Задание 3 Определение момента открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов

Результаты замеров заносятся в таблицу:

При определении моментов открытия и закрытия клапанов необходимо иметь в виду, что при повороте коленчатого вала на 1 градус точка на ободе маховика проходит путь равный . По данным таблицы составляются круговые диаграммы по цилиндрам.

Отклонения в моментах открытия и закрытия клапанов от паспортных данных должны быть в пределах 3 градусов.

Двухтактный двигатель. Результатом работы должна явиться круговая диаграмма, снятая с двухтактных двигателей, имеющих прямоточную и поперечно-щелевую продувку. На круговой диаграмме должны быть отмечены моменты открытия и закрытия выпускных и продувочных окон.

Общие рекомендации для проведения работы следующие:

· Изучить разбивку обода маховика на градусы. Если на маховике нет меток НМТ и ВМТ, то определить их положение.

· Ознакомиться с возможностью доступа к продувочным и выпускным окнам. Особенно важно видеть верхние кромки окон.

· Установить возможность просвечивания цилиндра сверху с помощью низковольтной переносной лампы. Момент начала открытия окон значительно точнее определяется по выявлению в окне полоски света.

· Включить валоповоротку и вращать двигатель. Поставить наблюдателей к окнам.

· Когда наблюдатели заметят моменты открытия и закрытия окон поршнем, остановить вращение и отметить на ободе маховика положение мотыля, контролируемого цилиндра относительно НМТ (помнить, что при поперечно-щелевой продувке сначала будут открыты выпускные окна).

Приведенные выше рекомендации справедливы и при снятии диаграммы с дизеля с прямоточной продувкой. Некоторые особенности состоят в следующем:

1. При прямоточно-клапанной продувке сначала должно быть отмечено открытие выпускного клапана. Открытие продувочных окон наблюдается так, как указано выше.

2. При прямоточно-щелевой продувке следует помнить, что поршень, открывающий выпускные окна, достигает кромок раньше, чем другой откроет продувочные. Это достигается тем, что мотыли, управляющие движением поршней, не имеют общей оси симметрии. Поэтому для таких машин при снятии с диаграмм важно определение направления вращения. В равной степени это относится к дизелям с двумя коленчатыми валами.

3. Построить диаграмму по образцу и сравнить ее с диаграммой, помещенной в формуле.

Содержание отчета: тема и цель лабораторной работы, материальное обеспечение, отчет о проделанной работе.

Заключительный контроль:

1. Что называется порядком работы цилиндров двигателя?

2. Как определить порядок работы цилиндров в 4-х тактном (2-х тактном) двигателе?

3. Чем определяется периодичность повторения всех моментов рабочего цикла?

4. Что такое перекрытие клапанов?

5. Что означает фаза открытия впускного клапана?

6. Что означает фаза открытия выпускного клапана?

7. Сущность построения круговой диаграммы.

8. Можно ли по виду круговой диаграммы судить о быстроходности дизеля, если его обороты неизвестны?

9. Почему выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ?

10. Почему впускной клапан открывается раньше прихода поршня в ВМТ?

11. Какой тип продувки может быть применим в быстроходных ДВС?

12. Какое важное для осуществления регулировки преимущество заложено в конструкции прямоточно-клапанной продувки?

Литература

1. Захаров Г.В.Техническая эксплуатация судовых энергетических установок- изд.3 исп. и допол.- М.Трас Лит.2013.-320с.

Лабораторная работа № 20.

Тема: Изучение конструктивных особенностей газотурбонагнеталей

.

Цель: изучение влияния наддува на работу 4-х тактного дизеля.

Материальное обеспечение:

1. Двигатели, установленные в лаборатории ДВС.

2. Детали, узлы систем наддува.

3. Заводские чертежи и описания.

4. Приборы для определения давления наддува.

Вводный контроль:

1. Результат увеличения мощности двигателя.

2. Два вида газотурбинного наддува.

3. Импульсивный наддув.

Краткая теория

В 4-х тактных двигателях температура выпускаемых газов достигает 500ºС. Поэтому выпускные газы обладают достаточной энергией, чтобы обеспечить привод газотурбо-нагнетателя требуемой производительности с необходимым давлением продувочного воздуха.

Наличие же двух насосных ходов поршня, с помощью которых двигатель может сам (без турбонагнетателя) засасывать воздух и вытеснять отработавшие газы, обеспечивает надежный пуск 4-х тактного двигателя. Следовательно, в 4-х тактных двигателях применение чистого газотурбинного наддува не затруднительно.

Порядок выполнения работы:

Принципиальная схема газотурбинного наддува на рис.63,а. Отработавшие в двигателе газы 9 по выпускному трубопроводу 10 направляются в газовую турбину 1 и ее приводят во вращение. Затем по патрубку 2 они отводятся в выхлопную трубу. На одной оси с турбиной установлен центробежный воздушный нагнетатель 4.

Рис.63.Схемы газотурбинного наддува двигателей: а –принципиальная схема, б – с турбиной постоянного давления, в – с импульсной турбиной

Воздух, засасываемый из окружающей среды через приемный патрубок 3, поступает в нагнетатель, где он сжимается. При сжатии повышается не только давление, но и температура воздуха, поэтому сначала он направляется в воздухоохладитель 5 и лишь затем в ресивер 6. благодаря охлаждению повышается плотность, и это способствует увеличению весового заряда воздуха. Сжатый охлажденный воздух 7 направляется в цилиндр через впускной клапан 8. Газотурбинный наддув получил широкое распространение.

При газотурбинном наддуве применяют два способа использования энергии выпускных газов.

При первом способе (рис.63,б) отработавшие газы из всех цилиндров 1 направляются в общий коллектор 2 большой вместительности. При таких условиях в коллекторе перед турбиной устанавливается примерно постоянное давление, близкое к давлению в конце выпуска. В период свободного выпуска отработавшего газа, перетекая в коллектор, расширяются, скорость их увеличивается. В коллекторе поток газов тормозится, его кинетическая энергия превращается снова в тепло, которое почти не используется в турбине. Такие турбины называют турбинами постоянного давления.

При втором способе (63,в) выпускной коллектор разделяют на несколько отдельных трубопроводов 3 небольшого объема, которые подводят отработавшие газы к турбине. При таких условиях давление в каждом трубопроводе и перед турбиной не выравнивается, а изменяется соответственно давлению выпуска. Турбина, работая на газах переменного давления, частично использует энергию расширения газов в период свободного выпуска. В связи с тем, что такие турбины используют энергию волн-импульсов давления газов, они называется импульсными.

Современные 4-х тактные двигатели имеют импульсный наддув. Обслуживается двигатель одним газотурбонагнетателем.

Среднее эффективное давление (Ре) у двигателей с наддувом серийной постройки составляет 0,7-1 МПа, при давлении наддува (Ре) 0,13-0,17 МПа, у форсированных 4-хтактных двигателей Рк может достигать 1,5-1,6 МПа.