Файл: ответы по госам Тракторы.doc

На диаграмме теплового баланса обозначены следующие составляющие

теплового баланса реального двигателя, см. рис. 9. 7:

Q2 – теплота, потеря которой обусловлена действием второго закона

термодинамики;

Qi – теплота, эквивалентная индикаторной работе цикла;

Qк.сг – теплота, потерянная вследствие конечной скорости сгорания;

Qохл.сг – теплота, потерянная вследствие теплоотдачи в стенки в течение

процессов сгорания и расширения;

Qi – теплота, эквивалентная индикаторной работе;

Qм – теплота механических потерь;

Qохл.м – теплота трения, отведенная охлаждающим агентом;

Qост.м – теплота остальных механических потерь;

Qл + Qдр – теплота, теряемая лучеиспусканием, и другие трудно учиты-

ваемые потери.

Составляющие теплового баланса. Теплота, входящая в уравнение те-

плового баланса, чаще всего относится к одному часу работы двигателя.

Располагаемая теплота сгорания топлива

Q = Hu ⋅Gт , МДж/ч.

Теплота, использованная для осуществления внешней эффективной работы

Теплота, отведённая в систему охлаждения

где Сохл – теплоёмкость охлаждающего агента, МДж/(кг.град);

Gохл – расход охлаждающего агента (вода, воздух и др.) через систему охла-

ждения, кг/ч;

t’’охл и t’охл – температуры охлаждающего агента на входе и выходе соответ-

ственно.

Теплота, унесённая отработавшими газами

где GB и GT – расходы воздуха и топлива, кг/ч;

Сpr – теплоёмкость отработавших газов при постоянном давлении,

МДж/(кг.град);

tг и t0 – температуры соответственно отработавших газов на выходе из

цилиндра и свежего заряда на входе в цилиндр двигателя.

Теплота, потерянная вследствие неполноты сгорания

Для двигателей с внешним смесеобразованием при α < 1

Остаточная теплота

6.Назначение и устройство системы охлаждения двигателя.Типы.Достоинства и недостатки.

Система охлаждения двигателя поддерживает определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы. При переохлаждении увеличиваются потери на трение, уменьшается мощность двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по. зеркалу цилиндра, смывая смазку. Возрастает износ деталей и чаще возникает потребность в замене масла.

Автомобильные двигатели могут иметь жидкостное или воздушное охлаждение

Жидкостная система охлаждения двигателя состоит из:

рубашка охлаждения - пространство, вокруг цилиндров двигателя и их головок, заполненное охлаждающей жидкостью

радиатор - устройство, служащее для охлаждения нагретой жидкости. Это теплообменник, в котором теплота жидкости передается потоку воздуха

патрубки, соединяющие рубашку охлаждения и радиатор

жидкостный насос центробежного типа, обеспечивающий циркуляцию жидкости

термостат - автоматический клапан, способствующий ускорению прогрева двигателя и регулирующий количество жидкости, проходящей через радиатор. Двигатель не прогрет - закрыт клапан термостата - работает малый круг циркуляции. Двигатель прогрет - клапан термостата открывается и жидкость циркулирует по большому кругу

вентилятор служит для повышения скорости и количества воздуха, проходящего через радиатор

жалюзи, поддерживающие тепловой режим двигателя

заливная горловина с пробкой (в пробке имеются клапаны, через которые внутренняя система охлаждения сообщается с атмосферой)

Оптимальным температурным режимом двигателя является такой, при котором температура охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров находится в пределах 80-100°С.

Цилиндры и головки блока двигателей с воздушнымохлаждением делают ребренными, что значительно увеличивает поверхность их охлаждения. Если двигатель с воздушным охлаждением много цилиндровый, то цилиндры, как правило, выполняют отдельно и по одному присоединяют к общему блоку.

К недостаткам двигателей с воздушным охлаждением относятся следующие:значительный расход мощности на привод вентилятора; некоторое ухудшение наполнения цилиндра, приводящее к тому, что при одинаковых частотах

вращения коленчатого вала и других параметрах двигатель с воздушным охлаждением развивает несколько меньшую мощность, чем двигатель с жидкостным охлаждением; повышенный шум при работе; большая тепловая

напряженность отдельных деталей. Преимущества: проще по конструкции, имеют меньшую массу и удобнее в обслуживании,исключается размораживание двигателя зимой

7. Требования к смазочной системе тракторного двигателя и автомобильного. Назначения приборов и механизмов системы. Типы фильтров.

СС служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей, уменьшает трение иизнос, частично охлаждает, относит продукты износа непосредственно с мест трения,увеличивает компрессию, уменьшает коррозию двигателя, имеет консервационныесвойства.

СС состоит из:

Масляный насос

Маслоочистители (фильтры грубой и тонкой очистки)

Масляный радиатор

Клапаны смазочной системы

Система вентиляции картера

Типы фильтров:

1) Сетчатый (маслоприемник) 2) Центробежный (центрифуга) 3) Фильтр патрон (сменный)- нитчатый или бумажный.

Масляные фильтры бывают полнопоточными (если он установлен СС последовательно и через него проходит все масло) и неполнопоточным (если он установлен в системе параллельно и через него проходитJ0...15% масла). В фильтрах тонкой очистки в качествефильтрующих элементов используют ленточно-бумажные и картонные пакеты или другие материалы, в которых масло фильтруется, просачиваясь через микропоры элемента. Также применяют центробежные маслоочиститли (центрифуги). В них масло очищается .за счетвоздействия на примеси центробежной силы, возникающей при воздействии ротора.

Клапаны СС:

Редукционные клапаны предназначены для поддержания постоянного давления в определенной масляной магистрали.

Предохранительные клапаны предназначены для защиты СС или отдельных агрегатов от перегрузок (чрезмерного повышения давления).

Сливные клапаны создают определенное гидравлическое сопротивление при сливе масла и тем самым поддерживают необходимое давление в масленой магистрали.

Перепускные клапаны возвращают поток масла из нагнетающей секции насоса во всасывающую или главную магистраль, например, при засорении фильтра, большом сопротивлении радиатора.

8.Типы систем зажигания. Недостатки традиционной и преимущества электронной системы. Схема и работа электронной системы зажигания.

По способу синхронизации искрообразования:контактная система и бесконтактная система зажигания

По способу накопления энергии: индуктивные и ёмкостные

По способу разрыва первичной цепи: с механическим разрывом и транзисторные

По способу распределения импульсов высокого напряжения: с механическим и электронным распределением

По способу регулирования угла опережения зажигания:с механическими автоматами и электронным

Преимущества электронной системы зажигания:

1)Более стабильная работа на высоких оборотах 2)

2) Обеспечивается работа на обедненных смесях, повышается экологичность и экономичность двигателей

3) Энергия искрового разряда более стабильна на всех режимах работы двигателей

4) Высокая надежность простота в обслуживании(нет нарушения зазора в контактах)

Общий принцип работы электронной системы зажигпния. Принцип действия:

сигналы от датчиков через интерфейс поступают в микропроцессор.МП обрабатывает сигналы от датчиков,уточняет по программе,заложенной в ПЗУ,величины управляющих сигналов и отдаёт команду в коммутатор.В коммутаторе происходит электронное распределение импкльсов высокого напряжения

.

Механический привод контактов (уменьшение зазора, асинхронизация искрообразования по цилиндрам)

Для управ­ления двигателем микропроцессор (МП) должен получить различные сигналы от датчиков: значение угла поворота коленчатого вала — от датчика-формирователя импуль­сов; в.м.т. первого цилиндра — от датчика начала отсчета; значе­ние нагрузки — от датчиков расхода воздуха, положения дроссель­ной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, а также от датчика детонации. При работе с нейтрализатором в системе дол­жен быть еще А-датчик, определяющий количество свободного кислорода в отработавших газах.

Все сигналы микропроцессор получа­ет от датчиков через интерфейс.

Интерфейс — ряд устройств, которые служат для согласования входных сигналов с работой МП и выходных сигналов с работой исполнительных механизмов. Получив и обработав сигналы дат­чиков, МП уточняет по программе, заложенной в ПЗУ, величины управляющих сигналов и отдает команду в коммутатор.

Коммутатор выполняет следующие основные функции:

формирует импульс тока;

обеспечивает момент искрообразования в соответствии с ха­рактером управляющего импульса, поступающего на вход комму­татора;

стабилизирует параметры выходного импульса при колебаниях бортовой сети и воздействии других внешних факторов.

Дополнительные функции коммутатора: предотвращает про­хождение тока через первичную обмотку при включенном зажига­нии и неработающем двигателе; защищает от импульсов перенапряжения при ошибках в работе датчика Холла; ограничивает ам­плитуду напряжения во вторичной цепи в аномальных условиях (режим открытой цепи).

Двухканальный коммутатор имеет два выходных транзистора, которые попеременно коммутируют ток в первичной обмотке (каждый в своей катушке зажигания с электронным распределе­нием).

9.Газотурбинный наддув двигателя. Назначение, устройство. Индикаторная диаграмма дизеля с ГТН и со свободным впуском.

обычный

Мощность двигателя зависит прежде всего от количества топлива, которое можно сжечь в цилиндре в течение од­ного цикла. А это количество топлива зависит от количества воздуха, которое попадает в цилиндр при впуске. Если воздух нагнетать в цилиндр под давле­нием, то масса его будет больше, следо­вательно, больше можно сжечь топли­ва. Такой способ подачи воздуха назы­вают наддувом. Двигатели без наддува часто называют двигателями со свобод­ным впуском. Наддув необходим для подачи в цилиндры дополнительного количества воздуха.

Наддув бывает механический, когда воздух нагнетается насосом, при­водимым в действие от коленчатого вала, и газотурбинный (турбо-наддув), когда воздушный насос (комп­рессор) приводится в действие от газо­вой турбины, вращаемой отработавши­ми газами, выходящими из цилиндра.

Газотурбинный наддув применяют достаточно широко. Единый блок (тур­бокомпрессор) из насосного и турбинного колес с корпусами, устанавливается на двигателе. Отработавшие газы через выпускной коллектор из цилиндра поступают к турбинному колесу и вращают его с частотой 15...100 тыс. мин^-1. На одном валу с турбинным колесом установлено на­сосное колесо (осевой компрессор), ко­торое нагнетает воздух во впускной кол­лектор. В зависимости от давления на­гнетания различают низкий (давление А.<0,15МПа), средний (р_к<0,22МПа) и высокий (р_к > 0,22 МПа) наддув.