1. Principalele tipuri de motoare
2. definiții și parametri ai motorului de bază
3. Procesul de lucru (ciclu) de motoare în patru timpi
4. Funcționarea motorului
5. Caracteristici de mare viteză externe ale motorului
Referințe
motorul vehiculului este un set de mecanisme și sisteme care transformă energia termică a combustibilului de ardere în cilindrii în energie mecanică. La mașinile moderne, motoarele cu ardere internă utilizate cel mai larg, în care gazele de ardere extensibile acționează pe pistoane se deplasează în cilindrii lor. Motoarele pe benzină rula pe ulei ușor - benzină, care este produs din petrol. Motoarele diesel functioneaza pe combustibil greu - diesel, sunt de asemenea obținute din petrol. Dintre acestea, cele mai puternice motoare sunt benzina, cele mai economice și ecologice - motoare diesel cu o eficiență mai mare. Astfel, în condiții egale în consumul de motorină cu 25 până la 30% mai mică decât cea a motoarelor pe benzină.
La motoarele cu formare amestec extern amestec combustibil este preparat în exteriorul cilindrilor, într-un dispozitiv special - carburator (motoarele cu carburator) sau în conducta de admisie (motoarele de injecție pe benzină) și intră în cilindru în formă finită. La motoarele cu formare internă amestec (diesel, injecție directă de benzină) prepararea unui amestec de combustibil este produs direct în cilindri prin injecție de combustibil în ele. Motoarele cu aspirație naturală cilindru de umplere se realizează prin vidul creat în cilindru ca pistonul se deplasează de sus în poziția de capăt inferior. La motoarele supraalimentate amestec combustibil intră în cilindru la o presiune care este creată de compresor. Forced aprinderea amestecului combustibil cu o scânteie electrică care apare la bujii, realizate în motoarele cu benzină și aprindere prin compresie (autoaprinderea) - la motoarele diesel.
1. Principalele tipuri de motoare
Utilizat în motoarele vehicule sunt împărțite în tipuri în funcție de diferite criterii (Figura 1).
Fig.1. Principalele tipuri de motoare auto clasificate după diferite caracteristici
La motoarele în patru timpi fluxul de lucru complet (ciclu) este completat în patru timpi (admisie, compresie, accident vascular cerebral de putere, de evacuare), care se repetă în mod succesiv în timpul funcționării motoarelor. Motoarele de linie au cilindri dispuși într-un rând vertical sau la un unghi de 20. 40 ° față de verticală. Motoarele în formă de V au două rânduri de cilindri dispuși la unghiuri de 60, 75 ° 90 ° și mai mult. motor în formă de V, cu un unghi de 180 ° între rânduri de cilindri este numit opus. Două, trei, patru și cinci cilindri, motoarele sunt de obicei realizate în linie și șase- opt- și cu mai mulți cilindri - în formă de V. La motoarele cu un lichid de răcire, ca agent de răcire utilizat antigel (antigelurile), temperatura de congelare este de -40 ° C sau mai jos. Lichidul de răcire a motorului racit cu aer este aerul. Cele mai multe motoare au de răcire cu apă, deoarece este cel mai eficient.
2. definiții și parametri ai motorului de bază
Luați în considerare parametrii de bază ale motorului legate de funcționarea acestuia (fig. 2). Punctul mort superior (TDC) - poziția cea mai de sus a pistonului. În acest moment, pistonul este cel mai îndepărtat de axa arborelui cotit. Centru de fund mort (BDC) - poziția cea mai joasă a pistonului. Piston cel mai aproape de axa arborelui cotit. In punctele moarte ale pistonului își schimbă direcția de deplasare și viteza sa este zero. Cursa pistonului (S) - distanța dintre punctele moarte parcurse de pistonul în timpul un accident vascular cerebral a ciclului de funcționare a motorului. Fiecare cursă a pistonului corespunde unui unghi de rotire de 180 ° (semiester rândul său). Ciclul - lucru ciclu al motorului care apar atunci când deplasarea pistonului de la o poziție extremă în alta. Volumul pulsatoriu (Vk) - volumul eliberat pistonului în timpul mișcării sale de la punctul mort superior la BDC. Volumul camerei de ardere (Vc) - cantitatea de spațiu deasupra pistonului se află în punctul mort superior. Volumul cilindrului complet (Va) - cantitatea de spațiu deasupra pistonului în BDC:
Lucrul volumului (volumul de deplasare) a motorului - suma volumelor tuturor cilindrilor de lucru ale motorului în litri (cm3). Raport de compresie (e) - raportul dintre volumul cilindrului complet la volumul camerei de ardere, adică s = Va / Vc
Fig.2. Principalii parametri ai motorului
Raportul de compresie arată de câte ori amestecul este comprimat în cilindrul motorului la o cursă a pistonului de la punctul mort superior la BDC. Prin creșterea raportului de compresie a crește puterea motorului și îmbunătățește eficiența. Cu toate acestea, creșterea raportului de compresie este limitată și calitatea combustibilului utilizat crește sarcina pe componentele motorului. Raportul de compresie pentru motoarele pe benzină în mașinile moderne este de 8 - 10, iar pentru motoarele diesel de 15 - 22. În aceste rapoarte de compresie în motoarele cu benzină nu există auto-aprindere a amestecului și în motoarele diesel, dimpotrivă, este asigurată de auto-aprindere a amestecului. Pistonul timpi S și diametrul D al cilindrului motorului este dimensiuni determinate. În cazul în care raportul S / D <1, то двигатель является короткоходным. Большинство двигателей легковых автомобилей короткоходные.
3. Procesul de lucru (ciclu) de motoare în patru timpi
Lucrând proces (ciclu) al motorului în patru timpi include un accident vascular cerebral de admisie, un accident vascular cerebral de compresie și de eliberare. Procesul de lucru este de patru timpi sau două rotații ale arborelui cotit. Luați în considerare fluxul de motor pe benzină de ciclu de lucru. Când cursa de admisie (Figura 3a), pistonul - / se deplasează de la punctul mort superior la BDC. Supapa de evacuare 5 este închisă. Sub influența vidului creat atunci când pistonul se deplasează în cilindrul 3 recepționează amestecul combustibil (combustibil și aer) prin supapa de admisie 7, un arbore cu came exterior 6.
Fig. 2.3. Schema de flux de lucru motor pe benzină în patru timpi: și - un orificiu de intrare; 6 - compresiune; în - accident vascular cerebral; g - eliberare; / - arbore cotit; 2 - biela; 3 - cilindri; 4 - pistonul; 5 - o supapă de evacuare; 6 - un arbore cu came; 7 - o supapă de admisie
Amestecul combustibil este amestecat cu gazele de eșapament reziduale, formând astfel un amestec de lucru. La finalul cursei de admisie presiunea cilindrului este 0,08. 0,09 MPa, iar temperatura amestecului de lucru - 80 la 120 ° C, timpi de compresie (Figura 3 b) are loc atunci când pistonul se deplasează de la PMI până în PMS. Admisie și supape de evacuare sunt închise. Volumul scade amestecului de lucru și presiunea crește în cilindru și capătul de compresie este 0.9. 1,5 MPa. Creșterea presiunii este însoțită de o creștere a temperaturii de lucru a amestecului la 450 până la 500 ° C. La ciclu de ceas al cursei de lucru (figura 3, c) supapele de admisie și de evacuare sunt închise. amestecul de lucru a fost aprins la sfârșitul cursei de compresie a arde bujiilor rapid (în 0,001. 0,002 secunde). Temperatura și presiunea gazelor formate în creșterile cilindrilor, respectiv până la 2500 ° C 2200. Cuțite și 4. 5.5 MPa. Gaze sub presiune pe piston, se deplasează de la punctul mort superior la BDC și funcționează util prin rotirea manivelei 2 de arborele cotit 1. Deoarece deplasarea pistonului la punctul mort inferior și creșterea volumului spațiului de deasupra presiunii în scade cilindru, iar la sfârșitul cursei este de 0,35. 0,45 MPa. Iar temperatura gazului se reduce la 900..L200 ° C. timpi de evacuare (Fig. 3d) are loc atunci când pistonul se deplasează de la PMI până în PMS. Supapa de admisie este închisă. Gazele de eșapament sunt forțați să iasă din cilindru piston prin supapa de evacuare, un arbore cu came exterior. Presiunea și temperatura din cilindru este redusă, iar la sfârșitul ciclului sunt 0.1. 700 0,12 MPa și 800 ° C Din luarea în considerare a procesului de lucru (ciclu) că munca utilă este efectuată numai într-un accident vascular cerebral - accident vascular cerebral. Restul de trei cicluri (de admisie, compresie, evacuare) sunt complementare, precum și punerea în aplicare a acestora din energia degajată acumulată volantului motorului, care este montat pe capătul din spate al arborelui cotit, atunci când cursa de lucru. Fluxul de lucru al motorului diesel în patru timpi diferă considerabil de motor pe benzină ciclu de formare a amestecului și aprindere a amestecului combustibil. Diferența principală de cicluri este că cilindrii motorului diesel în timpul cursei de admisie nu este amestec combustibil intră și aerul, iar când cursa de compresie este injectat în cilindri fin pentru combustibil pulverizat, care se aprinde spontan sub efectul aerului cu temperatură ridicată comprimat. Luați în considerare ciclul de funcționare al unui motor diesel cu mai multe detalii. cursă de admisie (Figura 4a) se efectuează în timpul deplasării pistonului 2 de la punctul mort superior la BDC. Supapa de evacuare 6 este închisă. Datorită vidului format în cilindrul 7 prin filtrul de aer 4 și deschide supapa de admisie 5 primește aerul din mediul înconjurător. La finalul cursei de admisie presiunea cilindrului este 0,08. MPa 0,09 și temperatura este - 40 până la 60 ° C
Fig. 4. Circuitul fluxului motor diesel în patru timpi: și - un orificiu de intrare; b - compresiune; în - accident vascular cerebral; g - eliberare; 1 - o pompă de combustibil; 2 -porshen; 3 - un atomizor; 4 - filtrul de aer; 5 - o supapă de admisie; 6 valve -vypusknoy; 7 - un cilindru; 8 - rod; 9 - arbore cotit
4. Funcționarea motorului
Ordinea motorului este o secvență de lovituri de cilindrii motorului alternativ. Pentru uniformă și buna funcționare a curselor de putere a motorului și a altor bare cu același nume, trebuie să alterneze într-o secvență specifică în cilindrii. În trebuie să aibă loc la unghiuri egale de rotație a arborelui cotit al motorului această alternanță, amploarea care depinde de numărul de cilindri. În procesul de lucru al motorului în patru timpi este efectuată pentru două rotații ale arborelui cotit, adică pentru rotirea arborelui prin 720 °. Numărul de accidente vasculare cerebrale este egal cu numărul de cilindri ai motorului. alternarea lor pentru patru, motoare cu sase si opt cilindri vor fi respectiv 180, 120 și 90 ° unghi de rotire.
Funcționarea motorului depinde în mare măsură de tipul de motor și numărul de cilindri. Astfel, de exemplu, arborele cotit inline motor cu patru cilindri, prezentat în Figura 5, și,
Fig. Schema 5. (a) și masă (b) cu privire la funcționarea 1, 2, 3, 4 cu patru cilindri - cilindrii motorului
5. Caracteristici de mare viteză externe ale motorului
Turația motorului caracteristică externă numită dependență de puterea efectivă și cuplul Ne Ne din turația motorului la alimentare cu combustibil plin. Eficientă numită forță dezvoltată pe un arbore cotit al motorului. Viteza În afara determină motorul și caracterizează activitatea sa. Pe viteza afara determină starea tehnică a motorului. Acesta vă permite să comparați diferite tipuri de motoare și judeca perfecțiunea noilor motoare.
La viteza exterioară (Figura 6) este izolat următoarele puncte care definesc modurile caracteristice de funcționare a motorului:
Nmax - maximă (nominală) de putere;
nN - viteza motorului la putere maximă;
Mmax - cuplul maxim;
nM - turația motorului la un cuplu maxim;
nmin - viteza minimă a motorului la care motorul funcționează în mod constant la debit total de combustibil;
Vmax - viteza maximă.
Deoarece caracteristici se poate observa că motorul produce cuplul maxim la o viteză mai mică decât puterea maximă.
Este necesar să se adapteze în mod automat motorul la mișcarea de rezistență în creștere. De exemplu, autovehiculul este condus pe un drum orizontal la puterea maximă a motorului și începe să urce. Rezistența vitezei crește de drum, viteza vehiculului și a motorului este redusă și cuplul este crescut, oferind o creștere a forței de tracțiune pe roțile motoare ale autovehiculului. Cea mai mare creștere a cuplului, reducând viteza, cu atât mai mare adaptabilitatea motorului și este mai puțin probabil se oprește. Pentru motoarele pe benzină creștere (stoc) cuplul ajunge la 30%, iar motorina - 15%.
În timpul funcționării majoritatea timpului în motoare cu interval de viteză nM-nN, la care se dezvolta, respectiv, cuplul maxim și puterea efectivă. Extern performanța motorului de mare viteză, pe baza datelor din rezultatele testelor sale pe un stand special. In testele cu motorul eliminat o parte din elementele de sisteme de răcire, putere și colab. (Ventilator, radiator, țevi de eșapament, etc.) Fără care este prevăzută pe bancul de lucru. Puterea primită la rezultatul testului și un cuplu în condiții normale, corespunzătoare presiunii ambiante de 1 atm și o temperatură de 15 ° C Aceste putere și cuplu sunt numite poster, iar acestea sunt indicate în specificațiile tehnice, manuale, cataloage, broșuri, etc. De fapt, puterea și cuplul motor montat pe mașină cu 5. 10% mai mică decât pe bancă. Acest lucru se datorează instalării componentelor motorului care au fost eliminate în timpul încercării (pompa de direcție, compresor de aer etc.). Mai mult, presiunea și temperatura în timpul funcționării motorului pe vehicul sunt diferite de la normal.
La proiectarea unui nou extern caracteristică turației motorului este obținută prin calcul utilizând o formulă specială. Cu toate acestea, curba de sarcină totală reală obținută imediat după fabricație și de testare a motorului.
Referințe
3. Barashkov IV organizarea Brigada de întreținere și reparare a autovehiculelor. - M. Transport, 1988.