Процесс впуска в двигателях: Процесс впуска


0
Categories : Разное

Содержание

Процесс впуска

Перед началом процесса впуска в цилиндре остается некоторое количество отработавших газов. Эти газы в четырехтактном двигателе находятся в объеме камеры сжатия с давлением выше атмосферного и имеют температуру значительно выше температуры поступающей горючей смеси или воздуха. При движении поршня от ВМТ до НМТ остаточные газы расширяются до того момента, пока их давление не сравняется с атмосферным, после чего начинается поступление горючей смеси или воздуха в цилиндр при давлении ниже атмосферного вследствие наличия гидравлических сопротивлений во впускном трубопроводе двигателя.

В двухтактных двигателях процесс впуска производится за счет принудительной (под давлением) подачи горючей смеси или воздуха во время процесса продувки.

Из индикаторной диаграммы (рис. 264, а) видно, что при отсутствии наддува линия впуска га лежит всегда ниже атмосферной и наибольшее разрежение получается около середины хода поршня, т. е. при максимальном значении скорости поршня. К концу впуска давление в цилиндре несколько повышается благодаря динамическому напору, создаваемому силами инерции поступающего заряда.

Влияние отработавших газов на наполнение двигателя характеризуется коэффициентом остаточных газов. Коэффициент остаточных газов уТ есть отношение количества оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла газов к количеству поступившего свежего заряда горючей смеси или воздуха. ут = МТ1М,А. Этот коэффициент определяет степень загрязненности горючей смеси (заполняющей цилиндр в конце впуска) остаточными газами. В четырехтактных карбюраторных двигателях, где применяются сравнительно низкие степени сжатия, объем камеры сгорания при положении поршня в ВМТ больший, чем у дизельных двигателей. Поэтому у этих двигателей при полностью открытой дроссельной заслонке уг = 0,06 — 0,16, а в дизельных двигателях ут = 0,03 — 0,06. В двухтактных двигателях степень очистки цилиндра зависит от применяемой схемы продувки. При кривошипно-камерной продувке уг доходит до 0,5. В таких Двигателях не удается достигнуть высоких мощностных показателей из-за малого наполнения цилиндра.

Рис. 264. Индикаторные диаграммы:
а — впуска; б — сжатия; в — сгорания и расширения; г — выпуска

Температура рабочей смеси в конце наполнения Та представляет собой температуру горючей смеси или воздуха, подогретого от горячих стенок цилиндра, и температуру остаточных газов Тт от предыдущего цикла.

Из опытных данных известно, что коэффициент наполнения практически не зависит от степени сжатия. Хотя при изменении степени сжатия и меняются условия протекания наполнения цилиндра двигателя, но при этом влияние отдельных факторов на взаимло компенсируется.

Для увеличения коэффициента наполнения необходимо увеличить диаметр цилиндра, что дает возможность разместить клапаны большего диаметра, которые позволят уменьшить скорость заряда при впуске, а следовательно, и гидравлические потери. Повышение т)у может быть достигнуто за счет применения клапанов с верхним расположением и правильным выбором фаз газораспределения. Величина цу при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей максимальной мощности двигателя, колеблется в пределах: для карбюраторных двигателей 0,7—0,85, для дизельных 0,75—0,90.

29 — процесс впуска

Процесс впуска

Процессом впуска обычно называют процесс наполнения цилиндра двигателя свежим зарядом. Этот процесс несколько отличается для двигателей без наддува и с наддувом.

На рис.4.1а в pV-координатах представлен процесс изменения давления при впуске в четырехтактном двигателе без наддува. Ломаная кривая r`da`aa« показывает действительное изменение давления в процессе впуска. Точка r` соответствует моменту открытия впускного клапана, которое обычно происходит за 10-30

0 по углу поворота коленчатого валадо прихода поршня в ВМТ, а точка a« — закрытия этого клапана. Момент закрытия соответствует положению кривошипа через 40-800 после прохождения НМТ.

Давление pr соответствует расчетному значению давления остаточных газов. При проведении расчетов предполагается, что давление остаточных газов в ВМТ резко падает до значения pa и в дальнейшем в процессе впуска при движении поршня до НМТ это давление сохраняется постоянным.

Для двигателей с наддувом (см. рис.4.1б) среднее расчетное давление в процессе впуска paобычно превышает давление остаточных газов, и, естественно, меньше давления p

к, создаваемого нагнетателем (компрессором).

Предварительное открытие впускного клапана обеспечивает достижение достаточной площади его проходного сечения при достижении ВМТ, а также для продувки двигателей с наддувом. В двигателях с наддувом это позволяет облегчить очистку цилиндра от остаточных газов.

Р ис.4.1

Влияние продувки количественно оценивают с помощью коэффициента очистки оч. Его величина зависит от наддува, скоростного режима двигателя и продолжительности перекрытия клапанов. Этот коэффициент учитывается только при расчете двигателей с наддувом. Для двигателей без наддува принимают оч = 1.0. Закрытие впускного клапана после прохождения поршнем НМТ благодаря инерционности воздуха во впускной системе дает возможность улучшить наполнение цилиндров (дозарядка) на номинальном режиме на 10-15%, т.е. полагать, что 

доз = 1.1 –1.15. В то же время необходимо учитывать, что при малой частоте вращения дозарядка ухудшается и даже может происходить обратный выброс части заряда (до 5%) из цилиндров двигателя (доз = 0.95). Коэффициент дозарядки на номинальном режиме обычно принимается равным единице.

Давление и температура окружающей среды (воздуха) в расчетах принимаются равными p0 = 0.1МПа и T0 = 273K для двигателей без наддува. В двигатели с наддувом воздух поступает из компрессора, поэтому давление воздуха p

к и температура Tк принимаются равными давлению и температуре воздуха за компрессором или охладителем воздуха (если таковой установлен).

В соответствии со степенью наддува принимаются следующие значения давления наддувочного воздуха:

при низком наддуве………………1.5p0;

при среднем наддуве……………(1.5…2.2)p0;

при высоком наддуве……………(2.2…2.5)p0.

Температура воздуха за компрессором вычисляется по уравнению политропы

где n — показатель политропы сжатия.

Численное значение n принимают для поршневых нагнетателей 1.4…1.6; для объемных — 1.55…1.75; для осевых и центробежных — 1.4…2.0.

В цилиндрах двигателей после выпуска всегда остается определенная часть остаточных газов. Относительный объем этих газов определяется типом и характеристиками клапанной системы, гидравлических сопротивлений системы выпуска, фаз газораспределения, системы наддува, скорости вращения и ряда других факторов. Давление остаточных газов pr в автотракторных двигателях без наддува принимают равным (1.05…1.25)p0. Если для наддува используется газовая турбина на выходе, то полагают, что

Для различных скоростных режимов двигателей проводят коррекцию значения p

r с учетом частоты вращения коленчатого вала n в соответствии с выражением

где nN — номинальная частота вращения, 1/мин.

Температура остаточных газов определяется степенью сжатия, частотой вращения и коэффициентом избытка воздуха. Ее численное значение обычно принимают для карбюраторных двигателей 900 — 1100К, для дизелей 600 — 900К, газовых двигателей 750 — 1000К.

Давление в конце впуска определяет массу заряда, поступающего в цилиндры двигателя, и вычисляется в соответствии (см. рис.4.1) с выражениями

Численные значения pa на номинальных режимах рекомендуются в следующих пределах:

карбюраторные двигатели — (0.05…0.20)p

0;

дизели без наддува — (0.03…0.18)p0;

дизели с наддувом — (0.03…0.1)pк.

С уменьшением частоты вращения величина paснижается. Для расчетов режимов работы двигателей, отличающихся от номинального, используется зависимость, учитывающая скорость вращения двигателя

где  — коэффициент затухания скорости движения заряда;

wвп — скорость движения воздуха в системе впуска.

В современных двигателях скорость воздуха в системе впуска на номинальном режиме составляет 50-130 м/с; 2 +  = 2.5…4.0.

Температура подогрева свежего заряда учитывает его нагрев от деталей двигателя. Величина подогрева T зависит от конструктивных особенностей двигателя и впускной системы. В зависимости от типа двигателя рекомендуются для расчетов на номинальном режиме следующие ее значения:

T = 0…200С — для карбюраторных двигателей;

T = 10…400С — для дизелей без наддува;

T = — 5…+ 100С — для дизелей с наддувом.

Изменение величины подогрева свежего заряда в зависимости от скорости вращения учитывается следующей зависимостью:

где

Коэффициент остаточных газов r характеризует качество очистки цилиндров от продуктов сгорания. С его увеличением уменьшается масса свежего заряда, поступающего в двигатель. Для четырехтактных двигателей его численное значение определяется по выражению

Для бензиновых и газовых двигателей без наддува эта величина обычно составляет 0.04…0.1, а для дизелей без наддува — 0.02…0.05.

Температура в конце впуска зависит от вышеперечисленных факторов (температуры рабочего тела, коэффициента остаточных газов, степени подогрева заряда, температуры остаточных газов). Она определяется выражением

Для современных четырехтактных двигателей ее численное значение обычно составляет:

карбюраторные двигатели — 320…370К;

дизели — 310…350К;

двигатели с наддувом — 320…400К.

Коэффициент наполнения представляет собой отношение действительной массы свежего заряда к тому количеству, которое могло быть в цилиндре при давлении и температуре среды, из которой поступает этот заряд.

.

Для четырехтактного двигателя

Если доз = оч = 1, то

Для современных автотракторных двигателей коэффициент наполнения V лежит в следующих пределах:

карбюраторные двигатели — 0.7…0.9;

дизели без наддува — 0.8…0.94;

дизели с наддувом — 0.8…0.97.

Процесс впуска в четырехтактном двигателе

Процесс впуска состоит в поступлении в цилиндр за первый такт свежего заряда. При этом может быть использована только часть всего полезного объема цилиндра Vh (фиг. 78).

Объясняется это тем, что такту впуска предшествует такт выпуска. В пространстве сжатия Vс остается часть отработавших газов — так называемые оста­точные газы. Эти газы вследствие сопротивления в выпускном клапане и в выпускном трубопроводе имеют давление рr > р0, где р0 — давление атмосферного воздуха. При обратном движении поршня от в.м.т. давление остаточных газов понижается до атмосферного; затем падение давления про­должается до ра, при котором свежий за­ряд, преодолев сопротивление всасывающей системы, начинает поступать в цилиндр. Для оценки степени наполнения цилиндра свежим зарядом пользуются коэффициентом наполнения ?H.

Коэффициент наполнения есть отноше­ние действительного количества поступаю­щего в цилиндр заряда к теоретическому. Этот коэффициент может быть выражен в виде объемного, весового или мольного отношений при параме­трах р0 и Т0 заряда перед впускными органами двигателя:

Здесь Vg, Gg,   Мg — действительное количество свежего заряда, поступившего в цилиндр, выраженное соответственно по объему, весу и в молях;

Vh, G0, М0 — теоретическое количество свежего заряда, выра­женное соответственно по объему, весу и в молях.

Для выявления факторов, влияющих на величину ?н, рассмотрим процесс теплообмена, происходящий в цилиндре двигателя в период впуска.

Свежий заряд, поступая в цилиндр с параметрами р0 и Т0, прежде всего несколько повышает свою температуру от соприкосновения с внутренней поверхностью цилиндра (клапаны, днище поршня, стенки цилиндра). Поэтому температура заряда, поступающего в цилиндр, будет

Т’о = Т0 + ?T,                                 (II,55)

где ?T — величина подогрева заряда о горячие стенки рабочего цилиндра.

При определении ?H для двигателей с наддувом параметры р0 и Т0 следует заменить на давление рк и температуру Тк наддувоч­ного заряда.

Из выражения (II, 57) можно установить, что ?H возрастает с уменьшением температуры подогрева заряда о стенки ?T, с увели­чением давления ра и с уменьшением давления остаточных газов рr.

Значение ?T зависит главным образом от числа оборотов п дви­гателя (с увеличением п, ?T уменьшается), от нагрузки (с увеличе­нием нагрузки ?T возрастает), от условия охлаждения двигателя (чем интенсивнее охлаждение, тем меньше ?T) и от размеров цилиндра (у двигателей с большим рабочим объемом цилиндра ?T оказывается меньше, чем у двигателей с малым объемом). Обычно ?T = 10 ? 20°.

Значение давления ра зависит главным образом от сопротивлений впускной системы и принимается равным 0,85—0,9 кГ/см2. Для четырехтактных двигателей с наддувом ра = (0,92 ? 0,96) рк, где рк — дав­ление наддувочного воздуха в кГ/см2.

Значение рr главным образом зависит от сопротивления выпуск­ной системы двигателя. Величина рr в работающих двигателях без наддува равна 1,08—1,2 аm.

Значения практически достигнутого ?H для четырехтактных двигателей:

тихоходных …………………………………………….. ?H = 0,8 ? 0,9;

быстроходных …………………………… ?H = 0,7 ? 0,9.

При тепловом расчете двигателя, помимо коэффициента наполне­ния, пользуются также коэффициентом остаточных газов ?.

Коэффициент остаточных, газов есть отношение числа молей остаточных газов Мr к числу молей поступающего в цилиндр свежего заряда Mg:

Коэффициент остаточных газов характеризует качество очистки цилиндра и оказывает значительное влияние на наполнение цилиндра.

Из формулы (II, 59) видно, что у тем меньше, чем больше степень сжатия ? и температура остаточных газов Тr и чем меньше давление остаточных газов рr. С увеличением ?, т. е. с уменьшением простран­ства сжатия Vс, коэффициент остаточных газов уменьшается.

С повышением рr увеличивается плотность остаточных газов, а следовательно, их количество, в связи с чем ? возрастает. При повышении температуры Тr уменьшается плотность остаточных газов и их количество; поэтому ? уменьшается.

По практическим данным у четырехтактных двигателей:

без наддува……………………………….. ? ? 0,03 ? 0,06;

с наддувом………………………………… ? ? 0,01 ? 0,03;

Для определения температуры Та в конце наполнения или в начале сжатия воспользуемся уравнением (II, 56):

Температурой Тr задаются; ее можно принять равной 600—900° К; ошибка в оценке Тr мало влияет на Та, так как Тr должно быть умножено на малую величину ?. Расчетное значение температуры Та для нормального режима работы двигателя:

четырехтактных ………………………….  Та ? 300 ? 340° К;

двухтактных………………………………. Та? 310 ? 380° К.

При наддуве Та зависит в основном от давления наддува и степени охлаждения воздуха.


Процесс впуска — Энциклопедия по машиностроению XXL

Особенность протекания рабочего цикла двухтактного двигателя, отличающая его от четырехтактного, состоит в том, что в нем заполнение цилиндра зарядом (смесью) осуществляется в начале хода сжатия, а очищение цилиндра — в конце хода расширения, т. е. процессы впуска и выпуска рабочего тела не требуют самостоятельных ходов поршня. Процессы впуска и выпуска в четырехтактном двигателе занимают более 50% продолжительности цикла, а в двухтактном двигателе эти процессы протекают за время, составляющее 25—30% продолжительности цикла.  [c.418]
Отличие действительных циклов от теоретических заключается в следующем. Открытие и закрытие клапанов в цилиндрах двигателя происходят не в мертвых точках, а с некоторым опережением открытия выпускного клапана и запаздыванием закрытия впускного клапана. Процессы впуска рабочего тела и его выпуска осуществляются при изменяющихся проходных сечениях клапанов, а не при мгновенном открытии и закрытии их в мертвых точках рабочая смесь воспламеняется до прихода поршня в в.м.т. и сгорание протекает при изменяющихся объеме и давлении. Кроме того, в процессе расширения топливо частично догорает работа дви гателя протекает с потерями тепла через охлаждаемые водой или воздухом стенки цилиндров и процессы сжатия и расширения рабочих тел в цилиндре происходят не адиабатно, а политроп-но при переменных значениях показателей политроп, процессы всасывания и выпуска рабочих тел сопровождаются гидравлическими потерями.  [c.421]

Для улучшения наполнения цилиндра двигателя впускной клапан открывается и закрывается не тогда, когда поршень находится в мертвых точках. Открытие впускного клапана производится до того, как поршень достигнет в. м. т. (рис. 66, точка /), т. е. с некоторым опережением. Закрывать впускной клапан в н. м. т. нецелесообразно, потому что, во-первых, при его закрытии уменьшается площадь впускного отверстия, что резко ухудшает наполнение цилиндра, и, во-вторых, горючая смесь (или воздух), движущаяся по впускному трубопроводу, обладает определенной инерцией, которую нельзя использовать при раннем закрытии. Поэтому закрытие впускного клапана производится при повороте коленчатого вала на 40—60 после н. м. т., т. е. с запаздыванием (см. рис. 66, точка 2). Таким образом, процесс впуска у двигателей происходит при повороте коленчатого вала на 220—250°.  [c.159]

Цикл работы реального двигателя с истинными рабочими параметрами в р, V-диаграмме изображен на рис. 4.2 (Процессы впуска и выпуска смеси не показаны.) Видно, что в реальном цикле отсутствуют какие-либо прямые участки (адиабаты и изотермы). Точные расчеты работы, совершаемой в цикле, тепловых параметров и КПД являются весьма сложной задачей. Поэтому потребуется упрощенная расчетная модель, приближенно описывающая цикл, но составленная из обратимых процес-  [c.59]

Скорость движения поршня имеет наименьшее значение, когда он находится в мертвой точке далее эта скорость увеличивается, по мере удаления поршня от мертвой точки к середине цилиндра. В связи с этим, процесс впуска пара изображается на диаграмме не прямой а-1, а кривой а-1 (рис. 5—II). Потеря, обусловленная мятием пара, может быть определена при помощи is-диаграммы (рис. 6—II).  [c.142]


При необходимости увеличения мощности ГТУ давление рабочей среды в замкнутом контуре повышается путем автоматического впуска необходимого количества сжатого воздуха из резервных баллонов или из компрессора подпитки. Процесс впуска или выпуска воздуха из системы замкнутого контура происходит очень быстро, поэтому ГТУ быстро набирает необходимую мощность.  [c.113]

Изменение числа оборотов двигателя вызывает изменение скорости движения поршня в процессе впуска и скорости движения воздуха через впускной патрубок, и следовательно, изменение разрежения % во впускном патрубке двигателя.  [c.393]

Рабочим циклом или рабочим процессом ДВС называют последовательность периодически повторяющихся процессов (впуск, сжатие и сгорание топлива, расширение образовавшихся при сгорании газов и их выпуск). Часть рабочего цикла, совершаемого за ход поршня в одном направлении, называют тактом. В приводах строительных машин, кроме малых машин, применяют обычно четырехтактные двигатели, у которых рабочий цикл совершается за четыре такта или за два оборота коленчатого вала.  [c.27]

Величина давления в цилиндре в течение такта впуска зависит от гидравлических потерь во впускной системе двигателя. На фиг. 115 показан процесс впуска 1—2 при давлении Ра, меньшем наружного на величину гидравлических сопротивлений Ар  [c.275]

Смесь при поступлении в цилиндр нагревается от его стенок и клапанов, а также в результате смеши- i вания с остаточными газами до температуры 7 а=340 -н -г 4-400° К. Совершенство процесса впуска характеризуется так называемым коэффициентом наполнения. Коэффициентом наполнения называется отношение весового количества G свежей смеси, действительно поступившей в цилиндр, к такому количеству Oft, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра V при давлении ро и температуре То наружной среды  [c.275]

Схематическое протекание процесса впуска.  [c.275]

Таким образом, продолжительность процесса впуска составляет у двигателей 220- -250° по углу поворота коленчатого вала.  [c.276]

Вследствие наличия ряда потерь во время процесса впуска фактическая скорость впуска Швп. ф меньше теоретической (Швп. ф [c.258]

Первое требование — обеспечение плотной посадки клапана — удовлетворяется при условии P pi где P pi — усилие (кГ), развиваемое пружинами (пружиной) при закрытом положении выпускного клапана, и Ра — сила разрежения, действующая на этот клапан во время процесса впуска [формула (246)].  [c.294]

С целью уменьшения вибраций механизма газораспределения величину предварительной затяжки пр /жин делают обычно значительно большей, чем это необходимо для отрыва выпускного клапана от седла в процессе впуска.  [c.307]

Весь рабочий ци сл двигателя может быть представлен в виде последовательно протекающих процессов впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск. Рассмотрим все эти процессы в приведенной последовательности.  [c.6]

В процессе впуска цилиндр заполняется горючей смесью, состоящей из паров топлива и воздуха (в карбюраторном двигателе). На процесс впуска большое влияние оказывают конструктивные особенности двигателя и факторы аэродинамического и теплового характера.  [c.8]

Фазы газораспределения современных автомобильных двигателей обычно таковы, что имеет место перекрытие клапанов, т. е. выпускной клапан закрывается уже после открытия впускного. Благодаря этому процесс выпуска заканчивается после начала процесса впуска.  [c.29]

Для лучшей очистки цилиндра от продуктов сгорания выпускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием, т. е. после прихода поршня в в. м. т. В это время впускной клапан тоже находится в открытом положении, что позволяет продуктам сгорания выходить в атмосферу по инерции, когда поршень начинает перемещаться от в. м. т. к н. м. т. Угол запаздывания закрытия выпускного клапана не должен быть больше предельного значения, так как в противном случае увеличатся потери свежего заряда (горючей смеси или воздуха) и ухудшится наполнение цилиндра в процессе впуска.  [c.230]

Противовес 96. 2/3. 22/. 225. 227. 234. 284 Процесс впуска 17—18. 21. 24—26. 32. 66. 268—269  [c.287]

За период процесса впуска осуществляется наполнение цилиндра двигателя свежим зарядом. Изменение давления в процессе впуска в двигателе без наддува приведено на рис. 22, а в двигателе с наддувом — на рис. 23. Кривые r da aa», изображенные на этих рисунках.  [c.40]


При проведении расчетов протекание процесса впуска принимается от точки г до точки а, причем предполагается мгновенное изменение давления в в. м. т. по линии гг», а в дальнейшем давление принимается постоянным (прямая г»а). После расчета и получения координат точек г, г» и а производится ориентировочное скругление по кривой га.  [c.41] В пневмомеханизмах емкостного питания легче осуществить точную регулировку процесса впуска воздуха, что особенно важно, когда необходимо обеспечить определенный закон движения поршня.  [c.196]

На некотором протялдавление пара в цилиндре будет равно давлению его в паропроводе. Процесс впуска пара (или наполнения) изобразится на диаграмме линией а-1.  [c.139]

Процесс впуска пара (линия аЬ) сопровождается его мятпем вследствие чего давление пара в цилиндре к концу наполнения несколько понижается по сравнению с давлением в -паропроводе перед машиной.  [c.140]

Допустим, что в идеальной машине ра- д бота, совершаемая 1 кг пара, выражается площадью a-I-2-b-a. При этом объем 1 кг свежего пара при окончании процесса впуска его равен Vi. Благодаря тому, что в действительности при впуске часть цара кон- денсируегся, объем его у/ будет меньше.  [c.143]

Очертание кривой епуска между уже известными точками а V. Ь в предварительном проектировании можно определить на глаз с учетом ТО ГО, что )резкое торможение napia происходит лишь в конце процесса впуска. Приводимые в литературе искусственные методы определения вероятной кривой впуска исходят из условных предпосылок и потому не имеют существенных преимуществ перед оценкой на глаз .  [c.714]

Рабочий цикл четырехтактногол двухтактного карбюраторных двигателей. Ряд последовательных процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу, называется циклом. Большинство автомобильных двигателей работает по четырехтактному циклу, при котором процессы, происходящие в цилиндре, последовательно повторяются через каждые четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала. Цикл состоит из пяти рабочих процессов впуска, сжатия, горения, расширения и выпуска. Эти пять процессов составляют четыре такта впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Таким образом, рабочий ход состоит из двух рабочих процессов горения и расширения.  [c.17]

Комплекс последовательных процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обусловливающих непрерывную работу двигателя, называетс я рабочим циклом. Рабочий цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания состоит из следующих процессов впуска свежей порции горючей смеси или воздуха, сжатия рабочей смеси или воздуха с остаточными газами, сгорания рабочей смеси, расширения продуктов сгорания, выпуска отработавших продуктов сгорания.  [c.271]

Все сказанное относительно моментов открытия и закрытия впускного клапана четырехтактного карбюраторного двигателя справедливо и для четырехтактного газового двигателя. Процесс впуска изображается на индикаторной диаграмме линией 1 — г — а — 2 (фиг. 134,6). Газовоздушная смесь обладает высокими ан-тидетонационными свойствами, поэтому степень сжатия газовых двигателей выще степени сжатия карбюраторных двигателей и достигает в среднем 7 -10. В конце сжатия (точка 3) производится воспламенение газовоздушной смеси электрической искрой, проскакивающей между электродами запальной свечи. Процесс сгорания изображается линией 3 — г, процесс расширения — линией г — 5. В точке 5 открывается выпускной клапан, и процесс расширения заканчивается.  [c.302]

Принципиальная схема работы факельной системы зажигания представлена на фиг. 139. Как видно из схемы, предкамера одновременно с наполнением цилиндра заполняется свежей бензовоз-душной смесью, приготовленной специальным карбюратором. Наполнением предкамеры свежей смесью управляет небольшой клапан, который открывается в процессе впуска смеси (или воздуха) в цилиндр. Приготовление основной топливо-воздушной смеси может осуществляться-как вне цилиндра — в карбюраторе, так и непосредственным впрыском топлива в цилиндр. Впрыск топлива при этом может производиться в процессе впуска или в процессе сжатия. В процессе сжатия в предкамеру черес) сопло поступает смесь из цилиндра (или свежий воздух в случае впрыска топлива в конце хода сжатия). Смесь, перетекающая из цилиндра в предкамеру, разбавляет предка-мерную смесь до состава, имеющего максимальную скорость сгорания. В конце хода сжатия за 15°—25° до в. м. т.  [c.309]

Для построения схемы размещения кулачков на распределительном валу необходимо определить сначала угол 11 между осями кулачков впускного и выпускного клапанов первого цилиндра (рис. 208, а). Этот угол удобно находить при помощи диаграммы фаз газораспределения (рис. 208, б).. На этой диаграмме дуга АВ соответствует повороту коленчатого вала на угол Фвып/2 = = (фз + 180 4- Ф4)/2, а точка В — максимальному подъему выпускного клапана, т. е. середине процесса выпуска. Аналогично дуга СЕ соответствует повороту коленчатого вала на угол Фв /2 = (ф -Ь -Ь 180 + Фг)/2 и точка Е — максимальному подъему впускного клапана, т. е. середине процесса впуска.  [c.286]


При более позднем закрытии впускного клапана увеличивается мощность двигателя и число оборотов п , соответствующее майсимальной мощности двигателя. Но одновременно при малых оборотах происходит снижение мощности за счет частичного выталкивания горючей смеси обратно в процессе впуска.  [c.40]

Впуск совершается при открытом впускном клапане и движении поришя от в. м. т. к н. м. т. Вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, и в цилинд) по впускному трубопроводу через открытый впускной клапан поступает горючая смесь (в двигателе с принудительным зажиганием) или воздух (в двигателе с самовоспламенением топлива). В связи с сопротивлением, возникающим от трения горючей смеси (воздуха) о стенки впускного трубопровода в цилиндре на протяжении всего процесса впуска (по кривой /—2) поддерживается давление ниже атмосферного (равное 85—95 кПа). Кроме того, горючая смесь (воздух) нагревается от горячих стенок двигателя. В результате сопротивления впускного трубопровода и нагревания горючей смеси (воздуха) происходят их расширение и уменьшение массы свежего заряда.  [c.227]

Г азорасп еделительный механизм двигателя служит для регулирования процессов впуска свежего воздуха в цилиндры и выпуска из  [c.47]

Как при внашнам, так и при внутраннам сма саобраювании рабочий цикл поршневого двига-таля состоит из следующих процессов впуска, сжатия, сгорания и рас ширения (рабочий ход) и выпуска. Полезная ра> бота совершается лишь в процессе сгорания и расширения.  [c.19]


Процесс впуска в двигателях | Авто Брянск

Процесс впуска в двигателях предназначен для наполнения цилиндра горючей смесью в двигателях с внешним смесеобразованием или одним воздухом — в двигателях с внутренним смесеобразованием.

Основой этого процесса является создание условий, при которых в цилиндр двигателя будет введено наибольшее возможное количество горючей смеси или воздуха. В этом случае при хорошо про -текающем процессе сгорания можно увеличить мощность двигателя и улучшить его экономичность.

Количество горючей смеси или воздуха, поступающее в цилиндр за время его наполнения, зависит от ряда факторов, основными из которых являются: гидравлическое сопротивление трубопроводов при впуске и выпуске; подогрев горючей смеси или воздуха от соприкосновения с горячими деталями двигателя; наличие в цилиндре к началу наполнения горючей смесью или воздухом остаточных (отработавших) газов от предыдущего цикла.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Перед началом процесса впуска в цилиндре остается некоторое количество отработавших газов. Эти газы в четырехтактном двигателе находятся в объеме камеры сжатия с давлением выше атмосферного и имеют температуру значительно выше температуры поступающей горючей смеси или воздуха. При движении поршня от ВМТ до НМТ остаточные газы расширяются до того момента, пока их давление не сравняется с атмосферным, после чего начинается поступление горючей смеси или воздуха в цилиндр при давлении ниже атмосферного вследствие наличия гидравлических сопротивлений во впускном трубопроводе двигателя.

В двухтактных двигателях процесс впуска производится за счет принудительной (под давлением) подачи горючей смеси или воздуха во время процесса продувки.

Из индикаторной диаграммы (рис. 264, а) видно, что при отсутствии наддува линия впуска га лежит всегда ниже атмосферной и наибольшее разрежение получается около середины хода поршня, т. е. при максимальном значении скорости поршня. К концу впуска давление в цилиндре несколько повышается благодаря динамическому напору, создаваемому силами инерции поступающего заряда.

Влияние отработавших газов на наполнение двигателя характеризуется коэффициентом остаточных газов. Коэффициент остаточных газов уТ есть отношение количества оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла газов к количеству поступившего свежего заряда горючей смеси или воздуха. ут = МТ1М,А. Этот коэффициент определяет степень загрязненности горючей смеси (заполняющей цилиндр в конце впуска) остаточными газами. В четырехтактных карбюраторных двигателях, где применяются сравнительно низкие степени сжатия, объем камеры сгорания при положении поршня в ВМТ больший, чем у дизельных двигателей. Поэтому у этих двигателей при полностью открытой дроссельной заслонке уг = 0,06 — 0,16, а в дизельных двигателях ут = 0,03 — 0,06. В двухтактных двигателях степень очистки цилиндра зависит от применяемой схемы продувки. При кривошипно-камерной продувке уг доходит до 0,5. В таких Двигателях не удается достигнуть высоких мощностных показателей из-за малого наполнения цилиндра.

Рис. 264. Индикаторные диаграммы:
а — впуска; б — сжатия; в — сгорания и расширения; г — выпуска

Температура рабочей смеси в конце наполнения Та представляет собой температуру горючей смеси или воздуха, подогретого от горячих стенок цилиндра, и температуру остаточных газов Тт от предыдущего цикла.

Из опытных данных известно, что коэффициент наполнения практически не зависит от степени сжатия. Хотя при изменении степени сжатия и меняются условия протекания наполнения цилиндра двигателя, но при этом влияние отдельных факторов на взаимло компенсируется.

Для увеличения коэффициента наполнения необходимо увеличить диаметр цилиндра, что дает возможность разместить клапаны большего диаметра, которые позволят уменьшить скорость заряда при впуске, а следовательно, и гидравлические потери. Повышение т)у может быть достигнуто за счет применения клапанов с верхним расположением и правильным выбором фаз газораспределения. Величина цу при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей максимальной мощности двигателя, колеблется в пределах: для карбюраторных двигателей 0,7—0,85, для дизельных 0,75—0,90.

Назначение процесса впуска

Назначение процесса впуска состоит в заполнении рабочего объема цилиндра двигателя

топливовоздушной смесью, содержащей химическую энергию, необходимую для получения работы. При этом весьма важно заполнять цилиндр максимально возможным количеством смеси, так как это способствует получению наибольшей работы, а следовательно, и мощности при данном объеме цилиндров и частоте вращения коленвала. В большинстве современных авиационных двигателей увеличение заряда смеси (воздуха) в цилиндре достигается при помощи нагнетателя. Питание двигателя топливовоздушной смесью, давление которой предварительно увеличено в нагнетателе до давления, превышающего атмосферное, называется наддувом. Двигатели, не имеющие нагнетателя, принято называть двигателями с впуском из атмосферы. В двигателях с карбюратором смесеобразование начинается в карбюраторе, продолжается во всасывающих трубопроводах и заканчивается в цилиндре двигателя. Для регулирования количества смеси, поступающей в двигатель, служит дроссельная заслонка, устанавливаемая между карбюратором и цилиндрами. Регулировка качества топливовоздушной смеси, т. е. коэффициента избытка, осуществляется посредством специальных устройств, являющихся принадлежностью карбюратора. Начало впуска топливовоздушной смеси обусловливается началом открытия клапана впуска (рис. 1-15). Последний в современных поршневых двигателях открывается с опережением (точка 1), т. е. в конце такта выпуска, до прихода поршня в ВМТ. Это объясняется, во-первых, стремлением увеличить заряд свежей смеси за счет большего открытия впускного клапана к началу такта впуска и, во-вторых, тем, что у двигателей с наддувом свежая смесь, имеющая большее давление, чем давление выпускных газов в цилиндре, начнет поступать в этом случае в конце такта выпуска и вытеснять из цилиндра продукты сгорания. Последнее называется продувкой камеры сгорания. В результате этой продувки очистка цилиндра от остаточных газов улучшается и заряд свежей смеси увеличивается.

Рис.1-15. Процесс впуска:

1— момент открытия впускного клапана; 2— момент закрытия впускного клапана

Угол, на который поворачивается коленчатый вал за время от момента открытия впускного клапана до момента прихода поршня в ВМТ, называется углом опережения открытия впускного клапана. Этот угол подбирается опытным путем для каждого типа двигателя и обычно лежит в пределах 15 ÷ 50°. Для двигателя АШ-62ИР угол опережения открытия клапана впуска равен 15÷25°. Свежая топливовоздушная смесь поступает в цилиндр под влиянием понижения давления в цилиндре, создающегося вследствие движения поршня от ВМТ к НМТ.

Понижение давления в цилиндре объясняется всасывающим действием поршня и сопротивлениямикоторые встречает ТВС на своем пути при движении к цилиндру (рис. 1-16).

Сопротивление при движении воздуха возникает в результате трения частиц воздуха друг о друга, о стенки впускного трубопровода, о впускной клапан, а также от удара частиц воздуха о стенки впускного трубопровода в местах его изгиба, о дроссельную заслонку и впускной клапан. Эти сопротивления называются гидравлическими.

Так как скорость движения воздуха во впускных трубопроводах и впускных клапанах цилиндров достаточно велика (40 ÷ 60 м/сек), то гидравлические сопротивления получаются значительными. Если дроссельная заслонка прикрывается, проходное сечение для воздуха уменьшается, гидравлические сопротивления увеличиваются, и давление в цилиндре в конце такта впуска понижается до 0,3÷ 0,5 от давления на впуске.

Рис. 1-16. Сопротивление движения ТВС на пути в цилиндр

Следует отметить, что смесь в двигателе с нагнетателем начинает поступать в цилиндр сразу же после открытия клапана впуска, так как давление смеси больше давления продуктов сгорания, оставшихся в цилиндре к концу выпуска (остаточных газов).

Давление остаточных газов при выпуске в атмосферу составляет обычно (1,05÷1,10) ро.

Температура свежей смеси в процессе впуска также изменяется. За счет испарения топлива температура смеси понижается. Вместе с тем, поступая в цилиндр, смесь нагревается в результате соприкосновения с нагретыми деталями двигателя (стенками головки и цилиндра, днищем поршня, клапанами) и смешения воздуха с остаточными газами, температура которых перед началом впуска достигает 1000 ÷ 1100 К. Вследствие указанных причин температура смеси в конце впуска составляет у двигателей с наполнением из атмосферы 340 ÷ 360 К., а у двигателей с нагнетателем 380 ÷ 400 К. Более высокие температуры, наблюдающиеся во втором случае, объясняются подогревом воздуха (смеси) при сжатии его в нагнетателе.

Окончание наполнения цилиндра смесью определяется моментом закрытия впускного клапана. Впускной клапан закрывается с запаздыванием (см. точку 2 на рис. 1-15), т. е. после прихода поршня в НМТ, в начале такта сжатия. Запаздывание закрытия впускного клапана увеличивает количество свежей смеси, поступающей в цилиндр. Это объясняется тем, что в течение процесса впуска смесь приобретает большую скорость и по инерции продолжает поступать в цилиндр, несмотря на изменение направления движения поршня. Кроме того, в начале такта сжатия в цилиндре еще имеется пониженное давление, что также способствует поступлению смеси. Угол, на который поворачивается коленчатый вал, считая от момента прихода поршня в НМТ до момента закрытия впускного клапана, называется углом запаздывания закрытия впускного клапана. Этот угол для каждого типа двигателя подбирается опытным путем и составляет 40 ÷ 65°. Для двигателя АШ-62ИР угол запаздывания равен 44°.

Продолжительность процесса впуска, выраженная в градусах поворота коленчатого вала, значительно больше 180° и составляет, например, для двигателя АШ-62ИР 239 ÷ 249°. Продолжительность открытия клапана, выраженная в градусах поворота коленчатого вала, называется периодом или фазой открытия впускного клапана. Опережение открытия впускного клапана и запаздывание его закрытия увеличивают продолжительность впуска смеси в цилиндр двигателя и способствуют повышению количества поступающей в него смеет.

Весовой заряд и коэффициент наполнения

Как мы уже отметили выше, мощность, развиваемая двигателем, в первую очередь зависит от количества топливовоздушной смеси, поступившей в цилиндр в такте впуска. Чем больше топливовоздушной смеси поступит в цилиндр двигателя, тем большую мощность разовьет двигатель.

Весовым зарядом цилиндра называют весовое количество топливовоздушной смеси, поступившей в цилиндр за время такта впуска и оставшееся в цилиндре к моменту закрытия клапанов впуска. Различают теоретический весовой заряд и действительный весовой заряд смеси. Под теоретическим весовым зарядом смеси qт понимают заряд, который может поместиться в рабочем объеме цилиндра при давлении и температуре, равных давлению и температуре на впуске в цилиндр двигателя.

где γк — удельный вес ТВС на впуске в цилиндр двигателя.

Под действительным весовым зарядом qд понимают заряд, который в действительности поступил в цилиндр и остался в нем.

В двигателях с впуском из атмосферы действительный весовой заряд получается всегда на 10—15% меньше теоретического. Это происходит за счет гидравлических потерь во впускных трубопроводах, влияния остаточных газов и нагрева смеси от стенок в процессе впуска.

В двигателях с нагнетателем теоретический и действительный весовые заряды возрастают за счет увеличения плотности смеси на впуске. В этом случае действительный весовой заряд может быть я больше теоретического весового заряда. Объясняется это тем, что давление остаточных газов в камере сгорания меньше давления наддува и, следовательно, после открытия впускного клапана некоторое количество смеси может поступить в нее за счет сжатия остаточных газов до давления, существующего на впуске.

Отношение действительного весового заряда смеси к теоретическому называется коэффициентом наполнения и обозначается ηv.

Отсюда действительный весовой заряд равен

Величина коэффициента наполнения характеризует степень заполнения цилиндров двигателя топливовоздушной смесью.

Для двигателей с впуском из атмосферы коэффициент наполнения составляет ηv = 0,85÷0,90.

Для двигателя с нагнетателем коэффициент наполнения может быть больше единицы и достигает величин ηv = 1,10÷1,12.

Увеличить действительный весовой заряд цилиндра можно, как это видно из уравнения, путем увеличения плотности ТВС на впуске и увеличения коэффициента наполнения.

Так как удельный вес прямо пропорционален давлению и обратно пропорционален температуре, если мы будем снижать температуру ТВС и увеличивать наддув, то этим самым будем увеличивать его удельный вес, а следовательно, и весовой заряд цилиндра. У некоторых двигателей с нагнетателями для охлаждения воздуха на выходе из нагнетателя устанавливают радиаторы, которые позволяют при том же давлении наддува получить более значительный удельный вес воздуха.

Коэффициент наполнения можно увеличить правильным выбором фаз газораспределения (моментов открытия и закрытия впускного клапана), уменьшением гидравлических потерь путем увеличения проходных сечений трубопроводов и придания им плавных переходов, а также увеличением проходного сечения во впускном клапане.

Графическое изображение процесса впуска

Схематическое изображение процесса впуска для двигателя без нагнетателя и двигателя с нагнетателем в координатах р—V показано на рис. 1-17, а и б.

Точка 1 характеризует момент открытия, а точка 2 — момент закрытия впускного клапана. Линия «l-r-a-2» показывает изменение давления ТВС в цилиндре в процессе впуска.

Для двигателя без нагнетателя линия впуска расположена ниже линии атмосферного давления ро, а для двигателя с нагнетателем — выше нее, вследствие наддува, создаваемого нагнетателем.

Рассмотрим работу, совершаемую поршнем за период такта впуска.

У двигателя без нагнетателя поршень при движении от ВМТ к НМТ должен преодолеть

противодействующую силу, направленную по оси цилиндра к ВМТ и возникающую вследствие создавшейся разности давлений (ро — ра). атмосферного давления ро(в картере) и пониженного давления в цилиндре ра.

Эта противодействующая сила равна произведению разности давлений ро — рана площадь поршня F т. е.

Работа, совершаемая поршнем при движении от ВМТ к НМТ, будет равна

Этой работе соответствует заштрихованная площадь на рисунке 1-17,а с высотой ро — раи длиной Vh.

Рис. 1-17. Графическое изображение процесса впуска:

а— двигатель без нагнетателя; б— двигатель с нагнетателем

В двигателе с нагнетателем (рис. 1-17,б) давление в цилиндре во время впуска больше, чем давление в картере. Поэтому при движении поршня от ВМТ к НМТ на него будет действовать сила, направленная к НМТ и равная

Эта сила будет способствовать вращению коленчатого вала и, таким образом, совершать положительную работу. Этой работе соответствует на рис. 1-17,б заштрихованная площадь, равная

Таким образом, в двигателе с впуском из атмосферы от коленчатого вала отнимается работа на

осуществление процесса впуска, тогда как в двигателе с нагнетателем коленчатому валу сообщается дополнительная работа за счет избыточного давления, создаваемого нагнетателем.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8699 —

| 7121 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Процесс впуска свежего заряда в двигатель является первым тактом рабочего цикла. В начале данного такта поршень находится в положении, близком к ВМТ. Камера сгорания заполнена продуктами сгорания от предыдущего процесса, давление которых несколько больше атмосферного. Впуск начинается с момента открытия впускного отверстия, за 10°. 30° до ВМТ. В начальный момент впуска впускной клапан только начинает открываться и впускное отверстие представляет собой круглую узкую щель высотой в несколько десятых долей миллиметра. Поэтому в этот момент впуска горючая смесь (или воздух) в цилиндр почти не проходит. Однако опережение открытия впускного отверстия необходимо для того, чтобы к моменту начала опускания поршня после прохода им ВМТ оно было бы открыто возможно больше и не затрудняло бы поступления воздуха или смеси в цилиндр. При вращении коленчатого вала (в направлении стрелки) шатун перемещает поршень к НМТ, а распределительный механизм полностью открывает впускной клапан и соединяет надпоршневое пространство цилиндра двигателя с впускным трубопроводом. При этом вследствие сопротивления впускной системы и впускных клапанов давление в цилиндре становится на 0,01. 0,03 МПа меньше давления во впускном трубопроводе.

Такт впуска состоит из впуска газов, происходящего при ускорении движения опускающегося поршня, и впуска при замедлении его движения.

Впуск при ускорении движения поршня начинается в момент начала опускания поршня и заканчивается в момент достижения поршнем максимальной скорости (приблизительно при 80° поворота вала после ВМТ). В начале опускания поршня вследствие малого открытия впускного отверстия в цилиндр проходит мало воздуха или смеси, а поэтому остаточные газы, оставшиеся в камере сгорания от предшествующего цикла, расширяются и давление в цилиндре падает. При опускании поршня горючая смесь или воздух, находившаяся в покое во впускном трубопроводе или двигавшаяся в нем с небольшой скоростью, начинает проходить в цилиндр с постепенно увеличивающейся скоростью, заполняя объем, освобождаемый поршнем. По мере опускания поршня его скорость постепенно увеличивается и достигает максимума при повороте коленчатого вала примерно на 80°. При этом впускное отверстие открывается все больше и больше и горючая смесь (или воздух) в цилиндр проходит в больших количествах.

Впуск при замедленном движении поршня начинается с момента достижения поршнем наибольшей скорости и оканчивается в НМТ, когда скорость его равна нулю. По мере уменьшения скорости поршня скорость смеси (или воздуха), проходящей в цилиндр, несколько уменьшается, однако в НМТ она не равна нулю. При замедленном движении поршня горючая смесь (или воздух) поступает в цилиндр за счет увеличения объема цилиндра, освобождаемого поршнем, а также за счет своей силы инерции. При этом давление в цилиндре постепенно повышается и в НМТ может даже превышать давление во впускном трубопроводе.

Давление во впускном трубопроводе может быть близким к атмосферному в двигателях без наддува или выше него в зависимости от степени наддува (0.13-0.45 МПа в двигателях с наддувом).

Впуск окончится в момент закрытия впускного отверстия (40. 60°) после НМТ. Задержка закрытия впускного клапана происходит при постепенно поднимающемся поршне, т.е. уменьшающемся объеме газов в цилиндре. Следовательно, смесь (или воздух) поступает в цилиндр за счет ранее созданного разрежения или инерции потока газа, накопленной в процессе течения струи в цилиндр.

При малых числах оборотов вала, например при пуске двигателя, сила инерции газов во впускном трубопроводе почти полностью отсутствует, поэтому во время задержки впуска будет идти обратный выброс смеси (или воздуха), поступившей в цилиндр ранее во время основного впуска.

При средних числах оборотов инерция газов больше, поэтому в самом начале подъема поршня происходит дозарядка. Однако по мере подъема поршня давление газов в цилиндре увеличится и начавшаяся дозарядка может перейти в обратный выброс.

При больших числах оборотов сила инерции газов во впускном трубопроводе близка к максимуму, поэтому происходит интенсивная дозарядка цилиндра, а обратный выброс не наступает.

В процессе впуска свежего заряда в двигатель имеют место следующие особенности: впуск двигатель поршень

1. Наличие теплообмена поступающего свежего заряда с отдельными деталями двигателя, в результате которого температура заряда повышается.

2. Возникновение гидравлических сопротивлений на всасывании вследствие больших скоростей свежего заряда, приводящим к ухудшению заполнения им рабочего объема цилиндров.

3. Наличие смешивания поступающего заряда с остаточными газами, занимающие объем камеры сгорания.

Эти особенности не позволяют осуществить полного заполнения свежим зарядом рабочего объема цилиндров двигателя. Следовательно, заполнение цилиндров будет всегда неполным.

Определение параметров, характеризующих процесс впуска

Давление. Из приведенных выше индикаторных диаграмм  и схемы движения заряда во впускной системе  видно, что в процессе впуска имеются гидравлические потери, в результате чего давление в цилиндре с определенного момента становится ниже атмосферного р0 (двигатель без наддува) или ниже рк (двигатель с наддувом) на величину Ара. Величина этих потерь зависит от качества обработки поверхностей впускной системы,наличия поворотов,положения дроссельной заслонки, величины открытия клапана и др. Опыты показали, что потери давления Ара прямо пропорциональны квадрату скорости движения заряда.

Пользуясь уравнением Бернулли для несжимаемой жидкости, можно определить величину потерь давления по выражению bPa=P«-Pa=(l+to)-fiP*, где £0 — коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенныйкпроходномусечениювклапане;величина (1 + У = Ф = 7 -*■ 10; ювп — средняяскоростьдвижения воздухав проходномсечении клапана; wen= 45 — s — 70 м/сек. 

При работе двигателя без наддува рк = р0 и рк = р0.

Если предположить, что процесс впуска заканчивается в н. м. т., то давление в цилиндре двигателя

Ра = Рп-ЬРа-(179)

По опытным данным, у четырехтактных автомобильных двигателей без наддува ра да (0,8 -*- 0,9) р0; с наддувом ра да (0,9 -s-+ 0,96) Рк.

В двухтактных быстроходных двигателях с прямоточной про-дувкой Рада (0,85 ■*- 0,98) Рк.

В период впуска давление в цилиндре ниже, чем на входе во впускную систему, поэтому массовое количество поступившего заряда будет меньше, так как плотность его понизится.

Подогрев заряда. Другой причиной, снижающей массовое количество поступающего заряда, является его подогрев при соприкосновении с горячими поверхностями внутрицилиндрового пространства, а также впускной системы.

При работе двигателя на полной нагрузке средняя температура теплопередающих поверхностей равна 150—200° С, в то время как температура поступающего из атмосферы воздуха значительно ниже. В результате наличия разности температур при впуске воздух подогревается на А Т°, а плотность его уменьшается.

Температура заряда в конце наполнения с учетом его подогрева

То = Т0 + АТ.(182)

Величина подогрева заряда зависит от нагрузки двигателя и продолжительности процесса впуска.

Для увеличения наполнения цилиндра двигателя свежим зарядом следует стремиться уменьшить его подогрев в период впуска. Однако у карбюраторных двигателей специально подогревают впускной трубопровод, так как для эффективного протекания в них процесса сгорания необходимо, чтобы в процессе впуска происходило интенсивное испарение топлива.

Подогрев заряда связан с затратой теплоты. Излишний подогрев приводит к ухудшению наполнения цилиндра свежим зарядом, поэтому следует подводить такое количество теплоты, которое необходимо только для испарения топлива.

Опытным путем установлено, что у карбюраторных двигателей с учетом использования теплоты, вносимой с воздухом для испарения топлива,AT= 0 -*- 20°, у дизелей AT= 20 •*- 40°.*

Остаточные газы. Прежде чем начать впуск в цилиндр двигателя свежего заряда, необходимо удалить из него отработавшие газы. Однако даже при самой совершенной очистке цилиндра от отработавших газов в двигателях без наддува их невозможно удалить полностью. Часть отработавших газов, называемых остаточными, остается в цилиндре.

Влияние отработавших газов на наполнение двигателя характеризуется коэффициентом остаточных газов уост, представляющим собой отношение в кмолях количества остаточных газов МТ к количеству свежего заряда Мг, поступившему в цилиндр двигателя за период впуска, т.|,(186)

где Gr— количество остаточных газов в кг; G1— количество свежего заряда в кг.

Величина коэффициента остаточных газов зависит от качества очистки цилиндра, определяемого типом двигателя.

У четырехтактных двигателей с искровым зажиганием, где применяются сравнительно низкие степени сжатия, объем камеры сгорания больше, чем у дизеля. Поэтому в этих двигателях при полностью открытой дроссельной заслонке уосш — 0,06 -т — 0,10, в дизелях без наддува уост = 0,03 — г — 0,06.

В двухтактных двигателях качество очистки цилиндра зависит от схемы газообмена. При кривошипно-камерной схеме газообмена (нет приводного компрессора) предварительное сжатие воздуха или горючей смеси происходит в кривошипной камере, и коэффициент остаточных газов достигает 0,4. В таких двигателях не удается получить высоких показателей из-за малого наполнения цилиндра свежим зарядом **.

В автомобильных двухтактных двигателях с клапанно-щеле-вой схемой газообмена очистка цилиндра осуществляется воздухом, поступающим из компрессора. Применяемые в этих двигателях органы газообмена обеспечивают достаточно полную очистку цилиндра, и коэффициент остаточных газов в них имеет примерно такие же значения, как и в четырехтактных дизелях, или несколько большие.

На величину уост в двигателях всех типов влияет скоростной режим. Наименьшие значения уост имеет при числе оборотов двигателя, соответствующем наибольшему массовому наполнению Gx. При дальнейшем увеличении числа оборотов Gxуменьшается,а Сг увеличивается,что вызывает повышение уост.

При уменьшении нагрузки в карбюраторном двигателе, когда дроссельную заслонку прикрывают, Gxуменьшается. Так как Grпри этом почти не меняется, то уос„, увеличивается. По опытным данным давление в конце выпуска рг = 1,1 — 5 — 1,25 бар.; температура отработавших газов у карбюраторных двигателей Тг = = 900 — г — 1000° К, а у дизелей Тг = 700 -=- 900° К.

Температура конца впуска. При раздельном рассмотрении факторов, влияющих на протекание процесса газообмена, предполагалось, что каждый фактор воздействует на процесс зарядки отдельно и как бы последовательно.

В действительности, когда происходит процесс газообмена и главным образом впуск свежего заряда в цилиндре двигателя, все явления, определяющие характер этого процесса, происходят одновременно. В двухтактном двигателе впуск свежего заряда осуществляется одновременно с выпуском отработавших газов. В четырехтактном двигателе, хотя выпуск отработавших газов в основном заканчивается до начала впуска, последний сопровождается одновременно подогревом заряда от стенок и перемешиванием его с расширяющимися остаточными газами. В результате этого температура заряда в конце впуска становится выше температуры окружающего воздуха, но ниже температуры остаточных газов.

Предполагая, что процесс впуска в четырехтактном двигателе заканчивается в точке а (см. рис. 42, б) при положении поршня в н. м. т., а в двухтактном двигателе — в точке а’ (см. рис. 44), при возвратном движении поршня в момент закрытия продувочных окон, можно определить температуру смеси при окончании впуска на основании баланса теплоты, составленного для свежего заряда и остаточных газов до и после их смешения.1 + Gr) Tai

гДе ср см — удельнаятеплоемкостьсмесиприпостоянномдавлении; Та — температура смеси в конце впуска. По условиям баланса теплоты

QcM=Qc.3 + Qr

ИЛИ

С& (Т0 + AT) + clGrTr= cvCM(G, + Gr) Ta.

Полагая, что ср х c’vxсрсм и разделив правую и левую части равенства на Gx, получим

T0 + AT+%Tr = [l+%)Ta.

В четырехтактных двигателях без наддува Т а = 310 — г — 350° К; в четырех — и двухтактных двигателях с наддувом Та = 320 -$—*- 400° К.

На рис. 45 показана для двух значений Тг и ATзависимость Та от коэффициента остаточных газов для случая, когда свежий заряд поступает в цилиндр двигателя при температуре Т0 = 288° К.

На рис. 46 показано изменение температуры смеси в конце впуска Та в зависимости от температуры подогрева заряда AT. Из графика видно, что температура заряда в конце впуска растет при увеличении уост и AT, вследствие чего уменьшается плотность поступающего свежего заряда.

По уравнению (187) можно подсчитать температуру конца впуска для четырех — и двухтактных двигателей. Значения ATи уост следует в каждом случае выбирать в соответствии с типом двигателя, на основании имеющихся опытных данных.

Коэффициент наполнения. Качество процесса впуска определяется величиной коэффициента наполнения tv, под которым понимают отношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр двигателя, к тому его количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объеме V при давлении и температуре свежего заряда у входа во впускную систему двигателя.

 В карбюраторных и газовых двигателях свежий заряд состоит из воздуха и топлива, в дизелях — только из воздуха. Для карбюраторных двигателей разница в значениях коэффициента наполнения, подсчитанного по воздуху, незначительно отличается от его величины, подсчитанной по заряду, состоящему из топливо-воздушной смеси. Поэтому в дальнейшем для всех двигателей, работающих на жидком топливе, будем считать свежий заряд, состоящим из воздуха.

В большинстве четырехтактных автомобильных двигателей в процессе впуска воздух засасывается из атмосферы и его давление и температура соответственно равны р0 и Т0.~или GAl+Уосгп) =-£%£-, где RCM— газовая постоянная смеси свежего заряда и остаточных газов.

 

устройство, принцип работы и классификация


Что такое ДВС?

ДВС (двигатель внутреннего сгорания) – один из самых популярных видов моторов. Это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри него самого – во внутренней камере. Дополнительные внешние носители не требуются.

ДВС работает  благодаря физическому эффекту теплового расширения газов. Горючая смесь в момент воспламенения смеси увеличивается в объёме, и освобождается энергия.

Вне зависимости от того, о каком из ДВС идёт речь – о ДВС с искровым зажиганием – двигателе Отто (это, прежде всего, инжекторный и карбюраторный бензиновые двигатели) или о ДВС с воспламенением от сжатия (дизельный мотор, дизель) сила давления газов воздействует на поршень ДВС. Без поршня сложно представить большинство современных ДВС. В том числе, он есть даже у комбинированного ДВС. Только в последнем, кроме поршня, мотору работать помогает ещё и лопаточное оборудование (компрессоры, турбины).


Бензиновые, дизельные поршневые ДВС – это двигатели, с которыми мы активно встречаемся на любом транспорте, в том числе легковом, а ДВС, работающие не только за счёт поршня, но и за счёт компрессора, турбины – это решения, без которых сложно представить современные суда, тепловозы, автотракторную технику, самосвалы высокой грузоподъёмности, т.е. транспорт, где нужны двигатели средней (> 5 кВт) или высокой мощности (> 100 кВт).

Без двигателя внутреннего сгорания невозможно представить движение практически любого транспорта (кроме электрического) – автомобилей, мотоциклов, самолётов.

  • Несмотря на то, что технологии, в том числе, в транспортной сфере, развиваются семимильными шагами, ДВС на авто человечество будет устанавливать еще долго. Даже концерн Volkswagen, который, как известно, готовит масштабную программу электрификации модельного ряда своих двигателей, пока не спешит отказываться от ДВС. Открытой является информация, что автомобили с ДВС будут выпускаться не только в ближайшие 5, но и 30 лет. Да, время разработок новых ДВС у концерна уже подходит к финальной стадии, но производство никто сворачивать не будет. Нынешние актуальные разработки будут использоваться и впредь. Некоторые же концерны по производству авто и вовсе не спешат переходить на электромоторы. Это можно обосновать и экономически, и технически. Именно ДВС из всех моторов одни из наиболее надежных и при этом дешёвых, а постоянное совершенствование моделей ДВС позволяет говорить об уверенном прогрессе инженеров, улучшении эксплуатационных характеристик двигателей внутреннего сгорания и минимизации их негативного влияния на атмосферу.
  • Современные дизельные двигатели внутреннего сгорания позволяют снизить расход топлива на 25-30 %. Лучше всего такое уменьшение расхода топлива смогли достигнуть производители дизельных ДВС. Но и производители бензиновых двигателей внутреннего сгорания активно удивляют. Ещё в 2012-м году назад американский концерн Transonic Combustion (разработчик так называемых сверхкритических систем впрыска топлива) впечатлил решением TSCiTM. Благодаря новому подходу к конструкции топливного насоса и инжекторам, бензиновый двигатель стал существенно экономичней.
  • Большие ставки на ДВС делает и концерн Mazda. Он акцентирует внимание на изменении конструкции выпускной системы. Благодаря ей улучшена продувка газов, повышена степень их сжатия, а, вместе с тем, снижены и обороты  (причём сразу на 15%). А это и экономия расхода топлива, и уменьшение вредных выбросов – несмотря на то, что речь идёт о бензиновом двигателе, а не о дизеле.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

При разнообразии конструктивных решений устройство у всех ДВС схоже. Двигатель внутреннего сгорания образован следующими компонентами:

  1. Блок цилиндров. Блоки цилиндров – цельнолитые детали. Более того, единое целое они составляют с картером (полой частью). Именно на картер ставят коленчатый вал). Производители запчастей постоянно работают над формой блока цилиндров, его объемом. Конструкция блока цилиндров ДВС должна чётко учитывать все нюансы от механических потерь до теплового баланса.
  2. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – узел, состоящий из шатуна, цилиндра, маховика, колена, коленвала, шатунного и коренного подшипников. Именно в этом узле прямолинейное движение поршня преобразуется непосредственно во вращательное. Для большинства традиционных ДВС КШМ – незаменимый механизм. Хотя ряд инженеров пытаются найти замену и ему. В качестве альтернативы КШМ может рассматриваться, например, система кинематической схемы отбора мощности (уникальная российская технология, разработка научных сотрудников из «Сколково», направленная на погашение инерции, снижение частоты вращения, увеличение крутящего момента и КПД).
  3. Газораспределительный механизм (ГРМ). Присутствует у четырехтактных двигателей (что это такое, ещё будет пояснено в блоке, посвященном принципу работы ДВС). Именно от ГРМ зависит, насколько синхронно с оборотами коленчатого вала работает вся система, как организован впрыск топливной смеси непосредственно в камеру, под контролем ли выход из нее продуктов сгорания.

    Основным материалом для производства ГРМ выступает кордшнуровая или кордтканевая резина. Современное производство постоянно стремится улучшить состав сырья для оптимизации эксплуатационных качеств и повышения износостойкости механизма. Самые авторитетные производители ГРМ на рынке – Bosch, Lemforder, Contitech (все – Германия), Gates (Бельгия) и Dayco (США).

    Замену ГРМ проводят через каждые 60000 — 90 000 км пробега. Всё зависит от конкретной модели авто (и регламента на неё) и особенностей эксплуатации машины.

    Привод газораспределения нуждается в систематическом контроле и обслуживании. Если пренебрегать такими процедурами, ДВС может быстро выйти из строя.

  4. Система питания. В этом узле осуществляется подготовка топливно-воздушной смеси: хранение топлива, его очистка, подача в двигатель.
  5. Система смазки. Главные компоненты системы – трубки, маслоприемник, редукционный клапан, масляный поддон и фильтр. Для контроля системы современные решения также оснащаются датчиками указателя давления масла и датчиком сигнальной лампы аварийного давления. Главная функция системы – охлаждение узла, уменьшение силы трения между подвижными деталями. Кроме того, система смазки  выполняет очищающую функцию, освобождает двигатель от нагара, продуктов, образованных в ходе износа мотора.
  6. Система охлаждения. Важна для оптимизации рабочей температуры. Включает рубашку охлаждения, теплообменник (радиатор охлаждения), водяной насос, термостат и теплоноситель.
  7. Выхлопная система. Служит для отвода от мотора продуктов сгорания.
    Включает:
    — выпускной коллектор (приёмник отработанных газов),
    — газоотвод (приёмная труба, в народе- «штаны»),
    — резонатор для разделения выхлопных газов и уменьшения их скорости,
    — катализатор (очиститель) выхлопных газов,
    — глушитель (корректирует направление потока газов, гасит шум).
  8. Система зажигания. Входит в состав только бензодвигателей. Неотъемлемые компоненты системы – свечи и катушки зажигания. Самый популярный вариант конструкции – «катушка на свече». У двигателей внутреннего сгорания старого поколения также были высоковольтные провода и трамблер (распределитель). Но современные производители моторов, прежде всего, благодаря появлению конструкции «катушка на свече», могут себе позволить не включать в систему эти компоненты.
  9. Система впрыска. Позволяет организовать дозированную подачу топлива.

В LMS ELECTUDE системе и времени впрыска уделяется особое внимание. Любой автомеханик должен понимать, что именно от исправности системы впрыска, времени впрыска зависит способность оперативно изменять скорость движения авто. А это одна из важнейших характеристик любого мотора.


Тонкий нюанс! При изучении устройства нельзя проигнорировать и такой элемент, как датчик положения дроссельной заслонки. Датчик не является частью ДВС, но устанавливается на многих авто непосредственно рядом с ДВС. 

Датчик эффективно решает такую задачу, как передача электронному блоку управления данных о положении пропускного клапана в определенный интервал времени. Это позволяет держать под контролем поступающее в систему топливо. Датчик измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.

А изучить устройство мотора основательно помогает дистанционный курс для самообучения «Базовое устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля», на платформе ELECTUDE. Принципиально важно, что каждый может пошагово продвинуться от теории, связанной с ДВС и его составными частями, до оттачивания сервисных операций по регулировке. Этому помогает встроенный LMS виртуальный симулятор.

Принцип работы двигателя

Принцип работы классических двигателей внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии вспышки топлива — тепловой энергии, освобождённой от сгорания топлива, в механическую.

При этом сам процесс преобразования энергии может отличаться.

Самый распространённый вариант такой:

  1. Поршень в цилиндре движется вниз.
  2. Открывается впускной клапан.
  3. В цилиндр поступает воздух или топливно-воздушная смесь. (под воздействием поршня или системы поршня и турбонаддува).
  4. Поршень поднимается.
  5. Выпускной клапан закрывается.
  6. Поршень сжимает воздух.
  7. Поршень доходит до верхней мертвой точки.
  8. Срабатывает свеча зажигания.
  9. Открывается выпускной клапан.
  10. Поршень начинает двигаться вверх.
  11. Выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.

Важно! Если используется дизельное топливо, то искра не принимает участие в запуске двигателя, дизельное топливо зажигается при сжатии само.

При этом для понимания принципа работы важно не просто учитывать физическую последовательность, а держать под контролем всю систему управления. Наглядно понять её помогает схема учебного модуля ELECTUDE. 

Обратите внимание, в дистанционных курсах обучения на платформе ELECTUDE при изучении системы управления дизельным двигателем она сознательно разбирается обособленно от системы регулирования впрыска топлива. Очень грамотный подход. Многим учащимся действительно сложно сразу разобраться и с системой управления, и с системой впрыска. И для того, чтобы хорошо усвоить материал, грамотно двигаться именно пошагово.


Но вернёмся к работе самого двигателя. Рассмотренный принцип работы актуален для большинства ДВС, и он надёжен для любого транспорта, включая грузовые автомобили.

Фактически у устройств, работающих по такому принципу, работа строится на 4 тактах (поэтому большинство моторов называют четырёхтактными):

  1. Такт выпуска.
  2. Такт сжатия воздуха.
  3. Непосредственно рабочий такт – тот самый момент, когда энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую (для запуска коленвала).
  4. Такт открытия выпускного клапана – необходим для того, чтобы отработанные газы вышли из цилиндра и освободили место новой порции смеси топлива и воздуха

4 такта образуют рабочий цикл.

При этом три такта – вспомогательные и один – непосредственно дающий импульс движению. Визуально работа четырёхтактной модели представлена на схеме.


Но работа может основываться и на другом принципе – двухтактном. Что происходит в этом случае?

  • Поршень двигается снизу-вверх.
  • В камеру сгорания поступает топливо.
  • Поршень сжимает топливно-воздушную смесь.
  • Возникает компрессия. (давление).
  • Возникает искра.
  • Топливо загорается.
  • Поршень продвигается вниз.
  • Открывается доступ к выпускному коллектору.
  • Из цилиндра выходят продукты сгорания.

То есть первый такт в этом процессе – одновременный впуск и сжатие, второй — опускание поршня под давлением топлива и выход продуктов сгорания из коллектора.

Двухтактный принцип работы – распространённое явление для мототехники, бензопил. Это легко объяснить тем, что при высокой удельной мощности такие устройства можно сделать очень лёгкими и компактными.

Важно! Кроме количества тактов есть отличия в механизме газообмена.

В моделей, которые поддерживают 4 такта, газораспределительный механизм открывает и закрывает в нужный момент цикла клапаны впуска и выпуска.

У решений, которые поддерживают два такта, заполнение и очистка цилиндра осуществляются синхронно с тактами сжатия и расширения (то есть непосредственно в момент нахождения поршня вблизи нижней мертвой точки).


Классификация двигателей

Двигатели разделяют по нескольким параметрам: рабочему циклу, типу конструкции, типу подачи воздуха.

Классификация двигателей в зависимости от рабочего цикла

В зависимости от цикла, описывающего термодинамический (рабочий процесс), выделяют два типа моторов: 

  1. Ориентированные на цикл Отто. Сжатая смесь у них воспламеняется от постороннего источника энергии. Такой цикл присущ всем бензиновым двигателям.
  2. Ориентированные на цикл Дизеля. Топливо в данном случае воспламеняется не от искры, а непосредственно от разогретого рабочего тела. Такой цикл лежит в основе работы дизельных двигателей.

Чтобы работать с современными дизельными моторами, важно уметь хорошо разбираться в системе управлениям дизелями EDC (именно от неё зависит стабильное функционирование предпускового подогрева, системы рециркуляции отработанных газов, турбонаддува), особенностях системы впрыска Common Rail (CRD), механических форсунках, лямбда-зонда, обладать навыками взаимодействия с ними.


А для работы с агрегатами, работающими по циклу Отто, не обойтись без комплексного изучения свечей зажигания, системы многоточечного впрыска. Важно отличное знание принципов работы датчиков, каталитических нейтрализаторов.

И изучение дизелей, и бензодвигателей должно быть целенаправленным и последовательным. Рациональный вариант – изучать дизельные ДВС в виде модулей.


Классификация двигателей в зависимости от конструкции

  • Поршневой. Классический двигатель с поршнями, цилиндрами и коленвалом. При работе принципа ДВС рассматривалась как раз такая конструкция. Ведь именно поршневые ДВС стоят на большинстве современных автомобилей.
  • Роторные (двигатели Ванкеля). Вместо поршня установлен трехгранный ротор (или несколько роторов), а камера сгорания имеет овальную форму. У них достаточно высокая мощность при малых габаритах, отлично гасятся вибрации. Но производителям невыгодно выпускать такие моторы. Производство двигателей Ванкеля дорогостоящее, сложно подстроиться под регламенты выбросов СО2, обеспечить агрегату большой срок службы. Поэтому современные мастера СТО при ремонте и обслуживании с такими автомобилями встречаются крайне редко. Но знать о таких двигателях также очень важно. Может возникнуть ситуация, что на сервис привезут автомобили Mazda RX-8. RX-8 (2003 по 2012 годов выпуска) либо ВАЗ-4132, ВАЗ-411М. И у них стоят именно роторные двигатели внутреннего сгорания.

Классификация двигателей по принципу подачи воздуха

Подача воздуха также разделяет ДВС на два класса:

  1. Атмосферные. При движении поршня мотор затягивает порцию воздуха. Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.
  2. Турбокомпрессорные. Организована дополнительная подкачка воздуха в камеру сгорания.

Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.


Атмосферные системы активно встречаются как среди дизельных, так и бензиновых моделей. Турбокомпрессорные ДВС – в большинстве своём, дизельные двигатели. Это связано с тем, что монтаж турбонаддува предполагает достаточно сложную конструкцию самого ДВС. И на такой шаг готовы пойти чаще всего производители авто премиум-класса, спорткаров. У них установка турбокомпрессора себя оправдывает. Да, такие решения более дорогие, но выигрыш есть в весе, компактности, показателе крутящего момента, уровни токсичности. Более того! Выигрыш есть и в расходе топлива. Его требуется существенно меньше.

Очень часто решения с турбокомпрессором выбирают автовладельцы, которые предпочитают агрессивный стиль езды, высокую скорость.

Преимущества ДВС

  1. Удобство. Достаточно иметь АЗС по дороге или канистру бензина в багажнике – и проблема заправки двигателя легко решаема. Если же на машине установлен электромотор, зарядка доступна пока ещё не во всех местах.
  2. Высокая скорость заправки двигателя топливом.
  3. Длительный ресурс работы. Современные двигатели внутреннего сгорания легко работают в заявленный производителем период (в среднем 100-150 тыс. км. пробега), а некоторые и 300-350 тыс. км пробега. Впрочем, мировой рекордсмен – пробег и вовсе ~4 800 000 км. И здесь нет лишних нулей. Такой рекорд установлен на двигателе Volvo» P1800. Единственное, за время работы двигатель два раза проходил капремонт.
  4. Компактность. Двигатели внутреннего сгорания существенно компактнее, нежели двигатели внешнего сгорания.

Недостатки ДВС

При использовании двигателя внутреннего сгорания нельзя организовать работу оборудования по замкнутому циклу, а, значит, организовать работу в условиях, когда давление существенно превышает атмосферное.

Большинство ДВС работает за счёт использования невозобновляемых ресурсов (бензина, газа). И исключение – машины, работающие на биогазе, этиловом спирте (на практике встречается редко, так как при использовании такого топлива невозможно добиться высоких мощностей и скоростей).

Существует тесная зависимость работы ДВС от качества топлива. Оно должно обладать определённым определенным цетановым и октановым числами (характеристиками воспламеняемости дизельного топлива, определяющими период задержки горения рабочей смеси и детонационной стойкости топлива), плотностью, испаряемостью.

Автомеханики называют ДВС сердцем авто, инженеры модернизируют ГРМ, а производители бензина не беспокояться о том, что все перейдут на электротранспорт.

Ход впуска — обзор

Основы дизельного двигателя

Дизельный двигатель — это тепловой двигатель, использующий свойства газа для преобразования тепловой энергии в механическую. Когда масса воздуха содержится в ограниченном объеме, таком как цилиндр двигателя, а затем к нему добавляется тепло, давление газа увеличивается. Это увеличение давления можно использовать для создания механической силы, мощности. Поперечное сечение цилиндра дизельного двигателя показано на рис.5.1.

Рисунок 5.1. Поперечное сечение цилиндра дизельного двигателя.

Источник: Министерство энергетики США.

Большинство дизельных двигателей имеют четыре такта, как и двигатели с искровым зажиганием. Для идеализированного двигателя эти четыре такта являются тактом впуска, когда воздух всасывается в цилиндр через клапан, когда поршень перемещается от положения верхней мертвой точки (ВМТ — см. главу 4) к положению нижней мертвой точки (НМТ). Когда он достигает НМТ, клапан закрывается 1 , и поршень возвращается к ВМТ, сжимая при этом воздух внутри цилиндра.Когда он снова достигает ВМТ, дизельное топливо впрыскивается в сжатый газ, который теперь очень горячий в результате сжатия, и топливо сгорает, повышая температуру и, следовательно, давление внутри цилиндра. Это дополнительное давление на головку поршня заставляет поршень вернуться в положение НМТ, обеспечивая рабочий ход двигателя, который можно использовать для обеспечения механического привода. Наконец, в НМТ поршень снова возвращается, на этот раз с открытым вторым выпускным клапаном, когда воздух и продукты сгорания выбрасываются из цилиндра.

Этапы цикла могут быть представлены диаграммой давление-объем, которая представляет газы внутри цилиндра двигателя. Это показано в идеализированной форме на рис. 5.2. Эта диаграмма игнорирует первый такт цикла, который всасывает воздух в цилиндр, и последний такт, который вытесняет газы сгорания, потому что эти два такта в идеале не связаны с обменом энергией. (На практике для их завершения требуется энергия, но ее количество невелико по сравнению с обменом энергией, связанным с двумя другими гребками.) В положении 1 на диаграмме цилиндр считается заполненным воздухом, и этот воздух сжимается поршнем, когда он движется в положение 2. Этот такт сжатия уменьшает объем, увеличивает давление и повышает температуру воздуха. Топливо впрыскивается в положение 2 и воспламеняется, резко повышая температуру и давление, когда поршень начинает удаляться от ВМТ и объем в цилиндре увеличивается. Затем следует рабочий такт 3–4, когда объем внутри цилиндра увеличивается, а давление падает.Наконец, в конце рабочего хода, 4, выпускной клапан открывается и избыточное давление сбрасывается, опять же мгновенно в этом идеальном варианте. Затем следуют такт выпуска и такт впуска, оба из которых происходят в положении 1.

Рисунок 5.2. Идеализированная термодинамическая диаграмма давление-объем для дизельного двигателя.

Источник: Викимедиа.

Если сравнить рис. 5.2 с рис. 4.2, на котором показан цикл двигателя с искровым зажиганием, то единственное различие заключается в изменении, происходящем при сгорании.В двигателе с искровым зажиганием предполагается, что это происходит мгновенно внутри цилиндра при постоянном объеме, поскольку поршень не успевает двигаться во время взрывного сгорания. В дизельном цикле сгорание занимает больше времени и предполагается, что оно происходит при постоянном давлении по мере того, как поршень удаляется от ВМТ.

Такт сжатия 1–2 требует использования энергии для сжатия газа в цилиндре. С другой стороны, рабочий ход от 2 до 4 генерирует мощность. Чистая мощность, доступная для полезной работы, представляет собой разницу между ними.Это математически представлено площадью внутри цикла на диаграмме.

Процесс впуска – обзор

3.3.11 Источники шума впуска (и выхлопа)

Шум от работы систем впуска и выхлопа можно классифицировать следующим образом:

Первичные источники шума – нестационарные массовый расход через клапаны, что вызывает колебания давления в коллекторе, которые распространяются на впускное отверстие (или выхлопную трубу) и излучаются в виде шума.Следует отметить, что механизм, вызывающий первичный шум (или шум дыхания двигателя), является тем же механизмом, который успешно используется для улучшения объемного КПД двигателя NA путем настройки волнового воздействия (см. Раздел 3.3.10.6).

Харрисон и Станев (2004) предлагают следующую гипотезу для объяснения динамики колебаний давления во впускном коллекторе: клапан.После этого в процессе доминирует резонансное волновое воздействие. Глубина ранней депрессии, вызванной движущимся поршнем, определяет интенсивность последующего волнового воздействия. Соотношение давлений на клапане, благоприятное для притока, поддерживается и максимизируется, когда период открытия клапана таков, что позволяет, по крайней мере, но не более, одному полному колебанию давления на его резонансной частоте, пока клапан открыт. открытым.

Харрисон и Данкли (2004) также определили роль импульса всасываемого потока в характеристиках дыхания высокоскоростных двигателей.

Вторичные источники шума – это шум, создаваемый движением потока через системы впуска и выпуска. Этот самоиндуцированный шум обычно называют шумом потока.

Шум корпуса — структурный звук, излучаемый впускными или выхлопными трубами, возбуждаемый либо первичными, либо вторичными источниками шума.

Первые две классификации являются предметом рассмотрения в этом разделе и проиллюстрированы на рис. 3.15.

Рисунок 3.15. Первичные и вторичные источники шума впуска и выпуска.

При анализе звука, записанного на впускном отверстии (или выхлопной трубе), общеизвестно, что трудно отличить звук от первичных источников шума и звук от вторичных источников шума. Существует распространенное заблуждение, что в то время как первичный шум (дыхание двигателя) является тональным и в нем преобладают низкочастотные составляющие частоты основного цикла (что верно), шум потока хаотичен, широкополосен и в основном высокочастотен (что неверно). . В действительности шум потока во впускной или выпускной системе, скорее всего, будет тональным, с как низкочастотными, так и высокочастотными компонентами.

Тот факт, что шум дыхания двигателя и шум потока можно спутать и неправильно диагностировать, вряд ли удивителен, поскольку оба они приводят к сходным эффектам: уровень звуковой мощности в воздуховоде, который распространяется от какого-либо источника к открытому концу трубы и вдоль способ фильтрации, ослабления или усиления потока звуковой мощности.

И шум двигателя, и шум потока относятся к классам аэродинамического шума. Прежде чем сосредоточиться на различиях между ними, полезно кратко рассмотреть, чем они похожи.Howe (1975) предлагает наиболее удобную основу для этого. Хоув внес свой вклад в теорию генерации звука за счет турбулентности и завихренности потока, используя удельную энтальпию застоя в качестве флуктуирующей акустической величины, а не завихренность (Пауэлл, 1964) или флуктуирующий импульс (Лайтхилл, 1952; 1954), как это использовалось ранее. Это особенно удобно для случая шума впуска и выхлопа двигателя внутреннего сгорания, поскольку процесс дыхания двигателя хорошо моделируется компонентом энтальпии, связанным с невязким безвихревым потоком (см.3.10.3). Напротив, можно считать, что шум потока имеет свое происхождение в компоненте энтальпии, связанном с:

вращательным потоком;

необратимость течения;

силы вязкости;

местный ввод или потеря тепла.

Интуитивно образование вихрей в потоке является наиболее вероятным проявлением этой составляющей энтальпии.Они могут образовываться:

при резком расширении потока, например, на входе в камеры реактивного глушителя;

в местах разделения потока, например, на поворотах с малым радиусом;

на свободных форсунках, например, на выхлопной трубе.

Хотя модель Хоу с одной стороны объединяет как шум двигателя, так и шум потока как связанные с энтальпией, она также ведет к полезному различию: шум двигателя больше всего связан с объемной скоростью (или массовым потоком). источников, тогда как шум потока связан в основном с напряжениями на границе, аэродинамическими силами или колебаниями давления.

Davies (1996) представляет две модели акустических источников/фильтров для использования в акустике проточных каналов: одну для возбуждения колебаниями массы или объемной скорости (рис. 3.16а) и одну для возбуждения колебаниями давления или аэродинамической силой (рис. 3.16б).

Рисунок 3.16. Акустические контуры для проточных каналов, (а) Возбуждение за счет колебания массы или объемной скорости, (б) Возбуждение за счет колебания давления или аэродинамической силы (по Дэвису (1996)).

Дэвис показывает, что для объемного источника акустическая мощность Вт м источника определяется выражением:

(3.54)Wm=0,5Re{p1*Vs}=0,5|Vs2|Re{Z1/(1+Z1/Ze)}/Ss

и для пульсирующей силы

(3,55)WD=0,5Re{f1*us }=0,5|fs2|Re{1ZeSe}

, где S s — соответствующая площадь поверхности источника.

Эти два уравнения подразумевают, что звуковая мощность источников является функцией импеданса оконечной нагрузки Z , обусловленного коэффициентом отражения на открытом конце и передающем элементе T (акустика сети воздуховодов).

Harrison and Stanev (2004) использовали источник объемной скорости, расположенный на впускном клапане, и линейные модели для одномерного распространения звука в каналах, чтобы успешно рассчитать компонент шума дыхания двигателя во входном потоке двигателя внутреннего сгорания. Модель можно использовать для определения влияния:

оборотов двигателя;

фазы газораспределения, период подъема и открытия;

Акустические резонансы системы впуска

в прогнозировании шума дыхания двигателя.

Аналогичным образом Дэвис и Холланд (1999) использовали источник пульсирующего давления, расположенный на выходе из камеры реактивного глушителя, для прогнозирования общего компонента шума потока (см. рис. 3.17).

Рисунок 3.17. Прогноз общего источника шума потока (по (Davies and Holland, 1999)). M обозначает поток с конечным числом Маха.

В более поздней публикации Дэвис и Холланд (2001) описывают физический процесс, происходящий в источнике давления. Когда поток впервые попадает в камеру глушителя, он покидает обращенную вниз по потоку кромку и разделяется, образуя тонкий сдвиговый слой или вихревую пелену.Такие листы очень неустойчивы и быстро образуют волны, которые скручиваются, образуя череду вихрей с хорошо упорядоченными интервалами. Когда вихри воздействуют на выходную поверхность глушителя, возникают колебания давления. Акустическая энергия, распространяющаяся вверх по потоку от этого источника, может влиять на образование вихрей, и создается механизм обратной связи. На обратную связь сильно влияют резонансы ниже по потоку от вихреобразующего расширения. Дэвис (1981) определил влияние резонансов выхлопной трубы и камеры на спектр шума потока, генерируемого простым элементом реактивного глушителя (см. рис. 3.18).

Рисунок 3.18. Прогнозируемые уровни шума потока от простого элемента глушителя с использованием метода Дэвиса и Холланда (1999). Резонансы выхлопной трубы и камеры были отмечены, как у Дэвиса (1981).

Кроме того, Davies (1981) указал на возможность того, что простые элементы реактивного глушителя могут действовать как усилители звука, а не аттенюаторы, благодаря процессам обратной связи, которые генерируют шум потока. Использование отрезка перфорированной трубы для перекрытия зазора между входом и выходом простого глушителя эффективно устраняет это усиление за счет подавления образования вихрей на входе.При условии, что пористость перфорированной трубы превышает 15%, это окажет незначительное влияние на ослабление шума двигателя, обеспечиваемого глушителем.

Приведенное выше обсуждение рисует картину источников объемной скорости шума дыхания двигателя, расположенных на впускных/выпускных клапанах, наложенных на источники шума потока с колебаниями давления, распределенные по впускной (и выпускной) системе. Рациональным способом разделения вклада в шум впускного отверстия (или выхлопной трубы) двух классов источников звука было бы измерение потока звуковой энергии в нескольких местах по длине впускной (или выхлопной) системы.Вблизи клапанов должны преобладать источники шума от дыхания двигателя, и уровень шума от этого источника можно предсказать в других частях системы. Любые локальные различия между прогнозируемыми уровнями потока энергии шума от дыхания двигателя и измеренным потоком энергии должны быть связаны с источниками шума потока.

Морфей (1971) показал, что для неоднородного потока интенсивность звука I , которая представляет собой энергию волны на единицу площади, определяется выражением

(3.56)I=(1+M2)〈pu〉+M[ (〈p2〉ρ0c0)+ρ0c0〈u2〉]

, где 〈〉 обозначает среднее время, а M число Маха.Первое слагаемое соответствует интенсивности звука, связанной с самим движением волны, а второе — с интенсивностью звука, обусловленной конвекцией плотности акустической энергии средним потоком.

При распространении плоской волны получается (Davies, 1988)

(3,57)I=1ρ0c0[(1+M)2|p+|2-(1-M)2|p-|2]

Holland et al. . (2002) демонстрируют использование экспериментального метода измерения интенсивности звука в выхлопных системах работающих двигателей внутреннего сгорания. Это кажется наиболее многообещающим способом отделения шума двигателя от шума потока.Скорее, в других местах использовались более простые экспериментальные методы (Selemet et al., 1999; Sievewright, 2000), хотя с ними невозможно провести различие между первичными и вторичными источниками шума (Kunz and Garcia, 1995).

Спектры узкополосного шума, показанные на рисунках 3.19 и 3.20, дают представление о типичном уровне и спектральном составе шума как на входе, так и на выходе. Тональное качество шума, возникающего при циклической работе двигателя, очевидно.

Рисунок 3.19. Уровни звукового давления, зарегистрированные на расстоянии 100 мм от впускного отверстия 1,6-литрового четырехцилиндрового бензинового двигателя, работающего на полной нагрузке при 2800 об/мин −1 .

Рисунок 3.20. Уровни звукового давления, зарегистрированные на расстоянии 500 мм от выхлопной трубы 1,6-литрового четырехцилиндрового бензинового двигателя, работающего на полной нагрузке при 2800 об/мин: −1 .

Механическая работа двигателя — такт впуска

В течение сорока лет после первый полет братьев Райт, самолеты использовались двигатель внутреннего сгорания превратить пропеллеры генерировать толкать.Сегодня большинство самолетов авиации общего назначения или частных самолетов по-прежнему приводимый в движение пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель. На этой странице мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания, использующий Двигатель братьев Райт 1903 года, показанный на рисунке в качестве примера.

Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы учиться, чтобы изучить основы работа двигателя. Этот тип двигатель внутреннего сгорания называется четырехтактный двигатель, потому что есть четыре движения (штрихи) поршня до повторения всей последовательности запуска двигателя.На рисунке мы раскрасили система впуска топлива/воздуха красный, электрическая система зеленый, и вытяжная система синий. Мы также представляем топливно-воздушную смесь и выхлопные газы небольшими цветные шарики, чтобы показать, как эти газы проходят через двигатель. Поскольку мы будем иметь в виду движение различных частей двигателя, здесь рисунок, показывающий названия частей:

Механическая операция

цикл двигателя начинается в Этап 1 с тактом впуска так как поршень тянут к коленчатому валу (влево на рисунке).Впускной клапан открыт, и топливо и воздух проходят мимо клапана. и в камеру сгорания и цилиндр от впускного коллектора, расположенного над камерой сгорания. Выпускной клапан закрыт, а электрический контактный выключатель разомкнут. Топливно-воздушная смесь находится на относительно низком уровне. давление (почти атмосферный) и окрашена в синий цвет на этом рисунке. В конце такта впуска Этап 2 , поршень находится в крайнем левом положении и начинает двигаться назад к Правильно. Цилиндр и камера сгорания заполнены топливно-воздушной смесью низкого давления. и, когда поршень начинает двигаться вправо, впускной клапан закрывается начать такт сжатия.

Термодинамика

Такт впуска происходит при почти постоянном атмосферном давлении. потому что впускной клапан открыт во впускной коллектор на всем протяжении инсульт. Нет (теоретически) Работа делается на топливно-воздушной смеси во время этого процесса. Беспорядочное движение газовых наполнителей увеличение объема по мере движения поршня влево. Отношения давления и температуры равны 1,0 во время такта впуска.



Деятельность:

Экскурсии с гидом

Навигация..


Домашняя страница руководства для начинающих

Основы двигателя внутреннего сгорания | Департамент энергетики

Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают непревзойденную управляемость и долговечность. Более 250 миллионов транспортных средств в Соединенных Штатах полагаются на них. Наряду с бензином или дизельным топливом они также могут использовать возобновляемые или альтернативные виды топлива (например, природный газ, пропан, биодизель или этанол). Их также можно комбинировать с гибридными электрическими трансмиссиями для увеличения экономии топлива или подключаемыми гибридными электрическими системами для расширения диапазона гибридных электромобилей.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Горение, также известное как горение, представляет собой основной химический процесс высвобождения энергии из топливно-воздушной смеси. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) воспламенение и сгорание топлива происходит внутри самого двигателя. Затем двигатель частично преобразует энергию сгорания в работу. Двигатель состоит из неподвижного цилиндра и подвижного поршня. Расширяющиеся газы сгорания толкают поршень, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал.В конечном счете, через систему шестерен в трансмиссии это движение приводит в движение колеса автомобиля.

В настоящее время производятся два типа двигателей внутреннего сгорания: бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. Большинство из них являются двигателями с четырехтактным циклом, что означает, что для завершения цикла необходимо четыре хода поршня. Цикл включает в себя четыре отдельных процесса: впуск, сжатие, сгорание и рабочий ход и выпуск.

Бензиновые двигатели с искровым зажиганием и дизельные двигатели с воспламенением от сжатия различаются по способу подачи и воспламенения топлива.В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом, а затем всасывается в цилиндр в процессе впуска. После того, как поршень сжимает топливно-воздушную смесь, искра воспламеняет ее, вызывая сгорание. Расширение продуктов сгорания толкает поршень во время рабочего такта. В дизельном двигателе в двигатель всасывается только воздух, а затем сжимается. Затем дизельные двигатели распыляют топливо в горячий сжатый воздух с подходящей, отмеренной скоростью, вызывая его воспламенение.

Улучшение двигателей внутреннего сгорания

За последние 30 лет исследования и разработки помогли производителям снизить выбросы ДВС загрязняющих веществ, таких как оксиды азота (NOx) и твердые частицы (ТЧ), более чем на 99%, чтобы соответствовать стандартам выбросов EPA. .Исследования также привели к улучшению характеристик ДВС (мощности и времени разгона от 0 до 60 миль в час) и эффективности, что помогло производителям сохранить или увеличить экономию топлива.

Узнайте больше о наших передовых исследованиях и разработках двигателей внутреннего сгорания, направленных на повышение энергоэффективности двигателей внутреннего сгорания с минимальными выбросами.

Управление зарядом на впуске двигателя

Управление зарядом на впуске двигателя

Ханну Яаскеляйнен, Магди К. Хайр

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Управление подачей воздуха и других компонентов всасываемого заряда цилиндра в камеру сгорания является важным процессом для обеспечения стабильной и надежной работы современных двигателей. Управление впускным зарядом охватывает все аспекты, влияющие на количество, состав, температуру, давление, объемное движение и чистоту содержимого цилиндра в начале периода выделения тепла.Детали системы впуска, конструкция головки блока цилиндров и клапанного механизма, технология повышения давления и требования к разбавлению заряда являются важными аспектами управления впускным воздухом.

Введение

Управление подачей всасываемого топлива до начала сгорания является критически важным аспектом современных двигателей и может влиять на выбросы, производительность и экономию топлива. Управление всасываемым зарядом — это процесс, используемый для обеспечения того, чтобы всасываемый заряд, подаваемый в камеру сгорания, при всех рабочих условиях соответствовал ряду требований, включая:

  • имеется достаточное количество кислорода для обеспечения полного сгорания,
  • достаточное количество разбавителя (например,г., EGR) присутствует для контроля температуры сгорания,
  • контролируется температура и давление (плотность) наддувочного воздуха,
  • соответствующее объемное движение и кинетическая энергия сообщается наддувочному воздуху в цилиндре для обеспечения смешивания воздуха, топлива и промежуточных продуктов сгорания, и
  • размер и концентрация примесей, таких как пыль и грязь, являются приемлемыми.

Обычно элементы этого процесса обозначаются как управление воздухом .Однако термин «управление воздушным потоком» не имеет четкого определения и также может вводить в заблуждение, поскольку подразумевает, что необходимо управлять только воздушным потоком. Для современных двигателей содержимое цилиндров в начале сгорания может также включать разбавители, такие как рециркулирующие выхлопные газы, а в двигателях SI также топливо. Таким образом, необходим термин, который более точно включает эти элементы. В этой статье используется управление впуском .

В более старых конструкциях дизельных двигателей, которые не должны были соответствовать строгим требованиям к выбросам выхлопных газов, системы управления наддувом на впуске фактически были системами управления подачей воздуха и были относительно простыми.В некоторых случаях было достаточно просто убедиться, что воздух чистый и пропускная способность впускной системы достаточна для достижения максимального крутящего момента и требуемой мощности. Эти дизельные двигатели также обычно проектировались так, чтобы придавать воздуху завихрение при его входе в камеру сгорания, чтобы поддерживать систему впрыска топлива в задаче смешивания воздуха и топлива. Как правило, не требовалось активного управления каким-либо оборудованием на стороне впуска. Несмотря на то, что многие двигатели начали использовать турбокомпрессоры и другие формы сжатия всасываемого воздуха, было достаточно просто обеспечить надлежащее соответствие между двигателем и компрессором.Бензиновые двигатели SI без наддува имели дроссельную заслонку для управления нагрузкой и имели дополнительную сложность предварительного смешивания воздуха и топлива во впускной системе. Систему впуска необходимо было спроектировать так, чтобы распределение воздушно-топливной смеси, создаваемой карбюратором, соответствовало конструктивным требованиям двигателя, и чтобы были приняты меры для сведения к минимуму накопления жидкой топливной пленки во впускной системе.

Стремление снизить выбросы при сохранении или улучшении других параметров работы двигателя требовало, чтобы свойства всасываемого воздуха лучше контролировались и соответствовали условиям работы двигателя.Это потребовало введения большего количества оборудования для управления этими свойствами всасываемого воздуха. Например, в дизельных двигателях было введено управление перепускным клапаном на турбонагнетателе, чтобы улучшить наддув всасываемого воздуха при более низких оборотах двигателя и ограничить скорость вращения турбины при высоких оборотах двигателя. условиях работы двигателя управление турбонагнетателем становится более сложным, чтобы обеспечить выполнение требований наддува и рециркуляции отработавших газов, а все более и более высокое давление всасываемого воздуха требовало ограничения более высоких температур всасываемого воздуха, возникающих в результате сжатия.Вся эта дополнительная сложность потребовала включения более сложных систем управления с датчиками и сложными алгоритмами управления, чтобы гарантировать, что все работает так, как ожидалось.

Существует ряд важных аспектов управления потреблением, в том числе:

  • Управление давлением наддува. Управление давлением всасываемого заряда имеет решающее значение для удельной мощности. В дизельных двигателях турбонагнетатели были обычным явлением, потому что низкая удельная мощность при общей обедненной природе процесса сгорания неприемлема для многих применений.В бензиновых двигателях регулирование нагрузки обычно достигается за счет изменения плотности топливно-воздушной смеси во впускном коллекторе.
  • Управление температурой заряда. Управление температурой содержимого цилиндров во время впрыска топлива в дизельных двигателях имеет решающее значение для обеспечения правильной работы двигателя. Шаги по ограничению этой температуры могут быть предприняты как во впускной системе, так и в цилиндрах. Существует два аспекта управления температурой всасываемого заряда:
    • ограничение максимальной температуры и
    • , управляющий низкими температурами заряда для облегчения запуска, прогрева двигателя и снижения выбросов.
    Если температура заряда слишком высока, плотность всасываемого заряда будет ниже, а температура сгорания может стать слишком высокой. Это может ограничить мощность двигателя и привести к увеличению выбросов выхлопных газов. Если температура слишком низкая, запуск двигателя при низких температурах может быть проблематичным, и/или выбросы при прогреве двигателя могут стать чрезмерными. Для достижения надлежащей температуры заряда обычно используются различные детали двигателя. В двигателях с наддувом охладители наддувочного воздуха используются для предотвращения слишком высоких температур наддува, они могут передавать тепло от наддувочного воздуха охлаждающей жидкости двигателя, окружающему воздуху или отдельной жидкости с более низкой температурой.Обеспечить достаточную температуру наддувочного воздуха для холодного пуска и поддерживать ее во время прогрева можно с помощью свечей накаливания, электросетевых нагревателей или пламенных вспомогательных средств.
  • Управление составом заряда (рециркуляция отработавших газов). Рециркуляция выхлопных газов (EGR), процесс рециркуляции части выхлопных газов обратно во впускную систему, является важной технологией, которая позволила современным дизельным двигателям добиться очень низкого уровня выбросов NOx. Как можно себе представить, введение отработавших газов относительно высокой температуры во всасываемый воздух может оказать существенное влияние на температуру и состав воздуха для горения, подаваемого в камеру сгорания.Чтобы обеспечить правильную работу двигателя с EGR, необходимо использовать различные аппаратные компоненты, такие как клапаны и охладители, для управления потоком, температурой и распределением подачи EGR и образующейся смеси с всасываемым воздухом. Кроме того, размер турбонагнетателя и выбор технологии также могут быть затронуты, и необходимо предпринять шаги, чтобы обеспечить достаточное количество кислорода для сгорания и достаточный поток EGR во всех режимах работы двигателя.
  • Контроль потока в камеру сгорания и из нее. Из впускного коллектора поток должен передаваться в цилиндр. В четырехтактных двигателях это достигается за счет порта, расположенного в головке цилиндров, с тарельчатым клапаном, открывающим и закрывающим порт. Другой набор клапанов управляет синхронизацией потока выхлопных газов из цилиндра в выпускное отверстие. Фазы газораспределения в четырехтактных двигателях могут быть фиксированными или переменными.

    В двухтактных двигателях отверстия в гильзе цилиндра, расположенные рядом с положением НМТ поршня, которые поочередно закрываются и открываются поршнем, обычно используются для управления впускным потоком.После завершения сгорания сгоревшие газы двухтактного двигателя выбрасываются из цилиндра либо через выпускные клапаны, либо через другой набор выпускных отверстий, расположенных рядом с положением поршня в НМТ. Часть цикла, доступная для вытеснения выхлопных газов и приема впускных газов в двухтактном режиме, относительно коротка. Как правило, впускные газы должны находиться под давлением, чтобы поступающий воздух мог быстро заполнить цилиндр и очистить его от выхлопных газов.

  • Вентиляция картера. Двигатели с закрытыми системами вентиляции картера выпускают газы из картера в систему впуска воздуха для рециркуляции в двигатель. С этим рециркулирующим газом необходимо правильно обращаться. Кроме того, в то время как рециркулирующие газы фильтруются, небольшое количество масла и твердых частиц все еще может попадать во впускную систему и скапливаться на таких важных компонентах, как компрессор. Со временем, если происходит достаточное накопление этого материала, это может оказать значительное влияние на работу двигателя.

###

Что это такое и как они работают?

1) UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

2) Для получения информации о результатах программы и другой информации посетите сайт www.uti.edu/disclosures.

3) Приблизительно 8000 из 8400 выпускников UTI в 2019 году были готовы к работе. На момент составления отчета около 6700 человек были трудоустроены в течение одного года после выпуска, что в общей сложности составляет 84%.Эта ставка не включает выпускников, недоступных для трудоустройства в связи с продолжающимся образованием, военной службой, состоянием здоровья, лишением свободы, смертью или статусом иностранного студента. В рейтинг входят выпускники, прошедшие программы повышения квалификации для производителей, и лица, занятые на должностях которые были получены до или во время обучения в области ИМП, при этом основные должностные обязанности после его окончания совпадают с образовательными и учебными целями программы. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

5) Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях, использующих предоставляемое обучение, в первую очередь в качестве техников для автомобилей, дизельных двигателей, ремонта после столкновений, мотоциклов и морских техников. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от в качестве техника, например: помощник по запчастям, автор услуг, производитель, покраска и подготовка к покраске, а также владелец / оператор магазина. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

6) Достижения выпускников УТИ могут различаться.Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату. ИМП это учебное заведение и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

7) Для прохождения некоторых программ может потребоваться более одного года.

10) Финансовая помощь, стипендии и гранты доступны тем, кто соответствует требованиям. Награды различаются в зависимости от конкретных условий, критериев и штата.

11) См. сведения о программе, чтобы узнать о требованиях и условиях, которые могут применяться.

12) На основе данных, составленных Бюро статистики труда США, Прогнозы занятости (2016–2026), www.bls.gov, просмотрено 24 октября 2017 года. вакансии по классификации должностей: Техники и механики по обслуживанию автомобилей, 75 900; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и дизельным двигателям, 28 300 человек; Кузовные и смежные ремонтные мастерские, 17 200. Вакансии включают вакансии в связи с ростом и чистые замены.

14) Программы поощрения и права сотрудников определяются работодателем и доступны в некоторых местах. Могут действовать особые условия. Поговорите с потенциальными работодателями, чтобы узнать больше о программах, доступных в вашем регионе.

15) Оплачиваемые производителем программы повышения квалификации проводятся UTI от имени производителей, которые определяют критерии и условия приемки. Эти программы не являются частью аккредитации UTI. Программы доступны в некоторых местах.

16) Не все программы аккредитованы ASE Education Foundation.

20) Пособия по программе VA могут быть доступны не во всех кампусах.

21) GI Bill® является зарегистрированным товарным знаком Министерства по делам ветеранов США (VA). Дополнительную информацию о льготах на образование, предлагаемых VA, можно найти на официальном сайте правительства США.

22) Грант Salute to Service предоставляется всем ветеранам, имеющим на это право, во всех кампусах. Программа Yellow Ribbon утверждена в наших кампусах в Эйвондейле, Далласе/Форт-Уэрте, Лонг-Бич, Орландо, Ранчо Кукамонга и Сакраменто.

24) Технический институт NASCAR готовит выпускников для работы в качестве автомехаников начального уровня. Выпускники, изучающие факультативы, посвященные NASCAR, также могут иметь возможность трудоустройства в отраслях, связанных с гонками. Из выпускников 2019 года, сдавших факультативы, примерно 20% нашли возможности, связанные с гонками. Общий уровень занятости в NASCAR Tech в 2019 году составил 84%.

25) Ориентировочная медианная годовая заработная плата техников и механиков по обслуживанию автомобилей в Бюро статистики труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г.UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Достижения выпускников UTI могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату. Зарплата начального уровня ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях, использующих предоставляемое обучение, в первую очередь в качестве автомобильных техников. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от техников, таких как сервисный писатель, инспектор смога и менеджер по запчастям.Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве техников и механиков по обслуживанию автомобилей в Содружестве Массачусетс (49-3023), составляет от 32 140 до 53 430 долларов США (Массачусетс Labour and Workforce Development, данные за май 2020 г., просмотрено 19 января 2022 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасовой оплаты средних 50% квалифицированных автомобильных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 20 долларов.59. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 14,55 и 11,27 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г. Техники и механики автомобильного обслуживания, просмотрено 2 июня 2021 г.) Бюро статистики труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г.UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Достижения выпускников UTI могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату. Зарплата начального уровня ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях, использующих предоставляемое обучение, в первую очередь в качестве техников-сварщиков. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, таких как инспектор и контроль качества.Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих сварщиками, резчиками, паяльщиками и сварщиками в Содружестве Массачусетса (51-4121), составляет от 36 160 до 50 810 долларов США (Развитие труда и рабочей силы штата Массачусетс, май Данные за 2020 г., просмотрено 19 января 2022 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасового заработка средних 50% квалифицированных сварщиков в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 20 долларов.28. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 16,97 и 14,24 доллара соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда, профессиональная занятость и заработная плата США, май 2020 г. Сварщики, резчики, припоищики и сварщики, просмотрено 2 июня 2021 г.)

27) Не включает время, необходимое для прохождения квалификационной программы предварительных условий. 18 недель плюс дополнительные 12 недель или 24 недели обучения для конкретного производителя, в зависимости от производителя.

28) Ориентировочная средняя годовая заработная плата специалистов по ремонту автомобильных кузовов и связанных с ними ремонтных мастерских согласно данным Бюро статистики труда США о занятости и заработной плате, май 2020 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать занятость или заработную плату. Достижения выпускников UTI могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату. Зарплата начального уровня ниже.Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по ремонту после столкновений. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, оценщик, оценщик и инспектор. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве ремонтников автомобильных кузовов и связанных с ними автомобилей (49-3021) в Содружестве Массачусетс, составляет от 30 400 до 34 240 долларов США (Развитие труда и рабочей силы Массачусетса, данные за май 2020 г., просмотрено 19 января 2022 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасовой оплаты средних 50% квалифицированных техников по ДТП в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 23,40 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 17,94 и 13,99 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г.Специалисты по ремонту автомобильных кузовов и сопутствующих товаров, просмотрено 2 июня 2021 г.)

29) Ориентировочная средняя годовая заработная плата механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям в отчете Бюро статистики труда США о занятости и заработной плате, май 2020 г. UTI является образовательным учреждения и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Достижения выпускников UTI могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату.Зарплата начального уровня ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях, использующих предоставляемое обучение, в первую очередь в качестве техников-дизелистов. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от должности техника по дизельным грузовикам, например, техник по техническому обслуживанию, техник по локомотивам и техник по морским дизельным двигателям. Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям (49-3031) в штате Массачусетс, составляет от 32 360 до 94 400 долларов США (Massachusetts Labor and Workforce Development, Данные за 2020 г., просмотрено 19 января 2022 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасовой оплаты средних 50% квалифицированных дизельных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 23,20 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 19,41 и 16,18 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г.Механики автобусов и грузовиков и специалисты по дизельным двигателям, просмотрено 2 июня 2021 г.)

30) Ориентировочная средняя годовая заработная плата механиков мотоциклов по данным Бюро статистики труда США по профессиональной занятости и заработной плате, май 2020 г. MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать занятость или заработную плату. Достижения выпускников ММИ могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату.Зарплата начального уровня ниже. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях с использованием предоставляемого обучения, в первую очередь в качестве техников по мотоциклам. Некоторые выпускники MMI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от техников, например, автор услуг, техническое обслуживание оборудования и помощник по запчастям. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков мотоциклов (49-3052) в Содружестве Массачусетс, составляет 30 660 долларов США (Развитие труда и рабочей силы штата Массачусетс, данные за май 2020 г., просмотрено 19 января 2022 г., https://лми.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасовой оплаты средних 50% квалифицированных специалистов по ремонту мотоциклов в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 15,94 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 12,31 и 10,56 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г.Мотоциклетная механика, просмотрено 2 июня 2021 г.)

31) Расчетная средняя годовая заработная плата механиков моторных лодок и техников по обслуживанию в Бюро статистики труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г. MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или зарплата. Достижения выпускников ММИ могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату.Зарплата начального уровня ниже. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях с использованием предоставляемого обучения, в первую очередь в качестве морских техников. Некоторые выпускники MMI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например, по обслуживанию оборудования, инспектору и помощнику по запчастям. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков моторных лодок и техников по обслуживанию (49-3051) в Содружестве Массачусетс, составляет от 32 760 до 42 570 долларов США (Развитие труда и рабочей силы Массачусетса, данные за май 2020 г., просмотрено 19 января 2022 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасовой оплаты средних 50% квалифицированного морского техника в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 18,61 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 15,18 и 12,87 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г.Механики моторных лодок и техники по обслуживанию, просмотрено 2 июня 2021 г.)

33) Курсы различаются в зависимости от кампуса. Для получения подробной информации свяжитесь с представителем программы в кампусе, в котором вы заинтересованы.

34) Ориентировочная средняя годовая заработная плата операторов станков с числовым программным управлением в отчете Бюро статистики труда США о занятости и заработной плате, май 2020 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Достижения выпускников UTI могут различаться.Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных данных и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и их компенсационные программы влияют на заработную плату. Зарплата начального уровня ниже. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по обработке с ЧПУ. Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от техников, таких как оператор станков с ЧПУ, ученик машиниста и инспектор по обработанным деталям.Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве операторов станков с компьютерным управлением по металлу и пластмассе (51-4011) в Содружестве Массачусетса, составляет 35 140 долларов США (Развитие труда и рабочей силы штата Массачусетс, май 2020 г.). данные, просмотрено 19 января 2022 г., https://lmi.dua.eol.mass.gov/lmi/OccupationalEmploymentAndWageSpecificOccupations#). Информация о заработной плате в Северной Каролине: оценка Министерства труда США почасовой оплаты средних 50% квалифицированных станков с ЧПУ в Северной Каролине, опубликованная в мае 2021 года, составляет 20 долларов.24. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасового заработка в Северной Каролине составляют 16,56 и 13,97 долларов соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда США, профессиональная занятость и заработная плата, май 2020 г. Операторы станков с числовым программным управлением, просмотрено 2 июня 2021 г.)

36) Учащиеся, обучающиеся по некоторым программам ИМП, имеют право подать заявку на раннее трудоустройство. Программа. Участвующие работодатели свяжутся с отобранными кандидатами для проведения собеседований.Решения о найме, удержании сотрудников и компенсации принимаются исключительно потенциальным работодателем. Участие работодателей и детали программы могут быть изменены. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с Career Services. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

37) Курсы Power & Performance не предлагаются в Техническом институте NASCAR. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Для получения информации о результатах программы и другой раскрытой информации посетите сайт www.uti.edu/раскрытия.

38) Бюро трудовой статистики США прогнозирует, что к 2030 году общая занятость в стране по каждой из следующих профессий составит: Техники и механики автомобильного обслуживания — 705 900 человек; Сварщики, резчики, паяльщики и паяльщики — 452 400 человек; Автобус и грузовик Специалисты по механике и дизельным двигателям — 296 800 человек; Кузовные и связанные с ними ремонтные мастерские — 161 800; и операторы станков с числовым программным управлением, 154 500 человек. См. Таблицу 1.2. Занятость по профессиям, 2020 г. и прогноз на 2030 г., США.S. Бюро статистики труда, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

39) Повышение квалификации доступно для выпускников только при наличии курса и свободных мест. Студенты несут ответственность за любые другие расходы, такие как плата за лабораторные работы, связанные с курсом.

41) Бюро статистики труда США прогнозирует ежегодное открытие в среднем 69 000 вакансий для техников и механиков автомобильной службы в период с 2020 по 2030 год.Вакансии включают вакансии в связи с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами. См. таблицу 1.10 Профессиональные увольнения и вакансии, прогноз на 2020–2030 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI — это образовательное учреждение. и не может гарантировать занятость или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

42) Бюро статистики труда США прогнозирует, что в период с 2020 по 2030 год в среднем ежегодно будет открываться 49 200 вакансий для сварщиков, резчиков, паяльников и сварщиков.Вакансии включают вакансии в связи с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами. См. таблицу 1.10 Профессиональные увольнения и вакансии, прогноз на 2020–2030 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI — это образовательное учреждение. и не может гарантировать занятость или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

43) По прогнозам Бюро статистики труда США, для механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям в период с 2020 по 2030 год ежегодно будет открываться в среднем 28 100 вакансий.Вакансии включают вакансии в связи с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами. См. Таблицу 1.10. Увольнения по профессиям и вакансии, прогноз на 2020–2030 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. учреждения и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

44) Бюро статистики труда США прогнозирует ежегодное открытие в среднем 15 200 вакансий в период с 2020 по 2030 год для компаний, занимающихся ремонтом кузовов и связанных с ними автомобилей.Вакансии включают вакансии в связи с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами. См. Таблицу 1.10. Профессиональные увольнения и вакансии, прогноз на 2020–2030 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI — это образовательное учреждение. и не может гарантировать занятость или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

45) Согласно прогнозам Бюро статистики труда США, для операторов станков с числовым программным управлением в период с 2020 по 2030 год ежегодно будет открываться в среднем 16 500 вакансий.Вакансии включают вакансии в связи с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами. Видеть Таблица 1.10. Увольнения по профессиям и вакансии, прогноз на 2020–2030 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. учреждения и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

46) Учащиеся должны поддерживать минимальный средний балл 3,5 и посещаемость 95%.

47) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2030 году общая занятость техников и механиков автомобильного обслуживания в стране составит 705 900 человек.См. Таблицу 1.2. Занятость по роду занятий, 2020 г. и прогноз на 2030 г., Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

48) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2030 г. общая занятость в стране для механиков автобусов и грузовых автомобилей и специалистов по дизельным двигателям составит 296 800 человек. У.S. Бюро статистики труда, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

49) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2030 г. общая занятость в автомобильных кузовных и смежных ремонтных мастерских составит 161 800 человек. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.Обновлено в ноябре 18, 2021.

50) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2030 году общая занятость сварщиков, резчиков, паяльщиков и сварщиков в стране составит 452 400 человек. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено в ноябре 18, 2021.

51) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2030 году общая занятость операторов станков с числовым программным управлением в стране составит 154 500 человек.См. Таблицу 1.2. Занятость по роду занятий, 2020 г. и прогноз на 2030 г., Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

52) Бюро статистики труда США прогнозирует среднегодовое количество вакансий по стране в каждой из следующих профессий в период с 2020 по 2030 год: техников и механиков по обслуживанию автомобилей, 69 000; Механика автобусов и грузовиков и дизельный двигатель Специалисты — 28 100 человек; и сварщики, резчики, паяльщики и паяльщики — 49 200 человек.Вакансии включают вакансии в связи с чистыми изменениями занятости и чистыми заменами. См. Таблицу 1.10 Увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2020–2030 годы, Бюро США. of Labor Statistics, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 года. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Утверждено 18 ноября 2021 г.

53) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая занятость в стране по каждой из следующих профессий к 2030 г. составит: Техники и механики по обслуживанию автомобилей — 705 900 человек; Сварщики, резчики, паяльщики и паяльщики — 452 400 человек; Автобус и грузовик Специалисты по механике и дизельным двигателям, 296 800 человек.См. Таблицу 1.2. Занятость по профессиям, 2020 г. и прогноз на 2030 г., Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 18 ноября 2021 г. UTI является учебным заведением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату. Обновлено 18 ноября 2021 г.

Универсальный технический институт штата Иллинойс, Inc. одобрен Отделом частного бизнеса и профессиональных школ Совета высшего образования штата Иллинойс.

Как работает автомобильный двигатель

Двигатель является частью каждого автомобиля и грузовика на планете.Является ли двигатель на бензине или электричестве ваш автомобиль не двигался бы, если бы не двигатель. Газовый двигатели бывают двух видов: бензиновые и дизельные. Оба удивительно похожи с единственная реальная разница заключается в степени сжатия и системе зажигания, которая воспламеняет топливо внутри камеры сгорания. Начнем глубоко внутри двигателя в центре того, где производится мощность, камера сгорания. Эта камера состоит из поршня, цилиндра двигателя, заключенного в блок цилиндров, головка блока цилиндров вместе с впускным и выпускные клапаны.Пока поршень движется вниз, в цилиндре образуется заряд Эмульгированное топливо подается в камеру сгорания через топливный инжектор.

Как только это произойдет, поршень начнет двигаться вверх в отверстии цилиндра. при этом впускной клапан закрывается. Это герметизирует камеру сгорания, так что поршень может сделать сжатие, как он головы вверх, который затем воспламеняется системой зажигания, когда поршень находится вблизи вершина своего путешествия. Это приводит к воспламенению топливно-воздушного заряда и взрыву. который толкает поршень вниз, что создает мощность.В руководстве ниже мы покажет вам каждую часть двигателя и то, как мощность передается на трансмиссию который затем подключается к задним или передним колесам.

Вот видео двигателя в действии, чтобы вы могли понять, что происходит внутри двигателя во время его работы. В этом видео показан каждый цикл процесса; впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Он поднимает поршень два вверх и ходы вниз для завершения цикла, поэтому мы называем его четырехтактным двигателем.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

Что пошло не так?

Двигатель вырабатывает невероятное количество силы и тепла при каждой тяге. поршня. Есть несколько вспомогательных систем, которые должны быть в хорошем рабочем состоянии. порядок, такой как система смазки и охлаждения чтобы двигатель работал. Кроме того, существует множество быстро движущихся внутренних движущихся части, которые подвергаются стрессу и напряжению, когда их толкают и тянут в экстремальных условиях давления.Когда есть незначительная внутренняя проблема, например, с деталями клапанного механизма например, толкатель кулачка, это может привести к тиканию или щелчку вместе с пропуск зажигания в цилиндре. Когда больше случаются экстремальные отказы, такие как отказ поршня или штока, это может привести к тому, что двигатель возникла более серьезная проблема, такая как сильная вибрация или двигатель полностью заблокируется.

Сколько это стоит?

При отказе двигателя есть три способа решения проблемы, каждый из которых будут иметь разницу в затратах, связанных с ними.Когда двигатель неисправен, Первым шагом является оценка ущерба и возможные сценарии, которые могут сопровождать такие ремонт. Например; двигатель выронил седло клапана из головки блока цилиндров и это заставляет клапан оставаться открытым, который затем контактирует с поршнем. Один диагноз можно снять головку и починить клапан. Дополнительный ремонт, который должен следует подумать, с каким поршнем он контактировал и до какой степени повреждения это вызвало? В некоторых случаях есть незначительные повреждения, которые не вызовут дальнейших проблем. в то время как в других случаях кольцо было скомпрометировано на поршне, что потребует дальнейшая разборка, чтобы исправить с дополнительными затратами, а также.

Если двигатель просто изношен или поврежден до замены, то может быть установлен новый, восстановленный или бывший в употреблении двигатель. Эти расходы будут сильно различаться из-за производителя и того, насколько собран двигатель, когда он поступает на установку Например, впускной и выпускной коллекторы. Для типичной замены двигателя автомобиля вы можете Ожидайте платить от 1400,00 до 2500,00 долларов США за работу и от 2500,00 долларов США. и 5000 долларов США за восстановленный на заводе двигатель.Подержанные двигатели будут стоить дешевле между 800 долларов США и 1800 долларов США (США). Если вы решите использовать использованную рабочую силу, удалите двигатель в случае его неисправности, как правило, не покрывается, поэтому рекомендуется получить двигатель с небольшим пробегом на нем.

Начнем

1. Камера сгорания

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

На изображении ниже изображена камера сгорания (в разрезе), где находится топливный воздух. смесь сжимается и воспламеняется.В нижнем центре вы можете увидеть поршень и поршневых колец, когда они перемещаются вверх и вниз в отверстии цилиндра. Потребление а выпускные клапаны находятся в верхней части вместе с электродом свечи зажигания именно здесь возникает искра для воспламенения горючей воздушно-газовой смеси. Это также хороший взгляд на впускные и выпускные клапаны и порты. Многие двигатели иметь два впускных и два выпускных клапана для повышения производительности двигателя.

2.Поршни и диаметр цилиндра

Вот изображение двигателя V8 в разрезе, показывающее, как крепятся поршни. к коленчатому валу, который вращается внутри блока цилиндров вместе с цилиндром головки прикручены болтами к верхней части колоды блока. Рядный шести-, пяти- или четырехцилиндровый имеет только одну головку блока цилиндров.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

3. Шатуны поршня

На этом изображении показано, как поршень крепится к коленчатому валу с помощью поршня. или соединительный стержень.Этот стержень имеет колпачок, расположенный в нижней части стержня, который расщепляется. на две части, чтобы его можно было прикрутить к коленчатому валу с помощью двух стержневых болтов. (Это трудно увидеть линию, где отделяется крышка шатуна.) Это был шатунный подшипник расположен, что позволяет коленчатому валу вращаться во время смазывания масляным насосом и система смазки. В верхней части стержня имеется запястный штифт, который расположен через поршень и может поворачиваться в нижней части корпуса поршня.

4.Коленчатый вал

Коленчатый вал — место, где также соединены все поршни и шатуны. часть, которая крепится болтами к маховику и трансмиссии. Вся мощность двигателя создается через коленчатый вал, который находится в нижней середине Блок двигателя. Он удерживается на месте с помощью крышек коренных подшипников, которые крепятся болтами. к блоку, в котором находятся коренные подшипники коленчатого вала. Эти подшипники также смазываются моторным маслом и системой смазки.Передняя часть коленчатого вала выступает наружу от двигателя, чтобы обеспечить мощность для поворота автомобильных аксессуаров, таких как генератор, водяной насос и кондиционер. Тыл коленчатого вала выходит из задней части двигателя, чтобы соединиться с маховик, а затем передача для обеспечения мощность для автомобиля. Утечки масла контролируются передний главный сальник и задний главный сальник.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

5. Коренные подшипники и блок цилиндров

Вот как выглядят коренные подшипники коленчатого вала двигателя, когда коленчатый вал устранен.На изображении ниже пример одной половины или подшипника. Остальное половина находится в крышке подшипника, которая крепится болтами к блоку цилиндров. Шток поршня подшипники выглядят одинаково, только они немного меньше по размеру. Вы можете увидеть отверстие в середине подшипника, где моторное масло предназначено для смазки.

Смотри видео!

6. Распределительный вал и головка блока цилиндров

Распределительный вал представляет собой длинный цилиндрический металлический вал, изготовленный с применением особых лепестки, которые предназначены для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, которые синхронно с положением поршня.Этот вал находится в головка блока цилиндров или блок цилиндров в зависимости от конструкции двигателя. Эта важная часть двигателя управляет впускные и выхлопные газы от входа и выхода из камеры сгорания во время процессы горения. На этом изображении головка блока цилиндров частично снята. чтобы вы могли видеть, как распредвалы работают с клапанами.

Вот разрез головки блока цилиндров, на котором видны впускные и выпускные каналы. которые контролируются клапаном в каждом порту.Эти клапаны герметизируют горение. камере, поэтому, когда поршень движется вверх, он может создавать сжатие для процесс горения.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

7. Цепь или ремень ГРМ

Цепь или ремень ГРМ используются для поворота распределительных валов, открывающих и закрывающих клапаны. Эта цепь или ремень предназначены для поддержания идеальной корреляции распределительного вала. с коленчатым валом и поворачивает распределительный вал один раз на каждые два раза коленчатого вала повороты.Эта цепь или ремень проходит от коленчатого вала к распределительным валам.

Натяжитель используется для предотвращения провисания цепи или ремня ГРМ, которые необходимо удерживать цепь или ремень от перескакивания времени при работающем двигателе. Цепь или ремень ГРМ приводится в движение коленчатым валом с помощью ведущей шестерни рядом с переднее главное уплотнение и гармонический балансир.

С чего все начинается

8.Отверстие дроссельной заслонки

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

Двигатель представляет собой большой воздушный насос, сжигающий топливо. Процесс начинается в отверстии дроссельной заслонки, которое соединено с впускным коллектором. Вот где воздух двигателя регулируется. Скорость и мощность двигателя контролируются этим устройством. который открывается, чтобы впустить больше воздуха внутрь, создавая дополнительную мощность, а затем закрывается, чтобы выключите питание. Этот поток воздуха контролируется датчик массы воздушного потока и очищается воздушным фильтром.

9. Впускной коллектор

Когда воздух проходит через привод дроссельной заслонки, он поступает во впускной коллектор. где он разделен и разделен между отдельными впускными отверстиями цилиндра в пределах головка блока цилиндров. Затем воздух контролируется впускным клапаном. Это многообразие крепятся болтами непосредственно к головкам цилиндров и могут быть изготовлены из пластика или алюминия.

10. Топливная форсунка

Топливная форсунка используется для контролировать и измерять количество топлива, поступающего в двигатель в любой момент времени.Пока двигатель находится под нагрузкой и требуется больше мощности подается команда на увеличение количества топлива бортовым компьютером (PCM). Топливная форсунка является частью система впрыска топлива. В на изображении ниже показан набор топливных форсунок с непосредственным впрыском, которые распыляют топливо непосредственно в камеру сгорания в момент воспламенения, в отличие от традиционного топливные форсунки, которые распыляют топливо во впускной канал сразу за впускным клапаном.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

11.Катушка зажигания

После сжатия топливно-воздушной смеси катушка зажигания подает высокое напряжение, малый ток на свече зажигания. Этот процесс также контролируется компьютером автомобиля, который получает ссылку на каждый положение поршней с помощью датчик угла поворота коленвала.

12. Масляный насос

Масляный насос используется для забора масла из масляного поддона и перекачки его по всей внутренние подвижные части двигателей.Этот насос может приводиться в действие различными способами, это конкретный насос приводится в действие цепью на передней части коленчатого вала. Масляный насос определяет величину давления масла в двигателе с помощью нажимной пружины вставлен в предохранительный клапан насоса.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

Охлаждающая жидкость двигателя используется для помощи охлаждайте двигатель во время работы, используя система охлаждения. Эта охлаждающая жидкость циркулирует внутри блока цилиндров и головок цилиндров, чтобы тепло двигателя не вызывало внутренние повреждения.Водяной насос используется для подачи охлаждающей жидкости в радиатор для охлаждения и последующего переноса обратно в двигатель, чтобы процесс мог начаться снова.

Есть вопросы?

Если у вас есть двигатель, посетите наш форум. Если вам нужен совет по ремонту автомобиля, пожалуйста, обратитесь к нашему сообществу of mechanics рада помочь вам и всегда на 100% бесплатна.

Надеемся, вам понравилось это руководство и видео. Мы создаем полный комплект руководства по ремонту автомобилей.Пожалуйста, подпишитесь на нашу Канал 2CarPros на YouTube и почаще проверяйте наличие новых видео, которые загружаются почти каждый день.

СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

Статья опубликована 12 марта 2022 г.

.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены.