Міністерствоосвіти Російської Федерації
Санкт-Петербурзькийдержавний університет
сервісу іекономіки
Автотранспортнізасоби
Реферат
Тема: В«Призначення і типи автомобільних двигунівВ»
Виконав студент 3-ого курсу
Спеціальність 100.101
Іванов В.І.
Санкт-Петербург2010
Зміст
Введення
1. Основні типи двигунів
2. Основні визначення і параметридвигуна
3. Робочий процес (цикл)чотиритактних двигунів
4. Порядок роботи двигуна
5. Зовнішня швидкісна характеристикадвигуна
Список використаної літератури
Введення
Двигунавтомобіля являє собою сукупність механізмів і систем, перетворюючихтеплову енергію згорає в його циліндрах палива в механічну. Насучасних автомобілях найбільше поширення отримали поршневі двигунивнутрішнього згорання, в яких розширюються при згорянні палива газивпливають на рухомі в їх циліндрах поршні. Бензинові двигуни працюютьна легкому рідкому паливі - бензині, який отримують з нафти. Дизельнідвигуни працюють на важкому рідкому паливі - дизельному, одержуваному також знафти. Із зазначених двигунів найбільш потужними є бензинові, найбільшекономічними і екологічними - дизелі, що мають вищий коефіцієнткорисної дії. Так, при рівних умовах витрата палива у дизелів на 25... 30% менше, ніж у бензинових двигунів.
Удвигунів із зовнішнім сумішоутворенням горюча суміш готується поза циліндрів, вспеціальному приладі - карбюраторі (карбюраторні двигуни) або у впускномутрубопроводі (двигуни з упорскуванням бензину) і надходить у циліндри в готовомувигляді. У двигунів з внутрішнім сумішоутворенням (дизелі, двигуни збезпосереднім уприскуванням бензину) приготування горючої суміші виробляєтьсябезпосередньо в циліндрах шляхом уприскування в них палива. У двигунах безнаддуву наповнення циліндрів здійснюється за рахунок вакууму, що створюється вциліндрах при рухів поршнів з верхнього крайнього положення в нижнє. Вдвигунах з наддувом горюча суміш поступає в циліндри під тиском, якийстворюється компресором. Примусове займання горючої суміші віделектричної іскри, яка виникає в свічках запалювання, проводиться в бензиновихдвигунах, а займання від стиснення (самозаймання) - в дизелях.
1. Основні типидвигунів
Застосовуваніна автомобілях двигуни поділяються на типи за різними ознаками (рис.1).
Рис.1.Основні типи автомобільних двигунів, класифікованих за різнимиознаками
Учотиритактних двигунів повний робочий процес (цикл) відбувається за чотиритакту (впускання, стиснення, робочий хід, випуск), які послідовно повторюютьсяпри роботі двигунів. Рядні двигуни мають циліндри, розташовані в одинряд вертикально або під кутом 20 ... 40 В° до вертикалі. V-подібні двигуни мають два ряди циліндрів, розташованихпід кутами 60, 75 В° і частіше 90е. V-подібнийдвигун з кутом 180 В° між рядами циліндрів називається оппозитним. Дво-,трьох-, чотирьох-і п'ятициліндрові двигуни виконуються зазвичай рядними, ашести-, восьми-і багатоциліндрові - V-подібними. У двигунах з рідинним охолодженням в якості охолоджуючогоречовини використовують антифризи (низкозамерзающие рідини), температуразамерзання яких -40 В° С і нижче. У двигунах з повітряним охолодженнямохолоджуючим речовиною є повітря. Більшість двигунів має рідиннеохолодження, так як воно найбільш ефективне.
2.Основні визначення і параметри двигуна
Розглянемоосновні параметри двигуна, пов'язані з його роботою (рис. 2). Верхня мертваточка (ВМТ) - крайнє верхнє положення поршня. У цій точці поршень найбільшвіддалений від осі колінчастого вала. Нижня мертва точка (НМТ) - крайнє нижнєположення поршня. Поршень найбільш наближений до осі колінчастого валу. У мертвихточках поршень змінює напрямок руху, і його швидкість дорівнює нулю. Хідпоршня (S) - відстань між мертвими точками, прохідне поршнем впротягом одного такту робочого циклу двигуна. Кожному ходу поршнявідповідає поворот колінчастого валу на кут 180 В° (пів-обороту). Такт - частинаробочого циклу двигуна, що відбувається при русі поршня з одного крайньогоположення в інше. Робочий об'єм циліндра (Vk) - обсяг,звільняється поршнем при його переміщенні від ВМТ до НМТ. Об'єм камери згоряння (Vc) - обсяг простору над поршнем, що знаходиться у ВМТ. Повнийоб'єм циліндра (Va) - обсяг простору над поршнем,знаходяться в НМТ:
va = vk + vc.
Робочийобсяг (літраж) двигуна -сума робочих об'ємів всіх циліндрів двигуна, виражена в літрах (см 3 ).Ступінь стиснення (s) - відношенняповного об'єму циліндра до об'єму камери згоряння, тобто s = Va/Vc
Рис.2. Основні параметридвигуна
Ступіньстиснення показує, у скільки разів стискається суміш в циліндрі двигуна при ходіпоршня з НМТ у ВМТ. При підвищенні ступеня стиснення збільшується потужністьдвигуна і поліпшується його економічність. Однак підвищення ступеня стисненняобмежена якістю вживаного палива і збільшує навантаження на деталі двигуна.Ступінь стиснення для бензинових двигунів сучасних легкових автомобілівстановить 8 - 10, а для дизелів 15 - 22. При таких ступенях стиску вбензинових двигунах не відбувається самозаймання суміші, а в дизелях,навпаки, самозаймання суміші забезпечується. Хід S поршня і діаметр D циліндравизначають розміри двигуна. Якщо відношення S/D <1, то двигун єкороткоходним. Більшість двигунів легкових автомобілів короткоходниє.
3.Робочий процес (цикл) чотиритактних двигунів
Робочийпроцес (цикл) чотиритактних двигунів складається з тактів впуску, стиску,робочого ходу і випуску. Робочий процес відбувається за чотири ходи поршня абоза два обороти колінчастого валу. Розглянемо протікання робочого циклу бензиновогодвигуна. При такті впуску (рис.3, а) поршень -/двіжется від ВМТ до НМТ.Випускний клапан 5 закритий. Під дією вакууму, що створюється при русіпоршня, в циліндр 3 надходить горюча суміш (бензину і повітря) через впускнийклапан 7, відкритий розподільчим валом 6.
Рис.2.3. Схема робочого процесу чотиритактного бензинового двигуна: а - впускання; 6- Стиск; в - робочий хід; г - випуск;/- колінчастий вал; 2 - шатун; 3 - циліндр;4 - поршень; 5 - випускний клапан; 6 - розподільний вал; 7 - впускнийклапан
Горючасуміш перемішується із залишковими відпрацьованими газами, утворюючи при цьомуробочу суміш. В кінці такту впуску тиск в циліндрі становить 0,08 ... 0,09МПа, а температура робочої суміші - 80 ... 120 В° С. Такт стиснення (рис.3, б) відбуваєтьсяпри переміщенні поршня від НМТ до ВМТ. Впускний і випускний клапани закриті.Об'єм робочої суміші зменшується, а тиск у циліндрі підвищується і в кінцітакту стиснення складає 0,9 ... 1,5 МПа. Підвищення тиску супроводжуєтьсязбільшенням температури робочої суміші до 450 ... 500 В° С. При такті робочого ходу (рис.3,в) впускний і випускний клапани закриті. Займання в кінці такту стиснення відсвічки запалювання робоча суміш швидко згорає (протягом 0,001 ... 0,002 с).Температура і тиск утворилися газів в циліндрі зростаютьвідповідно до 2200 ... 2500 В° С і 4 ... 5,5 МПа. Гази тиснуть на поршень, вінрухається від ВМТ до НМТ і виконує корисну роботу, обертаючи через шатун 2 колінчастийвал 1. У міру переміщення поршня до НМТ і збільшення обсягу простору надним тиск в циліндрі зменшується і в кінці такту становить 0,35 ... 0,45 МПа.Знижується і температура газів до 900 .. Л200 В° С. Такт випуску (рис. 3, г) відбуваєтьсяпри русі поршня від НМТ до ВМТ. Впускний клапан закритий. Відпрацьовані газивитісняються поршнем із циліндра через випускний клапан, відкритийрозподільним валом. Тиск і температура в циліндрі зменшуються і вНаприкінці такту складають 0,1 ... 0,12 МПа і 700 ... 800 В° С. З розглянутогоробочого процесу (циклу) випливає, що корисна робота здійснюється тільки впротягом одного такту - робочого ходу. Решта три такти (впускання, стиснення,випуск) є допоміжними, і на їх здійснення витрачається частинаенергії...
