Анализ эффективности работы двигателя внутреннего сгорания

,

где – исходная теплота сгорания смеси газов, МДж/м3.

Находим, что

Мдж/м3.

у = (1-х) = 1-0,747 = 0,253.

Состав смешанного газа, %.

;

6. УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ МАРКИ ВАЗ-2101

6.1 Основные механизмы и системы двигателя

Для нормальной работы двигателя в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции. Для уменьшения затрат работы на преодоление трения, отвода теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться. Двигатель, устанавливаемый на автомобиль ВАЗ-2101, состоит из следующих механизмов и систем.

Система зажигания служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя в определенный момент.

Механизм газораспределения управляет работой клапанов, что позволяет в определенных положениях поршня впускать воздух или горючую смесь в цилиндры, сжимать их до определенного давления и удалять оттуда отработавшие газы.

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Система питания двигателя предназначена для приготовления горючей смеси в карбюраторе и подачи ее в цилиндры двигателя, а также для отвода продуктов сгорания из цилиндров.

Смазочная система необходима для непрерывной подачи масла к трущимся деталям и отвода теплоты от них.

Система охлаждения предохраняет стенки камеры сгорания от перегрева и поддерживает в цилиндрах нормальный тепловой режим.

6.2 Силы и моменты, действующие в двигателе

Рассмотрим силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме. Суммарная сила определяется из следующей формулы - , где - силы инерции от возвратно-поступательно движущихся масс. Определяются они на основании выражения , т.е. произведения массы на ускорение J. К этой массе относят: массу поршневого комплекта и часть массы шатуна (), отнесенной к массе, совершающей возвратно-поступательное движение (для этого осуществляют приведение действительных масс элементов КШМ к динамически эквивалентным см. рис. 11).

Рис. 11. Силы инерции и массы кривошипно-шатунного механизма, создающие их

Так же как и ускорение

J = =

Газовая сила задается свернутой индикаторной диаграммой или развернутой индикаторной диаграммой по углу поворота коленчатого вала (ПКВ). Суммируя затем ее с получают - основную нагрузку на элементы КШМ.

При испытаниях можно получить и развернутую индикаторную диаграмму по углу ПКВ, использую пневмоэлектрический датчик и специализированную аппаратуру, получив таким образом действующие газовые силы. Затем ее можно свернуть в координаты для определения индикаторных показателей двигателя.

Давление газов в цилиндре двигателя создает усилие на головке двигателя и на поршне , которое, передаваясь через подвижные элементы КШМ, выходит на коренные опоры, но не передается на опоры двигателя и не требует уравновешивания. Она уравновешивается внутри двигателя за счет упругой деформации элементов формирующих внутрицилиндровое пространство.

В КШМ действует и еще одна значительная по величине сила инерции – центробежная сила инерции , создаваемая массами вращающихся элементов: - массой колена и частью массы шатуна, совершающей вращательное движение, и полученной в результате приведения масс

В результате получаем систему масс создающих силы инерции и . Они выходят на опоры двигателя и требуют уравновешивания.

Вектор силы прикладывается к оси поршневого и раскладывается на две составляющие: N и S.

- боковая сила, прижимающая направляющую часть поршня к зеркалу цилиндра и вызывающая их взаимный износ.

направлена по оси шатуна; сжимает или растягивает шатун.

Перенесем силу S по линии ее действия и приложим к оси шатунной шейки (обозначим ). Силу разложим на две составляющие:

нормальная сила; направлена по радиусу кривошипа; сжимает и растягивает щеку кривошипа; нагружает шатунную и коренную шейки.

тангенциальная сила; вектор ее перпендикулярен радиусу кривошипа.

Силу К перенесем по линии ее действия и приложим к оси коренной шейки (). Одновременно к оси коленчатого вала приложим две противоположные по направлению, но равные по величине силы . Это соответствует параллельному переносу силы Т к оси коленчатого вала (метод Пуансо). При этом . Пара сил на плече r создает крутящий момент , направленный в сторону вращения коленчатого вала. Свободная сила суммируется с силой . В результате получим силу . Силы равны. Сила , в свою очередь, раскладывается на две составляющие и силу . Пара сил на плече h создает опрокидывающий момент равный по величине, но противоположный по направлению моменту .

 Скачать реферат