5_Классификация и циклы ДВС. 5. классификация и циклы поршневых двс 1 Особенности судового поршневого двс как теплового двигателя

• Название: 5. классификация и циклы поршневых двс 1 Особенности судового поршневого двс как теплового двигателя
• Дата: 15.12.2019
• Размер: 462.5 Kb.
• Имя файла: 5_Классификация и циклы ДВС.doc
• Тип: Документы; #100399
• страница: 2 из 4

5. 3Условные обозначения дизелей

В соответствии с ГОСТ 10105-88 обозначение отечественного дизеля включает в себя:
1) цифры, указывающие число цилиндров;

2)литеры, характеризующие тип двигателя:

Ч – четырехтактный;	П – с редукторной передачей (таким образом, СП – «судовой с передачей»);
Д – двухтактный;
К – крейцкопфный (если «К» отсутствует, то дизель тронковый);	Р – реверсивный (если «Р» отсутствует, то дизель нереверсивный);
С – судовой с реверсивной муфтой;	Н – с наддувом (если «Н» отсутствует, то дизель без наддува);

3)диаметр и ход поршня в сантиметрах (в виде дроби).
Примеры: 12 ЧНСП 18/20 (двенадцатицилиндровый, четырехтактный, с наддувом, судовой, с редукторной передачей, с диаметром цилиндра 18 см и ходом поршня 20 см); 6ДКРН 108/266 (шестицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, с диаметром цилиндра 108 см и ходом поршня 266 см).

5.4Принцип работы поршневых ДВС

Рассмотрим принцип работы поршневых ДВС на примере четырехтактного карбюраторного двигателя (двигатель Отто). Схема цилиндра с поршнем такого двигателя и диаграмма изменения давления газа в его цилиндре в зависимости от положения поршня (индикаторная диаграмма) показаны на рис. 5.5.

Первый такт двигателя характеризуется открытием впускного клапана 1к и за счет перемещения поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ) втягиванием воздуха или топливовоздушной смеси в цилиндр. На индикаторной диаграмме это линия 0-1, идущая от давления окружающей среды Р_ос в область разряжения, создаваемую поршнем при его движении вправо.

Второй такт двигателя начинается при закрытых клапанах движением поршня от НМТ до ВМТ. При этом происходит сжатие рабочего тела с увеличением его давления и температуры (линия 1-2). Перед тем как поршень достигнет ВМТ, происходит воспламенение топлива, в результате чего происходит дальнейшее увеличение давления и температуры. Сам процесс сгорания топлива (линия 2-3) завершается уже при прохождении поршнем ВМТ. Второй такт двигателя считается завершенным при достижении поршнем ВМТ.

Третий такт двигателя характеризуется перемещением поршня от ВМТ до НМТ, это рабочий такт. Только в этом такте получается полезная механическая работа. Полное сгорание топлива завершается в точке 3 и на линии 3-4 происходит расширение продуктов сгора- ния.

Четвертый такт двигателя начинается при достижении поршнем НМТ и открытии выхлопного клапана 2к. При этом давление газов в цилиндре резко падает и при движении поршня в сторону ВМТ газы выталкиваются из цилиндра. При выталкивании газов в цилиндре давление больше атмосферного, т.к. газам необходимо преодолеть сопротивление выхлопного клапана, выхлопной трубы, глушителя и т.п. в выхлопном тракте двигателя. Достигнув поршнем положения ВМТ, клапан 2к закрывается и цикл ДВС начинается заново с открытия клапана 1к и т.д.

Площадь, ограниченная индикаторной диаграммой 0-1-2-3-4-0, соответствует двум оборотам коленчатого вала двигателя (полных четыре такта двигателя). Для расчета мощности ДВС применяется среднее индикаторное давление двигателя Р_i. Это давление соответствует площади 0-1-2-3-4-0 (рис. 5.5), деленной на ход поршня в цилиндре (расстояние между ВМТ и НМТ). Используя индикаторное давление, работу ДВС за два оборота коленчатого вала можно представить в виде произведения Р_i на ход поршня L (площадь заштрихованного прямоугольника на рис. 5.5) и на площадь сечения цилиндра f.

Индикаторная мощность ДВС в расчете на один цилиндр в киловаттах определяется выражением

                       W_i = 0,5*Р_i*f*L*n= 0,5*Р_i*V*n                              (*)

где Р_i – среднее индикаторное давление, кПа;

f – площадь поперечного сечения цилиндра, м²;

L – ход поршня, м;

n – частота вращения коленчатого вала, с^-1;

V = f*L – полезный объем цилиндра (между ВМТ и НМТ), м³.

Коэффициент ½ в уравнении (*) соответствует четырехтакт- ному двигателю, в котором один рабочий ход совершается за два оборота коленчатого вала.

Из уравнения (*) следует, что мощность ДВС прямо пропорциональна среднему индикаторному давлению, объему цилиндра и числу оборотов коленчатого вала. Максимальное число оборотов у большинства ДВС одинаково, это объясняется прочностными характеристиками металла в двигателе. Среднее индикаторное давление у одинаковых типов ДВС тоже одинаково. Поэтому объем цилиндра ДВС практически определяет его мощность, что и используется в бытовой практике для оценки мощности ДВС.