Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Двигуни внутрішнього згоряння

Двигуни внутрішнього згоряння

Глава I.

ВСТУП
Значне зростання всіх галузей народного господарства вимагає переміщення великої кількості вантажів і пасажирів. Висока маневреність, прохідність і пристосованість для роботи в різних умовах робить автомобіль одним з основних засобів перевезення вантажів і пасажирів.
Важливу роль відіграє автомобільний транспорт в освоєнні східних і нечорноземних районів нашої країни. Відсутність розвинутої мережі залізниць і обмеження можливостей використання річок для судноплавства роблять автомобіль головним засобом пересування в цих районах.
Автомобільний транспорт в Росії обслуговує всі галузі народного господарства і займає одне з провідних місць в єдиній транспортній системі країни. На долю автомобільного транспорту припадає понад 80% вантажів, що перевозяться всіма видами транспорту разом взятими, і більше 70% пасажирських перевезень.
Автомобільний транспорт створений в результаті розвитку нової галузі народного господарства - автомобільної промисловості, яка на сучасному етапі є одним з основних ланок вітчизняного машинобудування [1].
Початок створення автомобіля було покладено більше двохсот років тому (назву "автомобіль" походить від грецького слова autos - "сам" і латинського mobilis - "рухливий"), коли стали виготовляти "саморушні" вози. Вперше вони з'явилися в Росії. У 1752 р. російський механік-самоучка селянин Л.Шамшуренков створив досить досконалу для свого часу "самобеглую коляску", що приводиться в рух силою двох осіб. Пізніше російський винахідник І. П. Кулібін створив "самокатную візок" з педальним приводом [1]. З появою парової машини створення саморушних возів швидко просунулося вперед. У 1869-1870 рр.. Ж.Кюньо у Франції, а через кілька років і в Англії були побудовані парові автомобілі. Широке поширення автомобіля як транспортного засобу розпочинається з появою швидкохідного двигуна внутрішнього згоряння. У 1885 р. Г. Даймлер (Німеччина) побудував мотоцикл з бензиновим двигуном, а в 1886 р.
К. Бенц - триколісну візок. Приблизно в цей же час в індустріально розвинених країнах (Франція, Великобританія, США) створюються автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння [1].
Наприкінці XIX століття в ряді країн виникла автомобільна промисловість. У царській Росії неодноразово робилися спроби організувати власне машинобудування. У 1908 р. виробництво автомобілів було організовано на Російсько-Балтійському вагонобудівному заводі в Ризі. Протягом шести років тут випускалися автомобілі, зібрані в основному з імпортних частин. Всього завод побудував 451 легковий автомобіль і невелика кількість вантажних автомобілів. У 1913 р. автомобільний парк в Росії становив близько 9000 автомобілів, з них більша частина - закордонного виробництва.
Після Великої Жовтневої соціалістичної революції практично заново довелося створювати вітчизняну автомобільну промисловість. Початок розвитку російського автомобілебудування відноситься до 1924 року, коли в Москві на заводі АМО були побудовані перші вантажні автомобілі АМО-Ф-15 [1].
У період 1931-1941 рр.. створюється багатосерійне і масове виробництво автомобілів. У 1931 р. на заводі АМО почалося масове виробництво вантажних автомобілів. У 1932 р. став до ладу завод ГАЗ.
У 1940 р. почав виробництво малолітражних автомобілів Московський завод малолітражних автомобілів. Трохи пізніше був створений Уральський автомобільний завод. За роки повоєнних п'ятирічок стали до ладу Кутаїський, Кременчуцький, Ульяновський, Мінський автомобільні заводи. Починаючи з кінця 60-х рр.., Розвиток автомобілебудування характеризується особливо швидкими темпами. У 1971 р. став до ладу Волзький автомобільний завод ім. 50-річчя СРСР.
За останні роки заводами автомобільної промисловості освоєні багато зразки модернізованої та нової автомобільної техніки, в тому числі для сільського господарства, будівництва, торгівлі, нафтогазової та лісової промисловості [1].
Двигуни внутрішнього згоряння
В даний час існує велика кількість пристроїв, що використовують теплове розширення газів. До таких пристроїв відноситься карбюраторний двигун, дизелі, турбореактивні двигуни і т.д.
Теплові двигуни можуть бути розділені на дві основні групи. 1. Двигуни із зовнішнім згоранням - парові машини, парові турбіни, двигуни
Стірлінга і т.д. 2. Двигуни внутрішнього згоряння. В якості енергетичних установок автомобілів найбільшого поширення
отримали двигуни внутрішнього згоряння, в яких процес згоряння палива з виділенням теплоти і перетворенням її в механічну роботу відбувається безпосередньо в циліндрах. На більшості сучасних автомобілів встановлені двигуни внутрішнього згоряння. Найбільш економічними є поршневі і комбіновані двигуни внутрішнього згоряння. Вони мають достатньо великий термін служби, порівняно невеликі габаритні розміри і масу. Основним недоліком цих двигунів слід вважати зворотно-поступальний рух поршня, пов'язане з наявністю крівошатунного механізму, що ускладнює конструкцію і обмежує можливість підвищення частоти обертання, особливо при значних розмірах двигуна [2].
А тепер трохи про перший ДВС. Перший двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) був створений в 1860 р. французьким інженером Етвеном Ленуаром, але ця машина була ще досить недосконалою.
У 1862 р. французький винахідник Бо де Роша запропонував використовувати в двигуні внутрішнього згоряння чотиритактний цикл: 1) всмоктування; 2) стиснення; 3) горіння і розширення; 4) вихлоп. Ця ідея була використана німецьким винахідником Н. Отто, побудував в 1878 р. перший чотиритактний двигун внутрішнього згоряння. ККД такого двигуна досягав 22%, що перевищувало значення, отримані при використанні двигунів всіх попередніх типів [3].
Швидке поширення ДВС в промисловості, на транспорті, в сільському господарстві та стаціонарної енергетиці була зумовлена ??низкою їх позитивних особливостей.
Здійснення робочого циклу ДВС в одному циліндрі з малими втратами і значним перепадом температур між джерелом теплоти і холодильником забезпечує високу економічність цих двигунів. Висока економічність - одне з позитивних якостей ДВС.
Серед ДВС дизель в даний час є таким двигуном, який перетворює хімічну енергію палива в механічну роботу з найбільш високим ККД в широкому діапазоні зміни потужності. Ця якість дизелів особливо важливо, якщо врахувати, що запаси нафтових палив обмежені.
До позитивних особливостей ДВС варто віднести також те, що вони можуть бути з'єднані практично з будь-яким споживачем енергії. Це пояснюється широкими можливостями отримання відповідних характеристик зміни потужності й крутного моменту цих двигунів. Розглянуті двигуни успішно використовуються на автомобілях, тракторах, сільськогосподарських машинах, тепловозах, судах, електростанціях і т.д., тобто ДВС відрізняються гарною пристосовністю до споживача.
Порівняно невисока початкова вартість, компактність і мала маса ДВС дозволили широко використовувати їх на силових установках, що знаходять широке застосування і які мають невеликі розмірів моторного відділення.
Установки з ДВС мають великою автономністю. Навіть літаки з ДВС можуть літати десятки годин без поповнення пального.
Важливою позитивною якістю ДВС є можливість їх швидкого пуску в звичайних умовах. Двигуни, що працюють при низьких температурах, забезпечуються спеціальними пристроями для полегшення і прискорення пуску. Після пуску двигуни порівняно швидко можуть брати повну навантаження. ДВС обладаютзначительнымтормозным моментом, що дуже важливо при використанні їх на транспортних установках.
Позитивною якістю дизелів є здатність одного двигуна працювати на багатьох паливах. Так відомі конструкції автомобільних багатопаливних двигунів, а також суднових двигунів великої потужності, які працюють на різних паливах - від дизельного до котельного мазуту.
Але поряд з позитивними якостями ДВС мають ряд недоліків. Серед них обмежене порівняно, наприклад з паровими і газовими турбінами агрегатна потужність, високий рівень шуму, відносно велика частота обертання колінчастого вала при пуску і неможливість безпосереднього з'єднання його з провідними колесами споживача, токсичність вихлопних газів, зворотно-поступальний рух поршня, що обмежують частоту обертання і що є причиною появи неврівноважених сил інерції і моментів від них.
Але неможливо було б створення двигунів внутрішнього згоряння, їх розвитку та застосування, якби не ефект теплового розширення. Адже в процесі теплового розширення нагріті до високої температури гази здійснюють корисну роботу. Внаслідок швидкого згоряння суміші в циліндрі двигуна внутрішнього згоряння, різко підвищується тиск, під впливом якого відбувається переміщення поршня в циліндрі. А це-то і є та сама потрібна технологічна функція, тобто силовий вплив, створення великих тисків, яку виконує теплове розширення, і заради якої це явище застосовують у різних технологіях і зокрема в ДВС.
Саме цьому явищу я хочу приділити увагу в наступному розділі.
Глава II.
Теплового розширення
Теплове розширення - зміна розмірів тіла в процесі його изобарического нагрівання (при постійному тиску). Кількісно теплове розширення характеризується температурним коефіцієнтом об'ємного розширення B = (1 / V) * (dV / dT) p, де V - об'єм, T -

Сторінки: 1 2 3 4 5 6

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар