- Поршень, двигатель внутреннего сгорания (ДВС), представляет собой тепловой двигатель в рабочем цилиндре, где топливо сжигается и тепло преобразуется в работу. По сравнению с другими тепловыми двигателями, поршневой двигатель внутреннего сгорания является наиболее экономичным. Благодаря низкому расходу металла, высокой надежности, быстрому запуску и относительно высокой долговечности, данный вид машин занимает лидирующие позиции в основном на транспорте. Неподвижный двигатель использован для того чтобы управлять оборудованием насоса в электростанциях, насосах нефти и газа и буровых установках, в земледелии, etc.
Также работает в доменных печах и на металлургических заводах, использующих генераторный газ в качестве топлива. Автомобили, тракторы, самолеты, корабли, локомотивы и другая мобильная техника. Лед особенно необходим в местах, которые не охвачены районной электрической сетью. Станция: Лесхозное предприятие, экспедиция и др. Диапазон мощности существующего стационарного двигателя составляет 20-3500 кВт(имеется один агрегат мощностью 20 МВт), а суммарная мощность поршневого двигателя в настоящее время значительно выше, чем у всех силовых установок (15).
Принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания показана на рисунке 21.1.Основным элементом поршневого двигателя является цилиндр с поршнем 5, Соединенным кривошипом. 2-3 Рис. 21.1.Принципиальная схема поршневого двигателя внутреннего сгорания Механизм с работой внешнего потребителя. Цилиндр (или блок цилиндров) крепится к верхней части картера и закрывается верхней крышкой. Крышка снабжена клапанами для впуска 2 к выпуску 3 и электрической свечой зажигания (карбюратор и газовый двигатель) или соплом (дизельный двигатель).Охлаждающая жидкость циркулирует через внешнее пространство цилиндра и его головки.
Коленчатый вал крепится к картеру, коленчатый вал шатун . Верхняя головка шатуна соединена с поршнем, который совершает линейное возвратно-поступательное движение в цилиндре. Двигатель включает в себя, помимо основных частей, топливо (топливный насос, смесительное устройство, фильтр, топливный бак, регулятор), смазочное масло (масляный насос, фильтр, масляный бак, смазочное устройство), охлаждающее (водяной насос, водяной бак, радиатор) и другие устройства, необходимые для технического обслуживания. Вспомогательный механизм приводится в движение коленчатым валом. Крайнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (TDC) и нижней мертвой точкой (BDC).
- Ход поршня от ВМТ до НМТ называется бить. Объем, который поршень описывает в 1 такте, является рабочим объемом цилиндра, Yn = 1025/4 (где O-диаметр цилиндра, а 5-ход поршня). Сумма (литр) эффективного объема всех цилиндров двигателя называется рабочим объемом двигателя. Объем усов на поршне в ВМТ называется объемом камеры сгорания. Общий объем 1 цилиндра Утсг = Уп + Уп; коэффициент R = уу / уу-коэффициент сжатия. Анализ рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания обычно проводится с использованием индикаторной диаграммы. На этой диаграмме показана зависимость давления в баллоне от объема или давления баллона, занимаемого газом на графике.
При работе двигателя внутреннего сгорания индикаторная диаграмма фиксируется специальным прибором-индикатором, установленным на ней. Поршневой двигатель внутреннего сгорания имеет 4 хода и 2 типа по 2 хода. 4-тактный двигатель. Диаграмма индикатора показана на рисунке 1. 21.2, а, отдельные процессы соответствуют: 0-1-всасывание топливной смеси(1-й цикл); / — 2-сжатие смеси (2-й этап); 2-3-сгорание; 4-3-4-расширение продуктов сгорания; 4-5-выхлоп(3-й цикл); 5-0-выпуск продуктов сгорания (4-й цикл). Из всех 4 мер, составляющих цикл, только 3-я мера создает полезную работу, в то время как остальные 3 меры потребляют работу.
Для 2-тактного двигателя отдельные процессы будут соответствовать (рис. 21.2, б): 0-1-вдувание новой порции смеси и введение; 4-1-2-сжатие (1 цикл); 2-3-сжигание; 4-3-4; 3-4-расширение.-4-0- выхлоп (2-й шаг). В 2-тактном двигателе цилиндр заполняется свежим зарядом путем удаления остаточного газа и продувки воздуха из щели, открытой поршнем. Двигатель с «мгновенным сгоранием» топлива (карбюратор и газ).Первый газовый двигатель был построен Отто (1876), а первый карбюраторный двигатель был создан О. С. Костовичем(1879).Вскоре смешанное топливо будет всасываться в цилиндры такого двигателя и воспламеняться в нужный момент от внешнего источника(электрической искры высокого напряжения). Рис.
21.2. 4-тактный(а) и 2-тактный (б) рисунок индикатора двигателя: 4-выпускное окно; Б-окно продувки горячим шаром).Поскольку время горения готовой смеси очень мало, допустимо предположить, что процесс горения происходит (почти) в определенном объеме. Как установлено (§ 6.2), теоретическая эффективность цикла Y = sop5 (зависит только от степени сжатия. Однако предельное значение е ограничено условиями самовоспламенения смеси при сжатии. 5ч-У. В расчет, если E = 10, термического КПД цикла г » 0.61. Двигатель (компрессор дизельный) должен гореть при постоянном (почти) давлении. Создание такого двигателя осуществляется INR.
Связан с именем Дизель (1898).Чистый воздух сжимается в цилиндре двигателя. Когда сжатие закончено, топливо впрыскивается в цилиндр, и при смешивании с горячим воздухом оно воспламеняется и сгорает в воздухе. pconsop51.To распыляют топливо, подаваемое в цилиндры, используют сжатый компрессором воздух, сжатый до 1,2-2-кратного давления в цилиндрах (название «компрессорный дизель»). Двигатели такне имеют ряд конструктивных недостатков (наличие компрессора для распыления топлива, сложное расположение форсунок и др.) и в настоящее время не строятся.
Двигатель смешанного сгорания топлива (дизель компрессора дьявола).Чистый воздух также сжимается в цилиндрах этого двигателя, а жидкое топливо сжимается насосом до давления около 30-40 MPa. It подается в сопло и впрыскивается в цилиндр в мелкодисперсном виде в конце такта сжатия. Топливо, поступающее в воздух, нагретый до температуры выше температуры воспламенения при сжатии, выгорает при входе в первый (почти) цилиндр с Y = sop5 (и (почти) p = sopz).С дизельным двигателем?. = 13 -?18.As дальнейшее увеличение степени сжатия тия незначительно увеличивает f. например, при увеличении е от 13 до 20 она увеличивается на 7%, а механическое напряжение детали возрастает почти в 2 раза.
Смотрите также:
| Газотурбинные установки (гту) | Смесеобразование в ДВС. Применяемые топлива |
| Турборасширительные машины | Технико-экономические показатели ДВС |
