Сообщение двигатель внутреннего сгорания кратко: Двигатель внутреннего сгорания — урок. Физика, 8 класс.

История двигателя внутреннего сгорания

Перейти к контенту

Главная » Темы » Автомобилестроение

Рубрика: Автомобилестроение

Двигатель – одно из основных составляющих автомобиля. Без изобретения двигателя автомобилестроение, скорее всего, остановилось в развитии сразу же после изобретения колеса.  Рывок в истории создания автомобилей, произошел благодаря изобретению двигателя внутреннего сгорания. Это устройство стало реальной движущей силой, дающей скорость.Попытки создать устройство, подобное двигателю внутреннего сгорания, начались с 18 века. Созданием устройства, которое могло бы преобразовывать энергию топлива в механическую, занимались многие изобретатели.

Первыми в этой области были братья Ньепс из Франции. Они придумали прибор, который сами назвали «пирэолофор».  В качестве топлива для данного двигателя должна была использоваться угольная пыль. Однако, данное изобретение так и не получило научного признания, и существовала, по сути, только в чертежах.

Первым успешным двигателем, который начал продаваться, был двигатель внутреннего сгорания бельгийского инженера Ж.Ж. Этьена Ленуара. Год рождения этого изобретения  – 1858. Это был двухтактовый электрический двигатель с карбюратором и искровым зажиганием. Топливом для устройства служил каменноугольный газ. Однако изобретатель не учел потребность в смазке и охлаждении своего двигателя, поэтому он работал очень недолго. В 1863 году Ленуар переделал свой двигатель  – добавил недостающие системы и в качестве топлива ввел в использование керосин.

Ж.Ж.Этьен Ленуар

Устройство было крайне несовершенным  – сильно нагревался, неэффективно использовал смазку и топливо. Однако с помощью него ездили трехколесные автомобили, которые так же были далеки от совершенства.В 1864 году был изобретен одноцилиндровый карбюраторный двигатель, работающий от сгорания нефтепродуктов. Автором изобретения стал Зигфрид Маркус, он же представил общественности транспортное средство, развивающее скорость 10 миль в час.

В 1873 году еще один инженер  – Джордж Брайтон – смог сконструировать 2-х цилиндровый двигатель. Изначально он работал на керосине, а позже на бензине. Недостатком этого двигателя была излишняя массивность.

В 1876 году произошел рывок в индустрии создания двигателей внутреннего сгорания. Николас Отто впервые создал технически сложное устройство, которое эффективно преобразовывало энергию топлива в механическую энергию.

Николас Отто

В 1883 году француз Эдуард Деламар разрабатывает чертеж двигателя, топливом для которого служит газ. Однако его изобретение существовало только на бумаге.1185 году в истории автомобилестроения появляется громкое имя – Готтлиб Даймлер. Он смог не только изобрести, но и запустить в производство прототип современного газового двигателя – с вертикально расположенными цилиндрами и карбюратором.  Это был первый компактный двигатель, который к тому же способствовал развитию приличной скорости перемещения.

Параллельно с Даймлером над созданием двигателей и автомобилей работал Карл Бенц.

В 1903 году предприятия Даймлера и Бенца объединились, дав начало  полноценному предприятию автомобилестроения. Так началась новая эра, послужившая дальнейшему совершенствованию двигателя внутреннего сгорания.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Поиск:

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ — Принцип работы и устройство

Двигатели внутреннего сгорания

Принципы работы и классификация

Двигатель внутреннего сгорания — это наиболее распространенный источник энергии для транспортных средств. Этот двигатель вырабатывает мощность за счет преобразования химической энергии топлива в теплоту, которая затем преобразуется в механическую работу.

Преобразование химической энергии в теплоту осуществляется при сгорании топлива, а последующий переход теплоты в механическую работу осуществляется за счет внутренней энергии рабочего тела, которое, расширяясь, выполняет работу.

В качестве рабочих тел в двигателе внутреннего сгорания используются газы, давление которых возрастает за счет сжатия.

Таблица 1. Классификация двигателей внутреннего сгорания

Топлива — а это в основном смеси углеводородов — требуют для своего сгорания присутствие кислорода; нужное количество кислорода поступает вместе со входящим воздухом.

Если сгорание топлива происходит внутри цилиндра двигателя, этот процесс называется внутренним сгоранием. Здесь продукты сгорания сами используются в качестве рабочего тела.

Если же процесс сгорания происходит вне цилиндра, то он называется внешним сгоранием.

Постоянное получение механической работы возможно циклически (поршневой двигатель ) или непрерывно (газотурбинный двигатель), рабочий процесс при этом состоит из сжатия рабочего тела, подвода к нему теплоты, совершения работы за счет его расширения и возврата в исходное состояние.

Если рабочее тело изменяется при получении им теплоты, например, когда часть его выполняет роль окислителя, то восстановление первоначального состояния рабочего тела возможно только путем его замены.

Подобный процесс называется незамкнутым циклом и характеризуется циклическим газообменом (выпуском продуктов сгорания и впуском свежего заряда). Внутреннее сгорание всегда требует применения незамкнутого цикла.

При реализации процесса внешнего сгорания рабочее тело остается химически неизменным и может поэтому возвращаться в свое исходное состояние путем выполнения требуемых операций (охлаждение, конденсация). Это позволяет использовать замкнутый цикл работы.

Кроме основных характеристик процесса (незамкнутый/замкнутый циклы) и типов сгорания (циклический/непрерывный) процессы сгорания в двигателе внутреннего сгорания классифицируются по способам приготовления рабочей смеси и применяемым методам ее воспламенения.

При внешнем смесеобразовании рабочая смесь приготавливается вне камеры сгорания. При этом в камере сгорания вначале присутствует, главным образом, гомогенная топливовоздушная смесь, и поэтому этот процесс можно отнести к процессу образования гомогенной смеси.

При внутреннем смесеобразовании топливо вводится непосредственно в камеру сгорания. Чем позже происходит сгорание, тем большей гетерогенностью на момент начала сгорания будет обладать топливовоздушная смесь, поэтому внутреннее смесеобразование часто называется процессом образования гетерогенной смеси.

Принудительное воспламенение осуществляется электрической искрой от свечи зажигания. При самовоспламенении рабочая смесь загорается из-за нагрева вследствие ее сжатия. Также самовоспламенение может происходить при впрыскивании топлива в такую высокотемпературную воздушную среду, которая вызывает его испарение и воспламенение.

Мой блог находят по следующим фразам

• какие документы нужны для автомобиля
• на каком уровне вешается знак ,, высота 4,5м,,
• коап 1233
• диагностическая карта для Дпс 2015
• образец искового заявления в арбитражный суд Иркутской области 2015 года
• как из солярки сделать бензин

Двигатели внутреннего сгорания

You are here: Home / Industrial Applications / Двигатели внутреннего сгорания

Gulf Coast Green Energy (GCGE) – первая компания, вырабатывающая электроэнергию с помощью двигателя внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) больше не нуждаются в капитальных затратах на радиатор, поскольку генератор Power+ ^TM охлаждает двигатель, используя тепло для выработки электроэнергии на месте. Другими словами, Power+ Generator ^TM  становится радиатором… с окупаемостью. Для Cat 3516 это может снизить CapX на целых 75 000 долларов. Возможности улавливания отработанного тепла таких двигателей ошеломляют и предоставляют возможности как для повышения эффективности производства, так и для экономии затрат для самых разных проектов двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Ниже приведен список возможных различных сценариев ICE, в которых может быть установлено оборудование для утилизации тепла в качестве экономически эффективного решения для производства дешевой электроэнергии:

• газификаторы
• биомасса
• Полигон Метан
• газовые компрессоры
• насосные генераторные установки
• комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ)

Мы объединились с компанией по производству компрессоров природного газа в Южном Техасе, чтобы компенсировать энергию, используемую для нагнетательной скважины на месторождении газовых скважин.

Мы используем отработанное тепло, доступное в охлаждающей воде рубашки двигателя, которая охлаждает двигатель. Мы фактически охлаждаем двигатель достаточно, чтобы обойти радиатор. Это реальное преимущество в летнее время для многих газокомпрессорных компаний в США, которым трудно охлаждать свои двигатели летом. Наша техническая команда впервые применила метод улавливания охлаждающей воды двигателя. Мы также производим энергию из выхлопных газов, которые просто уходят в атмосферу.

В настоящее время в Техасе и с армией США в Оклахоме разрабатываются дополнительные проекты по выработке электроэнергии из метана. Мы будем топить котел в обоих местах газом метаном, а горячая вода будет использоваться для выработки электроэнергии с помощью нашего генератора-утилизатора. Мы являемся отраслевыми партнерами программы EPA по распространению метана на свалках вместе со многими частными и муниципальными владельцами свалок. Так же, как и в случае с газовым компрессорным двигателем, мы вырабатываем электроэнергию на полигонных генераторных установках из охлаждающей воды рубашки охлаждения и выхлопных газов.

 

Вот как генератор Power+ ^TM  превращается в радиатор…. с окупаемостью:

• Отключение двигателя от системы охлаждения увеличивает чистую мощность вала двигателя на 5,4%
• Добавить генератор Power+ ^TM  Выходная мощность от выхлопа + JW + газовое охлаждение = чистый прирост л.с. – 9,0 + 7,7% = 16,7%

Генератор Power+ ^TM Охлаждение Эффект обеспечивает дополнительную мощность двигателя за счет:

• Снижение нагрузки на охлаждение водяного контура рубашки охлаждения (JW) на 70–100 %, что также снижает температуру низкотемпературного радиатора промежуточного охладителя, увеличивая плотность наддувочного воздуха и эффективную мощность двигателя.
Эффект охлаждения
• ORC на JW и снижение температуры промежуточного охладителя могут значительно уменьшить снижение мощности двигателя в условиях высокой температуры окружающей среды.

Номенклатура двигателей внутреннего сгорания, рабочие параметры и номинальная мощность

Знать
обо всех рабочих параметрах двигателя, таких как IHP, BHP Volumetric Efficiency
, а также о MCR, заднем выходе и т. д. Это основные термины, которые вам нужно знать
, когда вы изучаете двигатель внутреннего сгорания.

Номенклатура двигателей внутреннего сгорания

Цилиндр
Отверстие (d) – Номинальный внутренний диаметр
рабочего цилиндра называется отверстием цилиндра. Он
обозначается буквой «d» и обычно выражается в миллиметрах.

Поршень

Площадь (A) – Площадь
круга диаметром, равным отверстию цилиндра, называется площадью поршня. это
обозначается буквой «А» и выражается в см2.

Ход
(L) – Номинальное
расстояние, на которое перемещается поршень между последовательными реверсами его
направления движения, называется ходом. Он обозначается буквой «L», а
обычно выражается в миллиметрах.

Отношение хода
к диаметру цилиндра (L/d) –
Это отношение является важным параметром при классификации размера двигателя.

Если
d < L, двигатель называется недоквадратным

Если
d = L, он называется квадратным двигателем

Если
d  > L, он называется сверхквадратичным двигателем.

Мертвый
Центр – Положение рабочего поршня
и движущихся частей, которые связаны с ним, поэтому, когда движение поршня

меняется на противоположное на любом конце хода, называется мертвым центром
. В двигателе две мертвые точки. Это верхняя мертвая точка и
нижняя мертвая точка.

Верх
Мертвая точка (ВМТ) — Это
мертвая точка, когда поршень находится дальше всего от коленчатого вала. Это
обозначается как ВМТ для вертикальных двигателей и внутренней мертвой точки (ВМТ) для горизонтальных двигателей
.

Нижняя
Мертвая точка (НМТ) – Это
мертвая точка, когда поршень находится ближе всего к коленчатому валу. Он обозначается как BDC
для вертикальных двигателей и внешней мертвой точки (ODC) для горизонтальных двигателей.

Рабочий объем
или Рабочий объем (Vs) –
Номинальный объем, охватываемый рабочим поршнем при движении из мертвого положения
центр к другому называется объемом смещения.

Он обозначается Vs и выражается
в кубических сантиметрах (см3). Vs = A x L

Кубический объем
или рабочий объем двигателя
– Рабочий объем цилиндра, умноженный на число цилиндров в двигателе
, дает кубический объем или рабочий объем двигателя.

Зазор
Объем (Vc) – Номинальный объем
камеры сгорания над поршнем, когда он находится в верхней мертвой точке
, называется объемом зазора. Он обозначается Vc и выражается в кубических
сантиметров (см).

Прочитайте эту интересную статью: Проблема в двигателе, во время работы и как ее решить

Компрессия
Коэффициент (r) – это отношение общего объема цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке
, к объему зазора. Он обозначается буквой ‘r’ (общий объем цилиндра
= рабочий объем + объем зазора)          Следовательно,   r = Vc + Vs
/ Vc = 1 + Vs  / Vc

По мере увеличения степени сжатия
термический КПД увеличивается, но также ведет
более высокое пиковое давление и температура. Верхний предел степени сжатия равен
, поэтому определяется прочностью цилиндра, подшипника и других деталей, напряжения которых
определяются пиковыми значениями механической и тепловой нагрузки. В больших судовых двигателях
используется степень сжатия 12–14, тогда как в среднеоборотных двигателях используется степень сжатия
, равная 16. Дизельный двигатель спасательной шлюпки, для которого требуется хорошая пусковая способность
даже в холодном климате, имеет степень сжатия 20.

Двигатель внутреннего сгорания 

Рабочие параметры

Указанный
Тепловой КПД –
Указанный тепловой КПД представляет собой отношение энергии в указанной мощности (т. Индикаторная мощность измеряется путем снятия индикаторной диаграммы
с цилиндра двигателя.

Тормоз
Тепловой КПД –
Термический КПД тормоза – это отношение энергии в тормозной мощности (т.е.
выходной мощности, доступной на ведущем валу двигателя) к входной энергии топлива в
соответствующих единиц. Тормозную мощность можно измерить с помощью гидравлического динамометра.

Механический
Эффективность – Механический
КПД определяется как отношение мощности торможения (выдаваемой мощности) к указанной
мощности (мощности, подаваемой на поршень).

Объемный
КПД – Объемный
КПД представляет собой отношение объема воздуха, всасываемого в цилиндр (при нормальных
температуре и давлении) к рабочему объему. Это один из важных
параметры, которые определяют производительность четырехтактных двигателей. Четырехтактные двигатели
имеют четкий ход всасывания, поэтому объемный КПД
указывает на способность двигателя дышать. Следует отметить, что наличие воздуха
и его использование определяет выходную мощность двигателя
. В безнаддувном четырехтактном двигателе объемный КПД
составляет от 85% до 90%.

Среднее
Эффективное давление – It
— это теоретическое постоянное давление, которое, как можно предположить, действует на поршень
во время его рабочего хода. Оно равно среднему давлению внутри цилиндра
двигателя внутреннего сгорания на основе расчетной или измеренной выходной мощности.

ip
= pimLANK / 60 x 1000, затем

         pim = 60000 x ip / LAnK    где

          ip = указанная мощность (кВт)

       pim = указанное среднее эффективное давление
( Н/м2)

       L = длина ход (м)

       A
= площадь поршня (м2)

        N = скорость в об/мин

        n = количество рабочих ходов двигатель и N
для двухтактного двигателя

        K = количество цилиндров

Еще один способ
указать указанное среднее эффективное давление pim — это индикаторная диаграмма двигателя
(диаграмма p–V). В этом случае pim = площадь индикаторной диаграммы /
длина индикаторной диаграммы.

Среднее значение
Скорость поршня (sp) — It
является важным параметром двигателя и определяется как   sp  =
2LN, где    L = ход поршня, а N = об/мин.
Часто это более подходящий параметр, чем частота вращения коленчатого вала, для
, коррелирующий поведение двигателя в зависимости от скорости.

Приведенное выше выражение
, которое является частью уравнения мощности
, предполагает, что мощность
можно просто увеличить, увеличив m.p.s. Однако это можно сделать только при
ограничениях, накладываемых следующими факторами:

1) Увеличение
в метре в секунду увеличивает механические нагрузки на подшипники, болты подшипников и другие движущиеся части
. Это также увеличивает силы инерции и пиковые моменты поворота.

2) Увеличение
м.д.с также снижает срок службы возвратно-поступательных и вращающихся пар компонентов двигателя
. (Хотя скорость не является единственным критерием износа, когда рабочие условия
включают более высокие температуры
и давление со смазкой в ​​тонкопленочной области, скорость должна быть
ограничено для большей надежности и безопасности. ) 

3) После
на определенной скорости эффективность продувки резко падает, что снижает мощность двигателя.
При более высоких значениях m.p.s. сопротивление газов входу и выходу из цилиндра увеличивается
, а эффективность продувки падает.

Прочтите это: Двигатель не запускается, в чем может быть причина?

Средняя
Скорость поршня Классификация на ее основе:

Низкая
Скорость – 
От 4,5 м/с до 7 м/с

Средняя
скорость —
от 7 м/с до 10 м/с

Высокая
скорость —
от 10 м/с до 15 м/с

Удельный
Расход топлива (sfc) двигатель, как правило выражается в единицах удельного расхода топлива в г/кВтч. Это важный параметр
, отражающий, насколько хороша работа двигателя. Он обратно пропорционален
тепловому КПД двигателя. Расход топлива измеряется путем проведения теста
, при котором двигатель подвергается постоянной номинальной нагрузке в течение получаса и 9 часов. 0067 Расход топлива двигателем измеряется удобно расположенными расходомерами топлива.
Тест повторяется, и за sfc принимается среднее значение.

Продувка
Эффективность – Отношение
объема воздуха (при нормальной температуре и давлении), содержащегося в цилиндре в момент
начала сжатия, к объему, вытесняемому поршнем от верхнего края отверстий
до верха его ход называется эффективностью очистки.

Воздух
Коэффициент заряда – Коэффициент
объема воздуха (при нормальной температуре и давлении), содержащегося в цилиндре при
начале сжатия к рабочему объему поршня, называется коэффициентом заряда воздуха
. Его также называют отношением массы воздуха или отношением подачи воздуха. Этот термин в настоящее время более или менее заменил
терминов эффективность очистки и
объемная эффективность.

Коэффициент заряда воздуха
— в четырехтактных двигателях для безнаддувных двигателей коэффициент заряда воздуха
составляет около 0,85, тогда как для двигателя
с высоким наддувом он составляет 4 или выше. В двухтактных двигателях
значение составляет около 0,85 для двигателей с портированной продувкой и выхлопом, а
— до 2,5 для двигателей с наддувом.

Двигатель внутреннего сгорания

Номинальная мощность

Максимальная номинальная мощность
в непрерывном режиме (MCR)
— максимальная номинальная мощность в непрерывном режиме означает максимальную мощность, при которой двигатель
может работать безопасно и непрерывно. Эти выходные данные составляют основу расчета
мощности двигателя.

Обычный
или Стандартный Рейтинг — Нормальный показатель
стандартного номинала означает выход на рабочей скорости. Скорость обслуживания
— это скорость, которая считается экономичной с точки зрения эффективности, и
соответствует тепловой и механической нагрузке, наиболее подходящей с точки зрения обслуживания
.

Перегрузка
Номинальная – Номинальная перегрузка означает степень перегрузки, которая может быть
безопасно воздействовать на двигатель в течение короткого периода времени.