В карбюраторных двигателях процесс смесеобразования начинается в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе и завершается в цилиндре. Сложность получения однородной топливовоздушной смеси при внешнем смесеобразовании определяется тем, что топливо и воздух начинают смешиваться при двухфазном состоянии топлива, т. е. когда часть топлива находится в паровой фазе, а часть в жидкой. В современных быстроходных двигателях на процесс смесеобразования отводится малый отрезок времени. Для ускорения испарения топлива, впрыскиваемого в воздушный поток, его струя должна быть раздроблена на очень мелкие капли, с поверхности которых происходит диффузия испаряющегося топлива в воздух.
Подробнее...
|
 Повышенные тепловые напряжения в днище поршня карбюраторных двигателей возникают при ненормальном детонационном сгорании или калильном зажигании. В дизеле из-за относительно большей длительности протекания процесса сгорания теплота частично передается излучением. В этом случае теплота в меньшей степени передается в стенки гильзы цилиндра, в большей — в днище поршня и головки. По сравнению с карбюраторным двигателем больший тепловой поток проходит через указанные поверхности и особенно через днище поршня. Этому способствует также большая плотность заряда в дизеле вследствие более высокой степени сжатия и наддува. Исследования показали, что на тепловую напряженность отдельных зон тепловоспринимающих поверхностей двигателя значительно влияет передача теплоты излучением. Это особенно относится к условиям передачи теплоты в центральной зоне днища головки дизеля, а также к передаче теплоты кромками его поршня. Образование топливовоздушной смеси в карбюраторных двигателях с внешним смесеобразованием, в частности с воспламенением от искры, происходит в системе впуска и предшествует воспламенению заряда.
Подробнее...
Наиболее напряженными деталями в тепловом отношении в четырехтактном двигателе являются выпускные клапаны. Продувка цилиндра воздухом в период перекрытия клапанов, которая применяется, например, при наддуве, — эффективный способ охлаждения клапанов. Значения 1че в различных зонах поверхности одной и той же детали разные. Это определяет сложный характер степени тепловой напряженности днища поршня и головки, что должно учитываться при их конструировании для получения необходимой равнопрочности и обеспечения требуемого отвода теплоты в охлаждающую среду. С увеличением нагрузки рг и соответствующим при рн = сопвЪ снижением а, а также с повышением частоты вращения увеличивается удельный поток и, как следствие, растет 1^, во всех зонах. Например, температура поверхности огневого днища головки при п — 1300 об/мин, рк — 0,17 МПа и полной нагрузке (р4 = 1,56 МПа) на периферии равна 230° С, а в зоне, расположенной близко к центру, 380 ° С. При повышении рк зависимость 1^ — / (а) меняется практически эквидистантно.
Подробнее...
|
Таким образом, изучение факторов, влияющих на тепловую напряженность ответственных деталей двигателя имеет большое значение для обеспечения надежной его эксплуатации. В двигателе внутреннего сгорания тепловая напряженность основных деталей определяется величиной и характером протекания тепловых потоков. Конструктивная сложность деталей, различие условий охлаждения по поверхности деталей, неоднородность термодинамических параметров рабочего тела по объему камеры сгорания приводят к тому, что условия теплоотдачи по поверхности деталей, ограничивающих внутрицилиндровый объем, неодинаковы. Вследствие этого тепловые потоки, проходящие через отдельные участки теплопередающей поверхности, различны. В процессе осуществления цикла теплопередающая поверхность меняется. Указанные и другие факторы, сопутствующие протеканию отдельных стадий цикла (вихревое течение газов, гидродинамические процессы при впуске и выпуске, изменение состояния рабочего тела при сгорании и т. д.) существенно влияют на характер тепловых потоков. Тепловые потоки в двигателе имеют ярко выраженный нестационарный характер.
Подробнее...
 Современная тенденция развития быстроходных автотракторных двигателей характерна стремлением их форсирования по скоростному режиму и среднему эффективному давлению. Такое направление развития приводит к росту механических и тепловых нагрузок. Последние главным образом и определяют предел форсирования двигателя. Тепловая напряженность двигателя характеризует уровень температуры его основных деталей и определяет допускаемую из условий прочности применяемых материалов термическую нагрузку для них. Тепловая напряженность характеризует также условия работы трущихся пар. В наиболее сложных условиях по тепловой напряженности находятся огневые днища головки блока цилиндров и поршня, температурные поля которых характеризуются значительной неравномерностью в различных зонах. Температура поверхности этих деталей и особенно поршня существенно влияет на условия эксплуатации двигателя и его надежность. Перегрев поршня, если при этом недостаточно хорошо смазываются сопряженные детали, вызывает закоксовывание колец, задиры рабочей поверхности поршня и гильзы и другие дефекты. Вследствие неравномерного поля температур в днище поршня и головке они деформируются, а степень тепловой напряженности их в зонах с разными температурами неодинакова, в результате чего возникают трещины и прогар в отдельных местах.
Подробнее...
|
|
