Теория двигателей внутреннего сгорания 30 вар

Теория двигателей внутреннего сгорания 30 вар
скачать (160 kb.)

Доступные файлы (1):

160kb.

19.12.2011 09:36

1.doc

1. Основы технической термодинамики

В соответствии с первым законом термодинамики дать пояснение работы в изохорном, изобарном процессах.

Изохорический или изохорный процесс — это термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать (охлаждать) вещество в сосуде, который не изменяет своего объёма.

При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре. В реальных газах закон этот закон не выполняется.

Из определения работы следует, что изменение работы при изохорном процессе равна:

Чтобы определить полную работу процесса проинтегрируем данное выражение. Поскольку объем неизменен, то:

,

Но такой интеграл равен нулю. Итак, при изохорном процессе газ работы не совершает:

.

Графически доказать это намного проще. С математической точки зрения, работа процесса — это площадь под графиком. Но график изохорного процесса является перпендикуляром к оси абсцисс. Таким образом, площадь под ним равна нулю. (смотри рис. 1, средний график)

Изобарный процесс — термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении.

Согласно закону Гей-Люссака, при изобарном процессе в идеальном газе

.

Работа, совершаемая газом при расширении или сжатии газа, равна A = PΔV. (рис. 2)

Количество теплоты, получаемое или отдаваемое газом, характеризуется изменением энтальпии: δQ = ΔI = ΔU + PΔV.

Рис. 1. Графики изохорного процесса в различных координатах.

Рис. 2. График изобарного процесса в координатах Р-V.

2. Основы теории двигателей внутреннего сгорания.

Назначение и принцип действия главной дозирующей системы карбюратора с пневматическим торможением топлива.

Главное дозирующее устройство обеспечивает приготовление горючей смеси, близкой по составу к экономичной во всем диапазоне частичных нагрузок. Оно состоит из простейшего карбюратора и компенсирующего устройства, назначением которого является обеднение смеси в необходимых пределах по мере роста расхода воздуха.
По способу компенсации главные дозирующие устройства могут быть нескольких типов: с понижением разрежения у топливного жиклера, с понижением разрежения в диффузоре, с двумя топливными жиклерами и т. д. На большинстве современных отечественных автомобильных двигателей применены карбюраторы, имеющие главные дозирующие системы с понижением разрежения у топливного жиклера (часто такие главные дозирующие системы называют с пневматическим торможением топлива).
Схема главного дозирующего устройства с понижением разрежения у топливного жиклера показана на рис. 3. От простейшего карбюратора рассматриваемая система отличается наличием колодца 5 и воздушного жиклера 6, который сообщает колодец с атмосферой.
При работе двигателя поступающее в колодец топливо через жиклер 3 и воздух через жиклер 6 смешиваются, образуют эмульсию,

Рис. 3. Схема главного дозирующего устройства с понижением разрежения у топливного жиклера

которая подается распылителем 8 в диффузор 1. Чтобы лучше эмульсировалось топливо, в колодце установлена трубка 7. На расход топлива несколько влияет (особенно при небольшом разрежении в диффузоре) напор топлива со стороны поплавковой камеры (величина А/г). Однако основное влияние на расход топлива оказывает разрежение, распространяющееся на полость колодца из диффузора. Чем больше разрежение, тем больше расход топлива через жиклер 3. Воздух, поступающий в колодец через жиклер 6, изменяет разрежение перед жиклером 3. При этом интенсивность истечения топлива снижается (затормаживается) по сравнению с простейшим карбюратором. Подбором размера воздушного жиклера можно обеспечить такую закономерность изменения разрежения у топливного жиклера, которая позволяет по мере открытия дроссельной заслонки 2 и увеличения разрежения в диффузоре обеднять горючую смесь до желаемых пределов.
3. Кинематика и динамика КШМ.

Какие силы и моменты вызывают неуравновешенность двигателя? Привести схему уравновешивания рядного 4-цилиндрового двигателя.

У четырехцилиндровых рядных двигателей не уравновешены силы инерции второго порядка. Как правило, эти двигатели с рабочим объемом до 2,3 л не имеют уравновешивающих валов, т.к абсолютные величины неуравновешенных сил инерции невелики. При большом рабочем объеме приходится устанавливать уравновешивающие валы.

У автомобилей с четырехцилиндровым двигателем, которые по уровню вибраций и шума должны конкурировать с автомобилями, оснащенными шестицилиндровым двигателем, также необходимо уравновесить силы инерции II порядка. На рис. 100 показана такая система уравновешивания, в которой применены два вспомогательных уравновешивающих вала, приводимые коленчатым валом и вращающиеся с удвоенной по отношению к нему частотой вращения. В приводе одного из валов размещена пара шестерен, обеспечивающих различные направления вращения валов. Противовесы расположены в середине двигателя, что не вызывает каких-либо дополнительных неуравновешенных моментов.

4. Мощностные и экономические показатели ДВС.

Задача.

Определить индикаторную мощность и мощность механических потерь, среднее эффективное и среднее индикаторное давление, индикаторный и эффективный крутящие моменты, теоретический, относительный, индикаторный, эффективный К.П.Д., удельный индикаторный и часовой расходы топлива, если 8-цилиндровый 4-тактный двигатель с рабочим объемом одного цилиндра 0,6 л и низшей теплотворной способностью топлива 46 МДж/кг работает на установившемся режиме и развивает эффективную мощность 80 кВт. Степень сжатия и показатель адиабаты равны 8,2 и 1,41.

При решении задачи использовать данные:

η_м = 0,75, g_e = 230 г/кВтч, n = 3500 об/мин.

Решение.