Дизельные двигатели - Контрольная работа

Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия , Аугсбург , 1906 . В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива - прежде всего изза высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; а также большие проблемы с подачей пыли в цилиндры. Хотя Дизель и был первым, который запатентовал такой двигатель с воспламенением от сжатия, инженер по имени Экройд Стюарт высказывал ранее похожие идеи. Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался (в конце такта сжатия) в емкость, в которую впрыскивалось топливо. Может, это и было причиной того, что используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», т. к. теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей с воспламенением от сжатия.Основное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в способе подачи топливо-воздушной смеси в цилиндр и способе ее воспламенения. В бензиновом двигателе топливо смешивается с всасываемым воздухом до попадания в цилиндр, получаемая смесь поджигается в необходимый момент свечой зажигания . В дизельном двигателе воздух подается в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается.При первом такте (такт впуска, поршень идет вниз) свежая порция воздуха втягивается в цилиндр через открытый впускной клапан. При втором такте (такт сжатия, поршень идет вверх) впускной и выпускной клапаны закрыты, и воздух сжимается в объеме примерно в 17 раз (от 14:1 до 24:1), т. е. объем становится меньше в 17 раз по сравнению с общим объемом цилиндра, и воздух становится очень горячим. Непосредственно перед началом третьего такта (такт рабочего хода, поршень идет вниз) топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылитель форсунки. Выпускной клапан открывается, когда начинается четвертый такт (такт выпуска, поршень идет вверх), и выхлопные газы проходят через выпускной клапан. В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей: Дизель с неразделенной камерой («дизель с непосредственным впрыском»): камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство.Двигатели могут быть тронковыми (когда шатун непосредственно присоединяется к поршню) и крейцкопфными (когда верхняя часть шатуна присоединяется к крейцкопфу - специальной скользящей конструкции, которая соединяется с поршнем штоком.Дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 36%. Исключение электрической системы зажигания является очевидным преимуществом для всех типов двигателей , на лодках или на строительной технике увеличивается надежность , а также меньше уровень токсичных выбросов в выхлопных газах , что даже более важно. Дизельный двигатель также выдает высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «гибким» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов , так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более легким эффективное использование мощности двигателя . Явными недостатками дизельных двигателей является необходимость использования стартера большой мощности, перемерзание дизельного топлива при низких температурах, сложность в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью.Двигатели внутреннего сгорания при работе могут иметь различные частоты вращения в диапазоне, нижний предел которого определяется устойчивой работой двигателя, а верхний - качественным протеканием процесса газообмена, условиями охлаждения деталей, повышением инерционных нагрузок, снижением механического Характеристикой двигателя называют выраженную графически зависимость основных показателей его работы (мощности, крутящего момента, расхода топлива) от частоты вращения, нагрузки и других параметров двигателя (рис. Например, скоростная характеристика представляет собой зависимость основных показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала при постоянном положении дроссельной заслонки и рейки топливного насоса. По внешней скоростной характеристике определяют наибольшие значения мощности и крутящего момента Ме, которые могут развить данный двигатель при различных частотах вращения. Различают следующие характерные частоты вращения коленчатого вала двигателя: ?min - минимальная частота вращения, при которой двигатель работает устойчиво с полной нагрузкой (в случае работы на холостом ходу минимальная частота вращения уменьшается);Двигатель Применяемость Ном. мощн.,КВТ (л.с.) Ч. вр вала, мин-1 Число цил. Порядок работы цилиндров Литраж,л Часовой расход топлива,л Масса дв.Количество свежего заряда: где - коэффициент избытка воздуха, принимаем =1,6; Давление на впус