Безразмерные характеристики цикла ДВС. Средняя скорость, поршня как мера
быстроходности двигателя.
 Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; |
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину. |
Рис. 4.1 Устройство поршневых ДВС:
1 – рабочий цилиндр; 2 – рубашка цилиндра; 3 – впускной клапан; 4 – выпускной клапан; 5 –крышка цилиндра; 6 – поршень; 7 – шатун; 8 – картер; 9 - кривошип коленчатого вала.
|
Поршневые ДВС нашли распространение в качестве источников энергии на автомобильном, железнодорожном и морском транспорте, в сельскохозяйственном и строительном производствах (тракторы, бульдозеры), в системах аварийного энергообеспечения специальных объектов (больницы, линии связи и т. п.).
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; |
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину. |
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; |
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину. |
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; |
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину. |
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; |
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину. |
| Рис. 3.9 Схема камеры сгорания:
|
| 1 – теплоизолированный корпус; 2 – воздух из компрессора; |
| 3 – направляющий аппарат первичного воздуха; 4 – подвод топлива; 5 – горелка; 6 – пламенная труба; 7 – отверстия для вторичного воздуха; 8 – вторичный воздух; 9 – зона разбавления продуктов сгорания; 10 – зона с максимальной температурой; 11 – дымовые газы в турбину. |
Поршневые ДВС принято классифицировать по различным общим признакам.
1. По способу смесеобразования, зажигания и подвода тепла двигатели делят на карбюраторные и дизельные;
2. По организации рабочего процесса на - четырехтактные и двухтактные. В последних рабочий процесс совершается не за 4, а за 2 хода поршня. В свою очередь двухтактные подразделяются на машины с прямоточной клапанно-щелевой продувкой, с кривошипно-камерной продувкой, с прямоточной продувкой и противоположно движущимися поршнями и др.;
3. По назначению - на стационарные, судовые, тепловозные, автомобильные, автотракторные и др.;
4. По числу оборотов – на малооборотные (до 200 об/мин) и высокооборотные;
5. По средней скорости поршня 
- на тихоходные и быстроходные (
);
6. По давлению воздуха в начале сжатия - на обычные и с наддувом при помощи приводных воздуходувок;
7. По использованию тепла выхлопных газов – на обычные (без использования), с турбонаддувом и комбинированные.
8. По числу и расположению цилиндров двигатели бывают: одно, двух и многоцилиндровые, рядные, V - образные Х - образные.
На рис. 4.1 приведена схема, иллюстрирующая основы устройства двигателя. Как известно, сжигание топлива в ДВС осуществляется непосредственно в рабочем теле. В поршневых ДВС такое сжигание проводится в рабочем цилиндре 1 с движущимся в нем поршнем 6. Образующиеся в результате сгорания дымовые газы толкают поршень, заставляя его совершать полезную работу. Поступательное движение поршня с помощью шатуна 7 и коленчатого вала 9 преобразуется во вращательное, более удобное для использования. Коленчатый вал располагается в картере 8, а цилиндры двигателя – в другой корпусной детали, называемой блоком (или рубашкой) цилиндров 2. В крышке цилиндра 5 находятся впускной 3 и выпускной 4 клапаны с принудительным кулачковым приводом от специального распределительного вала, кинематически связанного с коленчатым валом машины.
Чтобы двигатель работал непрерывно, необходимо периодически удалять из цилиндра продукты сгорания и заполнять его новыми порциями топлива и окислителя (воздуха), что и осуществляется благодаря перемещениям поршня и работе клапанов.
Для описания и расчетов цикла используют следующие безразмерные характеристики:
степень сжатия
;
степень повышения давления
;
степень предварительного расширения
.
Известно, что площадь цикла на p – V диаграмме определяет индикаторную (без учета внешних потерь энергии) работу Li за цикл:
,
где L расш –работа продуктов сгорания в процессах расширения; L сж –работа на сжатие рабочего тела в процессах сжатия.
Влияние внутренних потерь принято учитывать величиной внутреннего или индикаторного КПД
.
Эффективной мощностью называют ту мощность, которую двигатель может отдать потребителю.
N e= Ni – N мех.
Удельный эффективный расход топлива 
.