Циклы тепловых двигателей и установок
Двухтактные двигатели
Коэффициенты полезного действия
Повышение удельной мощности двигателей
ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Топливные системы
Устройство двухтактных и четырехтактных двигателей
Процессы горения топлива
УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ МАРКИ ВАЗ-2101
Кривошипно-шатунный механизм
Механизм газораспределения
Системы смазки и охлаждения
Навигация
Устройство двухтактных и четырехтактных двигателей
Анализ эффективности работы двигателя внутреннего сгорания
100681
знак
2
таблицы
15
изображений
4.5 Устройство двухтактных и четырехтактных двигателей
Четырехтактные дизели (Рис.10). 1 такт – впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 - 0.095 МПа, а температура 40 - 60 С.
2 такт – сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.
3 такт – расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6-9МПа, а температура 1800-2000С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ – происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3-0.5МПа, а температура до700-900С.
а) 1 такт б) 2 такт в) 3 такт г) 4 такт
(впуск воздуха) (сжатие воздуха) (рабочий ход) (выпуск)
Ри2с.10. Схема работы четырехтактного дизеля:
1 — топливный насос, 2 — поршень, 3 — форсунка, 4, 5 — впускной и выпускной клапаны, 6 — цилиндр 4 такт – выпуск.
Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан 6отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11-0.12МПа, а температура до 500-700С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.
Двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала, т. е. наполнение цилиндра горючей смесью (или воздухом), сжатие и сгорание, а также расширение и выпуск газов происходят за два хода поршня (рис. 10).
Часть свежего заряда, поступившего в цилиндр, неизбежно теряется через выпускные органы во время процесса продувки, что снижает экономичность двух2тактного двигателя. Недостатками Д. д. являются высокая термическая нагруженность поршневой группы, снижающая надёжность двигателя, и сложность осуществления продувки.
5. РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА
5.1 Состав топлива и его характеристики
Топливо — это горючие вещества, основной составной частью которых является углерод, применяемые с целью получения при их сжигании тепловой энергии.
Топливо состоит из сложных химических соединений, углерода (C), водорода (Н), кислорода (О), азота (N) и серы (S). Также топливо включает в себя минеральные примеси А, воду W.
Элементарный состав топлива может задаваться органической, рабочей, горючей или сухой массами. Эти массы могут быть представлены следующими равенствами:
Органическая
Со +Но +Оо +Nо= 100%
Рабочая масса
Ср +Нр +Ор +Nр +Sр +Aр +Wр = 100%;
Сухая
Сс +Нс +Ос +Nс +Sсл+Aс = 100%;
Горючая
Сг +Нг +Ог +Nг +Sгл= 100%;
Где Со, Ср, Сс, Сс – содержание углерода, входящего в состав соответственно рабочей, сухой, горючей и органической массе топлива; Hр, Hс, Hr, Hо – содержание водорода; Оо, Ор, Ос, Ог — содержание кислорода; Nо, Nр, Nс, Nг — содержание азота; Sр, Scл, Sгл — содержание серы; Аp, Аc ,Wp — содержание золы и влаги.
При этом
,
где Sр, Sрл, Sрм — это суммарное содержание в топливе соответственно серы, летучей серы, минеральной серы.
Химический состав газообразного топлива можно хадать в процентах по объему. Все расчеты, связанные с определением состава газообразного топлива, производятся для 
сухого газа при нормальных условиях. Содержание водяных паров и других примесей (пыли и смол) задается в 
сухого газа.
Одной из важных составляющих частей является углерод. При полном сгорании 
углерода выделяется 34 100 кДж тепла. Чем выше содержание углерода в топливе, тем больше тепла выделится при его сжигании. При химической переработке топлива углерод входит в состав образующихся при этом органических соединений. Другой основной составной частью топлива является водород. Кислород и азот относятся к негорючей массе топлива (к балласту). Сера содержится в топливе в виде колчедановой серы (
и сернистых органических соединений) и в виде сульфатов (сернокислых соединений кальция, магния и натрия). Количество горючей серы определяется как разность между общим содержанием серы в топливе и количеством сульфатной серы. Твердый негорючий продукт полного окисления и разложения всех минеральных примесей топлива называют золой. Качество золы в продуктах сгорания и ее количество учитываются при использовании топлива. Зола после разложения и плавления превращается в сплавленную массу, которая называется шлаком.
Важным показателем качества топлива является выход летучих веществ и характеристика кокса. В состав летучих веществ, которые выделяются из топлива при нагревании, входят газы — окись углерода, водород, углеводороды, азот, кислород, углекислый газ и др.
Выход летучих веществ определяют в процентах к безводной и беззольной (горючей) массам топлива:
Где 
— соответственно выход летучих веществ, содержание золы и влаги в топливе на аналитическую пробу в процентах.
Чем больше выход летучих веществ, тем легче загорается топливо. Выход летучих веществ положен в основу классификации твердого топлива.
Похожие работы
... тери эффективности смазки может производиться по величине толщины лакообразующих отложений в канавках втулки после 1000 час. работы двигателя и расходу смазки, который не должен превышать 0,2 ррт сгоревшего топлива. На рис. 4 показано влияние лакообразующего нагара на эффективность смазывания и расход смазки по результатам экспериментальных исследований на двигателе голланд ...
... направленного на сердцевину со стороны вентилятора. При То-1, кроме работ по ежедневному техническому обслуживанию, проверить и при необходимости подтянуть крепления всех деталей системы охлаждения двигателя (радиатора, жидкостного насоса, вентилятора, жидкостных патрубков и шлангов). Смазать трущиеся детали жидкостного насоса, вентилятора с помощью нагнетательного насоса через пресс-масленки ( ...
... его измеряют в кубических сантиметрах или метрах): где D - диаметр цилиндра. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется степенью сжатия: Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, т.к. сильно влияет на его экономичность и мощность. Все перечисленные характеристики двигателя прорционально зависят от размера и объема ...
... используется в паровых турбинах и т.д. Все это в свою очередь нашло широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. Например, двигатели внутреннего сгорания наиболее широко используются на транспортных установках и сельскохозяйственных машинах. В стационарной энергетике двигатели внутреннего сгорания широко используются на небольших электростанциях, энергопоездах ...
0 комментариев