Автомобильные двигатели (АД) (стр. 6 )

3  Выполнить схему чередования тактов рабочего цикла двигателя.

4  Определить параметры двигателя: Vн, MеN, Nл, Nn, qN, qл , Ψ, Cсp, K.

К – коэффициент приспособляемости, представляющий собой отношение максимального крутящего момента к крутящему моменту при максимальной мощности

К = Ме max / MеN.

Контрольные вопросы:

1  Назначение и классификация ДВС. Привести примеры применения АД на транспорте.

2  Требования, предъявляемые к АД.

3  Механизмы и системы АД, их назначение.

4  Принцип работы бензиновых АД.

5  Основные параметры АД.

6  Тенденция развития двигателестроения.

Лабораторная работа № 2

Общее устройство и основные параметры дизельных АД

Содержание работы: изучение особенностей конструкции дизельных двигателей, их основных параметров и принципов работы. Составление отчета.

Отчет

1  Техническая характеристика двигателя

Показатель	Значение показателя
Модель Тип Система наддува Давление наддува Pк, МПа Число цилиндров i Расположение цилиндров Диаметр цилиндра D, мм Ход поршня S, мм Степень сжатия ε Номинальная мощность Ne max, кВт Номинальная частота вращения коленчатого вала nN, мин-1 Максимальный крутящий момент Ме max, H × м Удельный минимальный расход топлива ge min, г/(кВт-ч) Порядок работы цилиндров Масса двигателя сухая G, кг

2  Выполнить индикаторную диаграмму в координатах p – V.

3  Выполнить схему чередования тактов в V-образном шестицилиндровом четырехтактном дизельном двигателе.

4  Определить параметры двигателя: Vн, MеN, Nл, Nn, qN, qл , Ψ, Cсp, K. Сравнить параметры с аналогичными параметрами бензинового двигателя.

Контрольные вопросы:

1  Привести примеры применения дизельных двигателей на транспорте.

2  Принципы работы дизельных АД.

3  Принципы работы турбопоршневых двигателей.

4  Преимущества и недостатки дизельных АД.

5  Основные параметры дизельных АД.

Лабораторная работа № 3

Общее устройство и основные параметры АД, работающих на бинарном топливе

Содержание работы: изучение особенностей конструкции двигателей, работающих на бинарном топливе: газ-бензин; газ-дизельное топливо (би-топливные ДВС), их основных параметров и принципов работы. Составление отчета.

Общие сведения

Перевод автомобильного транспорта на газовое топливо имеет важное экономическое и экологическое значение. При этом высвобождаются ресурсы жидкого топлива, и снижается загрязнение воздушного бассейна. В России сосредоточено 40 % разведанных мировых запасов газа, что дает долгосрочную перспективу его использования на АД.

В качестве моторного топлива используется сжиженный нефтяной пропан-бутан (СНГ), а также компримированный или сжиженный природный газ-метан (КПГ и СПГ). В табл. 3 приводятся основные свойства моторных топлив.

Таблица 3

Параметр	КПГ	СНГ	Бензин	Дизельное топливо
Низшая теплота сгорания	31500–42000	45150–48300	43680	42000
Температура самовоспламенения нормальной горючей смеси в ºС	550–750	500–600	500–520	350–380
Октановое число	90–110	90–110	60–70	30–35
Пределы воспламеняемости в % газа по объему в смеси с воздухом	5,0–15	2–9	2,4–4,9	2,5–5

Сопоставление основных моторных свойств бензина и баллонных газов определяет полную возможность перехода обычного четырехтактного бензинового двигателя на питание газом без всяких переделок.

Поэтому в настоящее время в основном газобаллонное оборудование применяется для питания газом обычных четырехтактных бензиновых АД без конструктивных переделок.

В конструкции базовых бензиновых АД, работающих на газе, имеется газовая и бензиновая системы питания. Газовая система питания является основной и предназначена для нормальной работы. Бензиновая система питания является резервной. Она предназначена для пуска двигателя и служит для передвижения автомобиля с малой скоростью в экстренных случаях.

Дизельные двигатели, работающие на газе, включают традиционную топливную аппаратуру и газовую систему питания. Дизельные двигатели в этом случае работают по циклу Дизеля – ОТТО или газодизельному. Принцип работы заключается в следующем: в цилиндры дизельного двигателя всасывается и сжимается газо-воздушная смесь (как в бензиновых ДВС), а поджигается эта смесь небольшой дозой дизельного топлива за счет его самовоспламенения.

Запальная доза дизельного топлива впрыскивается типовым топливным насосом высокого давления в конце хода сжатия.

На режимах холостого хода газодизель работает только на дизельном топливе.

Применение газового моторного топлива имеет достоинства и недостатки.

К положительным факторам относятся следующие:

-  срок службы двигателей увеличивается на 50–70 %;

-  срок службы свечей зажигания – на 30–40 %;

-  расход смазочного масла снижается благодаря увеличению периодичности его замены в 2–3 раза;

-  на 30–75 % уменьшается количество токсичных компонентов в отработавших газов.

К недостаткам относятся:

-  мощность двигателя снижается на 18–20 %;

-  время разгона возрастает на 24–30 %;

-  снижается полезная нагрузка автомобиля на 14–20 % из-за большой массы газобаллонов;

-  запас хода снижается на 30–40 %;

-  на 7–8 % возрастает трудоемкость технического обслуживания и ремонта.

Отчет

1  Техническая характеристика двигателя

Показатель	Значение показателя
Модель Тип Число цилиндров i Расположение цилиндров

Окончание таблицы

Показатель	Значение показателя
Диаметр цилиндра D, мм Ход поршня S, мм Степень сжатия ε Номинальная мощность Ne max, кВт Номинальная частота вращения коленчатого вала nN, мин-1 Максимальный крутящий момент Ме max, H × м Удельный минимальный расход газового топлива ge min, м3/(кВт-ч) Порядок работы цилиндров Масса двигателя сухая G, кг

2  Выполнить структурную схему газобаллонной установки на базе бензинового двигателя грузового автомобиля.

3  Выполнить структурную схему газобаллонной установки на базе газодизеля грузового автомобиля.

4  Определить параметры двигателя: Vн, Nл, Nn, qN, qл.

Контрольные вопросы:

1  Объяснить различие между СНГ и КПГ.

2  Моторные свойства газового топлива. Как они согласуются с показателями работы би-топливных ДВС.

3  Принципы работы газобензиновых и газодизельных АД.

4  Преимущества и недостатки применения газового топлива.

Лабораторная работа № 4

Устройство блока цилиндров и коленчатых валов

Содержание работы: изучение устройства базовых частей корпуса АД

и элементов коленчатых валов. Составление отчета.

Общие сведения

Картер, цилиндры, головки цилиндров, детали крепления и уплотнения газовых и жидкостных стыков образуют корпус двигателя и относятся к неподвижным узлам кривошипно-шатунного механизма.

Картер является основной силовой частью корпуса, воспринимающей все виды нагрузок (силовые и тепловые).

Цилиндры по конструкции подразделяются на три основных группы:

-  цилиндры в виде отдельных деталей, которые крепятся к общему картеру (двигатели с воздушным охлаждением);

-  цилиндры в виде одной общей отливки – блока цилиндров, который крепится к картеру (двигатели с жидкостным охлаждением);

-  цилиндры, отлитые как блок совместно с верхней частью картера – блок-картер.

Блок-картеры находят наибольшее применение в рядных и V-образных АД с жидкостным охлаждением.

Блок-картеры имеют большую жесткость и прочность конструкции. Они допускают применения вставных гильз, однако несколько сложны в изготовлении и ремонте. Гильзы цилиндров могут быть «сухими» (не соприкасаются с охлаждающей жидкостью) или «мокрыми» (наружные необработанные поверхности гильз омываются охлаждающей жидкостью).

Цилиндры двигателей легковых автомобилей типа ВАЗ выполняются расточкой в теле блок-картера.

Цилиндры двигателей грузовых автомобилей (ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ и др.) выполняются в виде вставных «мокрых» гильз.

Блок-картер является остовом (базовой деталью) АД. К нему крепятся все неподвижные и подвижные детали и узлы механизмов и систем двигателя.

На рис. 4 показана конструкция блок-картера двигателя ЗИЛ-508.10.

Рис. 4. Блок-картер двигателя ЗИЛ-508.10: 1 – опоры коленчатого вала;

2 – опоры распределительного вала; 3 – цилиндры, 4 – поверхности сопряжения с головками; 5 – торцевые поверхности; 6 – поверхность прилегания масляного поддона; 7 – поверхность прилегания впускного трубопровода