Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Заняття 16. Тепловий баланс та теплова напруженість двигуна





1. Розглянути тепловий баланс та теплову напруженість двигуна внутрішнього згорання.

2. Ознайомитись із особливостями показників теплового балансу двигунів внутрішнього згорання.

3. Виховувати у студентів здатність до творчого мислення, прагнення до володіння знаннями, почуття відповідальності за знання теорії і матеріальної частини автомобіля та гордість за обраний фах.

 

1. Розрізняють зовнішній і внутрішній теплові баланси.

Зовнішній тепловий баланс характеризує розподіл теплоти, яка виділяється в двигуні при згорянні палива, на окремі складові.

Внутрішній тепловий баланс оцінює рух теплоти всередині двигуна й розкриває складові частини зовнішнього теплового балансу. Він достатньо складний за реалізацією і складається лише при дослідницьких експериментах або розрахунках (наприклад, для оцінки тепло-напруженості поршня, головки циліндрів, інше).

Зовнішній тепловий баланс складається або за даними теплового розрахунку (розрахунковий), або за даними експериментального дослідження (дослідний). У першому випадку тепловий баланс є заключним етапом теплового розрахунку і дозволяє: встановити складові частини витрат теплоти і намітити шляхи їх зменшення та утилізації; перевірити достовірність теплового розрахунку шляхом оцінки спілкування прибутку і витрат теплоти; одержати вихідні дані для розрахунку систем охолодження і змащення.

У другому випадку за даними теплового балансу можна: визначити або уточнити ті чи інші дослідні дані, які при проектуванні двигуна приймались орієнтовно; перевірити і уточнити найкращі експериментальні режими роботи двигуна.

Якщо обійти всі джерела теплових потоків по зовнішньому контуру ДВЗ, то одержимо таку залежність, у якій кількість теплоти віднесена до одиниці часу:

 

де Q3 — загальна теплота, уведена у ДВЗ на розглядуваному режимі

роботи; (- теплота відповідно еквівалентна ефективній роботі ДВЗ; відведена від ДВЗ у навколишнє середовище з охолоджуючою рідиною; виведена з ДВЗ із відпрацьованими газами; виведена із ДВЗ з оливою; — втрати теплоти палива через неповноту згоряння; — інші види втрат теплоти.

Кожну складову відносять до одиниці часу або виражають у про-центах від загальної уведеної теплоти. В останньому випадку всі члени рівняння потрібно поділити на 23 й помножити на 100. Одержимо рівняння

qe + qохол + qм + qг + qн.з + qінш = 100% ■ (4.108)

Приблизні значення складових теплового балансу під час роботи ДВЗ на номінальному і близьких до нього режимах у процентах наведені у табл.4.9.

 

Таблиця 4.9 Значення складових теплового балансу в автомобільних ДВЗ

 

Залежно від режиму роботи двигуна відбувається перерозподіл теплоти за окремими складовими. Для ілюстрації цього на рис. 4.39, а, б наведені діаграми розподілення теплоти в залежності від частоти обертання колінчастого вала для дизеля і навантаження для бензинового двигуна. Як видно з діаграм, при повному навантаженні (номінальній потужності) найбільшу питому вагу мають складові qe і qr. На рис. 4.39, а втрати теплоти qохол зменшуються, а збільшуються при підвищенні n, що пов'язано із зменшенням часу на теплообмін і згоряння.

На характер зміни дм з частотою n впливає зміна частки індикаторної роботи, яка витрачається на механічні втрати. Значення qінш слабо залежить від режиму роботи двигуна. Як видно з рис.4.39, б, істотне зменшення відбувається в режимі холостого ходу і на ділянці зміни навантаження від 80 до 100%. Це пояснюється примусовим збагаченням суміші на цих режимах. На цих же режимах збільшується qr унаслідок зростання через збагачення суміші неповноти згоряння палива.

Проаналізований характер розподілу теплоти за складовими і зміни його в залежності від режиму роботи двигуна дозволяє встановити такі головні напрямки поліпшення тепловикористання в автомобільних двигунах: подальше удосконалення процесів робочого циклу, від якого залежить qe; застосування газотурбінного наддуву, при якому відкриваються можливості глибокої утилізації qr; значне зменшення втрат теплоти в систему охолодження qохол у результаті збільшення адіабатності двигуна. Потрібно завжди використовувати і можливості часткових рішень, наприклад, підвищення температури в системі охолодження та ін.

 

 

2. Сучасні ДВЗ розвиваються у напрямі форсування їх за частотою обертання і потужністю, яка визначається середнім ефективним тиском ре. Із підвищенням ре зростає теплова напруженість основних деталей ДВЗ і насамперед — вогневого днища поршня та внутрішньої поверхні камери згоряння, а також випускного клапана. Від рівня температури залежить міцність матеріалів, з яких зроблені ці деталі. Тому теплова напруженість, визначає допустиму межу форсування ДВЗ.

Перегрівання поршня призводить до закоксовування поршневих кілець, задирок на тертьових поверхнях поршня і циліндра, заклинювання поршня.

Поле температур нерівномірно розподіляється в днищі поршня і головці, що призводить до їх деформацій та виникнення тріщин і прогарів.

На рис. 4.40 показано розподіл температур по поверхні днища і бічних стінок днища поршня дизеля ЯМЗ-238 на номінальному режимі роботи. Видно, що найбільше нагріті поверхні днища поршня і заглибини в ньому, де температура досягає 550...570 К, а в дизелях із наддувом вона доходить до 670 К.

Температура деталей залежить від режиму роботи ДВЗ. На рис. 4.41 показано, як змінюється температура в найбільш «гарячих» точках поршня 1 і головки циліндра 2 дизеля залежно від коефіцієнта надлишку повітря а і середнього індикаторного тиску рІз зменшенням а і підвищенням рі температура зростає.

Підвищення теплової напруженості ДВЗ обмежуе можливості його форсування застосуванням наддуву. Щоб її знизити, у дизелях з наддувом підвищують коефіцієнт надлишку повітря до а = 1,8-2,2 збільшують перекриття клапанів для продувки циліндрів повітрям, застосовують охолодження наддувного повітря, яке надходить з нагнітача.

В експлуатації треба стежити за додержанням нормального теплового режиму двигуна.

 

3.

Метою модульного контролю №1 є оцінювання рівня знань і ступеня засвоєння навчального матеріалу зі змістового модуля із дисципліни «Теорія автомобільних двигунів».

Студентам видаються по варіантах бланки із тестовими запитаннями та бланки для відповідей. Після чого оголошується відведений час на виконання тестових завдань. Рекомендований час – 30 хв.

Після завершення відведеного часу – зібрати бланки з виконаними завданнями та перейти до розгляду другого навчального питання.

 

 

Date: 2016-05-16; view: 1568; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию