Опитування:
1) Пристрій 2-х тактного двигуна.
2) Процес роботи 2-х тактного двигуна.
3) Теоретична діаграма. Опис.
4) Порівняння 2-х і 4-х тактного двигунів.
1. Класифікація за призначенням:
а) стаціонарні і транспортні;
б) головні і допоміжні.
2. Класифікація за потужністю.
Відповідно до класифікації цни ДІ діляться:
- менше 74 кВт (100 к.с.) - малопотужні;
- від 74 - 736 кВт (100 - 1 000 к.с.) - середньої потужності;
- 736 - 7360 (1 000 - 10 000) - потужні.
- більше 7360 (10 000 к.с.) - понад потужні.
3. Класифікація за робочого циклу 2-х 4-х тактний.
За циклу зі змішаним згорянням дизелі, ізохорно згоряння.
Карбюраторні - автомобільні.
4. Класифікація за родом палива і сумішоутворення: газові; зовнішнє сумішоутворення, внутрішнє, за способом запалювання, на двигуни з самозапалившись палива від стиснення і газорідинні з запальним паливом.
5. Класифікації за способом заповнення циліндра.
Заповнення циліндра повітрям підвищеного тиску називається наддувом: наддувніі безнаддувні;механічний наддув М-400 і газотурбінний М-401. комбіновані наддув застосовується на 2-х тактних дизелях.
6. Класифікація за поєднанням основних деталей.
Якщо двигун пускається стисненим повітрям то двотактний повинен мати не менше 4-х циліндрів і 4-х тактний не менше 6.
По розташуванню циліндрів - рядні V-подібні кут розвалу циліндрів 45º-90º; звёздообразние.
7. За типом кривошипно шатунногодії тронковихі крейцкопфні; простогоі подвійної дії,подвійної дії тільки крейцкопфні, роторні.
8. Класифікація за характером руху: лівого обертання, правого обертання.Напрямок обертання опредляет при погляді з корми. реверсивнізі зміною обертання.
9. По частоті обертання:
- до 250 об. / хв. - малооборотних;
- 250-600 об. / Хв. - середньооборотні;
- 600 - 1 000 об. / Хв. - підвищеної оборотності;
- понад 1 000 об. / Хв. - багатооборотні.
10. За середньої швидкості поршня:
ст< 6 м/с – тихоходные;
Ст = 6 -9 м / с - середній швидкохідності;
Ст = 9 - 13 м / с - швидкохідні;
Ст> 13 м / с - підвищеної швидкохідності.
Ст середня швидкість поршня визначається за формулою, де:
S - хід поршня м / с;
n - частота обертання коленвала.
Маркування дизелів.
Згідно ГОСТ 4393-74 марка дизеля повинна включати в себе поєднання числа і букв.
Ч- чотиритактний;
Д- двотактний;
ДД- двотактний подвійної дії;
Р- реверсивний;
З- з реверсивної муфтою (реверс);
П- з редукторною передачею;
До- крейцкопфний;
Н- з наддувом;
Г- газовий.
Потім слід дріб чисельник означає діаметр поршня;
Знаменник хід поршня в см 8ЧНСП 18/22 восьмициліндровий чотиритактний з піддувом і реверс-редуктором діаметр циліндра 80 мм, хід поршня 220 мм.
6Ч12 / 14, 6ЧРН 36/45, 6ДР 30/50
В НДР.
Д (Д)- дизель;
Ф (V)- чотиритактний;
Н (Н)- среднеходовой після трьох букв вказується хід поршня в (см).
4 НФД 24.
8 НФД 48. 2 АУ- восьмициліндровий, среднеходовой, чотиритактний дизель з ходом поршня 480 мм, друга модернізації, з наддувом, реверсивної.
В Чехіїприйнято наносити марку двигуна з кількістю циліндрів і діаметром поршня в см (в мм), букви означають Л (L) - судновий; С (S) - стаціонарний; Рр (Rr) - з механічним і ручним реверсом. ПН (PN) - з наддувом.
Але цей принцип витримується не строго 6С 275 Л - не стаціонарний, а судновий 6Л 275 Рр / II ПН - шестициліндровий двигун з механічним і ручним реверсом, з наддувом циліндра 275 мм, друга модернізація.
Маркування двигунів виробництва Чехії зазнає постійних змін. У неї введені літери А, В або С означають тип двигуна і цифри, що характеризують ступінь наддуву.
1 - низький; 2-3 - середній; 4 - високий.
Приклад: 6 27,5 А 2 L - шестициліндровий двигун з діаметром циліндра 275 мм, типу А, судновий з наддувом ступеня 2.
Урок 4. Тема: Сумішоутворення і згоряння палива в циліндрах дизеля.
Процес згоряння. Поняття про жорстку і м'якою роботі ДВС.
1. Загальні поняття про паливо.
Паливом називаються горючі речовини, що спалюються в цілях отримання теплової енергії. Паливо буває рідким і газоподібним. Основними хімічними елементами, що входять до складу палива є вуглець і водень. Зміст вуглецю у нафті і нафтопродуктах становить 83-87% водню 11-14% від усієї маси палива.
Основною властивістю визначальним цінність палива є теплота згоряння. Нею називається кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні 1 кг палива.
Згоряння палива в дизелі.
затримка самозаймання.
Впорснути в циліндр паливо запалюється не відразу. Спочатку частинки його випаровуються, перемішуються з повітрям і суміш нагрівається до температури самозаймання. Процес цей сильний, багатосторонній. Отже, після впорскування частинок палива в циліндр відбувається затримка займання викликана фізичними і хімічними підготовчими процесами. Час, що минув від моменту потрапляння частинок в циліндр до початку горіння називається періодом затримки самозаймання.
Період затримки самозаймання становить 0,001-0,005 с. Якщо припускати, що двигун працює з частотою обертання 750 об. / Хв., То його коленовал повертається на 1º приблизно за 0,0002 с., Значить за період затримки самозаймання кривошип повернеться на кут від 5 до 25º.
Ця обставина змушує робити впорскування палива з випередженням, тобто до того як кривошип поршень прийде в ВМТ.
Кут, на який кривошип не доходить до ВМТ, в момент початку впорскування палива називається - Кутом випередження подачі палива - це найважливіший параметррегулювання двигуна у суднових дизелів про становить 15-33º.
Перебіг процесу згоряння.
d - точка початку подачі палива;
d 0 - кут випередження подачі палива;
d i - кут повороту коленвала за період затримки запалення або (період затримки запалення).
з - точка початку горіння за період затримки запалення (кут d i) в циліндр надійшло якусь кількість палива, що становить зазвичай 15-50% від циклової подачі, тобто від дози, що впорскується за цикл.
Паливо запалюється отже температура і тиск різко зростають ділянку (Сz). Паливо надходить в циліндр після закінчення задержок спокійно згорає, залишаючи так би мовити в вогненну середу.
Горіння його закінчується дещо пізніше ніж уприскування.
Поршень в цей час рухається вниз обсяг під ним збільшується і тиск істотно не змінюється ділянку (z 1, z).
(Z - z 0) - ділянка показує процес розширення (паливо на цій ділянці догорає).
Ділянка (сz') характерний інтенсивним наростанням тиску від Рс до Рz. Якщо швидкість наростання буде більше ніж 400-600 кПа / град. П.К.В. (4-6 кгс / см 2), то навантаження на поршень буде ударної, в циліндрі виникне стукіт, така робота двигуна називається жорсткої. Жорстка робота вкрай шкідлива і впливає на знос підшипників, деформація і поломка поршневих кілець.
Жорсткість роботи двигуна залежить від швидкості наростання тиску після самозаймання, а ця швидкість - від кількості палива, що надійшло в циліндр за період затримки самозаймання. Коротше жорсткість роботи дизеля залежить від величини періоду затримки самозаймання: чим він більший, тим жестом буде робота дизеля.
Значить, для забезпечення м'якої роботи дизеля слід прагнути до зменшення періоду затримки самозаймання (регулювання раніше кут - випередження подачі палива).
Зменшенню періоду затримки самозаймання сприяє підвищення температури стисненого в циліндрі повітря. Холодний дизель працює з «стукотами» в циліндрі, після нагрівання «стуки» зникають.
Зменшенню періоду затримки самозаймання сприяє підвищення тиску стиснення, що пояснюється зниженням температури самозаймання з ростом тиску. М'яка робота двигуна можлива при хорошій щільності поршня в циліндрі, при заданої ступеня стиснення і при підтримці двигуна в теплому - гарячому стані.
Жорстка робота дизеля можлива при зависанні голки розпилювача (форсунка) - низька якість розпилення.
Жорсткість роботи дизеля залежить від самовоспламеняемости палива - це якість характеризується цетіновим числом. Його визначають порівнянням самовоспламеняемости досліджуваного палива і двох еталонних вуглеводнів: цетана З 16 Н 34 і альфаметилнафталина З 10 Н 7 СН 3 перший має мінімальний період затримки самозаймання, другий значний. (Порівняння виробляють на спеціальному одноциліндровий двигун зі змінним ступенем списання). Спочатку визначають ступінь стиснення при якій досліджуване палива самозаймається при положенні поршня строго в ВМТ.
Потім підбирають еквівалетную суміш цетана і альфаметилнафталина, тобто таку, яка при тому ж вугіллі випередження подачі палива і при тому ж ступені стиснення самозаймається при положенні в В.М.Т.
Цетановим числом палива називається процентний вміст цетана в такий його суміші з альфаметилнафталином, яка еквівалента палива по займистості. Якщо, наприклад в еквівалентній суміші цетана міститься 45%, а альфаметилнафталина 55%, то цетановим числом палива буде 45. Досить м'яка робота швидкохідних дизелів при цетанове число 45. тихохідні можуть працювати при цетанове число нижче 40.
Підвищення цетанового числа понад 55, викликає зменшення повноти згоряння палива. Черезмерное скорочення періоду затримки самозаймання призводить до млявого протіканню процесу згоряння, що знижує ККД.
Урок №5. 2/10. (Стор. 33-37) Сумішоутворення в дизелях.
Опитування:
1) Затримка самозаймання, суть процесу.
2) Перебіг процесу згоряння.
3) Поняття про жорстку і м'якою роботі дизеля.
4) Цетанове число, фізичний зміст.
Новий матеріал:
Сумішоутворення називається процес приготування горючої сумішіз метою підготовки палива до згоряння.
Сукупність частинок розпилюється палива, що утворюється на виході його з сопла форсунки, називається факелом палива. Він характеризується кутом і довгою L. Вертикальний кут між осями факелів називається кутом розпилювання.
Довжина, кут факела і кут розколу узгоджуються з камерою згоряння. Факел повинен охоплювати всю товщину повітря в камера, але частинки палива не повинні потрапляти на охолоджувані поверхні, щоб уникнути коксування.
Кількість смолоскипів чим більше тим краще, але зазвичай по числу соплових отворів; 6-8, Ø 0,20-0,5 мм.Сопловий отвір представляє канал, довжина (якого в 4-7 разів більше його діаметра). Внаслідок тертя зовнішнього шару палива, розпад струменя відбувається в каналі. При виході з нього нитки палива зустрічають опір стисненого повітря і розпадаються на частинки і утворюють факел палива.
Для гарного сумішоутворення швидкість витікання палива повинна бути 250-350 м / с. Для отримання такої швидкості тиск упорскування має бути 40-80 МПа (400-800
кгс / см2) і вище. Тривалість уприскування палива складає 15-40º кута П.К.В.,
а у швидкохідних ще більше
Для отримання процесу сумішоутворення необхідно що б швидкість уприскування зростала і мала максимальне значення в момент припинення впорскування. Тому профіль кулачковою шайби паливного насосароблять таким, що б тиск упорскування після його початку зростала. Початковий тиск вприскування у суднових дизелів становить 18-38 МПа ( 180-380 кгс / см 2).
2. Форма камер згоряння.
Напівсферична, Гессельмана, проміжна, камера згоряння в поршні (ЦНІДІ), (однокамерное смесеобразование).
3. вихорокамерних освіту.
При організації однокамерного сумішоутворення в двигунах невеликих розмірів, при малих діаметрах циліндрів в них мало місця для розвитку факела палива, при невеликій потужності в циліндр впорскується дуже малий обсяг палива, тому для досягнення високої швидкості уприскування необхідний високий тиск і малі перетину соплових отворів (у двигунів ЯАЗ 204, Ø 0,15 мм, тиск впорскування доходить до 140 мПа або 1400 кгс / см 2 такий двигун дуже чутливий до якості палива і якості обслуговування паливної апаратури.
Суднові дизелі повинні бути простіше і невибагливі до якості обслуговування.
Тому знайшло широке застосування многокамерное смесеобразование і його різновид вихорокамерних.
Довідка. Вихорокамерних смесеобразование дозволяє отримати якісне сумішоутворення при малих двигунах уприскування (12-24 МПа), 120-240 кгс / см 2.
Преімуществавіхрекамерного сумішоутворення; можна отримати велику потужність ніж при однокамерному сумішоутворення, краще відбувається процес згоряння (більше повітря), менш чутливі до якості палива.
недоліки;менш економічні, тому що на перетікання повітря і робочого газу в вихрову камеру витрачається частина внутрішньої енергії газу. Конструкції кришки циліндра ускладнюється.
Внаслідок поділу обсягу камери згоряння на дві частини, збільшується поверхню, яка припадає на одиницю об'єму повітря.
Підвищений в зв'язку з цим відведення теплоти через стінки знижує температуру повітря, що стискається, що ускладнює пуск холодного дизеля.
Тенденції у вдосконаленні сумішоутворення (прочитати на уроці з курсантами - стор. 37).
Дуже часто при ремонті, а також заміні того чи іншого вузла, або автомобільного агрегату, досить часто виникає необхідність визначити модель силового агрегату. За допомогою цих даних можна підібрати необхідні запчастини або замовити новий двигунна авто.
І так, пропоную вашій увазі інструкцію по визначенню типу і марки двигуна, а також деяких його властивостей.
1. Ідентифікацію силового агрегату слід починати з номера, який зазвичай знаходиться з лівого боку. Для цього на блоці циліндрів є спеціальний майданчик. Як правило, маркування складається з двох частин - описової і вказівний. Описова частина складається з шести знаків, а вказівний - з восьми. Перший знак - це латинська буква або цифра, вона позначає рік випуску двигуна. Наприклад, дев'ятка означає 2009 рік, а буква А, в свою чергу, 2010 рік, ну і так далі В - 2011 році ...
2. Три перших цифри описової частини - індекс базової моделі, четверта це індекс модифікації. У разі якщо індексу модифікації немає, прийнято ставити нуль.
3. П'ята за рахунком цифра - кліматичне виконання. Остання цифра це, як правило, або диафрагменное зчеплення, яке може мати значення (А), або клапан рециркуляції (Р). на вітчизняних автомобіляхмарки ВАЗ, наприклад, номер, а також модель двигуна виробник вибиває на задній частині торця блоку циліндрів.
4. На автомобілях марки ГАЗ (Горьковського автомобільного заводу) Характерним є дещо інше розміщення цього номера двигуна. На газоні маркування слід шукати в лівій нижній частині блоку циліндрів.
Компанія Toyota першою цифрою вказує порядковий номер в серії, і тільки другий - серію двигуна. Припустимо, двигун має маркування 3S-FE і 4S-FE, не дивлячись на конструктивну схожість, мають відмінності виключно в різних робочих обсягах.
5. Якщо в маркуванні є буква G це означає, що агрегат бензиновий і має електронний впорскування і, швидше за все оснащений чарджер або турбіною. Літера F, означає - циліндри з чотирма клапанами, двома розподільними і окремим приводом. Буква Т - вказує на присутність турбін, а Z - суперчарджера. Ось вам приклад такого маркування 4А-GZE. Наявність букви Е - може означати, що автомобіль оснащений електронним уприскуванням, а S - то, що двигун обладнаний системою безпосереднього вприскування, І нарешті Х - демонструє ставлення двигуна до гібридів.
6. Двигателя марки Nissan мають більш інформативну маркування. Перша і друга літери - серія, дві наступні - це обсяг мотора. Для того щоб з'ясувати який обсяг двигуна в кубічних см., Потрібно цей показник помножити на 100. 4-клапанні двигуни будуть позначені на циліндрі буквою D. V - регулювання фази газорозподілу, E -електронний многоточечним уприскування. Буква S - в карбюраторних агрегатах, одна буква Т - одна турбіна, відповідно дві - ТТ.
Матеріал підготовлений до публікації М.Ухановим (aka miha, CTTeam) і mgs.
| параметр | ЗМЗ 4062 | ЗМЗ 4061 | ЗМЗ 4063 | ЗМЗ 4052 | ЗМЗ 409 |
| Робочий об'єм, дм 3 (л) | 2 ,28 | 2 ,46 | 2 ,69 | ||
| Діаметр циліндра, мм | 92 | 95 ,5 | |||
| Хід поршня, мм | 86 | 94 | |||
| Ступінь стиснення | 9 ,3 | 8 | 9 ,3 | 9 ,3 | 9 |
| Система харчування | впорскування | карбюратор | впорскування | ||
| Номінальна потужність, кВт / к.с, при частоті обертання КВ, хв - 1 | 106 ,3 /145 | 73 ,5 /100 | 80 ,9 /110 | 118 / 152 | 105 /142 ,8 |
| 5200 об.мин | 4500 об.мин | 4500 об.мин | 5200 об.мин | 4400 об.мин | |
| Максимальний крутний момент, Нм (кгс / м), при оборотах обертання КВ, хв - 1 | 206 (21 ) | 181 ,5 (18 ,5 ) | 191 ,3 (19 ,5 ) | 210 ,9 (21 ,5 ) | 230 (23 ,5 ) |
| 4200 | 3500 | 3500 | 4200 | 3900 | |
| Частота обертання на холостому ході, Хв - 1 , Мінімальна (максимальна) | 850 ± 50 (6000 ) | 700 ± 50 (6000 ) | 850 ± 50 (5000 ) |
||
| мінімальний питома витратапалива, г / кВт-год (г / к.с.-ч) | 252 (185 ) | 285 (210 ) | 278 (205 ) | 265 (195 ) | |
| Порядок роботи циліндрів | 1 –3 ‑4 –2 | ||||
| Витрата масла на чад,% від витрати палива | 0 ,3 | 0 ,4 | 0 ,3 | ||
| Маса двигуна в комплекті поставки заводом, кг. | 187 | 185 | 187 | 190 | |
Примітка: тут і далі переклад з системи СІ в технічну і назад, де не потрібна точність, зроблений з похибкою до 2%. Енергетичні та економічні показники - по зовнішній швидкісній характеристиці (ГОСТ 14846 -81).
Маркування ДВС ЗМЗ.
Маркування (ідентифікаційний номер) двигунів нанесена на спеціальній обробленої майданчику, розташованому з лівого боку двигуна на блоці циліндрів над бобишками кріплення передньої опори двигуна. У маркуванні двигунів застосовуються літери латинського алфавіту (крім букв I, О, Q) і арабські цифри. Букви і цифри наносяться за допомогою клейм ударним методом. Маркування складається з двох складових частин: описової і вказівний. Описова частина маркування складається з шести знаків та має наступну структуру. На першому місці стоїть скорочена цифрове позначеннямоделі двигуна базовій комплектації. Якщо позначення моделі двигуна включає менше шести цифр, то на незаповнених місцях останніх знаків (праворуч) вибиті нулі. Наприклад: «406200».
Для відображення варіанта комплектності двигуна, відмінною від базової, застосовується умовний літерний код даної комплектності, який розташований на останньому знаку (праворуч). Умовний код комплектності привласнює підприємство-виробник (ЗМЗ). Наприклад: «40620 F» і ін. Вказівна частина маркування складається з восьми знаків (цифр і букв). Перший знак - умовний літерний код року випуску двигуна (V - 1997; W - 1998; X - 1999; Y-2000). Наступні роки будуть позначатися цифрами: 2001 цифрою 1, 2002 - цифрою 2 і т.д. Другий знак - умовний цифровий код складального цеху (конвеєра), в якому зібраний двигун (О, 1, 2 ...). Наступні знаки - порядковий номер двигуна, присвоєний підприємством-виробником (ЗМЗ). На незаповнених місцях указательной частині маркування вибиті нулі. Наприклад: «W4002774», де W - - 1998 рік; 4 - код складального цеху (конвеєра); 2774 - номер двигуна. На початку і наприкінці маркування, а також між її складовими частинамивибитий розділовий знак - п'ятикутна зірочка. Приклад маркування:
Фази ГРМ.
Маркування ДВС по ГОСТ
маркування двигунів внутрішнього згоряння(ДВС). Марка дозволяє судити про основні конструктивних особливостяхі розмірах дизеля. Його техніко - економічні характеристики (потужність, швидкохідні, витрата палива, мастила та ін.) Наводяться в паспорті або формулярі (мануале).
Основне опис
Згідно ГОСТ 4363-48 кожен двигун внутрішнього згоряння має умовне позначення, Зване маркою. Цифра в марці вказує число циліндрів, літери характеристику двигуна і дріб - діаметр циліндра (чисельник) і хід поршня (знаменник) в сантиметрах. * Правильно висловлювати в міліметрах! Крім того після дробу може стояти цифра, яка вказує номер модернізації.
Позначення характеристик ДВС
Відповідно до ГОСТ 4363-48 букви в марці двигуна означають: Ч - чотиритактний Д - двотактний ДД - двотактний подвійної дії Г - газовий Р - реверсивний С - судновий з реверсивної муфтою П - з редукторною передачею К - крейцкопфний Н - з надувом
додатково
Деякі заводу, крім обов'язкової за стандартом маркування, привласнюють випускається двигунів заводські марки. Наприклад, марка по ГОСТу двигун:
6ЧСП 15/18 розшифровується так: шестициліндровий чотиритактний судновий з реверсивної муфтою і редукційної передачею, з діаметром циліндра 150 мм і ходом поршня 180 мм; заводська марка двигуна 3Д6. 6ЧН 31,8 / 33 - шестициліндровий чотиритактний з надувом, з діаметром циліндра 318мм і ходом поршня 330мм; заводська марка Д50.
Джерело: Книга "Суднові Дизелі (пристрій, основи теорії і експлуатація)" А.Ф. Гогин, Д.Ф. Купріянов, Е.Ф. Ківалкін
Wikimedia Foundation. 2010 року.