Основы теории двигателей внутреннего сгорания

1. Основы технической термодинамики ………………………………………..3
1.1 Идеальный цикл работы компрессора
1.2 По какому закону термодинамики протекают процессы цикла?
2. Основы теории двигателей внутреннего сгорания …………………...……..8
2.1 Поясните зависимость крутящего момента от числа оборотов (Мкр от n)
2.2 Физический смысл коэффициента приспособляемости ДВС
3. Основы конструкции двигателей внутреннего сгорания …………….……10
3.1 Конструкция форсунки (инжектора)
3.2 Приведите схему форсунки
4. Задача …………………………………………………...……………………..13
Список литературы ………………………………………………………...……16

В случае идеального процесса, когда исключены все непроизводительные потери энергии, затрачиваемая энергия равна полезной. Таким образом, индикаторная диаграмма в этом случае дает величину затрачиваемой и полезной работы. При изотермическом процессе газ сжимается без нагрева и выходит с меньшей температурой, чем при адиабатическом или политропическом процессах. Поскольку компрессор предназначен только для сжатия и перемещения газа, то повышение его температуры не является полезной для нас частью работы. Поэтому изотермический процесс (без нагрева газа) более выгоден.

1.2 По какому закону термодинамики протекают процессы цикла?

Второй закон термодинамики, в отличие от первого закона термодинамики, изучает все процессы, которые протекают в природе, и эти процессы можно классифицировать следующим образом.
Процессы бывают самопроизвольные, несамопроизвольные, равновесные, неравновесные.
Самопроизвольные процессы делятся на обратимые и необратимые. Второй закон термодинамики называют законом направленности процесса в изолированной системе (закон роста S). Слово «энтропия» создано в 1865 г. Р. Ю. Э. Клаузиусом – «тропе» с греческого означает превращение. В 1909 г. профессор П. Ауербах назвал царицей всех функций внутреннюю энергию, а S – тенью этой царицы. Энтропия – мера неупорядоченности системы.
Обратимые и необратимые процессы
Необратимые процессы идут без затраты работы, протекают самопроизвольно лишь в одном направлении, это такие изменения состояния в изолированной системе, когда при обращении процессов свойства всей системы меняются.
...

2. Основы теории двигателей внутреннего сгорания

2.1 Поясните зависимость крутящего момента от числа оборотов (Мкр от n)

Внешняя скоростная характеристика двигателя, то есть зависимость его мощности и крутящего момента от числа оборотов коленчатого вала (или, как сейчас говорят, от частоты его вращения), графически показана на рис. 3.

Рис. 3 . График зависимости мощности (N, л. с.) и крутящего момента (Мкр, кГм) от частоты вращения коленчатого вала (п. об/мин) при полностью открытом дросселе (скоростная характеристика): Nрасп — располагаемая мощность: Мкр.раск — располагаемый крутящий момент; nMмакс — обороты максимального момента; nNмакс — обороты максимальной мощности.

Мы видим, что мощность растет лишь при повышении оборотов до определенной величины nNмакс (режим максимальной мощности), а затем падает.
...

2.2 Физический смысл коэффициента приспособляемости ДВС

Коэффициент приспособляемости Е оценивает устойчивость режима работы двигателя и является очень важным динамическим показателем транспортного двигателя. 
Коэффициент приспособляемости характеризует способность дви-г-ателя преодолевать возросшее сопротивление без перехода на низшую передачу и является показателем динамических качеств двигателя. 
Коэффициент приспособляемости ( или перегрузочная способность) - это отношение ku Mmax / MH, где Mmax и Мн - наибольший и номинальный крутящие моменты. 
Коэффициентом приспособляемости или перегрузки & п называется отношение Мт / Мн, где Л1Шах и AfH - наибольший и номинальный крутящие моменты. 
Коэффициентом приспособляемости или перегрузки ka называется отношение Mmax / AfH, где Мтах и Мн - наибольший и номинальный крутящие моменты. 
Чем больше коэффициент приспособляемости, тем устойчивее работает двигатель при изменении нагрузки.
...

3. Основы конструкции двигателей внутреннего сгорания

3.1 Конструкция форсунки (инжектора)

Форсунка или инжектор (от англ. inject — впрыскивать) – распылитель, используемый на современных автомобилях для распыления топлива во впускной трубопровод или непосредственно в цилиндры двигателя. Хорошо работающая форсунка дает конусообразную форму распыления топлива. В двигателях внутреннего сгорания распыление топлива происходит за счет создаваемого высокого давления на входе в форсунку. Конструкция и принцип действия форсунок Топливная форсунка содержит корпус клапана с обмоткой и электрическим соединением, седло клапана с диском, снабженным одним или несколькими распылительными отверстиями, и подвижную иглу клапана с якорем соленоида.

Рис.
...

3.2 Приведите схему форсунки

Устройство электромагнитной форсунки

1. сетчатый фильтр
2. электрический разъем
3. пружина
4. обмотка возбуждения
5. якорь электромагнита
6. корпус форсунки
7. игла форсунки
8. уплотнение
9. сопло форсунки

4. Задача
Определить эффективную и индикаторную мощности, мощность механических потерь; среднее индикаторное давление; индикаторный и эффективный крутящие моменты; термический, относительный, индикаторный, эффективный и механический коэффициенты полезного действия, удельный эффективный, удельный индикаторный расходы топлива, если 4-тактный, 4-цилиндровый рядный двигатель с рабочим объемом одного цилиндра 0,62 л и низшей теплотворной способностью топлива 46 МДж/к работает на установившемся режиме с частотой вращения коленчатого вала 3600 об/с. Степень сжатия и показатель адиабаты 6,7 и 1,4.
При решении задачи использовать данные: qe = 320 г/кВт*ч, Рм = 60 кПа, Ре = 790 кПа, Nc = 115 кВт.
...