. Такт впуска (рис. 1.3, а). Поршень 1 находится в ВМТ и по мере вращения коленчатого вала 8 (за пол-оборота) перемещается от ВМТ к НМТ. При этом впускной клапан 4 открыт, а выпускной клапан б закрыт. При движении поршня вниз объем над ним уве личивается, поэтому в цилиндре 2 создается разрежение, равное 0,07...0,095 МПа, в результате чего свежая горючая смесь, состо ящая из паров бензина и воздуха, засасывается. через впускной газопровод J в цилиндр. Свежая рабочая смесь в результате сопри косновения с нагретыми деталями и остаточными ОГ имеет тем пературу в конце такта впуска 75... 125 °С. Степень заполнения цилиндра свежей горючей смесью харак теризуется коэффициентом наполнения x\v, который представля ет собой отношение действительного количества горючей смеси, поступившей в цилиндр, к тому количеству, которое могло бы заполнить рабочий объем цилиндра при давлении и температуре окружающей среды. Для высокооборотных карбюраторных двига-  телей цу =0,65...0,75. Чем выше коэффициент наполнения, тем большую мощность развивает двигатель. < Такт сжатия (рис. 1.3, б). После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала поршень пе ремещается от НМТ к ВМТ. При этом впускной клапан 4 закры вается, а выпускной клапан 6 закрыт. По мере сжатия горючей смеси повышается ее температура и давление. В зависимости от степени сжатия давление в цилиндре в конце такта сжатия может составлять 0,8... 1,5 МПа, а температура газов — 300...450°С. Такт расширения, или рабочий ход (рис. 1.3, в). В конце такта сжа тия горючая смесь воспламеняется от электрической искры, воз никающей между электродами свечи зажигания 5, и быстро сго рает, в результате чего температура и давление образующихся га зов резко возрастают и поршень перемещается от ВМТ к Н МТ. Максимальное давление газов на поршень при сгорании для кар бюраторных двигателей составляет 3,5... 5 МПа, а температура га зов - 2100...2400 "С. При такте расширения шарнирно связанный с поршнем ша тун 8 совершает сложное движение и через кривошип передает вращение коленчатому валу. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчато го вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня давление в цилиндре составляет 0,3...0,75 МПа, а температура — 900... 1200 "С. Такт выпуска (рис. 1.3, г). Коленчатый вал 9через шатун пере мещает поршень от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан 6 открыт и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в ат мосферу через выпускной газопровод 7. В начале такта выпуска продуктов сгорания давление в цилиндре значительно выше ат мосферного, но к концу такта оно составляет 0,105 ...0,120 МПа. Температура газов в начале такта выпуска составляет 750... 900 "С, а в конце — 500... 600 "С. Полностью очистить цилиндры двигате ля от продуктов сгорания практически невозможно (слишком мало времени), поэтому при последующем впуске свежая горючая смесь перемешивается с остаточными отработавшими газами и называ ется рабочей смесью. По отношению к рабочему ходу такты впус ка, сжатия и выпуска являются вспомогательными. Четырехтактный дизель. Рабочие циклы четырехтактного ди зеля и четырехтактного карбюраторного двигателя существенно отличаются по способу смесеобразования и воспламенения рабо чей смеси. Основное отличие состоит в том, что в цилиндр дизеля при такте впуска поступает не горючая смесь, а воздух, который из-за большой степени сжатия нагревается до высокой темпера туры, а затем в него впрыскивается мелкораспыленное топливо, которое под действием высокой температуры воздуха самовосп ламеняется. Рабочий цикл дизеля осуществляется следующим образом. Такт впуска (рис. 1.4, а). При движении поршня 7 от ВМТ к НМТ, вследствие образующегося разрежения, из воздухоочисти теля 3 в полость цилиндра 6 через открытый впускной клапан 4 поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре со ставляет 0,08...0,095 МПа, а температура 40...60°С. При этом ко эффициент наполнения цилиндров свежим зарядом (воздухом) 4V= 0,80. ..0,90. Такт сжатия (рис. 1.4, б). Поршень движется от НМТ к ВМТ. Впускной 4 и выпускной 5 клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень 7 сжимает имеющийся в цилинд ре воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы темпе ратура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламене ния топлива. Из-за высокой степени сжатия температура воздуха . достигает 550...700°С при давлении воздуха внутри цилиндра 4,0...5,0 МПа. Такт расширения, или рабочий ход (рис. 1.4, в). При подходе порш ня к ВМТ в цилиндр через форсунку 2 впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом 1. Впрыснутое топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, самовоспламеняется, и на чинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повы шением температуры и давления. При этом максимальное давле ние газов достигает 6... 9 МПа, а температура — 1800... 2000 °С. Под действием давления газов поршень 7перемещается от ВМТ к НМТ.  Совершается рабочий ход. Около НМТ давление составляет 0,3..; 0,5 МПа, а температура — 700...900 "С. Такт выпуска (рис. 1.4, г). Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, и через открытый выпускной клапан 5 отработавшие газы выталки ваются из цилиндра. Давление газа составляет 0,11...0,12 МПа, а температура — 500...700"С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторя ется в той же последовательности. 1.3 Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме В одноцилиндровом двигателе рабочий ход осуществляется под действием создаваемого в цилиндре давления газов (рис. 1.6), ко торое можно представить в виде результирующей силы, состоя щей из силы РТ — давления газов на днище поршня при такте * расширения и силы инерции Ри поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма. Сила инерции изменяется в зависимости от скорости перемещения поршня, а также его по ложения в цилиндре и достигает наибольшей величины в момент изменения направления движения поршня. Сила РГ1 может быть разложена по правилу параллелограмма на две составляющие: силу F, направленную вдоль шатуна, и силу N, направленную перпендикулярно стенке цилиндра. При пере носе силы F по линии ее действия к центру шатунной шейки на  Рис. 1.6. Силы, действующие от дав ления газов в одноцилиндровом дви гателе: Рг' — сила давления газов на днище пор шня; Рг' — сила давления газов на го ловку цилиндров; Р„ — сипа инерции поступательно движущихся масс; Р,, — вертикальная (результирующая) сила, направленная на оси цилиндра; Р{ — сила, действующая на картер двигателя (вниз) через коренные подшипники; Ра — центробежная сила; F — сила, на правленная вдоль шатуна; Su S2 — силы, действующие по оси коренной шейки; N, Nj — противоположно направленные боковые силы, действующие на плече A; R — радиус кривошипа коленчатого вала оси коренной шейки возникают две равные и параллельные ей силы Si и iS2. Совместное действие сил S{ и F создает на плече R, равном радиусу кривошипа, крутящий, момент, Нм, который переда ется через трансмиссию на ко леса автомобиля. При этом сила S2 создает нагрузку на коренные подшипники, а вращающиеся массы кривошипа и нижней голов ки шатуна создают центробежную силу Рц, направленную от цен тра вращения по радиусу кривошипа, которая нагружает картер двигателя. Сила S2 сможет быть также разложена на две составляющие: Nb Px. Силы N\ и нравны, но направлены в противоположные стороны. Совместное действие этих сил создает на плече h реак тивный момент, который стремится опрокинуть двигатель в сто рону, обратную вращению коленчатого вала. Реактивный момент через детали крепления (подвески) двигателя воспринимается рамой (кузовом) автомобиля. Сила Д направлена вниз от оси вала и равна силе Рт1, а резуль тирующая сила Рт' давления газов действует на головку цилиндра и направлена в противоположную сторону. Разность между сила ми Рх и Рг' представляет собой силу инерции Ри поступательно движущихся масс. Следовательно, в одноцилиндровом двигателе наряду с нерав номерностью крутящего момента на коленчатом валу возникают неуравновешенные силы и моменты от поступательно движущих- ся масс, отрицательное действие которых значительно снижается при увеличении числа цилиндров, т. е. при создании многоцилин дровых двигателей. 1.4 Многоцилиндровые двигатели На современных автомобилях применяют четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели, которые класси фицируются по рабочему объему (табл. 1.1) в определенных диа пазонах, устанавливающих типоразмерность — класс двигателей. Обозначение модели двигателя составляют первые пять или шесть цифр десяти- или одиннадцатизначного номера с точкой для базовых моделей между третьим и четвертым, а для модифи каций — между четвертым и пятым знаками. Например, на авто мобилях ГАЗ-3110 и ГАЗ-3102 «Волга» устанавливают (см. табл. 1.1) соответственно двигатели моделей 402.10 и 4022.10, где 4 — класс двигателя в установленных диапазонах; 02 — порядковый номер базовой модели двигателя; 2 — модификация базовой модели (при отсутствии модификации этот знак опускается). Точка отделяет номер модели (модификации) изделия от номера «10» типовой группы — «двигатель». Таблица 1.1 Классификация и система обозначения двигателей
* К первому классу, отсутствующему в данной таблице, можно отнести дви гатель модели ВАЗ-1111 «Ока». Однако эта модель двигателя является исключе нием в системе обозначений и не вписывается в принятую классификацию. Для обозначения марки двигателя используют сокращенные название фирмы или акционерного общества — изготовителя (на пример, ОАО Мелитопольский моторный завод — МеМЗ, ОАО Уфимский завод автомобильных моторов — УЗАМ). В табл. 1.1 для отличия от бензиновых двигателей дизелям в диапазоне, начиная с 6-го класса, даны номера моделей во вто ром и третьем знаках индекса моделей, начиная с 040, например ЗИЛ-645.10 или КамАЗ-740.10. Цифровое обозначение модели двигателя представляет собой только составную часть полного обозначения составляющих его узлов и деталей, предусмотренных группой 10 — «двигатель». Пол ное обозначение двигателя, например УЗАМ-331.10, в сборе с смазочным насосом имеет десятизначное число: 331.1011052, где после группы 10 указан номер типовой подгруппы 11 — «смазоч ный насос», а последние три цифры означают номер детали — 052 (в данном случае — крышка корпуса смазочного насоса). Таким образом, в общем случае после номера группы 10 «дви гатель» первые две цифры пятизначного числа означают номер сборочной подгруппы, а последние три цифры — номер детали по каталогу запасных частей, который является руководящим тех ническим материалом (РТМ) при составлении заявок на запас ные части. Компоновочные схемы ДВС. Наиболее распространенные схе-, мы компоновок цилиндров многоцилиндровых двигателей пред ставлены на рис. 1.7. При однорядных схемах компоновки (рис. 1.7, а) ось цилиндра 1 занимает вертикальное положение (это двигатели автомобилей ВАЗ-2106 «Жигули», ГАЗ-3302 «ГАЗель», ГАЗ-3110 и -3102 «Волга» и др.) или расположены под некоторым углом а к вертикали (рис. 1.7, б), равным 15...20°, что позволяет умень шить высоту двигателя и удобнее располагать его приборы и оборудование.  На большинстве грузовых автомобилей применяют двухрядную V-образную (под углом Р) компоновку (рис. 1.7, в) цилиндров 1 (двигатели автомобилей ЗИЛ-431410, КамАЗ-5320, МАЗ-5335, «Урал-4320», ГАЗ-3309 и -3307). Наряду с этим применяется так же и двухрядная компоновка (рис. 1.7, г) под углом 180° с проти волежащими цилиндрами /. Двигатели с таким расположением  Двигатель (продольный разрез). 1. Коленчатый вал; 2. Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 3. Звездочка коленчатого вала; 4. Передний сальник коленчатого вала; 5. Шкив коленчатого вала; 6. Храповик; 7. Крышка привода механизма газораспределения; 8. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора; 9. Шкив генератора; 10. Звездочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 11. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 12. Вентилятор системы охлаждения; 13. Блок цилиндров; 14. Головка цилиндров; 15. Цепь привода механизма газораспределения; 16. Звездочка распределительного вала; 17. Выпускной клапан; 18. Впускной клапан; 19. Корпус подшипников распределительного вала; 20. Распределительный вал; 21. Рычаг привода клапана; 22. Крышка головки цилиндров; 23. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 24. Свеча зажигания; 25. Поршень; 26. Поршневой палец; 27. Держатель заднего сальника коленчатого вала; 28. Упорное полукольцо коленчатого вала; 29. Маховик; 30. Верхнее компрессионное кольцо; 31. Нижнее компрессионное кольцо; 32. Маслосъемное кольцо; 33. Передняя крышка картера сцепления; 34. Масляный картер; 35. Передняя опора силового агрегата; 36. Шатун; 37. Кронштейн передней опоры; 38. Силовой агрегат; 39. Задняя опора силового агрегата. цилиндров иногда называют оппозитными, они удобно распола гаются под полом кузова (например, двигатели РАБА-МАН в ав тобусах «Икарус-260, -280»). Многоцилиндровые двигатели (рис. 1.8,1.9) состоят из несколь ких одноцилиндровых двигателей, конструктивно объединенных  Рис. 1.9. Поперечный разрез многоцилиндрового V-образного дизеля ЗИЛ-645: 1 — маслозаливная пробка; 2 — форсунка; 3 — топливопровод высокого давле ния; 4 — впускной газопровод; 5 — штанга коромысла; 6 — крышка клапанов; 7 — впускной клапан; 8 — головка цилиндров; 9.— выпускной газопровод; 10 — поршень; 11 — компрессионное кольцо; 12 — блок цилиндров; 13 — маслосъем-ное кольцо; 14 — резиновый уплотнитель; 15 — шатун; 16— картер; 17 — колен чатый вал; 18 — фильтр тонкой очистки масла; 19 — гильза цилиндра; 20 — пружина клапана; 21 — выпускной клапан; 22 — коромысло в единое целое и имеющих один общий коленчатый вал. В таком двигателе за два оборота коленчатого вала рабочих ходов будет совершено столько, сколько у него цилиндров, а так как два обо рота коленчатого вала соответствуют 720°, то такты рабочего хода будут чередоваться через равные угловые интервалы Э в зависимо сти от числа цилиндров■/. Следовательно, 9 = 720//. Например, в четырех-, шести- и восьмицилиндровых двигате лях рабочие ходы совершаются при повороте коленчатого вала соответственно на 180,, 120 и 90°. В каждом цилиндре указанных двигателей происходит один и тот же рабочий процесс, но одно именные такты совершаются в разные моменты времени; при этом чередование тактов в цилиндрах двигателей выбирают так, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки на подшипники коленчатого вала и плавную работу двигателя. Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах двигателя в тече ние рабочего цикла называется порядком работы двигателя. При нято указывать порядок работы Двигателя по чередованию тактов рабочего хода, начиная с первого цилиндра. Порядок работы двигателя во многом зависит от типа двигате ля и числа цилиндров. Так, у коленчатого вала рядного четырех цилиндрового двигателя (рис. 1.10, а) кривошипы расположены попарно под углом 180°, два крайних — под углом 180° к двум средним. Соответственно поршни цилиндров 1 и 4 при работе дви гателя перемещаются одновременно в одном направлении, а пор шни цилиндров 2 и 3 — в противоположных. Порядок работы четырехцилиндровых двигателей может быть 1 — 3 — 4 — 2 (двига тели автомобилей семейств ВАЗ, «Москвич-21412» и др.) или 1 — 2 — 4 — 3 (двигатели автомобилей ТАЗ-31029, -3110 «Волга»,  Таблица 1.2 Чередование тактов в четырехцилиндровом двигателе с порядком работы 1—3—4—2
ГАЗ-3302 «ГАЗель» и их модификаций). Чередование тактов в че тырехцилиндровом двигателе с порядком работы 1 — 3—4—2 пред ставлено в табл. 1.2. Четырехцилиндровый двигатель может иметь и другой порядок работы при том же расположении кривошипов коленчатого вала, но при другом порядке открытия и закрытия клапанов, что зависит от конструкции механизма газораспреде ления. В шестицилиндровом рядном двигателе шатунные шейки ко-* ленчатого вала (рис. 1.10, б) расположены попарно в трех плоско стях. Такты во всех цилиндрах" двигателя в соответствии с располо жением кривошипов начинаются и кончаются не одновременно, как в четырехцилиндровом двигателе, а смещаются в одной паре цилиндров относительно другой на угол 120°, и, следовательно, рабочие ходы перекрываются на 1/3 хода поршня, обеспечивая тем самым более равномерное вращение коленчатого вала. Наиболее распространенным порядком работы карбюраторного шестицилин дрового рядного двигателя является 1 — 5 — 3 — 6 — 2 — 4. Для шестицилиндровых дизелей наиболее совершенным явля ется V-образный вариант двигателя с развалом цилиндров под углом 90° (рис. 1.11, о) и порядком работы 1 —4—2—5 — 3 — 6 (ди зель ЯМЗ-236М2). Широкое распространение дизелей и карбю раторных двигателей с V-образным расположением цилиндров является следствием преимуществ компоновочных схем этого типа по сравнению с компоновочными схемами рядных дви га-тел ей. К преимуществам таких двигателей относятся меньшая высота и габаритная длина, что дает возможность улучшить ком поновку автомобиля в целом. Недостатками V-образных двигате лей являются более сложная отливка блока и увеличение габарит ной ширины по сравнению с рядным двигателем.  а ГУиУШ ■ б Рис. 1.11. Схема кривошигшо-шатунного механизма V-образных двига телей: а — шестицилиндрового; б — восьмицилиндрового; 1 — 8 номера цилиндров; I—VIII— кривошипы коленчатого вала соответственно цилиндров 1 — 8 На грузовых автомобилях ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307, КамАЗ-5320 и других установлены восьмицилиндровые V-образные двигатели (рис. 1.11, б), цилиндры которых расположены в два ряда по ходу автомобиля. Угол развала между рядами цилиндров составляет 90°. Один ряд цилиндров несколько смещен относительно другого ряда, что обусловлено установкой двух шатунов на каждую шейку ко ленчатого вала. На каждой шатунной шейке коленчатого вала ус тановлено по два шатуна, которые связаны с поршнями правого и левого рядов цилиндров. Чередование тактов в восьмицилиндровом V-образном двига теле с порядком работы 1 — 5 — 4—2—6 — 3 — 7--8 приведено в табл. 1.3, из которой видно, что при указанном порядке работы рабочие ходы следуют один за другим с перекрытием на 1/2 хода поршня. Это обеспечивает не только равномерное вращение ко ленчатого вала, но и уравновешивание сил инерции, возникаю щих в процессе работы двигателя. Подвески двигателя. Двигатель монтируют на раме автомобиля при помощи лап и кронштейнов, которые крепятся к ней на упру гой подвеске, что необходимо для снижения уровня вибрации^ двигателя из-за неполной уравновешенности его вращающихся масс, а также для смягчения ударов, передаваемых от рамы к дви гателю при движении автомобиля по неровностям дороги. Основны ми элементами упругой подвески двигателя являются резиновые подушки или пружины, устанавливаемые под опоры двигателя. На легковых автомобилях семейств ВАЗ, «Москвич», «Волга» и других двигатель, сцепление и коробка передач объединены и конструктивно образуют единый силовой агрегат, который кре пится на трех опорах. Например, в передней части двигателя авто-  мобиля ГАЗ-З 110, -31029 «Волга» размещены две опоры с обеих лорон двигателя и одна опора в задней части коробки передач. Двигатели грузовых автомобилей крепятся к раме на трех, четырех или пяти опорах. Крепление к раме двигателя ЗИЛ-508 осуществлено на трех опорах. Передней опорой (рис. 1.12, а) является кронштейн З, установленный на резиновых подушках 4 под крышкой распределительных шестерен. Задними опорами (рис. 1.12, 6) являются лапы 5 картера сцепления. К каждой лапе болтом б крепится крышка 7, которая приперекосах двигателя через специальный башмак взаимодействует резиновой подушкой 10. Крышка 7 болтами 8 прикреплена также к кронштейну 9 рамы. Кроме того, от продольного смещения при резком торможении автомобиля или включении сцепления двигатель дополнительно удерживается тягой 2, связанной одним концом с блоком цилиндров, а другим — с поперечиной рамы через резиновые буфера 1. Двигатели автомобилей ГАЗ-3З07, МАЗ-5335 и автобуса HАЗ-3205 крепятся на четырех опорах, а двигатели автомобилей КамАЗ име- ют еще и пятую поддерживающую опору на корпусе коробки передач. 1.5 Эффективные показатели работы двигателя Мощность, получаемая на коленчатом валу двигателя, назы- вается эффективной мощностью. Она измеряется в киловатах и на различных режимах работы двигателя может быть определена пу- тем стендовых испытаний по формуле Ne=Mene/9570 где Ме — эффективный крутящий момент двигателя, Н-м, опре деляемый на стенде; пе — частота вращения коленчатого вала, об/мин. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности, затрачиваемой на насосные потери в кривошипно-шатунном и трение в газораспределительном механизмах двигате ля, а также на приведение в действие вентилятора, жидкостного насоса и других вспомогательных устройств. Таким образом, эффективная мощность Ne меньше, чем ин дикаторная мощность Nh на величину мощности механических потерь Nu, расходуемой в механизмах и системах двигателя, т.е. Ne = N,-Nu. Механическим коэффициентом полезного действия лм двигателя называют отношение эффективной мощности Ne к индикаторной Nh Следовательно, механический КПД 4M = NJNi={Ni-NJ/Nl=l-Nu/Ne. В карбюраторных двигателях т|м = 0,70... 0,85, а в высокооборот ных дизелях т|м = 0,73... 0,87. Наряду с эффективной мощностью к основным показателям, характеризующим работоспособность двигателя, относится эффек тивный крутящий момент, который является результирующим моментом сил, действующих на каждую шатунную шейку колен-., чатого вала и приводящих его во вращательное движение. При заданной мощности двигателя и частоте вращения коленчатого вала эффективный крутящий момент можно определить из соот ношения Ме = 9570(Ne/ne). Например, для карбюраторных двига телей легковых автомобилей Ме = 70... 190 Н-м. Важным показателем, оценивающим совершенство двигателя по эффективности использования его рабочего объема, является так называемая литровая мощность NM = Ne/ Vh, кВт/л, т. е. макси мальная мощность двигателя Ne, приходящаяся на 1 л его рабоче го объема Vh. Чем выше Nn, тем лучше технико-экономические показатели двигателя. Литровую мощность увеличивают обычно путем повышения сте пени сжатия двигателя, частоты вращения коленчатого вала, ко эффициента наполнения и массы свежей горючей смеси, посту пающей в цилиндры двигателя. Однако при увеличении литровой мощности возрастают нагрузки на детали кривошипно-шатунно-го механизма. Для карбюраторных двигателей N„ = 18...40 кВт/л (меньшее значение для грузовых автомобилей), а для высокооборотных ди зелей Nn = 15... 25 кВт/л. Степень использования теплоты, введенной в двигатель с топ ливом, оценивают эффективным КПД — г\е, который представля ет собой отношение количества теплоты Qe, превращенной в эф-фективную работу, к количеству теплоты Qt, выделившейся в ре зультате сгорания топлива: nе = Qe / Qt, Для карбюраторных двигателей це = 0,23.,.0,30; для дизелей це = 0,28. ..0,40. К показателям, характеризующим топливную экономичность двигателя, относится расход топлива. Часовой расход топлива GT показывает количество топлива в килограммах, потребляемое дви гателем на данном режиме работы за один час. Для оценки экономичности двигателя обычно пользуются эф фективным удельным расходом топлива &,; представляющим со бой отношение часового расхода топлива GT к эффективной мощ ности двигателя Ne: ge = GJNe. Для карбюраторных двигателей ge = 280...340 г/(кВт-ч); для дизелей ge = 220... 260 г/(кВт • ч). С изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя кроме мощности Ne соответственно изменяются крутящий момент Ме, удельный ge и часовой GT расходы топлива. Зависимость этих величин от частоты вращения коленчатого вала, выраженная графически, называется скоростной характери стикой двигателя. Скоростная характеристика, полученная при полном открытии дроссельной заслонки (максимальной подаче топлива), называется внешней скоростной характеристикой двига теля. Характеристики, соответствующие постоянным промежуточ ным положениям дроссельной заслонки или промежуточным по дачам топлива у дизелей, называются частичными скоростными характеристиками двигателя. Эти характеристики получают экспериментальным путем на специальных тормозных стендах после обкатки новых двигателей. Принцип получения основных показателей для построения внеш ней (скоростной) характеристики на стенде (рис. 1.13) состоит в том, что коленчатый вал двигателя, работающего с определен ным постоянным положением дроссельной заслонки, заторма^ живают, доводя таким образом частоту его вращения до ряда оп ределенных устойчивых значений: от минимально возможной до максимально допустимой. При этом замеряют тормозной момент Мторм, необходимый для достижения каждой частоты вращения, и соответствующий этим частотам часовой расход топлива GT. По результатам испытаний строят кривые зависимости эффек тивного крутящего момента (Ме = Мтт) и часового расхода топ лива Gr от частоты вращения пе коленчатого вала. Затем, исполь зуя приведенные выше зависимости для определения Ne и ge, на ходят соответственно численные значения мощности и удельного расхода топлива для различных частот вращения коленчатого вала и строят по ним графики. В качестве примера на рис 1.13, а, б показаны внешние скорост-< ные характеристики двигателей легкового автомобиля ЗАЗ-1102 «Таврия» и грузового автомобиля ГАЗ-3307. Из характеристики (см. рис. 1.13, а) видно, что мощность Ne двигателя автомобиля ЗАЗ-1102, равная 39 кВт, развивается при частоте вращения коленчатого вала пе = 5500 об/мин. Максимальный крутящий момент двигателя Ме = 80,4 Н-м при частоте вращения вала около 3300 об/мин, а минимальный удельный расход топлива & » 280 г/(кВт-ч). Для двигателя автомобиля ГАЗ-3307 эти показатели (рис. 1.13, б) соответственно равны: мощность Ne = 92 кВт при частоте враще ния коленчатого вала 3200 об/мин, максимальный крутящий мо мент Ме = 294,3 Н• м при 2000... 2200 об/мин и минимальный удель ный расход топлива ge ~ 310 г/(кВтч). Внешние (скоростные) характеристики других карбюраторных двигателей имеют свои значения, но кривые имеют примерно аналогичный вид. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Лабораторная работа №1 Тема 3 «Кривошипно-шатунный механизм» Цель работы: закрепить теоретические знания по назначению и устройству неподвижной группы деталей кривошипно-шатунных механизмов... | | Газораспределительный механизм. Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначен для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры и... |
 | Назначение и устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя трактора Начертите схему и выполните монтаж электрической цепи с элементами управления, защиты и параллельным соединением потребителей | | Практических экзаменационных (квалификационных) работ по профессии... Выполнить техническое обслуживание кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма |
| План открытого урока По производственному обучению Профессия «Автомеханик»... Цель урока: научить разборке кшм (кривошипно-шатунного механизма) в двигателе внутреннего сгорания | | Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными... Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными связями |
| 4. Механизм разрешения споров в рамках Всемирной торговой организации Слайд 2: причины возникновения торговых споров в рамках вто; в вто существует механизм разрешения торговых споров | | С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских... Рецензия на книгу: С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод: элементы теории и приложения" (Москва,... |
| Организационно-методическая работа как механизм совершенствования... Организационно-методическая работа как механизм совершенствования управления в дерматовенерологии | | Реферат Временные декреты Президента Республики Беларусь. Механизм... Временные декреты Президента Республики Беларусь. Механизм их принятия и юридическая сила. 3 |
| Организационно-экономический механизм развития общественного самоуправления... | | Урок №50 «Зрительный анализатор» Задачи Рассмотреть механизм проектирования изображения на сетчатке глаза и его регуляцию |
| Вопросы по анатомии к экзамену. Приложение №1 Нервный механизм физиологической регуляции (строение нейрона, синапсы, рефлексы) | | Протокол профсоюзного собрания Директора школы Сапронову Л. А., изложившую основной механизм нормативного подушевоего финансирования |
| Сибирская государственная геодезическая академия Раскрыть механизм функционирования рыночной системы, дать анализ ее достоинств и недостатков | | Реферат на тему: "Наследственные болезни человека и возможности их лечения" Причины наследственных заболеваний и механизм развития нарушений |
