Силовые агрегаты

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГОБУ ВПО

«ПГУАС»

Автомобильно-дорожный институт

 

 

 

Кафедра: «Эксплуатация автомобильного транспорта»

 

 

 

 

Дисциплина: «Силовые агрегаты».

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

Тема: «Силовые агрегаты».

 

 

 

 

            

 

 

 

 

 

 

 

                                   

                                                     Выполнил: студент гр.ЭТТМК-11

                                                                                            Овчарук А.В.

                                           

                                                       Проверил:____________________

                                                                                                  

 

 

 

Пенза 2014г.

 

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………3

1. Общее устройство автомобиля………………………………………………………4
2. Внешние характеристики двигателей……………………………………………….7
1. Внешние характеристики дизеля……………………………………………………7
2. Относительная внешняя характеристика карбюраторных двигателей…………..8
3. Частичные характеристики карбюраторного двигателя……………………………8
4. Частичные характеристики дизеля…………………………………………………..8
3. Двигатели………………………………………………………………………………8
1. Общее устройство двигателей внутреннего сгорания………………………………8
2. Классификация двигателей……………………………………………………………8
3. Механизмы и системы двигателя……………………………………………………..10
4. Основные определения………………………………………………………………..11
5. Рабочий процесс четырехтактного карбюраторного двигателя…………………….12
6. Рабочий процесс четырехтактного дизеля…………………………………………..14
7. Рабочий процесс двухтактного двигателя………………………………………….. 16
8. Кривошипно-шатунный механизм………………………………………………….. 18
1. Блок цилиндров, цилиндры, головка блока и картеры…………………………. 18
2. Поршни, поршневые кольца и пальца…………………………………………… 21
3. Шатуны…………………………………………………………………………….. 26
4. Коленчатый вал……………………………………………………………………. 29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Автомобиль как самоходный экипаж для безрельсовых дорог имеет огромное значение в жизни страны. Автомобильный транспорт в возрастающей степени переключает на себя многообразные перевозки с железнодорожного транспорта. Современному автомобилю предшествует длительный путь зарождения и развития. Идея самодвижущегося экипажа появилась не одно столетие тому назад и развитие этого устройства шло в направлении совершенствования его. Первоначальным этапом в зарождении современного автомобиля является разработка различных самоходных устройств, двигавшихся при помощи мускульной силы. Затем стали появляться тепловые двигатели (паровые, внутреннего сгорания), заменившие мускульную силу. Более подходящим оказался двигатель внутреннего сгорания, давший толчок для создания остальных частей автомобиля. Вместе с совершенствованием автомобиля развивалось и его производство. Строились автомобильные и агрегатные заводы. Развитие отечественной автомобильной техники подчинено решению задачи полного удовлетворения потребностей в различных автомобильных перевозках. Особенностью отечественного автомобилестроения является построение различных модификаций на базе основных моделей, что облегчает эксплуатацию и ремонт автомобилей.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Общее устройство автомобиля.      

    При всем разнообразии автомобилей и составляющих их элементов каждый автомобиль можно условно разделить на три основные части: двигатель, шасси, кузов с кабиной.

Двигатель преобразует тепловую энергию, выделяющуюся в процессе сгорания топлива, в механическую, затрачиваемую на передвижение автомобиля.

Шасси обеспечивает передачу мощности двигателя ведущим колесам, преобразовывает вращательное движение, получаемое от двигателя, в поступательное движение всего автомобиля, осуществляет взаимодействие с дорогой и обеспечивает управление автомобилем.

В кузове располагаются пассажиры или грузы.

В свою очередь основные части автомобиля также состоят из отдельных элементов.

На рис. 1 изображена упрощенная схема автомобиля в плане. Двигатель 1 представляет собой компактный агрегат по сравнению с шасси и кузовом, состоящий из цилиндров с кривошипно-шатунными механизмами, распределительных механизмов, систем питания, зажигания, охлаждения, смазки.

Шасси, являясь основой построения автомобиля, состоит из агрегатов, расположенных в различных местах автомобиля и разделяющихся на три группы: силовую передачу, ходовую часть и органы управления.

При помощи силовой передачи мощность двигателя подводится к ведущим колесам; она состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и полуосей.

Сцепление 6 предназначено для временного отсоединения коробки передач 7 от двигателя на момент переключения передач ( с последующим плавным соединением с двигателем). Коробка передач в основном служит для увеличения крутящего момента, получаемого от двигателя путем включения одной из комбинаций имеющихся в ней шестерен; при этом соответственно изменяется скорость движения•. Вместе с тем коробка передач служит и для осуществления заднего хода. Двигатель, сцепление и коробка передач выполняются в одном блоке, называемом силовым блоком.

Расположенное за коробкой передач карданное устройство (шарниры 8 и вал 10) служит для передачи усилия от коробки передач, закрепленной с двигателем на раме, к главной передаче 13, находящейся в заднем мосту, который может перемещаться относительно рамы при деформации упругого звена между мостом и рамой. Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач заднему мосту под переменным углом и при изменяющемся расстоянии между ними.

В главной передаче происходит дальнейшее после коробки передач увеличение крутящего момента и передача движения под прямым углом от карданного вала к приводным валам (полуосям) 12 колес. Вместе с главной передачей расположен дифференциал, позволяющий получать в случае необходимости (обычно на поворотах) разную скорость колес. Полуоси находятся в картере 14 ведущего (заднего) моста, и наружные концы их соединены в ведущими колесами 11.

Ходовая часть автомобиля состоит из элементов, непосредственно опирающихся на дорогу, задних и передних колес 5 с шинами, а также картера заднего моста, передней оси 2, подвески (на схеме — рессоры 3), обеспечивающей упругое соединение заднего моста и передней оси с рамой 9; рама является основой для соединения частей автомобиля в одно целое и относится к ходовой части. Упругая подвеска и шины позволяют смягчать толчки и удары, воспринимаемые колесами от неровностей дороги. К органам управления относятся тормозная и рулевая системы. Тормозная система состоит из тормозов 4, расположенных на колесах, и привода к ним; она служит для снижения скорости, остановки π удержания автомобиля на месте.

 

 

 

 

 

2. Внешние характеристики двигателей.

2.1. Внешние характеристики дизеля.

Учитывая, что все автомобильные и тракторные дизели имеют регуляторы (автомобильные, как правило, двухрежимные; тракторные — всережимные), рассмотрим внешнюю характеристику дизеля с регулятором.

Дизель в отличие от карбюраторного двигателя имеет несколько внешних характеристик (в зависимости от условий их снятия).

Внешняя характеристика 1 (рис. 1) дизеля называется нормальной  или эксплуатационной, если она снимается при постоянном положении рейки топливного насоса, доведенной до упора, который установлен по пределу дымления на номинальных числах оборотов. Под номинальными понимаются обороты, при которых начинает работать регулятор. Следует отметить, что упор рейки топливного насоса при эксплуатационной (заводской) регулировке топливной аппаратуры должен устанавливаться по пределу дымления на номинальных числах оборотов. Увеличение числа оборотов коленчатого вала сопровождается падением коэффициента наполнения, а подача топлива на цикл при неизменном положении рейки остается примерно постоянной или даже увеличивается, что ведет к уменьшению коэффициента избытка воздуха. Следовательно, если упор будет установлен по пределу дымления на малых числах оборотов, то при возрастании последних двигатель будет работать в диапазоне за пределом дымления.

Внешняя характеристика 2 дизеля называется предельной или оптимальной, если все точки ее сняты при работе двигателя на пределы дымления.

Рис. 1 Внешняя характеристика дизеля:

1 — нормальная, 2 — предельная, 3 — максимальная.

Нормальная и предельная внешние характеристики сходятся на номинальных числах оборотов, так как в этой точке коэффициент избытка воздуха для обеих характеристик одинаков.

Внешняя характеристика 3 дизеля называется максимальной или абсолютной, если все точки ее соответствуют наибольшему среднему эффективному давлению.

Необходимо отметить, что если абсолютная и предельная внешние характеристики являются для каждого дизеля вполне определенными кривыми, то нормальная характеристика зависит от номинальных чисел оборотов. Чем больше число оборотов, при которых вступает в действие регулятор, тем ниже пойдет эта характеристика.

 

 

 

 

 

 

2.2. Относительная внешняя характеристика карбюраторных двигателей.

 

Установлено (проф. И. М. Лениным), что при построении кривых зависимости эффективной мощности от числа оборотов при полностью открытом дросселе для различных карбюраторных двигателей в относительных координатах (мощность двигателя и число оборотов откладываются в процентах от максимальных значений) эти кривые совпадают. Для данных двигателей справедливы следующие соотношения:

Это дает возможность построить внешнюю характеристику двигателя без проведения его испытаний, если известна максимальная мощность двигателя и число оборотов, при которых она достигается.

 

2.3. Частичные характеристики карбюраторного двигателя.

 

(рис. 2) . Каждая частичная характеристика (I, II, III) соответствует определенному открытию дроссельной заслонки, вследствие чего для каждого двигателя этих характеристик может быть любое количество, в то время как внешняя характеристика бывает только одна.

Рис.2 Частичные характеристики карбюраторного двигателя.

По мере прикрытия дроссельной заслонки максимальные значения эффективной мощности двигателя сдвигаются в сторону меньших оборотов, что объясняется:

а) уменьшением проходных сечений во впускной системе;

б) увеличением относительной величины механических потерь вследствие уменьшения индикаторной мощности двигателя при неизменных затратах мощности на преодоление трения;

в) увеличением насосных потерь в двигателе.

Снижение эффективной мощности при дросселировании вызывается в основном уменьшением весового наполнения двигателя. Кроме того, снижению мощности способствуют также следующие причины, вызывающие и ухудшение экономических показателей двигателя при дросселировании:

1. Уменьшается  скорость сгорания вследствие  увеличения коэффициента остаточных  газов (абсолютное количество остаточных  газов в цилиндре в конце  процесса выпуска по мере прикрытия  дросселя остается примерно постоянным — газы занимают объем камеры сгорания, а весовое наполнение падает).

2. Увеличивается  относительная величина теплоотдачи  через стенки цилиндра. Время  соприкосновения газов по мере  дросселирования остается постоянным; интенсивность вихреобразования, зависящая в основном от числа оборотов, также почти не изменяется; поэтому абсолютное количество тепла, отдаваемое через стенки цилиндра, остается при этом практически неизменным. Однако количество тепла, выделяемое при сгорании, ввиду уменьшения наполнения (на прикрытых дросселях) падает, что ведет к росту относительной величины теплоотдачи.

3 Увеличиваются  насосные потери двигателя.

4.Возрастает  относительная величина механических  потерь в двигателе.

 

2.4. Частичные характеристики дизеля.

 

Они снимаются при постоянном проходном сечении впускной системы двигателя и переменном положении рейки топливного насоса. Следовательно, переход от одной частичной характеристики дизеля к другой сопровождается изменением коэффициента избытка воздуха при постоянном коэффициенте наполнения и неизменных насосных потерях; происходит также изменение относительной величины механических потерь. Поэтому установка рейки насоса в последовательные положения, соответствующие уменьшающимся подачам топлива, смещает кривые эффективной мощности почти параллельно самим себе, существенно не влияя на их уклоны и не изменяя их характер. При работе на частичных характеристиках экономические показатели дизеля, так же как и экономические показатели карбюраторного двигателя, ухудшаются. Это в основном объясняется уменьшением механического к.п.д. при уменьшении индикаторной мощности. 

 

3. ДВИГАТЕЛИ..

 

3.1. Общее устройство двигателей внутреннего сгорания.

                             3.2. Классификация двигателей.

 

 

Тракторные и автомобильные двигатели внутреннего сгорания классифицируются по следующим признакам:    

По способу смесеобразования — на двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием. К двигателям с внешним смесеобразованием относятся карбюраторные и газовые двигатели, а  к двигателям с внутренним смесеобразованием — дизели и калоризаторные двигатели.     

По    способу   воспламенения   рабочей   смеси — электрической искрой, запальным шаром и без постороннего источника воспламенения(дизели). Воспламенение рабочей смеси в  карбюраторных и газовых двигателях, имеющих низкие степени сжатия, осуществляется электрической искрой; в калоризаторных двигателях — запальным шаром; в дизелях из-за больших степеней сжатия и высокой температуры сжатого воздуха топливо, подаваемое в их цилиндры с помощью насоса и форсунки, воспламеняется от горячего воздуха без постороннего источника зажигания.