Задания для студентов по Дополнительному образованию на 11.11.20. гр310К МОТОРИСТ по СЭУ

310К МДК 01.03. Судовые энергетические установки и электрооборудование судов.

Преподаватель; В. П. Шкитенков. Электронный адрес почты schkitenkoff@yandex.ru. Задание на https://multiurok.ru/id91644684/files/?act=addfile

Задание выдано 11.11.2020г. Задание выполнить до 14.11.2020г.

Тема: Принцип действия четырехтактного двигателя.

Задание:

I.Переписать в лекционную тетрадь лекцию. Изучить.

Рассматривать работу ДВС (рис. 1.) удобно по индикаторной диаграмме (рис. 2), представляющей в координатах Р – V зависимость давления от объема цилиндра по ходу поршня от ВМТ к НМТ и наоборот.

Рис. 1. Схема работы четырехтактного дизеля без наддува.

Первый ход поршня – впуск, или всасывание; осуществляется процесс наполнения цилиндра воздухом (такт I). При движении поршня от ВМТ к НМТ через впускной клапан в цилиндр поступает воздух из окружающей среды. Во время первого хода поршня выпускной клапан должен быть закрыт. Для максимального наполнения цилиндров впускной клапан открывается до ВМТ (в точке 1). Угол ϕ1–1′ – угол опережения впуска, приблизительно равен 20–30⁰

Рис. 2. Индикаторная диаграмма четырехтактного ДВС

поворота коленчатого вала (п.к.в.). Чтобы увеличить время поступления воздуха, закрытие впускного клапана осуществляется после прохождения поршнем НМТ (в точке 2). Угол ϕ 2–2′ – угол запаздывания закрытия впускного клапана, приблизительно равен 20–40 п.к.в. Углы опережения и запаздывания зависят в основном от типа двигателя и степени его быстроходности. основном от типа двигателя и степени его быстроходности.

Второй ход поршня – процесс сжатия (такт II). Осуществляется процесс уменьшения объема рабочего тела для повышения его рабочей температуры. Сжатие воздуха, поступившего в цилиндр за первый ход поршня, происходит при движении поршня от НМТ к ВМТ, начиная с момента закрытия впускного клапана (точка 2) до момента прихода поршня в ВМТ (точка 3); во время сжатия все клапаны цилиндра должны быть закрыты. Давление в конце сжатия 2,8–3,5 МПа. Третий ход поршня – горение топлива и расширение продуктов сгорания. Осуществляется в основном так называемый рабочий ход (такт III). Чтобы обеспечить физико-химическую подготовку топлива к самовоспламенению, жидкое топливо начинают впрыскивать в цилиндр до прихода поршня в ВМТ (точка 3) с углом опережения ϕ 3′–3. Угол опережения равен 10–30є поворота коленчатого вала. Распыленное топливо, смешанное со сжатым воздухом, самовоспламеняется около ВМТ и сгорает, благодаря чему давление в цилиндре повышается до 5–8 МПа, а температура – до 1400–1600 С. Горение топлива заканчивается за ВМТ (точка 4), после чего начинается расширение продуктов сгорания. Общий угол, соответствующий процессу сгорания, равен 40–60 п.к.в. Давление газов за время сгорания и расширения передается на поршень и используется для совершения полезной работы при движении поршня от ВМТ к НМТ до начала открытия выпускного клапана (точка 5). К концу расширения давление в цилиндре падает примерно до 0,25–0,6 МПа, а температура газов – до 600–700 С. Общий угол поворота коленчатого вала, отводимый на процессы сгорания и расширения (т. 3–т. 5), равен 160–180. Четвертый ход поршня – выпуск (такт IV). Осуществляется выпуск отработавших газов. Выпускной клапан открывается до прихода поршня в НМТ на угол опережения ϕ 5–5′ (20–40 п.к.в). Это делается с целью снизить давление к концу хода поршня примерно до давления окружающей среды и обеспечить таким образом небольшое противодавление при выталкивании продуктов сгорания во время движения поршня к ВМТ. Для более совершенного удаления продуктов сгорания закрытие выпускного клапана происходит после прохождения поршнем ВМТ с запаздыванием на угол закрытия ϕ6–6′ (10–20 п.к.в.). Продукты сгорания через выпускные клапаны и патрубок поступают в газовыпускной коллектор с давлением 0,105–0,110 МПа и температурой 300–500С. При положении поршня в ВМТ (точка 6) продукты сгорания, занимающие объем, равный объему камеры сжатия, не могут быть полностью удалены из цилиндра. Поэтому остаточные газы в дальнейшем смешиваются с воздухом, который начинает поступать в цилиндр через впускной клапан. В случае если в двигателе используется принудительное нагнетание воз-духа в цилиндр (ДВС с наддувом), в цилиндре осуществляется так называемая продувка камеры сгорания. За период, в течение которого одновременно открыты и впускной и выпускной клапаны (т. 1–т. 6), нагнетаемый воздух удаляет остаточные газы, находящиеся в цилиндре. По окончании выталкивания продуктов сгорания начинается новый рабочий цикл.

II.   Нарисовать теоретическую индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля (рис1).

и изучить индикаторную диаграмму четырёхтактного дизеля без наддува.

 Каждая прямая и кривая линия диаграммы отображает определенный процесс, происходящий в цилиндре двигателя.

Линия, а"- а соответствует такту "впуск".

Линия, а - с соответствует процессу "сжатия".

Линии с - z" и z" - z  соответствуют процессу "сгорание".

Линия z - d соответствует процессу "расширение".

Линия d - r" соответствует процессу свободного выпуска.

Линия r"- r соответствует процессу принудительного выпуска.

Пунктирная горизонтальная линия Ро соответствует атмосферному давлению

III. Нарисовать круговую диаграмму четырехтактного ДВС выучить фазы газораспределения.

 Круговая диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя внутреннего сгорания отображает моменты открытия и закрытия впускных, выпускных клапанов и момент начала подачи топлива.

 Сектор 1 -  такт "впуск ;  сектор 2  -  такт "сжатие" ;  сектор 3  -  такт "расширение" (рабочий ход) ; 

сектор 4 -  такт "выпуск"

Задания выполнять письменно в лекционной тетради переснять или отсканировать переслать на почту schkitenkoff@yandex.ru.

Если, что непонятно пишите на почту schkitenkoff@yandex.ru.

С уважением Владимир Петрович.

Литература:

1.Г.И. Сенков Судовые энергетические установки их эксплуатация и ремонт Л «Судостроение» 2018

Электронные ресурсы.

1. https://www.sites.google.com/site/biremachiganak738/sudovye-dvigateli-vnutrennego-sgorania/krugovaa-i-teoreticeskaa-indikatornaa-diagrammy-dizela.

2. https://avtomoto-best.ru/4-taktnyj-dvigatel-princip-raboty.html