Основные понятия и определения
В поршневых двигателях внутреннего сгорания изменение объема газов при преобразовании теплоты в работу осуществляется с помощью КШМ, который преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение кривошипа. КШМ состоит из неподвижного элемента - остова двигателя 1 и подвижных - поршня 2, шатуна 3, кривошипа 4.
Рис. 2.1. Схема поршневого двигателя
Поршень - основной силовой элемент КШМ, совершающий возвратно-поступательное движение, непосредственно участвующий в процессе преобразования теплоты в работу путем изменения надпоршневого объема, воспринимающий давление газов и передающий силу этого давления кривошипу.
Кривошип - силовой элемент КШМ, совершающий вращательное движение под действием силы давления газов.
Шатун - связующий силовой элемент КШМ, совершающий сложное плоскопараллельное движение, передающий давление газов от поршня к кривошипу.
При работе КШМ его элементы дважды за оборот кривошипа занимают такое положение, когда совпадают оси кривошипа, шатуна и поршня и когда изменяется направление движения поршня. Такие положения называются мертвыми, а точки, в которых находится при этом поршень - мертвыми точками. Причем при максимальном удалении поршня от оси кривошипа он находится в верхней мертвой точке (ВМТ), а при минимальном - в нижней мертвой точке (НМТ).
Преобразование теплоты в работу осуществляется в цилиндре - изменяющемся объеме надпоршневого пространства остова двигателя.
|
|
|
Поршень движется в цилиндре от ВМТ к НМТ. При движении поршня в одном направлении от одной мертвой точки до другой происходит один такт.
Расстояние от оси шатунной шейки кривошипа до оси коренной шейки называется радиусом кривошипа R.
Длина шатуна L - это расстояние между осями поршневой и кривошипной головками шатуна.
Для характеристики КШМ используют безразмерный параметр 
. Он влияет на габариты ДВС и силы инерции движущихся деталей КШМ.
Расстояние по оси цилиндра между ВМТ и НМТ называется ходом поршня S. Для центрального КШМ S=2R.
Объем, освобождаемый поршнем при движении от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра:
,
где 
- площадь сечения цилиндра; D - диаметр цилиндра.
Один и тот же рабочий объем цилиндра может быть получен при различном отношении S/D, характеризующем компактность цилиндра.
Если отношение S/D<1, двигатель называют короткоходным, если S/D 
- длинноходовым.
Сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах, определяет литраж двигателя;
,
где 
- число цилиндров двигателя.
Объем цилиндра над поршнем, находящимся в ВМТ, называется объемом камеры сжатия или сгорания 
.
|
|
|
Объем цилиндра над поршнем, находящимся в НМТ называют полным объемом цилиндра:
Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется степенью сжатия:
Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси при движении поршня от НМТ к ВМТ.
Газ, с помощью которого в цилиндре осуществляется преобразование теплоты в механическую работу, служит рабочим телом.
Порция воздуха или горючей смеси, поступающая в цилиндр за один рабочий цикл (в массовых или объемных единицах), называется свежим зарядом.
В результате сгорания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя образуются новые газообразные вещества - продукты сгорания, которые после совершения работы вытесняются из цилиндра поршнем. Однако полная очистка цилиндра невозможна.
Продукты сгорания, оставшиеся в цилиндре после выпуска называют остаточными газами.
Наполнение цилиндра свежим зарядом сопровождается смешением его с остаточными газами предыдущего цикла. Смесь свежего заряда с остаточными газами называется рабочей смесью, в отличие от горючей смеси - смеси горючего и воздуха.
Вопросы для самоконтроля
1. 1. Назовите основные элементы КШМ.
|
|
|
2. 2. Когда двигатель называют короткоходным, а когда длиноходным?
3. 3. Что такое степень сжатия?
Лекция 3
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 344; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!