Двигатель внутреннего сгорания

Реферат на тему

Двигатель внутреннего сгорания

ПЛАН:

Глава I.

ВВЕДЕНИЕ

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Глава II.

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ

Области применения теплового расширения

Глава III

ПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Классификация ДВС

Основы устройства поршневых ДВС

Принцип работы

Принцип действия четырехтактного карбюраторного двигателя

Принцип действия четырехтактного дизеля

Принцип действия двухтактного двигателя

Рабочий цикл четырехтактных карбюраторных и дизельных двигателей

Рабочий цикл четырехтактного двигателя

Рабочие циклы двухтактных двигателей

ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РАБОТУ ДВИГАТЕЛЕЙ

Среднее индикаторное давление и индикаторная мощность

Эффективная мощность и средние эффективные давления

Индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива

Эффективный КПД и удельный эффективный расход топлива

Тепловой баланс двигателя

Инновации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глава I.

ВВЕДЕНИЕ

Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. Высокая маневренность, проходимость и приспособлен-ность для работы в различных условиях делает автомобиль одним из основных средств пере-возки грузов и пассажиров.

Важную роль играет автомобильный транспорт в освоении восточных и нечерноземных районов нашей страны. Отсутствие развитой сети железных дорог и ограничение возможно-стей использования рек для судоходства делают автомобиль главным средством передвиже-ния в этих районах.

Автомобильный транспорт в России обслуживает все отрасли народного хозяйства и за-нимает одно из ведущих мест в единой транспортной системе страны. На долю автомобиль-ного транспорта приходится свыше 80% грузов, перевозимых всеми видами транспорта вме-сте взятыми, и более 70% пассажирских перевозок.

Автомобильный транспорт создан в результате развития новой отрасли народного хо-зяйства - автомобильной промышленности, которая на современном этапе является одним из основных звеньев отечественного машиностроения .

Начало создания автомобиля было положено более двухсот лет назад (название "автомо-биль" происходит от греческого слова autos - "сам" и латинского mobilis - "подвижный"), ко-гда стали изготовлять "самодвижущиеся" повозки. Впервые они появились в России. В 1752 г. русский механик-самоучка крестьянин Л.Шамшуренков создал довольно совершенную для своего времени "самобеглую коляску", приводимого в движение силой двух человек. Позд-нее русский изобретатель И.П.Кулибин создал "самокатную тележку" с педальным приво-дом. С появлением паровой машины создание самодвижущихся повозок быстро продвину-лось вперед. В 1869-1870 гг. Ж.Кюньо во Франции, а через несколько лет и в Англии были построены паровые автомобили. Широкое распространение автомобиля как транспортного средства начинается с появлением быстроходного двигателя внутреннего сгорания. В 1885 г. Г.Даймлер (Германия) построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а в 1886 г. К.Бенц - трехколесную повозку. Примерно в это же время в индустриально развитых странах (Фран-ция, Великобритания, США) создаются автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

В конце XIX века в ряде стран возникла автомобильная промышленность. В царской России неоднократно делались попытки организовать собственное машиностроение. В 1908 г. производство автомобилей было организовано на Русско-Балтийском вагоностроительном заводе в Риге. В течение шести лет здесь выпускались автомобили, собранные в основном из импортных частей. Всего завод построил 451 легковой автомобиль и небольшое количество грузовых автомобилей. В 1913 г. автомобильный парк в России составлял около 9000 авто-мобилей, из них большая часть - зарубежного производства.

После Великой Октябрьской социалистической революции практически заново при-шлось создавать отечественную автомобильную промышленность. Начало развития россий-ского автомобилестроения относится к 1924 году, когда в Москве на заводе АМО были по-строены первые грузовые автомобили АМО-Ф-15.

В период 1931-1941 гг. создается крупносерийное и массовое производство автомоби-лей. В 1931 г. на заводе АМО началось массовое производство грузовых автомобилей. В 1932 г. вошел в строй завод ГАЗ.

В 1940 г. начал производство малолитражных автомобилей Московский завод малолит-ражных автомобилей. Несколько позже был создан Уральский автомобильный завод. За годы послевоенных пятилеток вступили в строй Кутаисский, Кременчугский, Ульяновский, Мин-ский автомобильные заводы. Начиная с конца 60-х гг., развитие автомобилестроения харак-теризуется особо быстрыми темпами. В 1971 г. вступил в строй Волжский автомобильный завод им. 50-летия СССР.

За последние годы заводами автомобильной промышленности освоены многие образцы модернизированной и новой автомобильной техники, в том числе для сельского хозяйства, строительства, торговли, нефтегазовой и лесной промышленности.

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

В настоящее время существует большое количество устройств, использующих тепловое расширение газов. К таким устройствам относится карбюраторный двигатель, дизели, турбо-реактивные двигатели и т.д.

Тепловые двигатели могут быть разделены на две основные группы. 1. Двигатели с внешним сгоранием - паровые машины, паровые турбины, двигатели Стирлинга и т.д. 2. Двигатели внутреннего сгорания. В качестве энергетических установок автомобилей наи-большее распространение получили двигатели внутреннего сгорания, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу проис-ходит непосредственно в цилиндрах. На большинстве современных автомобилей установле-ны двигатели внутреннего сгорания.

Наиболее экономичными являются поршневые и комбинированные двигатели внутрен-него сгорания. Они имеют достаточно большой срок службы, сравнительно небольшие габа-ритные размеры и массу. Основным недостатком этих двигателей следует считать возвратно-поступательное движение поршня, связанное с наличием криво шатунного механизма, ус-ложняющего конструкцию и ограничивающего возможность повышения частоты вращения, особенно при значительных размерах двигателя.

А теперь немного о первых ДВС. Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) был создан в 1860 г. французским инженером Этвеном Ленуаром, но эта машина была еще весь-ма несовершенной. В 1862 г. французский изобретатель Бо де Роша предложил использовать в двигателе внутреннего сгорания четырехтактный цикл: 1)всасывание; 2) сжатие; 3) горение и расширение; 4) выхлоп. Эта идея была использована немецким изобретателем Н.Отто, по-строившим в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. КПД такого

двигателя достигал 22%, что превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.

Быстрое распространение ДВС в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и стационарной энергетике была обусловлена рядом их положительных особенностей.

Осуществление рабочего цикла ДВС в одном цилиндре с малыми потерями значитель-ным перепадом температур между источником теплоты и холодильником обеспечивает вы-сокую экономичность этих двигателей. Высокая экономичность - одно из положительных качеств ДВС. Среди ДВС дизель в настоящее время является таким двигателем, который преобразует химическую энергию топлива в механическую работу с

наиболее высоким КПД в широком диапазоне изменения мощности. Это качество дизе-лей особенно важно, если учесть, что запасы нефтяных топлив ограничены.

К положительным особенностям ДВС стоит отнести также то, что они могут быть со-единены практически с любым потребителем энергии. Это объясняется широкими возмож-ностями получения соответствующих характеристик изменения мощности и крутящего мо-мента этих двигателей.

Рассматриваемые двигатели успешно используются на автомобилях тракторах , сельско-хозяйственных машинах, тепловозах, судах ,электростанциях и т.д., т.е. ДВС отличаются хо-рошей приспособляемостью к потребителю.

Сравнительно невысокая начальная стоимость, компактность и малая масса ДВС позво-лили широко использовать их на силовых установках, находящих широкое применение и имеющих небольшие размеров моторного отделения.

Установки с ДВС обладают большой автономностью. Даже самолеты с ДВС могут ле-тать десятки часов без пополнения горючего. Важным положительным качеством ДВС явля-ется возможность их быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низ-ких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска. После пуска двигатели сравнительно быстро могут принимать полную нагрузку. ДВС обладают значительным тормозным моментом, что очень важно при использовании их на транспортных установках.

Положительным качеством дизелей является способность одного двигателя работать на многих топливах. Так известны конструкции автомобильных многотопливных двигателей, а также судовых двигателей большой мощности, которые работают на различных топливах – от дизельного до котельного мазута. Но наряду с положительными качествами ДВС облада-ют рядом недостатков. Среди них ограниченное по сравнению, например с паровыми и газо-выми турбинами агрегатная мощность. Высокий уровень шума, относительно большая час-тота