1 вопрос Поршневые кольца. Условия работы, назначение,конструкции, материалы.
Поршневые кольца подразделяюца на компрессионные и маслосъемные
Уплотнительные польца служат для предотвращения проникновения газов из цилиндра в картер дизеля и отвод чати теплоты от головки поршня.
Маслосемные кольца предохраняют камеру сгорания от попадания в не излишок масла , сбрасываемые их в полость картера. Конструкция колец весьма разнообразна: с спрямоуголным симитричным поперечным сечением, с конусным передним срезом, клинообразные, трепецивидные с кручивающим с несимметричным сечениемю материалы чугуна повышенной твердости
2 вопрос Поршни ДВС. Условия работы, конструкции,материалы, Способы соединения с шатуном, Способы охлождения.
Поршни СДВС. Условия работы поршня тяжелые, так как он подвергается воздействию механических нагрузок от давления газов и сил инерции, так и термические нагрузки вследствие необходимости отвода теплоты от головки поршня в охлождающую среду. В наиболее тяжелых условиях работают поршни высооборотных и высокофорсированных по надуву судовых дизелей.. По конструктивному выполнению различают поршни судовых дизелей тронкового и крейцкопфного типов. Поршни тронковых дизелей изготавливают либо цельно летыми из чигуна или алюминевых сплавов, либо либо с отъемной отделенной головкой, приемущество последней конструкции заключается в том что можно изготовлять головку из жаро прочных материалов повышенной прочности, а также при необходимости замена головки.
Поршни крейцкофные дизелей применяются в основном только для МОД, в отличии от тронковых полностью разгружаны от нормальных давлений на втулок цилиндра что дает значительное увеличивает диаметральный зазор между паршней и втулкой и устранение усилия износа или заедания поршн. Способы охлождения тронковы дизелей служет только масляная , а в крицкофном масленая и пресной водой ! Способ соединение пальцем
3 вопрос Рабочие цилиндры и втулки. Назначение, конструкции, материалы.
4 вопрос Фундаментная рама с рамовыми подшипниками. Назначение конструкции материалы
5вопрос Механизмы привода клапонов газораспределения. Схемаы работы
6 вопрос Остов судовых ДВС. Схемы, назначение, конструкции, тут только назначение о остольное сам знаю чё да как !
Остов двигателя
Части остова образуют единую жесткую конструкцию, обеспечивающую отсутствие деформаций при работе двигателя от действия давления газа и сил инерции движущихся частей. Недостаточная жесткость остова может привести к появлению деформаций, вызывающих искривление оси коленчатого вала, изменить взаимное расположение осей вала и деталей движения, что, в свою очередь, влечет за собой появление добавочных напряжений у коленчатого вала и нагрев подшипников. Жесткость конструкции остова создается за счет выбора материала для изготовления его частей, конструктивного оформления деталей остова, способом соединения деталей остова между
7 вопрос Термодинамические циклы комбинированных ДВС
1.9. Термодинамические циклы комбинированных ДВС
Применяемые на морском флоте главные дизели и дизель-генераторы работают по циклу с предварительным сжатием воздуха в турбокомпрессорах и дополнительным последующим расширением продуктов сгорания в газовой турбине и отводом теплоты с газами при p = cоnst. Кроме того, в цикле предусмотрено промежуточное охлаждение воздуха в охладителе перед поступлением в цилиндры. Такой цикл реализуется в судовом дизеле с газотурбинным наддувом, состоящем из поршневого двигателя и систем турбин, компрессоров и охладителей воздуха. В таких двигателях, которые часто называют комбинированными, осуществляется сжатие воздуха сначала в компрессорах, затем в цилиндрах.
Теоретический цикл, приведенный на рис.7, характерен для рабочих циклов судовых двигателей с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. На диаграмме отдельные линии обозначают следующие процессы (в скобках – соответственно процессы в действительном цикле):
1 – 2 – предварительное внецилиндровое адиабатное сжатие идеального газа (политропное сжатие воздуха, поступившего из окружающей среды, в турбокомпрессоре);
2 – 3 – отвод теплоты Q при p = cоnst от адиабатически сжатого идеального газа вне цилиндра (промежуточное охлаждение воздуха в охладителе наддувочного воздуха при p = cоnst с отводом теплоты Q
в охлаждающую забортную воду);
Рис. 7. Цикл комбинированного дизеля
3 – 4 – адиабатное сжатие идеального газа ( политропное сжатие заряда воздуха в цилиндре до давления p4 = pс, где pс – давления сжатия, соответствующее минимальному объему рабочего тела);
4 – 5 – подвод теплоты Q при V = cоnst (сгорание впрыснутого в цилиндр топлива при постоянном объеме);
5 – 6 – подвод теплоты Q к идеальному газу при p = cоnst (сгорание топлива в цилиндре дизеля при pΖ = pmax = cоnst, где pΖ – максимальное давление рабочего цикла);
6 – 7 – адиабатное расширение идеального газа (политропное расширение продуктов сгорания – газов в цилиндре двигателя с совершением работы, т. е. рабочий ход поршня);
7 – 8 – отвод теплоты Q
при V = cоnst (процесс выпуска газов из цилиндра в коллектор при V7-8 = VВ = cоnst, где VВ – объем цилиндра в начале выпуска газов);
8 – 9 – подвод теплоты Q при p = cоnst (часть кинетической энергии выпускных газов в выпускном коллекторе переходит в тепловую энергию, что повышает температуру газов перед газовой турбиной; происходит как бы подвод теплоты Q
к рабочему телу при p8-9 = pт = cоnst, где pт − давление газов перед турбиной);
9 – 10 – адиабатное расширение газов (расширение газов в газовой турбине при начальном давлении p8-9, равном давлению pт);
10 – 1 – отвод теплоты Q к холодному источнику согласно второму закону термодинамики (отвод теплоты отработавших в турбине выпускных газов в окружающую среду или утилизирующие теплоту устройства).
8 вопрос Анализ термодинамического КПД Циклов ОТТо, Дизеля, Тринклера.
Сравнение термического к.п.д. цикла Тринклера с термическими к.п.д. циклов Отто и Дизеля показывает, что при одинаковых степенях сжатия e (рис. 6, а)
,
а при одинаковых максимальных температурах цикла Т3 (рис. 6, б):
.
Указанные соотношения наглядно объясняются Т - s диаграммой
(рис. 6).
а) б)
![]() | ![]() |
Рис. 6. Сравнение циклов: а)при одинаковой степени сжатия; | б) при одинаковой максимальной температуре цикла |
Так для всех трех циклов теплота q2 равна и в координатах Т-s соответствует площади а-1-4-б-а. Работа цикла, которая соответствует площади, ограниченной линиями процессов цикла, у всех циклов разная. При одинаковой степени сжатия она максимальная у цикла Отто, а при одинаковой наибольшей температуре цикла она максимальна у цикла Дизеля.
9 вопрос 1.10. Отличия реального цикла
1.10. Отличия реального цикла
1. В процессе наполнения (выпуска) цилиндра происходит взаимодействие воздуха с горячими стенками цилиндра и с остаточными газами, имеющими высокую температуру.
2. Часть энергии затрачивается на преодоление сопротивления во впускной системе для поступления воздуха в цилиндр.
3. Наполнение цилиндра зависит от режима работы двигателя, температуры поступающего воздуха, конструкции двигателя.
4. Адиабатного сжатия нет в реальном двигателе. В действительности происходит интенсивный теплообмен между газами и охлаждающей средой, переменный и по интенсивности и по направлению.В реальных условиях процесс сжатия идет по политропе, показатель которой непрерывно меняется. Это же относится и к процессу расширения.
5. Догорание топлива на линии расширения значительно уменьшает эффективность использования теплоты в двигателе, так как сильно возрастают потери теплоты в окружающую среду.
6. Начало выпуска отработавших газов происходит до прихода поршня в НМТ, что приводит к дополнительным потерям теплоты. 7. Охлаждение – дополнительные потери теплоты.
10 вопрос Основные понятия и определения В ДВС Индикаторная
Диаграммы четырех и двухтактных ДВС
Верхняя мёртвая точка — положение поршня в цилиндре, соответствующее максимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала (обычно верхнее положение поршня связанного в вертикальном кривошипно ползунковым механизмом (КПМ)). В этом положении при условии, что клапанный механизм системы газораспределения находится в стадии сжатия, создается максимальное сжатие газов в камере сгорания.
Нижняя мёртвая то́чка — положение поршня в цилиндре, соответствующее минимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала
Действительной (в зависимости от которой ведут расчеты рабочих процессов) называется отношение объема цилиндра в начале сжатия к объему камеры сгорания:
Теоретическая степень сжатия (или волюметрическое соотношение) есть соотношение между объемами камеры сгорания в мертвых точках, высокой и низкой.
Vs - рабочий объем цилиндра двигателя
Vс – оббьем камеры сгорания Vа –Объём цилиндра в начале сжатия
Индикаторная диаграмма
Индикаторной диаграммой называют зависимость давления от объема цилиндра за рабочий цикл в координатах PV. Снимают диаграмму опытным путем или строят по результатам расчета. У МОД имеется специальный индикаторный привод, который позволяет снимать индикаторную диаграмму на каждом цилиндре с помощью механического индикатора. Площадь индикаторной диаграммы пропорциональна работе, совершаемой газами в цилиндре за цикл. На этом свойстве диаграммы основан способ определения мощности, развиваемой газами в цилиндре, которая и называется индикаторной мощностью. Различают 3 вида индикаторных диаграмм (расчетная, предполагаемая, действительная).
По значениям давлений и объемов в характерных точках расчетного цикла (a,c,y,z, в) и значениям показателей политроп сжатия и расширения n1 и n2, полученным при расчете рабочих процессов, строится диаграмма расчетного цикла (рис. 20 ), а на ее базе – предполагаемая индикаторная диаграмма (рис. 21). Диаграмму расчетного цикла начинают строить с выбора масштаба давлений mp, мм/кПа и выбора длины отрезка, соответствующего :
;
;
. (66)
Рис. 20. Индикаторная диаграмма расчетного цикла
Диаграммы расчетного цикла 2- и 4- тактных ДВС строят идентично. Для 4- тактных принимают . Объем цилиндра в конце расширения в расчетном цикле принимают равным объему в начале сжатия
.
Отличия действительной индикаторной диаграммы от диаграммы расчетного цикла: политропы сжатия и расширения действительной индикаторной диаграммы отличаются от расчетных и
. Действительная индикаторная диаграмма снимается с двигателя и имеет скругления y точек c,y,z, как у предполагаемой диаграммы (рис. 21). Скругление у точки с вызвано началом сгорания до ВМТ и более резким ростом давления Р. Скругления у точек y и z объясняются конечной скоростью тепловыделения при сгорании.
Рис. 21. Предполагаемая индикаторная диаграмма 2- тактного дизеля
У 2 - тактных ДВС хвостовая часть действительной индикаторной диаграммы частично или полностью компенсирует уменьшение площади диаграммы. Действительная индикаторная диаграмма 4 - тактного ДВС имеет дополнительные различия: наличие скруглений в хвостовой части диаграммы (в районе точек в и а) и линии насосных ходов. Работу насосных ходов при определении индикаторной мощности цилиндра принято относить к механическим потерям.
11 вопрос Основные пораметры и показатели работы судовых ДВС
Р − условное постоянное давление
4 - тактный без наддува 0,5¸0,65 МПа,
4 - тактный с наддувом 1,4¸2,9,
2 - тактный без наддува 0,45¸0,55,
2 - тактный с наддувом 1,2¸1,95.
Эффективная мощность − мощность, замеренная на фланце отбора мощности коленчатого вала:
Судовые ДВС в зависимости от частоты вращения делятся на 4 группы. МОД − 60¸240, СОД 240¸750, ПОД 750¸1500, ВОД > 1500 об/мин.
Эффективный к.п.д.
Эффективный к.п.д. – важнейший показатель экономичности работы двигателя. Это отношение эффективной работы на валу, Lе к количеству теплоты, подведенной к двигателю, Qпод.
hе = Lе / Qпод ; ;
. (88)
Минимальное значение ge у ДВС обычно при n = (0,8¸0,9)nN.
Эффективный к.п.д. учитывает все тепловые потери, которые учитываются отдельно индикаторным к.п.д., и все механические потери, учитываемые механическим к.п.д.