18Окт

Дизельный двигатель внутреннего сгорания устройство: Оппозитный двигатель

Энергетическое образование

4. Дизельные двигатели

Дизельный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу воспламенения топлива от сжатия и высокой температуры. Дизельные двигатели работают на дизельном топливе. В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1893. Первый функционирующий образец был построен Дизелем к началу 1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан. Интересно, что в написанной им книге в качестве идеального топлива предлагалась каменноугольная пыль. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; также наблюдались большие проблемы с подачей пыли в цилиндры. Зато была открыта дорога к использованию в качестве топлива тяжелых нефтяных фракций. Хотя Дизель и был первым, который запатентовал двигатель с воспламенением от сжатия, инженер по имени Экройд Стюарт ранее высказывал похожие идеи. Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался (в конце такта сжатия) в ёмкость, в которую впрыскивалось топливо. Для запуска двигателя емкость нагревалась лампой снаружи, и после запуска самостоятельная работа поддерживалась без подвода тепла снаружи. Экройд Стюарт не рассматривал преимущества работы от высокой степени сжатия, он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания, т. е. он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность. Возможно, это и было причиной того, что в настоящее время используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», т. к. теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей с воспламенением от сжатия. В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива не позволяли применять дизели в высоко-оборотистых агрегатах. Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора, необходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизелей на автотранспорте.

Принцип работы. Поршень находится в нижней мёртвой точке и цилиндр наполнен воздухом. Во время хода поршня вверх воздух сжимается; вблизи верхней мёртвой точки происходит впрыск топлива, которое самовоспламеняется. Затем происходит рабочий ход — продукты сгорания расширяются и передают энергию поршню, который движется вниз. Вблизи нижней мёртвой точки происходит продувка — продукты сгорания замещаются свежим воздухом. Цикл завершается.

история создания и принцип работы

Дизельный двигатель — одно из важнейших изобретений человечества. Это наиболее универсальный и экономичный двигатель внутреннего сгорания, который получил широкое применение в автомобильной индустрии и промышленности. В данной статье мы расскажем о том, как возник дизельный мотор, как он работает и какой вклад внес в развитие автомобильной индустрии.

История создания дизельного двигателя

Патент Рудольфа Дизеля и его второй прототип двигателя

Впервые теоретический принцип работы идеальной тепловой машины описал французский физик Сади Карно в 1824 году. В своей работе «О движущей силе огня и о машинах», он привел цикл работы высокоэффективного двигателя состоящий из четырех этапов: нагревание, расширение, охлаждение и сжатие. При этом нагревать рабочее тело до температуры горения топлива, Карно предложил быстрым сжатием. Практическую реализацию этого принципа выполнил немецкий инженер Рудольф Дизель, который в 1893 году спроектировал первый дизельный двигатель.

Это был стационарный одноцилиндровый мотор с диаметром цилиндра 150 мм и ходом поршня 400 мм. В качестве топлива Дизель использовал обычную угольную пыль, однако контролировать скорость ее подачи в цилиндр было затруднительно, в результате чего первый запуск двигателя окончился неконтролируемым взрывом. В 1894 году немецкий конструктор усовершенствовал свой мотор и перевел его на питание нефтяным топливом. Этот агрегат успешно прошел весь цикл испытаний, и в 1897 году Рудольф Дизель представил свой первый коммерческий дизельный двигатель. Диаметр его единственного цилиндра составил 250 мм, ход поршня 400 мм, а рабочий объем достиг 19,6 л. Агрегат мощностью 20 л.с. демонстрировал впечатляющий КПД — 26,2%, на 10% больше бензинового двигателя Отто и на 16% больше классической паровой машины Уатта.

В 1898 году первый коммерческий дизельный двигатель был установлен на спичечной фабрике Vereinigte Zündholzfabriken AG — триумфальное шествие дизеля началось.

Первый легковой дизель

Mercedes-Benz 260 D

Судьба легкового дизеля сложилась непросто. В 1921 году одним из автомобилей достигших финала ралли Париж-Бордо, стал опытный Peugeot 156 оборудованный 2-цилиндровым 2-тактным дизелем мощностью 40 л.с. В серийное производство французская разработка не пошла, и только в 1936 году на производство поступил первый легковой дизельный автомобиль — Mercedes-Benz 260 D. Его 4-цилиндровый мотор объемом 2,5 л выдавал 45 л.с. и с трудом разгонял 1600-килогорамовый автомобиль до 95 км/ч. Впрочем, берлинским таксистам машина пришлась по душе и они по достоинству оценили экономичность нового двигателя.

Принцип работы дизельного двигателя

Рабочий процесс четырехтактного двигателя: а) впуск б) сжатие в) рабочий ход г) выпуск; 1) ТНВД 2) поршень 3) форсунка 4) воздушный фильтр 5) впускной клапан 6) выпускной клапан 7) цилиндр 8) шатун 9) коленчатый вал

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя во многом схож с бензиновым. Но в отличие от бензинового двигателя, в котором смесь топлива и воздуха впрыскивается в цилиндр и зажигается искрой, в дизеле сначала сжимается только воздух. Он разогревается до очень высокой температуры 500-900°C и в этот момент происходит впрыск дизельного топлива, которое само по себе воспламеняется при контакте с разогретым воздухом.

Этот процесс называется самовоспламенением или воспламенением от сжатия. В результате происходит расширение газов, которые в свою очередь толкают поршень вниз и вращают коленчатый вал двигателя. Затем отработавшие газы удаляются из цилиндра через выпускной клапан. На первый взгляд устройство дизеля кажется простым, но подача топлива в цилиндры происходит под огромным давлением (до 2500 бар), что предъявляет очень высокие требования к конструкции ГБЦ, блока цилиндров и топливопадающей аппаратуре. Зато такой принцип работы обеспечивает высокую эффективность двигателя и низкий расход топлива. Тепловой КПД современных дизелей может достигать 50%, а в случае с гибридной дизель-электрической силовой установкой и того больше.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Преимущества:

  • Пониженный расход топлива — дизельные двигатели экономичней чем бензиновые на 10-30%
  • Долговечность — дизельные двигатели имеют увеличенный срок службы по сравнению с бензиновыми аналогами. С правильным обслуживанием и уходом, они могут прослужить 1 млн километров и больше
  • Большой крутящий момент — дизельные агрегаты развивают высокий крутящий момент, что делает их идеальными для применения в грузовых автомобилях, сельхозтехнике и промышленности
  • Надежность — дизельные двигатели имеют простую конструкцию и более надежны

Недостатки:

  • Высокий уровень шума и вибрации — дизельные моторы производят больше шума и вибрации
  • Высокая стоимость — дизельные двигатели чаще всего дороже бензиновых
  • Высокие требования к ГСМ — дизели требуют высококачественные топлива и масла

Заключение

Сегодня дизельный двигатель занимает очень важное место в хозяйственной деятельности человека. Он широко применяется в грузовых автомобилях, сельхозмашинах, строительной и морской технике, словом практически везде где требуется тяжелая и надежная работа. Развивается дизель и в легковой автотехнике, даже несмотря на «дизельгейт» и стремительное засилье электромобилей. Перспективы дизельных двигателей остаются весьма обнадеживающими в свете быстрого развития технологий, постоянного улучшения их конструкции и использования биотоплива.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания. Dieselbrennkraftmaschine (Патент)

Реферат

Изобретение относится к дизельному двигателю внутреннего сгорания с корпусом (1), который имеет по меньшей мере один цилиндр с поршнем, шатуном и коленчатым валом, где каждый цилиндр имеет устройство (2) впрыска топлива, приводится в действие плунжером (3) насоса, который уплотняется во втулке (4) плунжера, которая вместе с корпусом насоса окружает пространство (5), содержащее топливо. Цель изобретения состоит в том, чтобы сделать устройство впрыска топлива дизельных двигателей простым, легким в сборке и доступным по цене. Согласно изобретению эта проблема решается за счет того, что сам корпус двигателя выполнен в виде корпуса насоса и вместе с втулкой (4) плунжера образует полость (5) для топлива. Изобретение особенно подходит для дизельных двигателей с подключаемыми насосами или насосными форсунками.

Келер, В; Прейс, Р.

11 октября 1990 г.

Патент

ДЭ 3910794; А1

ДЭ-92-014098; ЭДБ-92-177776

Дата файла патента: 4 апреля 1989 г.

33 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЯ; ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ; СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА; РАСХОДЫ; ПОКРЫТИЯ; ДИЗАЙН; ЗАБОРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ; НАСОСЫ; ДВИГАТЕЛИ; ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ; ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ; МЕХАНИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ; 330102* — Двигатели внутреннего сгорания — Дизель

7229946

Германия

немецкий

Доступен в Deutsches Patentamt, Мюнхен (Германия)

Страниц: (вп. )

13 мая 2001 г.

Форматы цитирования

Келер, В., и Прейсс, Р. Дизельный двигатель внутреннего сгорания. Дизельбреннкрафтмашина. Германия: Н. п., 1990. Веб.

Келер, В., & Прейсс, Р. Дизельный двигатель внутреннего сгорания. Дизельбреннкрафтмашина. Германия.

Келер, В., и Прейсс, Р. 1990. «Дизельный двигатель внутреннего сгорания. Дизельбрэннкрафтмашина.» Германия.

@misc{etde_7229946,
title = {Дизельный двигатель внутреннего сгорания. Дизелькрафтмашина}
автор = {Келер, В., и Прейсс, Р.}
abstractNote = {Изобретение относится к дизельному двигателю внутреннего сгорания с корпусом двигателя (1), который имеет по меньшей мере один цилиндр с поршнем, шатуном и коленчатым валом, где каждый цилиндр имеет устройство впрыска топлива (2), приводится в действие плунжером насоса (3), который уплотняется во втулке плунжера (4), которая вместе с корпусом насоса окружает пространство (5), содержащее топливо. Цель изобретения состоит в том, чтобы сделать устройство впрыска топлива дизельных двигателей простым, легким в сборке и доступным по цене. Согласно изобретению эта проблема решается за счет того, что сам корпус двигателя выполнен в виде корпуса насоса и вместе с втулкой (4) плунжера образует полость (5) для топлива. Изобретение особенно подходит для дизельных двигателей с подключаемыми насосами или насосными форсунками.}
место = {Германия}
год = {1990}
месяц = {октябрь}
}

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) будет расти со среднегодовым темпом роста 4,5% и достигнет 5 280,83 млн долларов США в период с 2020 по 2027 год

  • АЗИЯ: +91-20-686
  • США: +1-646-491-9876
  • Великобритания: +44-20-8125-4005
  • Бесплатный номер: 1800 121 6455
  • Электронная почта: sales[at]theinsightpartners[dot]com

Бесплатный образец PDF Запрос перед покупкой

Энергия и мощность Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) до 2027 г.

— влияние COVID-19 и глобальный анализ по типу топлива (бензин, дизельное топливо и газ), цилиндрам (1, 2, 3 и 4), выходной мощности (1–5 кВт, 6–10 кВт и 11–20 кВт) и отраслям конечного использования (производство электроэнергии, производство, нефть и газ, транспорт и др.)

Месяц публикации: Янв 2021 | Код отчета: TIPRE00017958 | Количество страниц: 214 | Категория: Энергия и мощность | Статус: Опубликовано

  • Описание
  • Содержание
  • Компании
  • Скачать бесплатный образец

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) оценивался в 4 450,14 млн долларов США в 2019 году, и, по прогнозам, к 2027 году он достигнет 5 280,83 млн долларов США; ожидается, что он будет расти со среднегодовым темпом роста 4,5% с 2020 по 2027 год.

Мировой рынок малых двигателей внутреннего сгорания разделен на пять основных регионов: Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африка и Южная Африка. В 2019 году, В регионе Северной Америки наблюдается сильное проникновение небольших двигателей внутреннего сгорания в электроэнергетику, сельское хозяйство, производство, газонокосилку и садовую технику. Кроме того, на рынке малых двигателей внутреннего сгорания в Азии наблюдается значительный рост из-за более широкого внедрения генераторов электроэнергии и транспортных средств. В развивающихся странах, таких как Индия и Китай, рынок определяется растущим населением и растущей потребностью в достаточном количестве источников энергии. Таким образом, все чаще используются небольшие двигатели внутреннего сгорания для выработки электроэнергии и энергии для машин. Китай является одной из крупнейших стран, занимающих значительную долю на рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Рост потребления двухколесных и трехколесных транспортных средств, имеющих бензиновые и дизельные двигатели, ускоряет рост рынка. Европейские страны, такие как Великобритания, Италия и Франция, переходят на чистые источники энергии, экономичные небольшие двигатели и природный газ, что является движущей силой рынка.

В Северной Америке США являются самой развитой страной. Поскольку США первыми внедрили технологии, уровень внедрения газонных и садовых машин, генераторных установок, промышленного оборудования, дизельных насосов и другого энергетического оборудования в США выше, чем в других странах Северной Америки. Этот фактор побуждает мелких поставщиков двигателей внутреннего сгорания уделять больше внимания разработке небольших двигателей внутреннего сгорания для широкого спектра применений. Участники рынка также расширяют свое присутствие в регионе, чтобы обслуживать максимальное количество клиентов и расширять свое глобальное присутствие. Например, в декабре 2019 г., DEUTZ Corporation заключила партнерское соглашение с Kukje Machinery, чтобы расширить свое присутствие в Северной Америке для двигателей с диапазоном выходной мощности менее 19 кВт.

Ожидается, что рынок в Европе будет расти значительными темпами в течение прогнозируемого периода из-за увеличения спроса на экономичные решения и снижения загрязнения воздуха. На европейском рынке преобладают отрасли производства двигателей; однако из-за вспышки COVID-19 рост рынка снижается. Страны Европы рассматривают природный газ и гибридные системы как новую возможность для роста рынка двигателей внутреннего сгорания. Ожидается, что проекты по разработке новых технологий и сотрудничество участников рынка создадут сильные возможности для роста рынка.

Влияние пандемии COVID-19 на рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Кризис, вызванный COVID-19, затрагивает отрасли промышленности во всем мире, и ожидается, что мировая экономика понесет сильнейший удар в 2020 году и, вероятно, в 2021 году. Вспышка вызвала серьезные сбои в основных отраслях, таких как бытовая электроника, полупроводники, автомобилестроение и ИТ-инфраструктура. Все эти отрасли имеют решающее значение для роста мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания, поскольку они являются основными отраслями, формирующими спрос на рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Закрытие заводов, запреты на поездки, запреты на торговлю и ограничения на границе повлияли как на производство, так и на продажи различных потребительских электронных продуктов и компонентов. Мировая электронная и полупроводниковая промышленность является одной из основных отраслей, которая сталкивается с серьезными сбоями из-за проблем с цепочками поставок и остановок производства.

Прибыльные регионы для рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Дополнительная информация об этом отчете:

Анализ рынка

Интеграция турбонаддува и удаленного мониторинга

Технология турбонаддува уже используется в двигателях внутреннего сгорания автомобилей транспортных средств для увеличения мощности двигателей средней мощности. Небольшие компании-производители двигателей внутреннего сгорания проводят исследования по внедрению технологии турбонаддува, в частности, для небольших двигателей. В прогнозный период предполагается внедрить технологию турбонаддува водяных насосов, рикш, газонокосилок, садовой техники, генераторов и тракторов. Ожидается, что технология турбонаддува обеспечит повышение удельной мощности на 40–60% в двигателях меньшей мощности. Интеграция турбокомпрессоров в небольшие двигатели может стать новой тенденцией на рынке в ближайшие годы. Например, в октябре 2019 г., YANMAR HOLDINGS CO., LTD объявила о разработке промышленного двигателя 3TNV80FT, который поддерживается решением для турбонаддува 2G Eco Governor.

Обзор рынка в зависимости от типа топлива

Небольшие двигатели внутреннего сгорания (ВС) генерируют энергию за счет различных видов топлива, таких как дизельное топливо, бензин и газ. Каждое топливо имеет определенный набор свойств, таких как плотность и летучесть, которые определяют его использование в требуемом приложении. Дизельные двигатели предпочтительны в случае тяжелого применения или там, где требуется высокая мощность. Малые двигатели внутреннего сгорания на бензине менее вредны для окружающей среды, поскольку они производят меньше выбросов по сравнению с другими двигателями. Таким образом, в зависимости от типа топлива рынок малых двигателей внутреннего сгорания делится на бензин, дизель и газ. Двигатели внутреннего сгорания на бензиновом топливе генерируют энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива методом искрового зажигания. Кроме того, он делится на различные категории в зависимости от управления подачей топлива, зажигания и применения. Бензиновые двигатели внутреннего сгорания используются в автомобильной промышленности в легковых, грузовых и других транспортных средствах. Кроме того, он широко применяется в авиационной промышленности, энергетическом оборудовании и производственном оборудовании.

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) по типу топлива — 2019 и 2027 годы

Получите дополнительную информацию об этом отчете: двигатели внутреннего сгорания (ДВС); большее количество цилиндров позволяет вырабатывать больше энергии за счет дополнительного расхода топлива. Цилиндры играют важную роль в работе двигателя внутреннего сгорания, поскольку они помогают контролировать температуру и обеспечивают стабильность и смазку для повышения производительности двигателя. В зависимости от цилиндров рынок малых двигателей внутреннего сгорания делится на 1, 2, 3 и 4.

Стратегические выводы

90 176 9 0178 Охват отчета
Охват отчета — рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
Охват отчета Детали
Размер рынка Стоимость в 4 450,14 млн долларов США в 2019 году
Размер рынка Стоимость на 5 280,83 млн долларов США к 2027 году
Темпы роста Среднегодовой темп роста 4,5% с 2020 по 2027 год
Прогнозный период 2020-2027
Базовый год 2020
Кол-во страниц 214
Кол-во таблиц 141
Кол-во диаграмм и рисунков 76
Доступные исторические данные Да 901 79
Охватываемые сегменты Тип топлива, цилиндры, выходная мощность и отрасль конечного использования
Региональный охват Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африка, Южная и Центральная Америка
Область применения для страны США, Канада, Мексика, Великобритания, Германия, Испания, Италия, Франция, Индия, Китай, Япония, Южная Корея, Австралия, ОАЭ, Саудовская Аравия, Южная Африка, Бразилия, Аргентина
Прогноз доходов, рейтинг компании, конкурентная среда, факторы роста и тенденции
Доступен бесплатный образец копии

Разработка продукта является одной из наиболее часто используемых стратегий компаний для расширения ассортимента своей продукции. Гусеница Инк .; Кавасаки Хэви Индастриз, Лтд.; и Mitsubishi Heavy Industries, Ltd являются одними из ключевых игроков, реализующих стратегии по расширению клиентской базы и завоеванию значительной доли на рынке малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), что, в свою очередь, позволяет им сохранить свою торговую марку на мировом рынке.

Отчет о прожекторах

  • Прогрессивные отраслевые тенденции на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые помогают игрокам разрабатывать эффективные долгосрочные стратегии
  • Стратегии роста бизнеса, принятые развитыми и развивающимися рынками
  • Количественный анализ мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания с 2018 по 2027 год
  • Оценка мирового спроса на малые двигатели внутреннего сгорания в различных отраслях
  • PEST-анализ для демонстрации эффективности покупателей и поставщиков, работающих в отрасли, для прогнозирования роста рынка
  • Последние разработки для понимания рыночной конкуренции и глобального спроса
  • Рыночные тенденции и перспективы в сочетании с факторами, стимулирующими и сдерживающими рост мирового рынка
  • Процесс принятия решений путем понимания стратегий, которые лежат в основе коммерческого интереса в отношении роста глобального рынка малых двигателей внутреннего сгорания
  • Объем мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания в различных узлах рынка
  • 9 0078 Подробный обзор и сегментация мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания, а также его динамика в отрасли
  • Объем мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания в различных регионах с многообещающими возможностями роста

Сегментация рынка малых двигателей внутреннего сгорания:

По типу топлива

  • Бензин
  • Дизель
  • Газ 9008 0

По цилиндру

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4

Выходная мощность

  • 1–5 кВт
  • 6–10 кВт
  • 11–20 кВт

Конечное использование Промышленность

  • Производство электроэнергии
  • Производство
  • Нефть и газ
  • Транспорт
  • Прочее

Профили компаний

    9007 8 Caterpillar Inc.
  • Kawasaki Heavy Industries, Ltd
  • MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD
  • Liebherr
  • YANMAR HOLDINGS CO., LTD
  • Cummins, Inc.
  • Fairbanks Morse
  • INNIO
  • Wärtsilä Corporation
  • Rolls-Royce Holdings plc 

Часто задаваемые вопросы

В 2019 году регион APAC лидировал на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Рынок малых двигателей внутреннего сгорания в APAC был проанализирован на основе исторических, текущих и будущих тенденций в странах региона. Азиатский ландшафт малых двигателей внутреннего сгорания кажется обнадеживающим. В регионе усилия, предпринятые частными компаниями и государственными учреждениями для увеличения числа двигателей внутреннего сгорания, работающих на природном газе, привели к росту спроса на небольшие двигатели внутреннего сгорания из-за их топливной эффективности.

Бензиновое топливо лидирует по типу топлива на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Доступность бензина как в сельской местности, так и в городах сравнительно очень высока по сравнению с другими видами топлива. Кроме того, производительность и мощность бензинового двигателя малого внутреннего сгорания являются основным фактором роста сегмента на мировом рынке. Тем не менее, растущая озабоченность по поводу выбросов двигателей может стать серьезной проблемой для бензинового сегмента.

Технологии играют жизненно важную роль в экономическом росте стран, благодаря чему развивающиеся страны, такие как Китай и Индия, переходят на двигатели внутреннего сгорания с низким уровнем выбросов. Северная Америка и Европа активно используют электродвигатели, а не двигатели внутреннего сгорания, что снижает рост рынка в определенных регионах. Азиатско-Тихоокеанский регион и Южная Америка растут более быстрыми темпами из-за сильной зависимости от двигателей внутреннего сгорания. Отсутствие достаточного производства электроэнергии для замены двигателей, работающих на ископаемом топливе, и недоступность поддерживающей инфраструктуры для развития электроэнергетики являются поддерживающими факторами роста рынка. Следовательно, растущий спрос в странах с развивающейся экономикой является одной из возможностей роста рынка.

Список компаний — Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

  1. Caterpillar
  2. Cummins Inc. awasaki Heavy Industries, Ltd
  3. Liebherr Group
  4. MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.
  5. Rolls-Royce plc
  6. Wärtsilä
  7. Yanmar Holdings Co., Ltd.
  • Экономьте и сокращайте время проведения исследований начального уровня, определяя рост, размер, ведущих игроков и сегменты на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания.

  • Выделяет ключевые бизнес-приоритеты, чтобы помочь компаниям пересмотреть свои бизнес-стратегии.

  • Основные выводы и рекомендации освещают важнейшие прогрессивные отраслевые тенденции на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания, что позволяет участникам цепочки создания стоимости разрабатывать эффективные долгосрочные стратегии.

  • Разработка/изменение планов расширения бизнеса с использованием предложений существенного роста на развитых и развивающихся рынках.

  • Тщательно изучите тенденции и перспективы мирового рынка в сочетании с факторами, влияющими на рынок, а также теми, которые ему препятствуют.

  • Улучшите процесс принятия решений, поняв стратегии, лежащие в основе коммерческого интереса в отношении клиентских продуктов, сегментации, ценообразования и распространения.
Код отчета

TIPRE00017958

Полное имя

Номер телефона

Страна

Выберите странуАфганистанАландские островаАлбанияАлжирАмериканское СамоаАндорраАнголаАнгильяАнтарктидаАнтигуа и БарбудаАргентинаАрменияАруба АвстралияАвстрияАзербайджанБагамыБахрейнБангладешБарбадосБеларусьБельгияБелизБенинБермудыБутанБоливияБосния и ГерцеговинаБотсванаОстров БувеБразилияБританская территория в Индийском океанеБруней-ДаруссаламБолгарияБуркина-ФасоБурундиКамбоджаКамерунКанадаКабо-ВердеКарибы Нидерланды Каймановы островаЦентральноафриканская РеспубликаЧадЧили КитайОстров РождестваКокосовые острова (острова Килинг)КолумбияКоморские островаКонгоКонго, Демократическая Республика Острова КукаКоста-РикаКот-д-ИвуарХорватияКубаКюрасаоКипрЧехияДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские островаФарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранция ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарGlobalГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернсиГвинеяГвинея-БиссауГайанаГаитиОстрова Херд и МакдональдГондурасГонконгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракИрландияОстров МэнИзраильИталияЯмайка ЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКыргызстанЛаосская Народно-Демократическая РеспубликаЛатвияЛеванЛесотоЛиберияЛивияЛихтенштейнЛитваЛюксембургМакаоМакедонияМадагаскарМалавиМалайзияМальдивыМалиМальтаМаршалловы ОстроваМартиникаМавританияМаврикийМайоттаМексикаМикронезия, Федеративные Штаты Молдова МонакоМонголияЧерногорияМонтсерратМароккоМозамбикМьянмаНамибияНауруНепалНидерландыНовая КаледонияНовая ЗеландияНикарагуаНигерНигерияНиуэ Остров НорфолкСеверная КореяСеверные Марианские островаНорвегияОманПакистанПалауПалестина, Штат ПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалия Пуэр в РикоКатарРеюньонРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСент-БартелемиСент-ХеленаСент-Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Винсент и ГренадиныСен-Мартин (Франция)СамоаСан-МариноСан-Томе и ПринсипиСаудовская АравияСенегалСербияСейшельские островаСьерра-ЛеонеСингапурСинт-Мартен (голландская часть)СловакияСловенияСоломоновы островаСомалиЮг АфрикаЮжная Джорджия и Южные Сандвичевы островаЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаSt. Пьер и МикелонСуданСуринамШпицберген и острова Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыУругвайУзбекистанВануатуV aticanВенесуэлаВьетнамВиргинские острова (Британские)Виргинские острова (США)Острова Уоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Компания

Должность

Комментарий

Ваши данные никогда не будут переданы третьим лицам, однако мы можем время от времени отправлять вам информацию о наших продуктах, которая может вас заинтересовать. Отправляя свои данные, вы соглашаетесь с тем, что мы свяжемся с вами. Вы можете связаться с нами в любое время, чтобы отказаться.


Поговорите с аналитиком

Цены

  • Пакет данных Excel

    3000 долларов e. market estimations and forecast. Use, presentation, and stockpiling of this information is limited to authorized users only. The document can be printed for individual use, but cannot be duplicated for eventual circulation. Other usage restrictions include but are not limited to: transmit to third parties, outside the client’s ecosystem; sub-licensing, reselling, transfer and lease rights; modification and alteration of the data; and copy or duplication of the data for commercial and non-commercial gains.»/>

  • Однопользовательская лицензия

    4550 долларов США Other individuals representing an organization are restricted from accessing the product. Breach in the license terms leads to violation of domestic IP laws. Other usage restrictions include but are not limited to: transmit to third parties, outside the client’s ecosystem; sub-licensing, reselling, transfer and lease rights; modification and alteration of the data; and copy or duplication of the data for commercial and non-commercial gains.»/>

  • Лицензия сайта

    $6550 «/>

  • Корпоративная лицензия

    $8550

Образец PDF демонстрирует структуру содержания и характер информации, включенной в отчет, который представляет собой качественный и количественный анализ.

17Окт

Схема кшм двигателя: ᐉ Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) двигателя

ᐉ Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) двигателя

нет комментариев

Кривошипно-шатунный механизм состоит из неподвижных деталей цилиндров 13 или блока цилиндров с головкой 12, картеров двигателя и маховика, подвижных деталей — поршней 15 с поршневыми кольцами и пальцами 16, шатунов 17, коленчатого вала 19 с подшипниками и маховика 18. В зависимости от расположения цилиндров различают рядные и V-образные двигатели. Все цилиндры рядных двигателей расположены вер­тикально в один ряд, а V-образных — в два ряда с наклоном (развалом).

Рисунок. Устройство одноцилиндрового четырехтактного карбюра­торного двигателя:
1 — шестерни приводи распределительного вала; 2 — распределительный вал; 3 — толкатель; 4 — пружина; 5 — выпускная труба; 6 — впускная труба; 7 — карбюратор; 8 — выпускной клапан; 9 — провод к свече; 10 — искровая зажигательная свеча; 11 — впускной клапан; 12 — головка цилиндра; 13 — цилиндр: 14 — водяная рубашка; 15 — поршень; 16 — поршневой палец; 17 — шатун; 18 — маховик; 19 — коленчатый вал; 20 — резервуар для масла (поддон картера).

Остов двигателя — это совокупность неподвижных деталей, соединенных между собой. Внутри и снаружи остова расположены детали механизмов и систем двигателя. В автотракторных двигателях основной деталью остова служит блок-картер. Остов двигателя с помощью опор крепят к раме трактора или автомобиля.

Верхняя часть блок-картера представляет собой блок цилиндров, нижняя — картер. Сверху блок цилиндров закрывают головкой. Головки крепят к блок-картеру шпильками или болтами. Между блок-картером и головкой ус­танавливают уплотнительную прокладку. Снизу к картеру также через уплотнительную прокладку крепят поддон.

На внешней поверхности поршня нарезаны кольцевые канавки под компрессионные (верхние) и маслосъемные (нижние) кольца. Поршневые кольца, обеспечивающие создание компрессии в цилиндре двигателя, называют компрессионными, а снимающие излишнее масло со стенок цилиндра — маслосъемными.

Поршневые пальцы служат для шарнирного соединения поршня с шатуном. Их выполняют в виде гладких цилиндрических стержней.

Шатун преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Соединяя поршень с коленчатым валом, шатун передает последнему усилие от давления газов и инерционные силы. В верхнюю головку шатуна запрессовывают латунную или бронзовую втулку, в нижнюю (разъемную) головку шатуна — вкладыши шатунного подшипника.

Шатунные подшипники обеспечивают снижение трения и ин­тенсивности изнашивания шейки коленчатого вала во время работы двигателя.

Коленчатый вал преобразует усилия, воспринимаемые от поршней через шатуны, во вращающий момент и передает его механизмам трансмиссии и другим механизмам двигателя. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек. Коренные и шатунные шейки соединяются между собой щеками и образуют колена (кривошипы). Коренными шейками вал устанавливают в подшипники скольжения, расположенные в перегородках блок-картера двигателя, а к шатунным шейкам присоединяют нижние головки шатунов. В У-образных двигателях с каждой шатунной шейкой соединяют два шатуна.

Рубрика:Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)Метки: Двигатель, КШМ

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ЗМЗ-4062, номера узлов

Поршни кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062 отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны. Головка поршня цилиндрическая. Днище поршня плоское с четырьмя цековками под клапаны, которые предотвращают касание (удары) о днище поршня тарелок клапанов при нарушении фаз газораспределения, вызванном, например, обрывом цепи привода распределительных валов. 

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ЗМЗ-4062, устройство, каталожные номера узлов и деталей.

На цилиндрической поверхности поршней проточены три канавки. В двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней — маслосъемное. В верхней части юбки поршня выполнены по два отверстия с обеих сторон с выходом в канавку под маслосъемное кольцо, которые служат для отвода масла, скапливающегося под маслосъемным кольцом.

Юбка поршня овальная в поперечном сечении и бочкообразная в продольном. Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Величина овальности поршня составляет 0,514-0,554 мм. Наибольший диаметр юбки поршня в продольном сечении располагается ниже оси поршневого пальца на 8 мм. Диаметр юбки в продольном сечении плавно уменьшается и в направлении к днищу, и в противоположном направлении.

Максимальное уменьшение диаметра на кромке фаски под нижней канавкой составляет 0,047-0,056 мм. На нижней кромке направляющей части юбки максимальное уменьшение диаметра составляет 0,009-0,018 мм. В тело поршня между нижней канавкой и отверстием под поршневой палец залита стальная терморегулирующая вставка, служащая для уменьшения деформации поршня при нагревании до рабочей температуры и уменьшении первоначальных монтажных зазоров при сборке.

Каталожные номера узлов и деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Поршни устанавливаются в цилиндры той же размерной группы с зазором 0,024-0,048 мм. Для обеспечения требуемого зазора поршни и цилиндры блоков разделены (по диаметру) на пять групп, обозначенных соответствующей буквой (А, Б, В, Г, Д), которая выбивается на днище поршня и наносится краской на наружной поверхности в верхней части блока, с левой стороны.

Для улучшения приработки рабочая поверхность поршней имеет специальный микрорельеф. Чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго определенном положении. Для этого на боковой стенке у одной из бобышек под поршневой палец имеется отлитая надпись «ПЕРЕД». В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.

Поршневые кольца кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Верхнее кольцо имеет бочкообразную рабочую поверхность для улучшения приработки, которая покрыта слоем пористого хрома. Рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова толщиной 0,006-0,012 мм или имеет фосфатное покрытие всей поверхности толщиной 0,002-0,006 мм. На внутренней поверхности нижнего кольца имеется выточка. Это кольцо должно быть установлено на поршень выточкой вверх, к днищу поршня. Нарушение этого условия вызывает резкое возрастание расхода масла и дымление двигателя.

Маслосъемное кольцо сборное, трехэлементное, состоит из двух стальных кольцевых дисков и одного двухфункционального расширителя, выполняющего функции радиального и осевого расширителей. Рабочая поверхность кольцевых дисков покрыта слоем хрома.

Поршневые пальцы кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Поршневые пальцы плавающего типа (они не закреплены ни в поршне, ни в шатуне), изготовлены из низколегированной хромоникелевой стали, наружная поверхность пальца подвергнута углеродонасыщению на глубину 1-1,5 мм и закалена нагревом ТВЧ до твердости HRC 59-66. Наружный диаметр пальца 22 мм. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами, установленными в канавках бобышек поршня. Стопорные кольца изготовлены из круглой пружинной проволоки диаметром 1,6 мм.  Чтобы предупредить стук пальцев, их подбирают к поршням с минимальным зазором, допустимым по условиям смазки.

Шатуны кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Шатуны — стальные, кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Кривошипная головка шатуна разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью. Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны. Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся.

Крышки шатунов нельзя переставлять с одного шатуна на другой. Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны. Кроме того, пазы для фиксирующих выступов вкладышей в шатуне и крышке также должны находиться с одной стороны. Для охлаждения днища поршня маслом, в шатуне выполнены отверстия. В стержне — диаметром 5 мм, в верхней головке — 3,5 мм.

Для обеспечения динамической уравновешенности двигателя суммарная масса поршня, поршневого пальца, колец и шатуна, устанавливаемых в двигатель, может иметь разницу по цилиндрам не более 10 грамм, что обеспечивается подбором деталей соответствующей массы.

Коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна, пятиопорный, имеет для лучшей разгрузки опор восемь противовесов. Вал динамически сбалансирован. Допустимый дисбаланс не более 18 гсм на каждом конце вала. Диаметр коренных шеек 62 мм, шатунных — 56 мм. Коренные и шатунные шейки связаны отверстиями в щеках вала. Полости в шатунных шейках закрыты резьбовыми пробками и предназначены для дополнительной очистки масла, поступающего на шатунные шейки.

Масло к коренным шейкам подводится по каналам в перегородках блока из масляной магистрали, к полостям шатунных шеек — по отверстиям в щеках вала из канавок в верхних вкладышах коренных шеек коленчатого вала. Осевое перемещение коленчатого вала ограничивается двумя упорными сталеалюминиевыми шайбами, расположенными по обе стороны среднего (третьего) коренного подшипни¬ка, каждая из упорных шайб состоит из двух полушайб: верхней и нижней.

Полушайбы антифрикционным слоем обращены к щекам коленчатого вала. Полушайбы удерживаются от вращения за счет выступов на нижних полушайбах, входящих в пазы на торцах третьей крышки коренного подшипника. Величина осевого зазора составляет 0,06-0,162 мм. На переднем конце коленчатого вала на шпонках установлены ведущая звездочка привода распределительных валов, втулка и шкив-демпфер. Все эти детали стянуты болтом ввертываемым в передний торец коленчатого вала.

Между звездочкой и втулкой установлено резиновое уплотнительное кольцо круглого сечения. На цилиндрической поверхности шкива-демпфера коленчатого вала выполнена риска для определения ВМТ первого цилиндра при установке привода распределительных валов. При совмещении метки на шкиве-демпфере с ребром — указателем на крышке цепи, поршень первого цилиндра находится в ВМТ.

Кроме того, на шкиве-демпфере выполнен специальный зубчатый диск (диск синхронизации) с числом зубьев 60 минус 2 зуба, который обеспечивает работу датчика положения коленчатого вала КМСУД. Передний конец коленчатого вала уплотнен резиновой манжетой запрессованной в крышку цепи. Надежная работа манжеты обеспечивается центровкой крышки цепи на двух штифтах-втулках, запрессованных в переднем торце блока цилиндров. Задний конец коленчатого вала также уплотнен резиновой манжетой запрессованной в крышку, которая крепится к заднему торцу блока цилиндров.

Маховик кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Маховик отлит из серого чугуна, установлен на посадочный выступ и штифт фланца коленчатого вала и крепится к нему шестью болтами М8, имеющими самоконтрящуюся резьбу. Для надежности крепления головки болтов прижимаются к стальной термообработанной шайбе. На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером. К заднему торцу маховика шестью болтами М8 прикреплено сцепление. В центральное отверстие маховика устанавливаются распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.

Вкладыши кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-4062.

Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала состоят из тонкостенных вкладышей, изготовленных из малоуглеродистой стальной ленты, залитой тонким слоем антифрикционного высокооловянистого алюминиевого сплава. Толщина коренного вкладыша 2,500-2,508 мм, шатунного — 2,000-2,008 мм. В каждом подшипнике установлены по два вкладыша.

Осевому перемещению и проворачиванию вкладышей в постелях блока и в шатунах препятствуют фиксирующие выступы на вкладышах, входящих в соответствующие пазы в постелях блока или в шатунах. Верхние вкладыши коренных подшипников с канавками и отверстиями, нижние без канавок и отверстий.

Через отверстие верхнего вкладыша моторное масло поступает к подшипникам из канала в постели блока, а через отверстия в коленчатом вале — к шатунным подшипникам. Отверстие в шатунных вкладышах совпадают с отверстием в шатунах. Ширина коренных вкладышей 28 мм, шатунных — 20,5 мм. Диаметральный зазор между шейкой и вкладышами составляет 0,019-0,073 мм для коренных и 0,009-0,063 мм для шатунных подшипников.

Заказные и скоростные детали (CSP)

  • Шестерня кулачкового привода

    Type-1 12-1600cc ’61- и WBX

    Показать подробности »

  • Шестерня кулачкового привода

    Type-4 17-2000cc

    Показать подробности »

  • Шпонка коленчатого вала Woodruff

    Type-1, Type-4 и WBX

    Показать подробности »

  • Проставочное кольцо шестерни коленчатого вала

    Type-1 ’61-, Type-4 и WBX

    Показать детали »

  • Проставочное кольцо шестерни коленчатого вала SCAT

    Type-1 ’61-, Type-4 и WBX

    Показать подробности »

  • Шестерня привода распределителя

    Type-1, Type-4, WBX и Porsche 356

    Показать подробности »

  • Стопорное кольцо шестерни коленчатого вала

    Type-1, Type-4, WBX и Porsche 356

    Показать детали »

  • Маслоотражательная пластина

    все Type-1 12-1600cc

    Показать подробности »

  • Шкив шпонки Woodruff

    все Type-1 12-1600cc

    Показать подробности »

  • Шкив шпонки Woodruff

    Type-4 17-2000cc

    Показать детали »

  • Ведущая шестерня распределителя

    Type-1 ’61-’64 1200cc

    Показать подробности »

  • Ведущая шестерня распределителя

    Type-1 ’64- 12-1600cc

    Показать подробности »

  • Ведущая шестерня распределителя

    Type-4 17-2000cc

    Показать подробности »

  • Шайба ведущей шестерни распределителя

    Type-1 ’64- 12-1600cc

    Показать детали »

  • Пружина шестерни распределителя

    Type-1, Type-4 и Porsche 356

    Показать подробности »

  • Уплотнительное кольцо маховика

    Type-1 ’66-

    Показать подробности »

  • Уплотнительное кольцо маховика

    Тип-4

    Показать подробности »

  • Фланцевая прокладка маховика

    Type-1 1200cc -’60 (25/30hp)

    Показать детали »

  • Фланцевая прокладка маховика

    Тип 1 ’61-’66

    Показать детали »

  • Шайба маховика

    Тип-4 17-2000

    Показать детали »

  • Штифт стандарт

    Type-1 1200cc -’60 (25/30hp)

    Показать подробности »

  • Стандартный установочный штифт

    Type-1 ’61- 12-1600cc

    Показать подробности »

  • Установочные штифты HD

    Type-1 ’61- 12-1600cc

    Показать подробности »

  • Установочные штифты большого размера HD

    Type-1 ’61- 12-1600cc

    Показать детали »

  • Гайка сальника маховика

    Type-1 1200cc -’60 (25/30hp)

    Показать подробности »

  • Гайка сальника маховика

    Type-1 ’61- 12-1600cc

    Показать детали »

  • Шайба для сальниковой гайки

    Type-1 и Porsche 356

    Показать детали »

  • Гайка сальника маховика SCAT

    Type-1 ’61-

    Показать детали »

  • Гайка сальника маховика SCAT

    для Porsche 356 / 912

    Показать детали »

  • Прокладки, осевой зазор

    Type-1 1200cc -’60 (25/30hp)

    Показать подробности »

  • Прокладки, осевой зазор

    Type-1 12-1600cc ’66-

    Показать подробности »

  • Игольчатый подшипник

    Тип-1 и Тип-4

    Показать детали »

  • Войлочное кольцо для игольчатого подшипника

    Тип-4

    Показать детали »

  • Стандартный болт маховика

    Тип-4

    Показать подробности »

  • Стандартный болт маховика

    WBX

    Показать подробности »

  • Болты маховика CSP

    Type-4 и WBX

    Показать подробности »

  • Прокладки, торцевой зазор

    Type-4 aand WBX

    Показать подробности »

  • Прокладка коленчатого вала 81 / 0,40

    WBX

    Показать подробности »

1-38 | 38 Наименования

назад 1 вперед

Коленчатый вал главного двигателя | Описание типов и материалов

Введение

Главный двигатель отвечает за движение корабля. Он может вращать гребной винт с различной скоростью для маневрирования и с постоянной скоростью, когда корабль находится в море. Именно коленчатый вал главного двигателя передает это движение гребному винту. В этой статье мы обсудим эту критическую часть главного двигателя.

Мы рассмотрим их различные типы, различия между ними и материалы, используемые для каждого из них. Если вам нужен обзор всех деталей судового двигателя, нажмите здесь.

Что такое коленчатый вал главного двигателя?

Коленчатый вал главного двигателя представляет собой вращающуюся деталь, расположенную над опорной плитой двигателя. Он соединяется с каждым блоком главного двигателя через шатун, который позволяет ему получать и передавать мощность между всеми блоками и самим собой.

Когда агрегат находится в рабочем такте, давление сгорания сообщает поршню прямолинейное движение. Шток поршня передает эту мощность крейцкопфу, который помогает шатуну преобразовывать ее во вращательное движение коленчатого вала. Винт использует большую часть этой мощности и преобразует ее в тягу корабля вперед или назад.

Небольшая часть этой мощности также используется для сжатия свежего воздуха в других агрегатах, находящихся на такте всасывания. Другими источниками потребления мощности коленчатого вала являются распределительный вал (через цепи или шестерни), валогенератор и потери на трение.

Коленчатый вал главного двигателя на опорной плите

Типы коленчатого вала главного двигателя

Коленчатые валы часто классифицируют по типу конструкции. Мы можем классифицировать обычные коленчатые валы судовых двигателей по следующим трем типам:

Полностью собранный коленчатый вал

Коленчатые валы больших двигателей могут весить до 300 тонн, и их сложно собрать как единое целое. В результате производители двигателей разработали полностью собранные коленчатые валы.

Полностью собранный коленчатый вал состоит из отдельных частей, которые затем собираются с помощью термоусадочной посадки. Отдельными частями являются шейка, шейки и шатунные шейки. Эти детали изготавливаются с использованием стального литья или ковки. Термоусадочная сборка обеспечивает надежный захват без проскальзывания между отдельными частями.

Такой коленчатый вал имеет ряд преимуществ, таких как простота замены деталей и простота конструкции. Кроме того, поскольку детали обрабатываются перед сборкой, коленчатый вал имеет лучшее качество сборки и чистоту поверхности.

Отдельные детали полностью собранного коленчатого вала

Этот коленчатый вал был предпочтительным типом в судовых двигателях более старых моделей. Но проблемы с неравномерным потоком зерна (более низкая усталостная прочность) и слабость, возникающая из-за многократной термоусадочной посадки, привели к сокращению использования этого типа коленчатого вала в современных двигателях. Эти коленчатые валы также требуют внешних трубопроводов для подачи смазочного масла, поскольку не рекомендуется строить каналы для смазочного масла в деталях с горячей посадкой.

Полусобранный коленчатый вал

Большинство крупных судовых двигателей сегодня используют полусобранный коленчатый вал. Полусобранный коленчатый вал состоит из двух основных частей: шейки (главного вала) и кривошипа. Кривошипная тяга состоит из двух перемычек и шатунной шейки и выполнена как единое целое. Мы вставляем кованую шейку в шатуны.

Полусобранные коленчатые валы лучше, чем полностью собранные коленчатые валы, по нескольким причинам, таким как меньшее количество термоусадочных посадок, лучший поток зерна, меньшие и более легкие перемычки, шейки большего диаметра и меньшее повреждение от проскальзывания.

Отдельные детали частично собранного коленчатого вала

Он также имеет преимущество в большей гибкости по сравнению с цельным коленчатым валом (следующий раздел), что позволяет ему выдерживать некоторую несоосность.

Цельный коленчатый вал

Если весь коленчатый вал состоит из одной детали, он называется цельным коленчатым валом. Главные двигатели на кораблях слишком велики для этого типа коленчатого вала, поэтому он обычно используется для небольших двигателей.

Цельнолитой коленчатый вал имеет гораздо лучшие характеристики текучести зерна по сравнению с предыдущими двумя типами, что придает ему гораздо лучшие свойства сопротивления усталости.

Также отсутствуют термоусадочные посадки, что повышает общую прочность при уменьшении размера вала. Меньший вал также легче, что позволяет инженерам при необходимости устанавливать больше ходов кривошипа на вал.

Однако цельнолитые коленчатые валы более жесткие, что делает их неспособными справиться с небольшими перекосами. Еще одним недостатком является то, что возможности ремонта невелики, так как он не состоит из отдельных частей. При возникновении дефекта в большинстве случаев приходится менять весь вал.

Цельнолитой коленчатый вал

Сварной коленчатый вал

Сварные коленчатые валы стали чрезвычайно популярными в последние годы и неуклонно становятся предпочтительным типом коленчатого вала в судовых двигателях. Есть два метода их построения.

В первом способе два кривошипа соединяются на штифте. Второй сварной шов выполняется посередине шеек подшипников, так как здесь напряжения коленчатого вала минимальны. Кривошип состоит из половины коренной шейки, половины шейки кривошипа и одной щеки кривошипа.

При втором методе шатун выковывается или отливается как единое целое, которое затем приваривается к коренной шейке. Наиболее подходящим методом сварки является сварка под флюсом, осуществляемая с узким зазором и малой погонной энергией.

Сварной коленчатый вал

Сварной коленчатый вал обеспечивает наилучшее сочетание стоимости, занимаемого места и веса без ущерба для прочности. Сопротивление усталости сварного шва обычно выше, чем у свариваемого материала. Эти коленчатые валы также имеют низкую инерцию, что приводит к более высокой собственной частоте коленчатого вала. Это особенно важно для тихоходных двигателей.

Сварной коленчатый вал также позволяет нам увеличить диаметр шейки, что в конечном итоге снижает давление на подшипник. В довершение всего все основные классификационные общества одобрили сварные коленчатые валы, что делает их безопасным выбором, когда речь идет о соответствии.

Материал коленчатого вала главного двигателя

Коленчатый вал подвергается постоянным циклическим нагрузкам во время работы и статическим нагрузкам в состоянии покоя. От материала коленчатого вала зависит, насколько эффективной и надежной будет его работа.

Условия эксплуатации учитываются при проектировании коленчатого вала и выборе его материала. Выбор зависит от таких факторов, как конструкция коленчатого вала, геометрия и тип двигателя. В любом случае он должен обладать высокой прочностью.

Полностью и частично собранные коленчатые валы обычно изготавливаются из нормализованной нелегированной углеродистой стали. Мы также можем использовать для этого низколегированную хромомолибденовую сталь.

Предпочтительным материалом для сварных коленчатых валов является закаленная и отпущенная низколегированная хромомолибденовая сталь или нормализованная низкоуглеродистая марганцевая сталь.

14Окт

Отличие атмосферного двигателя от турбированного: Атмосферный двигатель: что это такое, чем отличается от турбированного

Какой лучше двигатель — атмосферный или турбированный? Описание, особенности, все преимущества и недостатки

Сегодня существует масса типов и модификаций двигателей, и в последнее время наблюдается тенденция к увеличению мощности. Причем производители стараются сделать это без увеличения рабочего объема двигателя. С данной целью устанавливают турбину. Но стоит ли приобретать подобные автомобили либо лучше купить старый, проверенный «атмосферник»? Это весьма спорный вопрос. Чем отличается атмосферный двигатель от турбированного, рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

Характеристика атмосферного ДВС

Он представляет собой классический двигатель внутреннего сгорания. Система питания его основана на распределенном инжекторе. Так, горючая смесь формируется из 14 частей воздуха и одной части бензина. При необходимости ЭБУ современных авто может корректировать данное значение в большую или меньшую сторону. После того как смесь попадает в цилиндр, система поджигает ее и происходит воспламенение, а далее – рабочий ход поршня. За счет этого вращается коленчатый вал, маховик и, соответственно, колеса машины.


Турбина на ВАЗ: краткое описание, как правильно установить…

Установка турбины на ВАЗ позволит увеличить мощность двигателя, ее наличие является непременным…

Давление – это главное отличие атмосферного двигателя от турбированного. Давление воздуха, который поступает в двигатель, небольшое – около одной атмосферы (отсюда и столь характерное название). Никакого принудительного нагнетания здесь нет.

Плюсы атмосферного мотора

Что лучше — атмосферный двигатель или турбированный? Среди преимуществ первого мотора специалисты выделяют:

  • Высокий ресурс деталей кривошипно-шатунного механизма.
  • Простоту и дешевизну ремонта.
  • Надежность.

Ресурс

Что выбрать — атмосферный двигатель или турбированный? В среднем моторы без турбины имеют ресурс в 300, а то и более тысяч километров до капитального ремонта. А если это атмосферный дизельный мотор, то он и вовсе способен пройти миллион километров. Яркий пример тому – дизельные моторы старых 124-х «Мерседесов». Также эти двигатели проще ремонтировать, поскольку их конструкция предельно проста.


Замена турбины: краткое описание, особенности, советы…

Большинство автомобилистов с опаской относятся к турбокомпрессорам. И основания для этого есть….

Относительно надежности атмосферных моторов, не возникает каких-либо вопросов. Такие двигатели могут хорошо чувствовать себя, даже работая на некачественном бензине. К маслу они тоже не так требовательны. Среди особых плюсов нужно отметить их ремонтопригодность. Починка обойдется очень дешево и не займет много времени.

Недостатки атмосферных моторов

Разница атмосферного и турбированного двигателя заключается в мощности. Такие моторы всегда будут развивать меньше мощности и выдавать ограниченный крутящий момент. Поэтому о динамичной езде стоит задумываться только тогда, когда рабочий объем мотора — выше 2,5 литра. Большинство авто с атмосферными моторами медленно разгоняются.

Турбированный мотор: характеристика и преимущества

Многие считают, что эти моторы были разработаны недавно. Но впервые турбированный агрегат был установлен на автомобиль еще в 50-х годах прошлого века. Принцип работы его несколько отличается от атмосферного. Так, в конструкции имеется специальный нагнетающий механизм. Это турбина. Она использует энергию выхлопных газов и таким образом нагнетает воздух во впускной коллектор.


Атмосферный двигатель: с него все начиналось

Характеристики, которые показывает атмосферный двигатель, могут быть улучшены без его серьезной…

Создается искусственное давление, которые в разы выше атмосферного. При этом возрастает мощность и крутящий момент мотора без повышения его рабочего объема. Данные показатели могут быть выше на 20-40 процентов, что, конечно же, сказывается на динамике разгона машины. Высокий крутящий момент позволяет быстрее набирать скорость. К тому же турбированный мотор издает меньше шума и более экологичный. В плане расхода топлива он практически не отличается от своих атмосферных собратьев. Такие двигатели станут отличным выбором для тех, кто хочет получить удовольствие от вождения. Совершать обгоны на таком моторе можно с полной уверенностью.

Недостатки турбированного мотора

Делая выбор между атмосферным двигателем или турбированным, стоит учитывать тот факт, что последний тип более привередлив к качеству топлива. Большинство двигателей предпочитают высокооктановый бензин. А если речь идет о турбированном дизеле, покупать топливо нужно только на проверенных заправках. Производя выбор между атмосферным двигателем или турбированным, нужно понимать, что последний мотор требует более качественных смазочных материалов. Масло должно быть дорогим и оригинальным. Менять его нужно каждые 10 тысяч километров. Это касается как бензиновых, так и дизельных турбированных двигателей. Кроме этого, внимание следует уделять и фильтру. Масляный фильтр должен быть качественным. От этого зависит ресурс и износ важных деталей двигателя.

О надежности

Какой двигатель надежнее — атмосферный или турбированный? По сравнению с первым, турбированный двигатель менее надежен. Это обусловливается более сложной конструкцией. Также нужно понимать, что все детали в таком моторе подвергаются высоким нагрузкам. Ведь при таком же объеме и конструкции данный агрегат выдает большие характеристики. Это однозначно сказывается на общем ресурсе. Следует знать, что турбированный мотор работает при повышенной температуре. Поэтому нужно чаще проверять масло и следить за состоянием всех фильтров. Малейшая проблема с ними сказывается на производительности и на расходе топлива.

К сожалению, ресурс у таких моторов будет всегда ниже. Особенно это касается бензиновых двигателей. Яркий тому пример – турбированные двигатели от концерна «Фольксваген-Ауди».

Ресурс таких моторов даже при своевременном обслуживании не превышает двухсот тысяч километров. Можно приобрести и дизельные двигатели. Они служат несколько дольше. Но турбина даст о себе знать все равно раньше. И далее владельцу придется готовиться к серьезным капиталовложениям.

Теперь о ремонте. Выполнить ремонт самого ответственного узла (турбины) не так просто. В случае если она подает характерные признаки, следует выполнить диагностику и дефектовку. Это лучше доверить квалифицированным специалистам. Сам ремонт заключается в замене картриджа турбины. Это самый популярный метод восстановления. Можно пойти и другим путем – установить уже бывшую в употреблении турбину с разборки. Хотя такой вариант опасен, ведь никто не дает гарантии, сколько она прослужит, какой ее реальный километраж и в каких условиях она эксплуатировалась. Однако все операции, связанные с ремонтом и диагностикой данного элемента, имеют свои сложности. Это отображается на итоговой стоимости. Атмосферные моторы в данном случае гораздо проще. Так как нет турбины, ремонтировать здесь нечего.

Также отметим, что эксплуатация турбированного автомобиля имеет свои особенности. Например, после агрессивной езды нельзя сразу же глушить двигатель. Нужно дать ему возможность поработать на холостых, чтобы турбина остыла.

Подводим итоги

Какой двигатель лучше — атмосферный или турбированный? Как видите, оба мотора имеют свои особенности. Но нужно сказать, что турбированный мотор будет однозначно дороже в ремонте и содержании. Он требователен к топливу и к расходным материалам. Атмосферный в данном случае проще. Но не стоит забывать, что турбированный мотор дает динамику разгона, которую не получить даже современному «атмосфернику» с непосредственным впрыском.

Однозначного ответа на вопрос о том, что лучше — турбированный или атмосферный двигатель, нет. Но практика показала, что в содержании последний мотор в три раза дешевле. Поэтому, если вам неважна динамика, а нужен простой автомобиль на повседневку, стоит рассмотреть покупку машины без турбины. Если же вы фанат скорости и хотите получать удовольствие от езды, нужно смириться с тратами и выбирать турбированный мотор. Некоторые хотят обыграть судьбу и таким образом купить более объемный, но атмосферный мотор (если такой вариант есть в линейке силовых агрегатов). В таком случае не стоит забывать о расходе топлива. Чем больше объем, тем больше бензина требуется для работы цилиндра. Поэтому иногда есть смысл купить какой-либо малолитражный, но турбированный мотор, чем прожорливый атмосферный.

что это такое, чем отличается от турбированного

Долгожданная тема: атмосферный двигатель или турбированный. Очень многих автомобилистов интересует этот злободневный вопрос. Что выбрать и на чем ездить как можно дольше. Вопрос неоднозначный и требует детально разобраться в плюсах и минусах тех и других моторов.

Содержание

  • 1 Принцип работы
  • 2 О расходе топлива
  • 3 Атмосферный двигатель или турбированный
    • 3.1 Атмосферный двигатель
    • 3.2 Турбированный двигатель
  • 4 Что такое атмосферный двигатель
  • 5 Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать

Принцип работы

Основной принцип любых двигателей внутреннего сгорания заключается в воспламенении топлива в специальных камерах, благодаря чему в действие приводятся поршни, а далее и последующие узлы автомобиля. В качестве воспламеняющейся жидкости зачастую выступает бензин разнообразных марок либо дизель, но под топливом также стоит понимать и смесь бензина либо дизеля с воздухом. Это является главным условием воспламенения в моторе, так как без достаточного количества кислорода этот процесс невозможен.

Наиболее оптимальным соотношением для успешного возгорания считается смесь 1:14 (воспламеняющаяся жидкость : воздух). Для решения этой проблемы в любом двигателе внутреннего сгорания предусмотрен специальный узел, отвечающий за смесь топлива и воздуха. В большинстве современных автомобилей за это дело «берутся» автоматические компрессоры подачи воздуха либо турбины (инжектор, карбюратор). Именно поэтому часто их и называют турбированными.

Но в «атмосферниках» всё проходит самотёком. Благодаря естественному атмосферному давлению воздух пытается заполнить любое свободное пространство, на основе чего и построен принцип атмосферного двигателя. Однако зачастую этого недостаточно для достижения воздушно-топливной смеси, поэтому в «атмосферниках» создана механическая система подачи воздуха. Поршни мотора выступают в качестве воздушного насоса, который затягивает необходимое количество воздуха в камеру сгорания. Для этого в атмосферных двигателях обустраивается специальный воздуховод, обеспечивающий бесперебойную подачу кислорода извне.

Знаете ли вы? Первые чертежи автомобиля принадлежат известному итальянскому художнику и учёному Леонардо да Винчи.

Таким образом, главное отличие турбированного двигателя от атмосферного заключается в автоматическом нагнетателе воздуха, которого в «атмосферниках» нет. Кроме того, не стоит забывать и о том, что в турбированных моторах воздушно-топливная смесь образуется принудительно (благодаря образованию повышенного давления от 1,5 до 3 атмосфер).

О расходе топлива

Если вы внимательно прочитали о плюсах и минусах обоих моторов (атмосферного и турбированного), то вас удивило то, что мы ничего не рассказали о расходе топлива. На этом вопросе стоит остановиться несколько подробнее. Попробуем разобраться, какой мотор является более экономичным.

Сначала сравним два двигателя с одинаковым объемом (например, 1,4 литра). Атмосферный мотор будет расходовать в среднем около 6÷7 л на 100 км пробега, а трубированному потребуется уже 8÷9 литров. Однако при этом он развивает мощность в 1,5 раза большую, чем атмосферный. Вывод: при одинаковом рабочем объеме «атмосферник» значительно экономичнее (ведь он не только «ест» меньше топлива, но и использует более дешевый бензин), однако значительно уступает турбированному по мощности.

Теперь проведем сравнение расхода топлива у моторов с одинаковой мощностью (например, около 140÷150 лс). Столько «лошадок» под капотом обычно имеет атмосферный мотор объемом 2,0 литра или турбированный двигатель объемом 1,4 литра. В городском цикле расход у обычного двигателя составит около 12÷14 литров на 100 км, у турбированного – все те же 8÷9 литров. Вывод: даже учитывая меньшую стоимость бензина, необходимого для нормальной эксплуатации атмосферного двигателя, мотор с турбо наддувом значительно экономичнее.

Атмосферный двигатель или турбированный

И так, атмосферный или турбированный двигатель. Если взять изначально их различие, то конструктивно двигателя не отличаются. Различие состоит лишь в том, что в систему впуска добавляется усиленный поток воздуха и соответственно меняется подача топлива в сторону его увеличения.

На атмосферный двигатель можно установить систему наддува, то есть турбину, усиливающую поступающий воздушный поток в систему впуска, подкорректируем подачу топлива, вот вам и турбированный двигатель.

Разберем глубже что такое атмосферный и турбированный.

Атмосферный двигатель

Что значит атмосферный? Как уже было сказано выше, атмосферный двигатель не имеет систему нагнетания воздуха в систему впуска.

Воздух засасывается естественным образом, поршни на впуске засасывают воздух, создавая отрицательное давление в фазе впуска. В этом цикле вместе с воздухом засасывается и топливо, образуя топливную смесь, необходимую для того или иного режима работы мотора.

Для хорошей продувки, так называют хорошую наполняемость рабочей смесью и отводом отработавших газов, на современных атмосферных моторах устанавливают по четыре клапана на цилиндр. Два на впуск и два на выпуск.

В этом случае обеспечивается максимальная эффективность мотора, относительно его объема цилиндров и соответственно максимальная мощность.

Плюсы атмосферного двигателя:

  • повышенный ресурс;
  • простота конструкции;
  • потребление низкооктановых марок топлива;
  • меньший расход масла;
  • больший пробег до замены масла;
  • прогрев двигателя быстрее.

Минусы атмосферного двигателя:

  • меньшая мощность;
  • расход топлива высокий;
  • менее экологичный.

Турбированный двигатель

Как было сказано выше, это атмосферный мотор с установленной на него турбиной. Примерно так можно представить турбированный двигатель. Но установкой турбины просто не обойдешься.

Турбина работает от движения выхлопных газов, раскручивая вал с крыльчаткой до бешеных оборотов. На другом конце вала турбины находится крыльчатка, так называемого компрессора, которая подает воздух под давлением во впускной коллектор.

Компрессор нагнетает воздух, его поступает в цилиндры гораздо больше чем в атмосферном моторе. За счет этого появляется возможность создавать готовой горючей смеси в несколько раз больше за один такт впуска. В турбированном конечно при сгорании этой смеси и энергии выделяется больше, результат — резкое повышение мощности.

Коленвал, распредвалы, шатуны, поршни, клапана в турбированном остаются такими же как на атмосферном моторе.

Чтобы турбированный двигатель работал стабильно и долго, требуется много доработок и усовершенствований, связанных со смазкой турбины и охлаждением подаваемого воздуха.

Турбированные двигатели более оборотистые, более мощные, работают при боле высоких температурных режимах.

Кроме турбины, турбированный движок дополняется дополнительным радиатором (интеркулер), который служит для охлаждения воздуха, поступающего в систему впуска.

Интеркуллер необходим для того, чтобы смесь не поступала в цилиндры сильно разогретой, чтобы спасти его от детонации и перегрева.

Плюсы турбированного двигателя:

  • увеличенная мощность;
  • уменьшенные размеры и вес;
  • уменьшенный совакупный расход топлива.

Минусы турбированного двигателя:

  • уменьшенный ресурс;
  • требует качественное масло;
  • требует качественное топливо;
  • увеличенный расход масла;
  • плохой прогрев;
  • потребность чаще менять масло.

Что такое атмосферный двигатель

Несмотря на то что это понятие в автомобилестроении сегодня встречается нечасто, на самом деле, оно является вполне простым для понимания. Как ни странно, но атмосферный двигатель относится к одним из наиболее древних и распространённых агрегатов, используемых в автомобилестроении на протяжении многих десятилетий.

Представляет он собой обычный двигатель внутреннего сгорания, однако в отличие от инжекторных либо карбюраторных, не имеет дополнительных автоматических узлов, обеспечивающих более эффективное сгорание топлива.

Это означает, что необходимая для воспламенения смесь бензина и атмосферного воздуха достигается благодаря естественным законам физики (атмосферному давлению). Поэтому агрегат и получил такое название.

Знаете ли вы? Первый поршневой двигатель внутреннего сгорания был создан в 1807 году французским изобретателем Франсуа де Ривазом.

Сегодня данный агрегат под капотом автомобиля встретить можно нечасто, но всего несколько десятилетий назад его использовали повсеместно для производства легковых и грузовых автомобилей. При этом тип топлива для «атмосферника» не являлся ключевым признаком, так как было создано множество моделей, работающих как на дизельном топливе, так и на бензине. Несмотря на свою техническую застарелость, сегодня такой мотор вновь обретает популярность, поскольку преимущества над современными моделями с турбонадувом имеются значительные.

Узнайте, почему двигатель может работать с перебоями и какие причины этой неисправности.

Автомобиль с каким двигателем лучше выбрать

Обе разновидности моторов имеют как свои достоинства, так и недостатки. Поэтому нельзя однозначно сказать какой из них лучше. Если вы поклонник агрессивной езды, быстрого старта с места, любите драйв и готовы к значительным затратам на обслуживание, то выбор однозначен – автомобиль с турбированным двигателем. Однако, склоняясь к такому выбору, надо помнить о том, что мотор вашего транспортного средства (а особенно турбина) «проживет» значительно меньше, чем атмосферный аналог. К тому же вы должны быть уверены, что в своем регионе вы без труда сможете приобрести топливо высокого качества, а также специальные синтетические масла.

Если для вашего стиля езды характерны спокойствие, предусмотрительность и осторожность, и к тому же вы практичный и бережливый человек, то излишки мощности турбированного двигателя вам просто не нежны. А вот надежность, простота в обслуживании и долговечность атмосферного мотора, позволят значительно сэкономить затраты на его повседневную эксплуатацию.

Подробное сравнение двигателей с турбонаддувом и двигателей без наддува

Невозможно определить явного победителя между двигателями без наддува и двигателями с турбонаддувом, поскольку оба имеют преимущества и недостатки. Но будущее за двигателями с турбонаддувом

Двигатель является основным местом автомобиля и естественно, что типы двигателей обсуждаются уже давно. На рынке доступно множество вариантов двигателей, и мы предлагаем это исследование людям, которые любят настраивать свои автомобили. А также для тех, кто знает свои машины и любит на них работать.

Растущие ограничения на нормы выбросов и глобальный спрос на более экономичные автомобили делают двигатель с турбонаддувом неудержимым будущим автомобильных источников энергии. И кажется, что дни массивных V8 давно прошли с большим рабочим объемом массивного безнаддувного двигателя.

И в войне между двигателями без наддува и двигателями с турбонаддувом никто не может назвать явного победителя между двигателями без наддува и двигателями с турбонаддувом, потому что у них обоих есть свои преимущества и недостатки. Тем не менее, мы можем рассказать вам, что вам нужно знать о них, если вы находитесь вне рынка, чтобы принять решение.

Если вы фундаменталист, который любит естественные драг-мельницы, или если вы просто автомобильный ботаник, мы вас обеспечим. Никаких предубеждений вообще. Если вы просто хотите купить автомобиль, знание салона вашего автомобиля позволит вам совершать осознанные покупки.

С учетом сказанного, вот все, что вам нужно знать о турбированных и безнаддувных двигателях, просто дочитайте до конца некоторые обсуждения, которых мы ждем после того, как вы узнаете будущее обоих двигателей.

Типы двигателей с турбонаддувом

Некоторые фанаты поддерживают турбовентиляторные двигатели из-за их непревзойденной мощности, в то время как многие по-прежнему в постоянном страхе перед безнаддувными двигателями из-за их необычайной надежности, и, как свидетельствуют онлайн-обзоры, такая команда, как Team-BPH, отдает предпочтение турбовентиляторным двигателям с наддувом, а другие увлечены двигатель. С турбокомпрессором с наддувом, который нагнетает больше сжатого воздуха в камеру сгорания и многократно увеличивает эффективность и мощность двигателя.

Топ 5 газотурбинных двигателей

Чтобы показать, как заработала принудительная индукция, мы также выбрали пять значков современных технологий с турбонаддувом… каждый из которых демонстрирует прогресс от суперкаров 1980-х годов до современных супермини, в которых внимание было смещено с производительности на эффективность.

Ferrari F40 (типо F120A)
Volkswagen Passat (EA888)
Ford Fiesta (Ecoboost 1.0)
Porsche 930 (930/50)
Audi S1 ​​Quattro (L4)

Типы нормального дыхания двигателя

Напротив, мы видим, что конкуренты BMW признают, что бренд создал одни из лучших безнаддувных двигателей за всю историю. В каталоге представлены высокоскоростные, энергичные, свободно дышащие классические модели, созданные гением в четырех-, шести- и 12-цилиндровых форматах.

Предпочитаемый многими как акустическая симфония, он дразнит водителя, поскольку саундтрек переходит от одной ноты к другой, прежде чем металлический визг соединится с выхлопным воздухом и его верхними слоями. Энтузиасты находят естественное дыхание хорошо прорисованным и освобождают их от драмы. Вот пять лучших силовых агрегатов без турбонаддува всех времен.

5 лучших атмосферных двигателей с естественным дыханием

Ferrari 458 Speciale – Ferrari 458 Speciale (F136)
Honda Honda S2000 (F20C)
McLaren F1 (S70/2 V12)
Corvette Corvette (Small Block ’55)
Toyota Toyota AE86 (4AGE)

Взгляд на эволюцию двигателя с турбонаддувом

Турбокомпрессор был изобретен в 1905 году швейцарским инженером Альфредом Буччи. , исследователь дизельных двигателей в компании-производителе двигателей Sulzer.
Он запатентовал использование компрессора для подачи воздуха в камеру внутреннего сгорания с использованием выхлопных газов для увеличения производства энергии.
В Первую мировую войну французские инженеры использовали турбодвигатель Renault в боевых самолетах, что привело к их успеху.
Появление судов с турбодизельными двигателями в двадцатых годах прошлого века.
А в 1963 году General Motors установила двигатель с турбонаддувом на Corvair Monza и Oldsmobile F-85 Jetfire.

Турбины представляют собой устройства принудительной индукции, приводимые в действие небольшими турбинами, которые повышают эффективность двигателя внутреннего сгорания и выработку энергии за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания.
Подача большего количества воздуха и топлива в камеру сгорания увеличивает мощность.
Преимущества турбонагнетателей
Турбокомпрессоры позволяют небольшим и более эффективным двигателям конкурировать по мощности и крутящему моменту с более крупными двигателями.
Его популярность на автомобильном рынке Северной Америки возросла благодаря более строгим ограничениям выбросов, и, по оценкам, в 2016 году около 40% всех легковых автомобилей только в Соединенных Штатах были оснащены турбонаддувом, по сравнению с 65% в Европе.
Это увеличение эффективности происходит благодаря воздуху.

Все двигатели должны прокачивать определенное количество воздуха для поддержания определенной скорости. Двигатели меньшего размера требуют более широкого открытия дроссельной заслонки, чтобы впрыскивать примерно такое же количество воздуха, как и двигатель большего размера.
Двигатели меньшего размера более эффективно используют топливно-воздушную смесь.
Возможно, большим преимуществом винтового двигателя меньшего размера является то, что автопроизводители могут повысить коэффициент полезного действия без ущерба для мощности и крутящего момента.
Преимущества двигателя с естественным дыханием
Когда дело доходит до вождения, ничто не сравнится с надежной ностальгией по массивному двигателю V6 или V8.
А поскольку двигатели с турбонаддувом могут вызвать запаздывание (когда турбина поворачивается так, чтобы соответствовать отверстию дроссельной заслонки), безнаддувные двигатели лучше обеспечивают стабильные уровни мощности во всем диапазоне мощности двигателя.
Технология Turbo обычно требует около минуты, чтобы справиться с большими изменениями давления дроссельной заслонки, что иногда приводит к прерывистому ускорению.
Кроме того, безнаддувный двигатель обладает впечатляющей малой мощностью, что хорошо для буксировки и тяги.
Вот почему турбированным альтернативам требуется так много времени, чтобы ворваться в сегмент пикапов, нуждающихся в мощности.
С другой стороны, в двигателе с естественным дыханием атмосферное давление регулирует впуск воздуха.
Долгое время был самым массовым двигателем, а турбокомпрессоры и нагнетатели когда-то были редкостью, но сейчас ситуация изменилась.
В наши дни большинство автомобилей оснащены двигателями с турбонаддувом меньшего размера.
Как они работают?

Турбокомпрессор — это устройство принудительной индукции, которое нагнетает в двигатель больше сжатого воздуха и топлива.
Больше воздушно-топливной смеси в цилиндре означает более сильный взрыв и, как следствие, выработку большей мощности.
В двигателях с нормальным дыханием поступление воздуха зависит от атмосферного давления.
Он не нагнетает искусственно больше воздуха в цилиндры, поэтому для увеличения мощности требуется двигатель большего размера.

Преимущества

Двигатели с турбонаддувом не новы, они существуют уже сто лет. Однако их динамика сильно изменилась. Они не ограничиваются только спортивными автомобилями. В настоящее время турбодвигатели седанов и легковых автомобилей все чаще используют турбины с принудительной индукцией. Они могут создавать больше мощности, используя меньшие цилиндры, чтобы помочь небольшим автомобилям с турбонаддувом, таким как Subaru WRX STI, преодолеть все препятствия.

Автомобили с турбодвигателем значительно более плавные. Благодаря точному проектированию эти двигатели могут соответствовать выходной мощности асинхронных двигателей. Например, мощные безнаддувные автомобили, такие как Ferrari 812 или Pagani Zonda HP Barchetta, могут производить колоссальные 789Лошадиные силы. Кроме того, типы двигателей с естественным дыханием легче обслуживать и владеть.

Дефекты

Двигатели с турбонаддувом нуждаются в буферизации для создания крутящего момента. Тем не менее, процесс занимает интересное время, из-за чего турбо отстает. Эту задержку можно устранить за счет использования системы твин-турбо, но это также приведет к большему расходу топлива и большему количеству выбросов. В большинстве случаев вы сделаете двигатель с двойным турбонаддувом совершенно ненужным. Двигатель с турбонаддувом при стрельбе издает характерный свист или визг, который некоторые считают раздражающим. Кроме того, дорого владеть, ремонтировать и обслуживать из-за дополнительной сложности.

Безнаддувный двигатель обычно должен быть больше, чтобы обеспечить выходную мощность, эквивалентную его турбированному аналогу. В результате у автомобилей аналогичной производительности можно наблюдать значительное увеличение расхода топлива и выбросов. Кроме того, выходной крутящий момент безнаддувного двигателя NA отстает от его форсированного собрата, что приводит к необходимости повышать диапазон оборотов для достижения аналогичной тяги.

что лучше?

При покупке или настройке автомобиля не существует универсального решения. У безнаддувного двигателя есть свой список плюсов и минусов, то же самое можно сказать и о двигателях с турбонаддувом. В общем, это очень личный выбор, и он во многом зависит от того, что вы ищете.

Все зависит от вас как водителя. Легко понять, почему двигатели с турбонаддувом превращаются в путь будущего. Легкий в кошельке и экономный, Chevy Camaro оснащен двигателем I-4 с турбонаддувом; Раньше это было причудой, но сегодня это мощный и эффективный вариант.

Оба находятся в центре внимания, но давайте одобрительно кивнем и заглянем в будущее — путь эффективности, путь большей мощности. Турбо требуется, и варианты будут определены в будущем.

Будущее турбодвигателя и двигателя с естественным дыханием

На фоне, казалось бы, неудержимого ралли турбонагнетателей мы планируем отказаться от столь любимой атмосферы, и какое-то время и климат, и правительства борются с природными явлениями. дыхательный двигатель, сжатый выбросами, воздействующими на планету и, возможно, заживо похоронившим естественный дыхательный двигатель в пользу нагнетателя. С турбонаддувом.

Некоторые говорят, что мы ошибаемся из-за технологии двигателя, которая доминировала на наших дорогах в течение многих лет и обеспечила некоторые из самых запоминающихся автомобилей в мире — от классических Daytona Ferrari и Enzo до четырехцилиндрового Volkswagen Beetle с воздушным охлаждением или двигатели V12 в McLaren F1? От каждого американского маслкара до рекордного GTO?

Краткий ответ заключается в том, что современная автомобильная промышленность руководствуется принципами экономии и эффективности, которые, в свою очередь, определяются законодательством ЕС по показателям экономии и выбросов. Это стало поворотным моментом после Киотского протокола 1992 года.

Киотский протокол борется с двигателями без наддува

Киотский протокол настаивал на том, чтобы мир сократил свои выбросы в 1990 году на восемь процентов к 2012 году, что привело к рождению первых Европейских правил выбросов транспортных средств 1993 года. Они в основном охватывают выбросы закиси азота. и твердые частицы, и появилось много правил, включая Евро II (в 1996) Евро III (2000 г.) и Евро IV (2005 г.).

Но чтобы соответствовать требованиям ЕС по выбросам NOx, все дизельные двигатели перешли на турбонаддув. Это не только удешевило турбокомпрессор, но и повысило его эффективность. Затем еще одно постановление ЕС очень усложнило жизнь безнаддувным двигателям. К 2012/15 году он требовал среднего выброса CO2 в размере 130 г/км на каждого автопроизводителя (и рассчитан на три года, чтобы принять во внимание модельные циклы).

Теперь Европейский Союз требует, чтобы средние выбросы CO2 автопарка каждой автомобильной компании сократились до 95 г/км к 2020 году. Отдельные страны, такие как Нидерланды, пошли дальше, требуя 80 г/км.

Будущее за уменьшением размеров и турбинами

Таким образом, уменьшение размеров (меньший турбокомпрессор выполняет работу, которую мог бы выполнять более крупный безнаддувный двигатель) является ответом, равно как и уменьшение размеров или использование меньшего числа оборотов. В результате Mercedes, BMW и Audi признают, что дни безнаддувных двигателей практически прошли. Представитель отдела разработки двигателей BMW сказал нам: «С технической, политической и социальной точки зрения сегодня маловероятно, что безнаддувные бензиновые двигатели будут рассматриваться для массового производства.

«Меньше цилиндров означает меньшее трение, меньшее количество оборотов означает меньшее трение, а двигатель с турбонаддувом обеспечивает высокий пусковой крутящий момент на очень низких оборотах и ​​в широком диапазоне скоростей, превосходя двигатель без наддува».

Это закончилось в Audi, и то же самое сказал д-р Штефан Кинрих, руководитель отдела разработки приводных систем Audi: «Audi был одним из пионеров в разработке бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом, преимущества которых основаны на высокой производительности и крутящем моменте. ».

«Исключительные преимущества нагнетателя (распространенный термин в Германии для принудительной индукции) превратили безнаддувный двигатель в специализированную технологию. Тем не менее, в таких эмоциональных автомобилях, как R8, для него все еще есть место».

С тем же видением, что и директор по развитию BMW, новый руководитель бренда Volkswagen Герберт Дисс говорит нам, что цель в 80 г/км требует более длинной коробки передач и гораздо более низких оборотов. «Первоначально это будет означать 1800-2500 об/мин для двигателей внутреннего сгорания, но в конечном итоге это будет означать 800-1500 об/мин», — сказал он. «И вот куда нам нужно идти. С более высоким крутящим моментом, более низкими оборотами, более высоким давлением впрыска и, возможно, электроэнергией для повышения его на более низких скоростях. “

Однако такая пониженная передача не поможет безнаддувному двигателю, тем более что красота турбокомпрессора в эпоху низкого уровня выбросов заключается в том, что, когда он не сильно прокручивается, автомобиль может (почти) сократить расход топлива на меньший двигатель.

Можно ли вернуть безнаддувный двигатель?

Остается вероятность того, что кто-то может произвести Ferrari LaFerrari со скидкой и объединить атмосферный двигатель с электроэнергией, которая помогает двигателю на более низких скоростях, например, турбонаддув без задержек.

Возможно, компания Toyota, скорее всего, сделает это. На практике это происходит, и вице-президент Toyota Powertrain Europe Джерард Келлманн настаивает на том, что компания не откажется от своих безнаддувных двигателей.

«Я понимаю, почему они выпадают из сегмента роскоши, но электрический наддув дает нам исключительные возможности для передачи крутящего момента силовому агрегату там, где безнаддувные двигатели не такие мощные. Это повышает производительность и экономит топливо, объяснил Келлман.

В автомобильной промышленности нет лучшей компании, чем Toyota, когда дело доходит до силовых агрегатов с электронным наддувом, и Келман не видит причин, по которым Toyota не должна производить безнаддувные атмосферные двигатели.

Джеррард продолжает: «Мы соблюдаем все законодательные нормы в отношении электронного усиления, и 42 вольта не требуются. Это больше для информации и развлечения. «Мы уже работаем непосредственно над трансмиссией, поэтому мы можем предложить преимущества турбодвигателя без использования турбонагнетателя, и всегда есть более чем один способ, если вы посмотрите на всю систему автомобиля и на то, какой вы хотите ее видеть.

Еще одна загадочная возможность заключается в том, что атмосферный двигатель может стать возможным благодаря внедрению электрической версии турбодвигателя. Audi почти наверняка будет первой в производстве с этой технологией — у нее уже есть версии с двойным турбонаддувом и одинарным турбонаддувом, которые работают очень убедительно.

А Пол Викерс, бывший главный инженер Maserati, резюмирует дело против атмосферного двигателя. «Двигатели с естественным всасыванием появились 100 лет назад, но многие достижения были достигнуты за счет ускорения, а двигатель с естественным всасыванием не соответствует современному законодательству.

«Двигатели с турбонаддувом лучше с точки зрения определенной мощности, чем лучшие безнаддувные двигатели», — говорит он. Лучшие безнаддувные двигатели имеют мощность около 100 кВт/л и 100 Нм/л, но с турбинами это зависит только от давления, которое вы создаете.

Пять причин, по которым двигатель с турбонаддувом берет верх над двигателем

  • Евро VI — это постановление, направленное на снижение среднего уровня выбросов CO2 до 95 г/км к 2020 году, и для сохранения производительности от производителей требуется некоторое увеличение мощности и/или крутящего момента. идти с тем, что у них всегда было. В основном это происходит от турбокомпрессора.
  • Euro I-IV — этот регламент нацелен на выбросы дизельных двигателей, поскольку эти регламенты по существу предписывают использование турбокомпрессоров для дизельных двигателей, что приводит к снижению цен на турбокомпрессоры и улучшению технологий.
  • Уменьшение размеров. Зачем использовать шестицилиндровый двигатель, если более легкий и дешевый четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом делает то же самое?
  • Более длинные передачи. Предназначенные для снижения расхода топлива и выбросов, более высокие передачи требуют гораздо большего крутящего момента при более низких оборотах двигателя, чем могут обеспечить двигатели без наддува.
  • Восстание внедорожников. Более тяжелым автомобилям требуется больше мощности и мощности, мощности, которую не могут обеспечить безнаддувные двигатели.

В итоге полемика остается открытой, и я конечно не могу вмешаться и высказать мнение так как это заставляет меня терять нейтралитет, и если бы я склонялся к турбированному двигателю то я бы не увидел экономии бензина по сравнению с естественное дыхание, но мое мнение не важно и не научно, так как до сих пор бушуют споры о том, что лучше.

Пока нет отзывов. Будьте первым, кто напишет.

Турбированный автомобиль без наддува?

Существует распространенное заблуждение, что модернизировать турбокомпрессор так же просто, как прикрутить его болтами! В 99% случаев, будь то бензиновый или дизельный двигатель, он просто не был рассчитан на такое увеличение мощности и крутящего момента. Итак, прежде чем вы сможете даже начать думать о подборе и установке турбокомпрессора, вы должны сначала подумать о двигателе.

Эта страница предназначена ТОЛЬКО ДЛЯ ИНФОРМАЦИИ. Мы не занимаемся такой работой в Turbo Dynamics, но предлагаем консультационные услуги и поставку продукции (см. ниже).

Фундаментальные различия между безнаддувным и турбированным двигателем заключаются в степени сжатия, профилях распределительных валов, заправке топливом, моменте зажигания, типе поршней и прочности некоторых вращающихся частей.

Турбокомпрессор как компонент двигателя может довольно легко увеличить выходную мощность на 30%, а в некоторых случаях и до 100%, поэтому первое, на что следует обратить внимание, это сам двигатель.

Способен ли двигатель выдержать такое увеличение в его нынешнем состоянии? Был ли он способен, когда был новым? Точно так же работают сцепление, трансмиссия и тормоза?

Чтобы выполнить переоборудование двигателя без наддува, необходимо выполнить следующие модификации двигателя для эффективного завершения модернизации: ограничения по упаковке, требуемая скорость потока/мощность, типы фланцев, вероятные температуры выхлопных газов, торцевой корпус согласно C.H.R.A. ориентация и многие другие параметры, которые необходимо учитывать.

Turbo Dynamics имеет многолетний опыт работы в этой области, работая консультантами как для производителей гоночных автомобилей, так и для частных лиц. Один производитель, Garrett, предлагает свои турбокомпрессоры «Club Line» с многопозиционным приводом перепускной заслонки, что делает их идеальными для различных ориентаций и заслуживает внимания, если у вас двигатель небольшой мощности и вам нужна мощность не более 350 л.с.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом турбокомпрессоров Club Line здесь.

КУЛАЧКИ И ПОРШНИ

Изготовление впускного и выпускного коллекторов для конкретного применения. Степень сжатия двигателя должна быть проверена и снижена при необходимости, в идеале она должна составлять от 7,5: 1 до 8,5: 1 (обычно), чтобы можно было использовать любое значительное давление наддува.

Это может быть достигнуто одним из трех способов: предпочтительнее установка кованых поршней с низким коэффициентом сжатия, механическая обработка верхней части стандартных поршней или установка более толстой прокладки головки блока цилиндров или прокладочной пластины.

 

СПЕЦИФИКАЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА

Спецификация распределительного вала также должна быть проверена, чтобы убедиться, что продолжительность и перекрытие клапанов не слишком велики для применения, в идеале это должен быть распределительный вал с небольшой продолжительностью и перекрытием.

 

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА

т. е. форсунки, топливный насос, давление и схема системы зажигания также должны быть модифицированы в соответствии с повышенными требованиями к турбонагнетателю. При повышении давления наддува момент зажигания должен быть задержан.

Чтобы выбрать правильный турбокомпрессор для применения, нам потребуется следующая основная информация:

a) Объем двигателя
b) Максимальное число оборотов в минуту
c) Применение или использование, т. е. трамвай/дрэг/гонка и т. д.
d) Требования к расчетной мощности и крутящему моменту
e) Требования к давлению наддува
f ) Если двигатель должен иметь промежуточное охлаждение или охлаждение наддува

найдите специалиста по конверсии и обратитесь к нему за советом.

Turbo Dynamics не выполняет этот вид работ, а просто предоставляет консультации, подбор и поставку турбокомпрессоров и некоторых сопутствующих товаров (таких как впускные и выпускные фланцы турбины, маслопроводы, фитинги и фланцы, силиконовые шланги высокого давления и колена).

13Окт

Поршневая система двигателя: общая теория и поршни СТК

общая теория и поршни СТК

20.09.2020

Поршневая группа СТК

Поршневая группа двигателя включает в себя: поршень, поршневые кольца и поршневой палец.

Поршень, является наиболее важным элементом любого двигателя внутреннего сгорания.

Именно на эту деталь, выпадает основная нагрузка по преобразованию энергии расширяющихся газов в энергию вращения коленчатого вала. Свойства, которыми должен обладать поршень, трудно совместимы и технически тяжело реализуются.

Требования, которым должна соответствовать эта деталь:

  • температура в камере сгорания может достигать более 2000°С а температура поршня, без риска потери прочности материала, не должна превышать 350°С.
  • после сгорания бензино-воздушной смеси, давление в камере сгорания может достигать 80 атмосфер. При таком давлении, оказываемое на днище усилие, будет составлять свыше 4-х тонн. Толщина стенок и днища поршня должна обеспечивать возможность выдерживать значительные нагрузки. Но любое увеличение массы изделия приводит к увеличению динамических нагрузок на элементы двигателя, что в свою очередь, ведет к усилению конструкции и росту массы двигателя.
  • зазор между поршнем и поверхностью цилиндра должен обеспечивать эффективную смазку и возможность перемещения с минимальными потерями на трение. Но в тоже время зазор должен учитывать тепловое расширение и исключить возможность заклинивания.
  • изготовление должно быть достаточно дешевым и отвечать условиям массового производства.

Очертания поршня за более сто пятидесятилетнюю историю двигателя внутреннего сгорания мало изменились.

Устройство поршня на примере СТК 21126

В конструкции поршня можно выделить несколько зон, каждая из которых, имеет свое функциональное назначение.

Поршни ВАЗ 21213 и ВАЗ 21230 отличаются нанесенной маркировкой. Маркировка наносится на поверхность рядом с отверстием под поршневой палец. На поршне ВАЗ 21213 нанесены цифры -«213», на модели ВАЗ 2123 — «23».

На модели ВАЗ 21080, ВАЗ 21083, ВАЗ 21100 нанесена соответствующая маркировка — «08»,»083″, «10». Поршень 2108 имеет диаметр 76 мм , модели 21083 и 2110 — 82 мм.

Поршни ВАЗ 2112 и ВАЗ 21124, имеют соответствующую маркировку — «12»и «24» и отличаются глубиной выборки под клапана. Модели 21126 и 11194 отличаются диаметром.

Если углубления на днище увеличивают объем камеры сгорания, то для уменьшения объема применяют вытеснители. Вытеснителем называют объем металла, который находится выше плоскости днища.

«Жаровым поясом» (огневым) называют расстояние от днища до канавки первого поршневого кольца. Чем ближе располагаются поршневые кольца к днищу, тем более высокой тепловой нагрузке они подвергаются, тем больше сокращается их ресурс.

Уплотняющий участок — это участок канавок, расположенных на боковой цилиндрической поверхности поршня. Канавки предназначены для установки поршневых колец. Поршневые кольца обеспечивают подвижное уплотнение. На всех моделях для двигателей ВАЗ, выполнены две канавки под компрессионные кольца и одна канавка под маслосъемное кольцо.

В канавке под маслосъемное кольцо есть отверстия, через которые отводится излишек масла во внутреннюю полость поршня. Уплотняющий участок выполняет еще одну очень важную функцию — через установленные поршневые кольца, осуществляется отвод значительной части тепла от поршня к цилиндру.

Если конструкция изделия не будет предусматривать эффективный отвод тепла от днища, то это приведёт к его прогоранию.

По расчетам, через компрессионные кольца, передается до 60-70% выделенного тепла. Однако это требует плотного прилегания поршневых колец к цилиндру и к поверхностям канавок.

Для обеспечения работоспособности, торцевой зазор первого компрессионного кольца в канавке должен составлять 0,045-0,070 мм. Для второго компрессионного кольца зазор — 0,035-0,060 мм, для маслосъемного – 0,025-0,050 мм. Между внутренней поверхностью кольца и канавки должен быть радиальный зазор — 0,2-0,3 мм.

Головку поршня образуют днище и уплотняющая часть.

Расстояние от оси поршневого пальца до днища, называют компрессионной высотой поршня.

«Юбкой», называют нижнюю часть поршня. На этом участке находятся бобышки с отверстиями – место, куда устанавливается поршневой палец. Внешняя поверхность юбки, исполняет роль опорной и направляющей поверхности.

Юбка обеспечивает соосность положения детали к оси цилиндра блока.  Кроме того, боковая поверхность юбки участвует в передаче к цилиндру возникающих поперечных усилий.

На поверхность юбки (или на все изделие) могут наноситься защитные покрытия улучающие прирабатываемость и снижающих трение.

Покрытие слоем олова позволяет сгладить неточности профиля и предотвратить наволакивание алюминия на поверхности цилиндра. Могут применяться покрытия созданные на основе графита и дисульфида молибдена.

Другой способ, снижающий потери на трение – нанесение на юбке канавок специального профиля. Глубина канавок составляет 0,01-0,015 мм. При движении, канавки не только удерживают масло, но и создают гидродинамическую силу, которая препятствует контакту со стенками цилиндра.

Одним из факторов, определяющих геометрию поршня, является необходимость снижения сил трения.

Для этого требуется обеспечение определенной толщины масляного слоя в зазоре между поршнем и стенками цилиндра. Причем маленький зазор повлечет за собой увеличение сил трения и как следствие повышение нагрева деталей и их ускоренный износ а возможно и заклинивание.

Слишком большой зазор, увеличит шумность двигателя, приведет к росту динамических нагрузок на сопрягаемые детали и будет способствовать их ускоренному износу. Поэтому величина зазора подбирается в соответствии с рекомендациями для конкретного типа двигателя.

В истории применения конструкций поршней для двигателей ВАЗ, просматриваются этапы влияния нескольких европейских конструкторских школ.

На первых моделях двигателей ВАЗ применяется «итальянская» конструкция. Поршни отличаются большой компрессионной высотой, широкой опорной поверхностью юбки. Поверхность изделия покрыта слоем олова.

В разработке последующих конструкций принимают участие немецкие компании. У поршней уменьшается компрессионная высота. На юбке применяется микропрофиль – специальный профиль канавок, для удержания смазки в зоне трения. Поршни моделей ВАЗ 21126 и ВАЗ 11194 получают Т-образный профиль и рассчитаны на установку «тонких» поршневых колец. Так внешне сравнивая модели от 2101 до 21126, можно получить представление об общих тенденциях совершенствования конструкции, основанных на новых научных разработках.

Когда речь заходит об отечественных машинах (ВАЗ, Приора и пр.) приходиться всерьёз рассматривать компанию СТК и её продукцию. Самара Трейдинг Компани (сокращённо – «СТК») не случайно стала одним из самых популярных производителей поршневых групп. Всё дело исключительно в производстве, ведь оно уникально в своём роде.

Самым сложным и, в то же время, важным технологическим процессом при изготовлении поршневых систем является литьё. Однородность и прочность материалов, жаростойкость и твёрдость – всё это играет важнейшую роль. Стоит какому-то коэффициенту отклонится на 1% и поршень застрянет в цилиндре, шатун может легко искривиться и даже заклинить, нарушив целостность и исправность всего силового агрегата.

Полуавтоматические устройства и специальные высокотехнологические станки позволяют компании СТК осуществлять литьё поршней на высочайшем уровне. Данной технологии нет равных, на протяжении долгих десятилетий и благодаря кропотливой работе инженеров фабрика создаёт самые качественные поршневые кольца и поршни. Несмотря на автоматизацию всех процессов, процедура изготовления каждого поршня контролируется людьми. Каждый продукт проходит целую линейку тестов.

Стоит лишь посетить любую станцию техобслуживания и задать вопрос автомеханику «Какой поршень идеально подойдёт отечественному автомобилю?», и вы услышите ответ: «СТК». Всё дело в том, что каждый механик желает выполнить работу так, чтобы клиент не возвращался к нему и не приходилось нарушать гарантийные обязательства.

Несмотря на лидирование компании СТК существуют и другие неплохие аналоги, например, Кострома-мотордеталь. В сравнении с китайскими и европейскими поршнями, Кострома хорошо показала себя в отечественных машинах, однако сама конструкция этого поршня не способна уберечь водителя от самой зловещей неисправности – столкновения поршня и клапанов.

Безвытковые Поршни СТК, содержащие специальные проточки, не влияют пагубно на клапана головки блока цилиндров. Поэтому в случае гидравлического удара, даже при срыве цепи газораспределительного механизма, когда поршни «летят» вверх, а клапана – вниз, исход их столкновения невозможен, если в двигатель установлены поршни СТК. Всё благодаря специальным канавкам, проточенным в головке каждого поршня – новшеству инженеров самарской компании.

Если ваш автомобиль уже давно б/у, его компрессия вас вовсе не радует и вы отлично понимаете, что настало время менять поршневую, помните: оптимальными для двигателя будут поршневые группы Самара Трейдинг Компани (СТК).

Более подробно про поршни СТК можно прочесть здесь и здесь.

Повреждения поршней и их причины · Technipedia · Motorservice

Установки

Назад к поиску

Информация о диагностике

Задиры от перегрева (в основном на головке поршня)
  • перегрев в результате нарушения процесса сгорания
  • деформация/засорение масляной форсунки
  • установка неподходящих поршней
  • неисправности в системе охлаждения
  • сужение зазора в верхней части рабочей поверхности

 

 


Следы от ударов
  • слишком большой выступ поршня
  • чрезмерная подгонка торцевой поверхности головки блока цилиндров
  • неверная посадка клапана
  • неподходящее уплотнение головки блока цилиндров
  • oтложения масляного нагара на головке поршня
  • слишком малый зазор в клапанном приводе
  • неверные фазы газораспределения из-за неправильной установки или соскакивания зубчатых ремней

Места наплавления и расплавления
  • неисправные впрыскивающие форсунки
  • неверное количество впрыска
  • неверный момент начала впрыска
  • недостаточное сжатие
  • позднее зажигание
  • неравномерный впрыск топлива

 

 


Трещины в днище и полости камеры сгорания
  • неисправная или неподходящая впрыскивающая форсунка
  • неверный момент начала впрыска
  • неверное количество впрыска
  • недостаточная компрессия
  • недостаточное охлаждение поршня
  • неподходящие поршни с неверной формой полостикамеры сгорания
  • повышение мощности (например, чип-тюнинг)

 


Эрозия материала в области колец
  • неправильный монтаж поршней
  • избыток топлива в камере сгорания
  • сильный oсевой износ кольцевой канавки и поршневых колец
  • вибрация поршневых колец

 

 

 


Радиальный износ из-за избытка топлива в камере сгорания
  • сбой в приготовлении смеси
  • нарушение процесса сгорания
  • недостаточное давление сжатия
  • неверный размер выступа поршня

 

 

 


Осевой износ в результате загрязнения
  • прилипание частиц грязи из-за недостаточного фильтрования
  • частицы грязи, не удаленные полностью при ремонте двигателя (опилки, остатки после струйной очистки)
  • образующиеся во время приработки продукты истирания

 

 

 

 


Асимметричное пятно контакта поршня
  • деформация/скручивание шатуна
  • наклонно просверленные отверстия в головках шатунов
  • криво просверленное отверстие цилиндра
  • криво установленные отдельные цилиндры
  • слишком большой люфт шатунного подшипника

 

 


Задиры под углом 45°
  • слишком тесная посадка поршневого пальца
  • задиры на головке шатуна (недостаточная смазка при первом запуске двигателя)
  • ошибка при монтаже шатуна горячего прессования

 

 

 

 


Места трения от работы всухую из-за переполнения топливом
  • работа двигателя на переобогащенной топливной смеси
  • нарушение процесса сгорания (перебои в зажигании)
  • недостаточное сжатие
  • неисправное пусковое устройство холодного двигателя
  • разбавление масла топливом

 

 


Кавитация
  • неправильная/неточная посадка гильзы цилиндра
  • использование неподходящих уплотнительных колец круглого сечения
  • использование неподходящей охлаждающей жидкости
  • недостаточное начальное давление в системе охлаждения
  • слишком низкая/высокая рабочая температура
  • недостаточный поток охлаждающей жидкости

 


Блестящие места в верхней части цилиндра

Отложения масляного нагара на жаровом поясе поршня по следующим причинам:

  • попадание в камеру сгорания чрезмерно большого количества масла из-за неисправности деталей
  • повышенный прорыв газов с попаданием масла во всасывающий тракт
  • недостаточное отделение масляного тумана от картерных газов
  • частая езда на холостом ходу или на короткие дистанции

 

Ключевые слова :
поршень , поршневое кольцо
Группы продуктов :
Поршни и компоненты

видео

Измерение выступа поршня

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о пользовании

Монтаж колец

шаг за шагом

Информация о пользовании

Монтаж поршней

Только для специалистов. Мы сохраняем за собой право на изменения и несоответствие рисунков. Информацию об идентификации и замене см. в соответствующих каталогах или в системах, основанных на TecAlliance.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

  • Необходимость
  • Комфорт
  • Статистика
Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:
  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).
Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:
  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

Содержание технологий поршневых двигателей — описания и ссылки на страницы технологий

ЧТО
НОВИНКА
ЗДЕСЬ ?EPI
Продукты
и услуги

Технические статьи и описания продуктов

Основы машиностроения Поршень
Двигатель
ТехнологияEPI
Двигатель
Проекты Самолеты 90 006 Engine
ConversionsDetailed
Gearbox TechnologyEPI
Gearbox
ProjectsAircraft
Propeller
TechnologySpecial
Назначение
SystemsRotorWay
Вертолет
Проблемы

Справочные материалы

EPI
Справочник
Библиотека EPI Руководства
и
Публикации Некоторые
Интересное
Ссылки

Дополнительные продукты

Вещи
На продажу
(иногда)

 

 

Журнал Race Engine Technology

ВВЕДЕНИЕ в Race Engine TechnologyПОДПИСАТЬСЯ
на Race Engine TechnologyДОСТУПНО
НАЗАД
ВОПРОСЫ

 

Последнее обновление: 29 октября 2022 г.

ПРИМЕЧАНИЕ. Все наши продукты, конструкции и услуги являются УСТОЙЧИВЫМИ, ОРГАНИЧЕСКИМИ, БЕЗГЛЮТЕНОВЫМИ, НЕ СОДЕРЖАЩИМИ ГМО и не огорчат чьих-либо драгоценных ЧУВСТВА или деликатная ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Предыстория

В начале 1993 г. EPI начала разработку легкой авиационно-воздушной силовой установки V8 с жидкостным охлаждением мощностью 500 л. приводы) для высокопроизводительного двухместного тандемного самолета, который Генеральный директор EPI разработал. С тех пор EPI усовершенствовала эту силовую установку ( Gen-1 ) до стабильного уровня. Далее, с использованием новейших аппаратных технологий и усовершенствованного дизайна. концепции, мы разработали силовую установку EPI Gen-2 .

Компания EPI завершила чистую разработку двигателя V12 с углом развала цилиндров 60° и имеет недавно спроектированный и разработанный чистый лист с воздушным охлаждением плоская четверка, которая превосходит своего ближайшего конкурента более чем на 25%. Результатом этих программ стало несколько автономных продуктов, в том числе Редукторы гребного винта Редукторы, системы зажигания, системы смазки, вспомогательные приводы и двигатель монтажные конструкции.

Методология анализа, используемая при разработке этих силовых установок, была предметом двух технических презентаций, представленных генеральным директором EPI. на конференции по передовым технологиям двигателей (AETC, 1996 и 2006 гг.) . Этот раздел веб-сайта расширяет эти презентации, чтобы сделать доступными основы проектирования, разработки и оценки двигателей. на более широкую аудиторию.

Несколько статей в этом разделе, обозначенных « {RET }» рядом с заголовком, были опубликованы в Журнал Race Engine Technology Magazine, периодическое издание, которое высоко ценится уровня автоспорта. Части определенных страниц здесь были опубликованы в журнале CONTACT, и в онлайн-журнале EAA EXPERIMENT.

Подробная информация о силовых установках самолетов (снято с производства) EPI Gen-1 и Gen-2 , а также о новом двигателе EPI развивается, можно увидеть в разделе «Продукты для авиационных двигателей» раздел этого сайта.

 1. МОЩНОСТЬ и КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ Разница между мощностью и крутящим моментом; как мощность зависит от крутящего момента и оборотов. НЕОБХОДИМО ПОНИМАТЬ ЭТУ ТЕМУ

 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТОПЛИВА В ЛОШАДИНЫЕ СИЛЫ Как двигатели преобразуют энергию топлива в механическую энергию, ограничения этого преобразования и критерий (BSFC) для оценки заявлений производителей двигателей.

 3. ОБЪЕМНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ Эффективность нагнетательной способности двигателя и то, как массовый расход воздуха является критическим фактором, определяющим производительность двигателя.

 4. СРЕДНЕЕ ЭФФЕКТИВНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ТОРМОЗАХ (BMEP) Базовый критерий производительности двигателя и как его использовать для проверки заявленной мощности в лошадиных силах.

5. ИНСТРУМЕНТЫ СРАВНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ Обзор инструментов оценки двигателей, описанных в предыдущих разделах, ПЛЮС новый инструмент (EPC) для сравнения производительности различных двигателей.

 6. КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА, МАТЕРИАЛЫ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ {RET} Коленчатый вал конструкционный и вибрационный нагрузки, вопросы проектирования, металлургия, производство и процессы термообработки.

 7. ДВИЖЕНИЕ ПОРШНЯ, СКОРОСТЬ И УСКОРЕНИЕ Основное движение поршня в его цилиндре, обеспечивающее основу для понимания последующих предметов.

 8. СИЛЫ НА ПОВОРОТНО-ПРИВОРАЖИВАЮЩИХ КОМПОНЕНТАХ Силы и результирующие вибрации, которые генерируются внутри двигателя в циклах впуск-сжатие-сгорание-выпуск.

 9. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ И КЛАПАННЫЙ ПРИВОД ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ Основы работы клапана с описанием кулачков и связанных с ними компонентов, движущих клапан.

10.

ПАРАМЕТРЫ СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ КЛАПАННОГО ПРИВОДА     (В СТРОИТЕЛЬСТВЕ) Силы, ускорения и вибрации, возникающие в клапанных механизмах двигателей с тарельчатыми клапанами.

11. ОСНОВЫ ПОДШИПНИКОВ ДВИГАТЕЛЯ

(RET} Основные режимы работы и характеристики жидкостной пленки подшипники, которые составляют подавляющее большинство подшипников, используемых в 4-тактных поршневых двигателях и некоторых 2-тактных двигателях.

12.

РАЗРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ДВИГАТЕЛЯ (RET} Подробная информация о некоторых новых сплавах, которые развиваются в ключевые материалы двигателя, а также сведения о свойствах и химическом составе некоторых популярных сплавов.

13.

СИСТЕМЫ СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ Системы смазки поршневых двигателей, компоненты, производительность и требования, а также воздействие некоторых шумихи масляного насоса .

14. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЫ

(RET} Работа конечных волн давления в выхлопной системе и то, как их можно использовать для увеличения мощности; также, передовые материалы выхлопа и реализации выхлопной системы.

15. ТУРБОКОМПЕНСАТОРЫ: ТЕХНОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ

(RET} Технические подробности о работе систем турбокомпрессора и обзор текущих разработок (2008 г.) в области технологий.

16. ГОРЕНИЕ: НОРМАЛЬНОЕ и НЕНОРМАЛЬНОЕ Природа «нормального» горения и определение, распознавание, симптомы и результаты детонации и преждевременного зажигания.

17. ТЕХНОЛОГИЯ АНАЛИЗА ГОРЕНИЯ Внедрение и использование удивительной технологии, которая фиксирует давление в цилиндре, давление впускного и выпускного каналов. каждый 1 градус вращения при 10 000 об/мин.

18. КРУТЯЩАЯ МОЩНОСТЬ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Происхождение и серьезность всплесков крутящего момента, возникающих каждый раз при срабатывании цилиндра.

19. АМОРТИЗАТОРЫ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА Назначение и работа гасителей крутильных колебаний (ошибочно называемых «демпферами») на свободном конце коленчатого вала двигателя.

20. РЕВЕРС ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ Проблемы, которые необходимо решить при изменении направления вращения коленчатого вала двигателя.

21. ЭЛЕКТРОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ Проблемы, связанные с адаптацией современных компьютеров управления двигателем к эксплуатации самолета и достижением приемлемой степени надежности.

22. СРАВНЕНИЕ ДВУХ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ULTIMATE

(RET} Сравнение основных мировых двигателей V8 (Кубок NASCAR и Формула-1) с использованием нескольких важных и показательных показателей.

23. ПОДРОБНЫЙ ОБЗОР МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

(RET} Подробная серия из 12 веб-страниц, подробно описывающих с нуля конструкцию авиационного двигателя V-12 мощностью 1750 л.с. и объемом 650 кубических дюймов.

24. КАК НЕ СТРОИТЬ ДВИГАТЕЛЬ Подробная презентация вскрытия крупного отказа двигателя Race-Aircraft-V8, в результате которого чуть не погиб пилот самолета.

25. СОВРЕМЕННАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МИФОЛОГИЯ Обсуждение, показывающее ошибочность утвержденной ПК «Мысли

» относительно энергии и антропогенного глобального потепления

Перейти к: Начало страницы ↑

Под кожей: почему двигатели с оппозитными поршнями возвращаются на дороги

В двигателях с оппозитными поршнями на 60% меньше деталей, чем в их обычных аналогах 2021

Учить старика Новые трюки с собаками не должны быть возможны, но американская компания Achates Power явно что-то сделала со своей обновленной версией ранней концепции двигателя внутреннего сгорания: двигателем с оппозитными поршнями, или сокращенно OPE.

Вместо одного коленчатого вала, приводимого в движение возвратно-поступательными поршнями в собственных отверстиях, OPE имеет два коленчатых вала, соединенных шестернями, и два поршня в каждом отверстии, расположенные друг против друга. Топливо впрыскивается между двумя поршнями, когда они сближаются, и при воспламенении поршни раздвигаются, тем самым приводя в движение коленчатые валы.

У Achates есть несколько версий OPE, дизельных и бензиновых, предназначенных для любых автомобилей, от повседневных до военных.

Бензиновая версия, которая в настоящее время проходит испытания на пикапе Ford F-150, представляет собой 2,7-литровый трехцилиндровый агрегат, развивающий мощность 270 л.с. и крутящий момент 480 фунт-футов. Несмотря на сжигание бензина, это бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия (GCI), что означает, что он воспламеняет топливо и воздух, сжимая их достаточно сильно, чтобы выделять тепло, и это тепло вместе с остаточными горячими выхлопными газами, преднамеренно оставленными в цилиндрах, воспламеняет двигатель. топливо. Как и в обычном дизельном двигателе, здесь нет свечей зажигания и электрической системы зажигания. Топливо впрыскивается непосредственно не сверху двух поршней, а по касательной между ними.

Воздух поступает в двигатель через отверстия в цилиндрах, а выхлопные газы выходят через другой набор отверстий таким же образом, как и в типичном двухтактном двигателе. Воздух подается в цилиндры комбинацией нагнетателя и турбонагнетателя с изменяемой геометрией. Воздушная система не только наполняет цилиндры воздухом, но и точно контролирует выхлопные газы. Такой подход означает, что двигатель действует не столько как насос для подачи и отвода газов, что снижает мощность и снижает потери на перекачку, которые обычно возникают в двигателях внутреннего сгорания.

Преимуществами являются низкий уровень выбросов (благодаря GCI) и то, что двигатель проще и дешевле в производстве, чем обычный аналог, без головок цилиндров и клапанных механизмов.

Отсутствие головок цилиндров является одним из факторов, который уменьшает площадь поверхности по отношению к объему двигателя, отводя меньше тепла, в результате чего большая часть энергии сгорания превращается в механическую энергию (высокий тепловой КПД).

12Окт

В двигателе внутреннего сгорания происходит преобразование: Какое преобразование энергии происходит в двигателе внутреннего сгорания?

Тепловая машина — что это, определение и ответ

Основной источник энергии, используемый человечеством — это внутренняя энергия топлива. Как Вы уже знаете, горение топлива сопровождается выделением теплоты. Преобразование теплоты в механическую энергию осуществляется при помощи специальных устройств — тепловых двигателей. Все известные тепловые машины можно разделить на два класса: тепловые машины и холодильные машины.

Тепловая машина преобразует теплоту, поступающую от внешнего источника, в механическую работу.

Например, автомобильный двигатель внутреннего сгорания. В нём происходит преобразование тепла, выделяющегося при сгорании топлива, в механическую энергию автомобиля.

Холодильные машины передают тепло от менее нагретого тела к более нагретому за счёт механической работы внешнего источника.

Например, бытовой холодильник служит примером холодильной машины. В нём тепло отводится от холодильной камеры и передаётся в окружающее пространство.

Первая тепловая машина — это поршневой двигатель.

Такой двигатель состоит из внутреннего цилиндра 1, поршня 2, соединенного с коленчатым валом 3 с помощью шатуна 4. На коленчатом валу закреплен массивный маховик 5. В крышке цилиндра находятся два клапана: впускной 6 и выпускной 7. Здесь же установлена электрическая свеча 8. Также внутри находится горючая смесь:

Для запуска двигателя необходимо тем или иным способом привести во вращение его коленчатый вал, в результате чего поршень будет перемещаться то вверх, то вниз. Каждый ход поршня вверх или вниз называют тактом работы двигателя. Такой двигатель работает по четырехтактной схеме. Во время первого такта (впуск) поршень из крайнего верхнего положения (верхней мертвой точки) начинает опускаться вниз (рисунок а). При этом открывается впускной клапан, и горючая смесь поступает в цилиндр. После того как поршень достигает крайнего нижнего положения (нижней мертвой точки), впускной клапан закрывается, и начинается второй тактсжатие. Во время второго такта (рисунок б) оба клапана закрыты. Поршень двигается вверх, сжимая горючую смесь. При этом смесь нагревается до 300 – 500\(℃\), так как над ней производится работа. Как только поршень достигает верхней мертвой точки, начинается третий тактрабочий ход. В начале этого такта (рисунок в) в свече зажигания проскакивает искра. Горючая смесь быстро сгорает за 1 – 2 мс, и температура газов повышается до 1600 – 2000\(℃\), а давление возрастает до 2 – 4 Мпа. Под действием этого давления поршень движется вниз, толкая через шатун коленчатый вал. При этом продукты горения совершают механическую работу и охлаждаются до температуры 600 – 1000 \(℃\) как за счет совершения работы, так и за счет теплопередачи деталями двигателя. Когда поршень достигает нижней мертвой точки, давление в цилиндре падает до 0,3 – 0,5 Мпа, и начинается четвертый тактвыпуск. Во время этого такта (рисунок г) поднимающийся вверх поршень через открытый выпускной клапан выталкивает продукты сгорания в атмосферу и возвращается в мертвую точку. После этого начинается новый цикл работы двигателя:

Внутренняя энергия сгорающего топлива при работе поршневого двигателя внутреннего сгорания расходуется на совершение работы газа и нагрев двигателя.

Все тепловые двигатели имеют разную конструкцию, но состоят из трех основных частей: нагревателя, рабочего тела и холодильника. В качестве рабочего тела выступает топливо или газ. Нагреватель обеспечивает поступление теплоты в двигатель. Рабочее тело превращает часть полученной теплоты в механическую работу. Холодильник забирает от рабочего тела часть теплоты. Теплота, полученная за счет сжигания топлива, от нагревателя в результате теплообмена самопроизвольно передается рабочему веществу. Это возможно в том случае, если температура нагревателя \(T_{н}\) превышает исходную температуру рабочего вещества. Рабочее вещество получает от нагревателя количество теплоты \(Q_{н}\). В результате оно нагревается и расширяется. Во время рабочего хода вещество совершает механическую работу. После этого его обычно удаляют, а двигатель возвращается в исходное состояние. Таким образом, часть энергии затрачивается на возращение двигателя в исходное состояние, а также на преодоление сил трения в самом двигателе. Поэтому только часть количества теплоты \(Q_{н}\) превращается в полезную работу F, которую совершает двигатель. При этом полезная механическая работа А, совершаемая тепловым двигателем, всегда меньше работы, которую совершает рабочее вещество при расширении. При возвращении двигателя в исходное состояние часть энергии передается холодильнику, имеющему температуру \(T_{х}\), меньшую исходной температуры рабочего тела. Эту часть называет количеством теплоты \(Q_{х}\), переданным холодильнику. Таким образом, только часть энергии, получаемой рабочим веществом, превращается в полезную механическую работу. В идеальном случае полезная механическая работа равна разности количества теплоты, полученного рабочим телом от нагревателя, и количества теплоты, отданного холодильнику А = \(Q_{н} — Q_{х}\). И таким образом двигатель совершает один цикл. Давайте нарисуем схему преобразования внутренней энергии топлива в механическую работу:

Коэффициент полезного действия (КПД) — отношение полезно использованной энергии газа, ко всей полученной энергии:

\(\eta = \frac{A_{П}}{Q_{H}} \cdot 100\%\ = \frac{Q_{H} — Q_{x}}{Q_{H}} \cdot 100\%\) , где

η — коэффициент полезного действия, КПД,

QH — количество теплоты, полученное от нагревателя [Дж],

QX — количество теплоты, отданное холодильнику [Дж].

Ап — полезная работа газа, равная Ап = QHQX [Дж]

Адиабатический процесс — термодинамический процесс, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством.

Адиабатическими могут считаться либо очень быстрые процессы, либо процессы в теплоизолированной среде.

В первом начале термодинамики при адиабатическом процессе необходимо положить Q = 0.

К адиабатическим часто относят процессы, которые происходят либо с большой скоростью, либо в теплоизолированном сосуде. Адиабатические процессы используют, например, в двигателях внутреннего сгорания, в холодильных приборах.

Во всех реальных тепловых машинах происходят те или иные потери энергии. Если в машине отсутствуют потери на теплопроводность, трение и т.д., т.е. нет необратимых потерь, то тепловая машина называется идеальной. Термодинамический процесс в идеальной тепловой машине должен протекать настолько медленно, чтобы его можно было рассматривать как последовательный переход от одного равновесного состояния к другому. Предполагается, что этот процесс является обратимым, то есть его можно провести в обратном направлении без изменения совершенной работы и переданного количества теплоты. Анализируя работу тепловых двигателей, французский инженер Сади Карно в 1824 г. нашел, что найвыгоднейшим, с точки зрения КПД, является обратимый круговой процесс, состоящий из изотермических и адиабатных процессов. Прямой круговой процесс, состоящий из двух изотермических процессов и двух адиабатических, называется циклом Карно.

КПД цикла Карно — максимально возможный КПД любой тепловой машины.

КПД цикла Карно определяется температурами нагревателя и холодильника.

η = \(\frac{T_{H} — T_{x}}{T_{H}}\) , где:

η — коэффициент полезного действия , КПД,

ТН — температура нагревателя [К],

ТХ — температура холодильника [К].

Тепловой двигатель 8 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Введение

 

Зная некоторые характеристики тела, можно вычислить его внутреннюю энергию. Так, внутренняя энергия 1 м3 воздуха при нормальном атмосферном давлении и температуре  составляет около 160 кДж (см. рис. 1).

 

Рис. 1. Внутренняя энергия воздуха

Если бы было возможно использовать эту энергию, то ее бы хватило на поднятие плиты массой 1,6 тонны на высоту 10 метров (см. рис. 2).

Рис. 2. Расход энергии на поднятие груза

Есть объекты, в которых сосредоточена большая энергия, но использовать ее тяжело по разным причинам. Например, ураган или молния.

Есть и более близкий каждому пример: солнце светит и нагревает дом, а мы включаем кондиционер (тратим дополнительную энергию), чтобы дом охладить. Можно было бы использовать солнечную энергию для этой цели. Однако извлекать такую энергию пока не научились.

Или энергия ядерного топлива: во-первых, ее нужно как-то извлечь. А во-вторых, выделенную энергию нужно контролировать. В этом и состоит разница между атомной бомбой и атомной электростанцией.

Так и со внутренней энергией воздуха. Нельзя забрать ее всю у воздуха и преобразовать в механическую энергию груза. Самопроизвольное превращение энергии происходит в одном направлении. Нельзя нагреть руки от льда, хотя какая-то внутренняя энергия у льда тоже есть. Молоток ударяет по наковальне и нагревается, но это не значит, что это событие можно обратить: нагретый молоток вдруг приобретет механическую энергию и подпрыгнет.

Однако есть способ перевести часть внутренней энергии в необходимую механическую.

Имеются практические задачи: что-то поднять, сдвинуть, перетащить, причем сделать это все нужно в определенном направлении. Цель – превратить хаотическое движение частиц (внутреннюю энергию) воздуха в энергию груза, его направленное движение.

 

Модель теплового двигателя

 

 

Итак, возьмем цилиндрический сосуд и закроем его плотно «крышкой», которая может свободно двигаться вдоль цилиндра, не выпуская газ. Такая «крышка» называется поршень. В сосуде под поршнем находится газ. Нагреем газ – он будет расширяться и поднимать поршень (см. рис. 3).

 

Рис. 3. Превращение тепловой энергии в механическую

Хаотическое движение молекул газа перейдет в направленное движение поршня. Часть тепловой энергии перешла в механическую. Остальная энергия пойдет на нагревание газа, то есть на увеличение его внутренней энергии. Положим на поршень груз – сможем его поднять (см. рис. 4).

Рис. 4. Поднятие груза с помощью превращения тепловой энергии в механическую

Присоединим к поршню вал – вал будет вращаться. Это можно применить для передвижения автомобиля, паровоза, теплохода и т. д.


 

Почему поршень будет двигаться?

Представьте, что шар двигается по столу, три стороны которого закреплены жестко, а одна – подвижно.

Каким бы хаотическим ни было движение, каждый раз при ударе по незакрепленной стенке он будет немного ее сдвигать (считаем, что трения нет). Теперь представьте, что таких шаров много – чем сильнее и чаще они бьют по незакрепленной стенке, тем сильнее она будет сдвигаться.


В описанном примере газ лишь один раз отдаст энергию, поршень один раз сдвинется и все. Как сделать это действие повторяющимся?

Существует несколько способов.

1. Заменить остывший газ новой порцией горячего газа. По такому принципу работают двигатели внутреннего сгорания (см. рис. 5).

Рис. 5. Простая модель теплового двигателя


 

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Рассмотрим строение простейшего двигателя внутреннего сгорания. Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень. Важная задача – преобразовать поступательное движение поршня во вращательное – в конечном счете нам нужно вращение колес. Для этого существует коленчатый вал, который соединяют с поршнем еще одной деталью – шатуном. Цилиндр также содержит два клапана, которые автоматически открываются и закрываются в нужные моменты.

Сначала через впускной клапан в цилиндр попадает горючая смесь. С помощью свечи зажигания смесь воспламеняется и сгорает – получается газ при высокой температуре.

Отсюда и название механизма: «двигатель внутреннего сгорания» – сгорание происходит внутри цилиндра.

Нагретый газ расширяется, толкая поршень и приводя в движение коленчатый вал. Газ отдает свою энергию, охлаждается и выводится из цилиндра через выпускной клапан. Тем временем поршень продолжает по инерции свое движение и возвращается в исходное положение (см. рис. 6).

Рис. 6. Принцип действия двигателя внутреннего сгорания

Далее в цилиндр поступает новая порция горючей смеси и процесс повторяется.


2. Полученный после расширения газ можно охладить и сжать до начального состояния, чтобы можно было снова нагреть газ с помощью поступления тепла извне. Обычно это тепло, выделившееся при сгорании топлива. Устройства, основанные на таком принципе, называются двигателями внешнего сгорания. Они получили такое название, так как горение происходит отдельно, а уже затем выделившееся тепло передается газу, что приводит к его расширению.

Энергия не возникает из ниоткуда, а происходит ее преобразование. Необходим источник энергии, топливо. Энергия химических связей переходит в тепловую, а тепловая энергия преобразуется в механическую. Это преобразование энергии не может обойтись без потерь. На первом этапе топливо при сгорании нагревает не только рабочий газ, но и окружающие детали, оставляет горячие продукты сгорания и т. д. На втором этапе не вся тепловая энергия переходит в механическую: чтобы расшириться, газ должен нагреться. Возникает вопрос эффективности двигателя: сколько получается механической энергии при данных затратах топлива.


 

Почему у газа должна быть высокая температура?

Мы рассмотрели способ преобразования энергии хаотического движения молекул в энергию направленного движения груза. Можно ли этот способ применить не для нагретого газа, а для газа при обычной, «комнатной» температуре?

Температура тела связана с кинетической энергией его частиц. Температура газа тем выше, чем быстрее движутся частицы, при этом они чаще сталкиваются со стенками сосуда и с поршнем. Эти столкновения определяют давление, которое оказывает газ на поршень. Чем больше температура газа, тем большее давление он оказывает на поршень (при неизменном объеме газа).

Поршень движется за счет того, что давление внутри сосуда больше, чем снаружи. Поскольку снаружи при обычных условиях всегда есть атмосферное давление, то давление газа внутри сосуда должно быть больше атмосферного. Это можно обеспечить только высокой температурой газа. Если же его температура будет порядка десятка градусов Цельсия, то давления будет недостаточно, чтобы вытолкнуть поршень.

Для работы двигателя при таких небольших температурах газа нужно будет искусственно уменьшать внешнее давление на поршень, а это делать нецелесообразно.


Рассмотренный принцип не единственный. Заставить нагретый газ перемещать какое-то тело можно и без движущегося поршня. Например, можно нагреть пар и дать ему при расширении выходить струйкой через узкую трубу. В струе пара, которая образуется в трубе, будет направленное движение частиц (см. рис. 7).

Рис. 7. Направленное движение частиц пара

Затем эта струя сталкивается с плоским твердым телом – «лопаткой», которая присоединена к турбине. При столкновении направленное движение пара в струе переходит в направленное движение турбины с лопаткой (см. рис. 8).

Рис. 8. Принцип работы паровой турбины

Описанное устройство называется паровой турбиной.

Вне зависимости от способа есть один основной принцип: газ расширяется и выполняет механическую работу. Устройства, в которых тепловая энергия газа преобразуется в механическую энергию движения, называются тепловыми двигателями.


 

Может ли в тепловом двигателе быть использован не газ, а жидкость или твердое тело?

В тепловых двигателях используют газ, поскольку его объем может сильно изменяться, что сопровождается направленным движением. Жидкости и твердые тела тоже при нагревании немного расширяются. Но это изменение объема столь незначительно, что в тепловых двигателях его использовать нельзя.

Тем не менее это незначительное изменение объема все же можно использовать для преобразования в механическую энергию движения. Самый простой пример – это градусник. Тело нагревает ртуть, она расширяется и поднимается до уровня, который проградуирован температурой тела. Произведенная ртутью работа очень мала, поэтому в качестве двигателя такую модель не используют.

Другой пример – биметаллическая пластина.

Это пластина, состоящая из двух спаянных кусков различных металлов. При нагревании один металл расширяется сильнее, чем другой. Из-за этого пластина изгибается.

Тепловая энергия, полученная пластиной, переходит в механическую энергию движения пластины. Пластиной работа будет очень незначительной, поэтому в качестве двигателей их не используют. Функция биметаллической пластины информационная, а не энергетическая. Деформированное состояние пластины означает, что достигнута такая-то температура. Это используют в утюгах: при достижении заданной температуры деформированная пластина размыкает электрическую цепь и нагревание утюга прекращается. Кроме электрических цепей, иногда такие элементы используются в часах и термометрах.


Основные части теплового двигателя (на примере двигателя внешнего сгорания):

  • нагретый газ, который расширяется и выполняет работу – рабочее тело;
  • чтобы этот газ нагреть, ему нужно передать некоторое количество теплоты. Тело, которое передает эту теплоту, называют нагревателем. В двигателе внешнего сгорания нагревателем выступает сгоревшее топливо, оно передает тепло рабочему телу. В двигателе внутреннего сгорания рабочий газ образуется в результате сгорания, но в целом результат тот же: топливо сгорело – получили нагретый газ, который дальше расширяется;
  • холодильник – приводит рабочее тело в исходное состояние. Чтобы понизить свою температуру, рабочее тело должно отдать некоторое количество теплоты. Поэтому нужно использовать тело, которому газ отдает тепло. В случае двигателя внутреннего сгорания сам газ покидает цилиндр в виде выхлопа – и вместе с нагретым газом система теряет теплоту.

 

О холодильнике

В тепловом двигателе рабочее тело после нагревания и выполнения работы нужно привести в исходное состояние, а для этого – охладить. Тело, которому рабочее тело отдает тепло, назвали холодильником.

Как работает холодильник? Когда тело остывает, оно не получает холод, а отдает теплоту. И в холодильнике так же: теплота «забирается» изнутри холодильника. Она отдается наружу холодильника, окружающей среде – вы знаете о горячей детали сзади.

Нарушается закономерность: теплота передается от менее нагретых тел к более нагретым. Самопроизвольно теплота в таком направлении передаваться не может, поэтому выполняется работа.

Самые распространенные холодильники – компрессионные (компрессия – сжатие газа). Основные их части – это испаритель и конденсатор, соединенные вентилем, компрессор, и внутри этого всего циркулирует охлаждающее рабочее тело (хладагент). Если не вдаваться в подробности, поглощение теплоты происходит при испарении хладагента в испарителе, а теплоотдача – при его конденсации в конденсаторе. Компрессор создает разность давлений, и благодаря узкому вентилю она поддерживается. Температура кипения и конденсации веществ зависит от давления, и получается, что при высоком давлении в конденсаторе хладагент конденсируется при высокой температуре, а в испарителе он испаряется при низкой температуре (см. рис. 9).

Рис. 9. Принцип работы компрессионного холодильника

Итак, чтобы это все работало и создавалась разность температур, нужен компрессор, совершается работа по сжатию рабочего тела. С точки зрения сохранения энергии все верно: при работе холодильника на конденсаторе выделяется теплота, равная теплоте, поглощенной внутри холодильника, плюс работе, выполненной компрессором.

Есть холодильники и другого типа, но в любом случае перенос теплоты от менее нагретого тела к более нагретому возможен только при выполнении дополнительной работы. Например, в термоэлектрических холодильниках ток протекает через контакт двух разных проводников, при этом один из них нагревается, а второй охлаждается. Перенос теплоты осуществляется электронами, но, чтобы они двигались, нужно подключить источник питания, и будет совершена работа по переносу электронов.


Используя эту модель, можно описать принцип работы любого теплового двигателя.

1. Рабочее тело получает от нагревателя некоторое количество теплоты . Эта теплота передается рабочему телу – .

2. Рабочее тело выполняет работу А.

3. Рабочее тело отдает холодильнику количество теплоты , возвращаясь в начальное состояние.

Далее повторяются пункты 1–3. Такие повторяющиеся действия называют циклом. То есть пункты 1–3 описывают цикл работы теплового двигателя.

Если считать систему «нагреватель – рабочее тело – холодильник» замкнутой, в ней выполняется закон сохранения энергии: теплота, полученная от нагревателя  идет на выполнение работы , а оставшаяся энергия передается холодильнику . Это можно записать как:


 

Внутренняя энергия рабочего тела

Проследим за изменением внутренней энергии рабочего тела в течение цикла. Пусть в начале цикла рабочее тело имеет внутреннюю энергию U. Оно получает от нагревателя тепло , внутренняя энергия увеличивается (). При выполнении работы внутренняя энергия уменьшается (). Затем рабочее тело отдает холодильнику теплоту , внутренняя энергия еще уменьшается (). При этом рабочее тело возвращается в исходное состояние с внутренней энергией U. То есть:

Значит:


 

 

КПД

 

 

Тепловой двигатель – это устройство для преобразования тепловой энергии в механическую энергию движения (см. рис. 10).

 

Рис. 10. Паровая машина

Важно не просто получить механическую энергию, желательно еще получить ее с наименьшими затратами топлива. Если один автомобиль перевозит груз, израсходовав 5 л бензина, а второй перевозит этот же груз с такой же скоростью, но расходует 20 л бензина, то второй автомобиль явно менее эффективен. А если один везет тонну груза со скоростью 120 км/ч с расходом бензина 9 л/100 км, а второй везет полторы тонны груза со скоростью 100 км/ч с расходом 11 л/100 км?

К эффективности всего автомобиля относится и эффективность двигателя, и полнота сгорания топлива, и сопротивление воздуха в зависимости от формы кузова.

Вернемся к модели теплового двигателя с рабочим телом, нагревателем и холодильником.

И здесь главное, что не вся энергия, которая сообщается рабочему телу, преобразуется в механическую. Часть энергии тело отдает холодильнику и уже не используется. Эта часть и определяет эффективность двигателя.

Для оценки эффективности работы любого устройства по преобразованию энергии вводят понятие КПД – коэффициент полезного действия, обычно его обозначают буквой η («эта»).


 

Понятие КПД

Понятие КПД можно применить для любого устройства, в котором преобразуется энергия. Для газовой плиты также можно найти КПД. Потраченная энергия – это количество теплоты, полученное при сгорании газа (). Какую полезную работу совершает плита? Мы что-то греем на ней, например воду. Тогда полезной будет энергия, потраченная на нагревание воды (). КПД равно отношению полезной энергии к затраченной:


Какая энергия тратится на работу теплового двигателя? Рабочее тело нагревают, то есть затраченная энергия – это . А что полезного мы получаем? Задача теплового двигателя – получить механическую энергию. То есть полезным будет выполненная рабочим телом работа A.

Их отношение покажет, какую часть затраченной энергии составляет полезная:

Или, если выразить КПД в процентах:

Иногда проще посчитать не совершенную механическую работу, а теплоту, переданную холодильнику. Тогда формулу можно переписать в другом виде, если выразить  из полученного ранее соотношения:


 

Формула через температуры

Помимо этой формулы, можно оценить КПД теплового двигателя еще одним способом.

Можно рассмотреть модель теплового двигателя, в котором все процессы являются обратимыми. Если, например, взять нагретый сжатый газ под поршнем и отпустить поршень, газ расширится, поршень поднимется, температура и давление газа уменьшатся. Этот процесс необратим: если специально не сжать газ, он сам не вернется в исходное, сжатое и нагретое, состояние. Если же медленно нагревать газ, так, чтобы его температура оставалась постоянной и равной температуре нагревателя и при этом чтобы газ совершал работу, то этот процесс можно считать обратимым. Это модель: нельзя передавать теплоту газу от нагревателя, если их температуры равны. Все равно для теплопередачи температура нагревателя должна быть хоть немного больше.

Если рассмотреть модель теплового двигателя, в основе которого лежат условно обратимые процессы, можно получить формулу для расчета КПД через температуры холодильника и нагревателя, запишем ее без вывода:

Этой формулой пользоваться намного удобнее: проще измерить температуры холодильника и нагревателя, чем узнать, какое количество теплоты рабочее тело передало холодильнику и получило от нагревателя.


 

 

Задача

 

 

Определите, на какую высоту можно поднять тело массой 2 кг с помощью работы, выполненной тепловым двигателем за 1 цикл работы. КПД двигателя 40%, за цикл работы двигатель отдает холодильнику 500 Дж теплоты.

 

Физическая часть решения задачи

При поднятии тела меняется его потенциальная энергия. То есть работа двигателя пойдет на изменение потенциальной энергии тела:

Формула для потенциальной энергии тела, поднятого над поверхностью Земли:

Изменение потенциальной энергии:

В условии задан КПД теплового двигателя, запишем формулу:

В условии также задано количество теплоты, передаваемое холодильнику. ,  и  связаны законом сохранения энергии:

Математическая часть решения задачи (см. рис. 11)

Рис. 11. Решение задачи

Решив полученную систему уравнений, получаем ответ .


 

Математическая часть решения задачи

Из последнего выражения выразим  и подставим в третье:

Выразим :

Подставим это и второе выражение в первое уравнение:

Выразим и найдем :


 

 

Рамки применения модели теплового двигателя

 

 

Тепловой двигатель – это устройство, которое превращает тепловую энергию в механическую. Разберем работу ветрового двигателя. В нем энергия ветра переходит в энергию механического вращения.

 

Откуда берется ветер? Вот один из вариантов: Солнце нагрело воздух в одном месте, там давление увеличилось, воздух начал двигаться в зону меньшего давления – вот и возник ветер. Тепловая энергия нагретого воздуха создает ветер, а энергия ветрового потока переходит в механическую энергию вращения в ветровом двигателе (см. рис. 12).

Рис. 12. Принцип возникновения ветра в природе

Можно ли считать тогда ветровой двигатель тепловым двигателем? По сути, тепловая энергия перешла в механическую.

Тепловой двигатель – это изобретение, в основе которого лежит модель, которую мы ввели для удобства описания физических процессов. Возможно применить модель теплового двигателя к ветровому: найти там рабочее тело, нагреватель, холодильник. Как посчитать  нагревателя, если нагреватель – Солнце, которое в данный момент греет воздух на всей солнечной стороне планеты? Мы не сможем выделить замкнутую систему, определить, какая часть из солнечной энергии в данном случае для нас полезная, поэтому здесь нужно будет ввести другую модель.

 

Список литературы

  1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. – М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал «открытыйурок.рф» (Источник)
  2. Интернет-портал «edufuture.biz» (Источник)

 

Домашнее задание

  1. Может ли КПД двигателя составлять 100%? Свой ответ обоснуйте.
  2. Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить 500 г льда, взятого при температуре –10 ºС, полученную воду довести до кипения и испарить 100 г воды?
  3. В организме человека насчитывается около 600 мышц. Если бы все мышцы человека напряглись, они вызвали бы усилие, равное приблизительно 25 т. Считается, что при нормальных условиях работы человек может развивать мощность 70–80 Вт, однако возможна моментальная отдача энергии в таких видах спорта, как толкание ядра или прыжки в высоту. Наблюдения показали, что при прыжках в высоту с одновременным отталкиванием обеими ногами некоторые мужчины развивают в течение 0,1 с среднюю мощность около 3700 Вт, а женщины – 2600 Вт.
  4. КПД мышц человека равен 20%. Что это значит? Какую часть энергии мышцы тратят впустую?

 

 

Преобразование энергии внутри автомобилей

Преобразование энергии или преобразование энергии — это процесс изменения одной формы энергии в другую, энергия производит определенные изменения в системе. Изменения в общей энергии систем могут быть достигнуты только путем добавление или удаление энергии из них, поскольку энергия является величиной, которая сохраняется (неизменна).

Энергия во многих ее формах может использоваться в естественных процессах. Она предоставляет обществу некоторые услуги, такие как отопление, охлаждение и освещение, выполняет механическую работу для приведения в действие машин.

Автомобильный двигатель внутреннего сгорания преобразует потенциальную химическую энергию бензина и кислорода в тепловую энергию, которая преобразуется в механическую энергию, которая ускоряет транспортное средство (увеличивая его кинетическую энергию), вызывая давление и совершая работу на поршни.

В двигателе автомобиля происходит передача полезной энергии. Вы можете видеть, что двигатель автомобиля преобразует химическую энергию, хранящуюся в топливе, в кинетическую энергию расширяющегося газа посредством сгорания в двигателе и колесах.

Преобразование энергии внутри автомобиля

Тепловая энергия превращается в механическую энергию, которая приводит в движение автомобиль, а химическая энергия, хранящаяся в топливе, превращается в тепловую (тепловую) энергию в двигателе автомобиля.

Кинетическая энергия расширяющегося газа преобразуется в линейное движение поршня, которое преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Вращательное движение коленчатого вала передается в узел трансмиссии.

Вращательное движение передается через дифференциал, затем вращательное движение передается от дифференциала на ведущие колеса, затем вращательное движение ведущих колес преобразуется в поступательное движение автомобиля.

Автомобили полезны в нашей жизни, и вы знаете, что механическая энергия (кинетическая энергия) превращается в электрическую энергию в автомобильной динамо-машине, а часть электрической энергии превращается в световую энергию в автомобильных фарах. .

A часть электрической энергии переходит в звуковую энергию в автомобильной магнитоле, а часть электрической энергии переходит в тепловую энергию в электронагревателе автомобильного кондиционера.

Когда аккумулятор используется для запуска автомобиля, энергия преобразуется из электрической в ​​механическую для движения автомобиля, химическая энергия в виде бензина преобразуется в механическую энергию, и каждое преобразование приводит к производству нагревать.

Вы можете почувствовать, что шины теплые от трения после долгой поездки, капот автомобиля теплый от лучистого тепла двигателя и происходит преобразование химической энергии в электрическую энергию в механическую энергию в заводить машину.

Автомобиль имеет много энергии, которая запасается в аккумуляторе во время движения автомобиля. Он преобразует часть этой накопленной электрической энергии в кинетическую энергию. Он полностью находится внутри автомобиля. Энергия не передается через автомобиль. или граница дороги.

Вы не можете хранить импульс в батарее, Любой бортовой импульс обязательно проявляется как движение центра масс системы, Таким образом, любое изменение импульса системы просто должно быть связано с передачей через границу системы.

Фрикционное взаимодействие между шинами и дорогой передает передний импульс автомобильным шинам и, конечно же, соответствующий обратный импульс дороге.

Будущее Летающие автомобили преимущества, недостатки, дизайн, типы и разработки

Роботизированные автомобили (самоуправляемые автомобили) преимущества и недостатки

Значение тепла (тепловой энергии) технология

Энергетические ресурсы и формы, Потенциальная энергия, Кинетическая энергия и Механическая энергия

Потенциальная энергия, Кинетическая энергия и Закон сохранения механической энергии

Закон сохранения механической энергии в быту

Укажите изменение энергии бензинового двигателя работающего автомобиля

Ответ

Проверено

241.8k+ просмотров

Подсказка: Энергия в многие из его форм могут использоваться в естественных процессах. Он предоставляет обществу некоторые услуги, такие как отопление, охлаждение и свет, он выполняет механическую работу для работы машин.

Полное пошаговое решение:
Преобразование энергии или преобразование энергии — это процесс изменения одной формы энергии в другую,
Автомобильный двигатель внутреннего сгорания преобразует потенциальную химическую энергию бензина и кислорода в тепловая энергия, которая преобразуется в механическую энергию, которая ускоряет транспортное средство (увеличивая его кинетическую энергию), вызывая давление и совершая работу на поршнях.
Тепловая энергия превращается в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль, а химическая энергия, хранящаяся в топливе, преобразуется путем сжигания в тепловую (тепловую) энергию в двигателе автомобиля
Кинетическая энергия расширяющегося газа преобразуется в линейное движение поршня, которое преобразуется во вращательное движение коленчатого вала; вращательное движение коленчатого вала передается на трансмиссию в сборе
В бензиновом двигателе работающего автомобиля изменение энергии происходит от химической энергии к тепловой. При этом превращении образуются и другие побочные продукты. Позже тепловая энергия преобразуется в кинетическую энергию. Эта кинетическая энергия помогает автомобилю двигаться.
Часть электрической энергии переходит в звуковую энергию в автомобильной магнитоле, а часть электрической энергии переходит в тепловую энергию в электронагревателе автомобильного кондиционера.
Когда аккумулятор используется для запуска автомобиля, энергия преобразуется из электрической в ​​механическую для движения автомобиля.

11Окт

Клин двигателя: Клин клину рознь — журнал За рулем

Клин клину рознь — журнал За рулем

Однажды, почти у порога редакции, коллегу так переклинил в машине радикулит, что его, отчаянно вопящего, перегружали в «скорую» четверо крепких мужиков! Я часто вспоминаю эту картину, когда что-то похожее случается с механизмами автомобиля. Если заклинит двигатель, трансмиссию, тормоза, подшипники колес, машина тоже обездвижится.

Если клинит подшипник, машину нужно эвакуировать. Но не всегда виноват он сам. Нередко это «умелец» — он затягивал гайки колес всей богатырской силой, помноженной на длину лома! Если в подшипнике гул, значит, дорожки колец начали выкрашиваться. Перспектива заклинивания деталей все более реальна.

Полюбуйтесь на подарок одного из клиентов. Его ВАЗ-2109 доставили на эвакуаторе. Ехал, говорит, нормально, – правда, выжимной подшипник немного шумел, но машина-то не новая. И вдруг что-то заскрежетало, стала падать скорость… Все, приехали!

В двигателе множество трущихся механических пар: «поршень – цилиндр», «кольца – цилиндр», «шейка коленвала – вкладыш» и т. д. Зазоры на рабочем режиме должны быть минимальными, но не настолько, чтобы при изменении условий работы вообще исчезли вместе с пленкой смазки, разделяющей детали. Ведь тогда возникнет сухое трение, а это приговор двигателю. На трущихся поверхностях появляются задиры – возможно, до цели вы доедете, но ценой сильного износа двигателя. Остывший не провернуть, так что ремонта не избежать. В худшем случае двигатель заклинит, он остановится сам – и повреждения деталей часто таковы, будто они сварены.

Предполагая худшее – заклинивание двигателя, мы отсоединили коробку передач. Оказалось, рассыпался выжимной подшипник, и его шарики облюбовали щель между маховиком и задней крышкой блока! Дело ограничилось заменой сцепления и выжимного подшипника. По сра

Но двигатель может заклинить и по другим причинам. Скажем, с зазорами полный ажур, но деталям не хватает смазки. Это называют масляным голоданием. Таков обычный результат недосмотра: хозяин забыл о том, что уровень масла надо регулярно проверять. Но иногда с уровнем порядок, а масло не подается к деталям. Возможных причин уйма – поломка маслоприемника, масляного насоса или его привода, забитая грязью сетка на входе в насос и т.д. На приборном щитке есть лампочка контроля давления, — куда же смотрел «водила»? Увы, даже отличного давления мало для смазки деталей, если, например, забит грязью какой-либо канал в двигателе. Тут рецепт один – не лить в него сомнительное масло.

Отдельный разговор о зимнем пуске. Пусть даже на банке есть много-обещающая надпись 5W-30 или 0W-30, в сильный мороз стоит проверить, сохраняет ли стылое масло достаточную текучесть. Выньте щуп, посмотрите, не надули вас торговцы? Если есть остаток масла в банке, переверните ее… Может оказаться, что сейчас этот «продукт» напоминает вязкий кисель. Хорошо отлаженный мотор заведется и на таком, но вас подстерегает беда: через несколько секунд после пуска начнет моргать лампочка давления, послышатся стуки – двигатель надо тут же выключить, иначе он может заклинить, особенно если поддерживать высокие обороты. Дело в том, что часть густого масла насос закачал в каналы двигателя, вниз оно еще не стекло, и маслоприемник оголился – насос сосет воздух. В недалеком прошлом, когда покупка подходящего для зимы масла была проблемой, случаев «клина» двигателей после холодного пуска было не счесть. Сегодня проблема другая: на рынке масел не счесть подделок.

Классический «клин» возможен и в том случае, когда водитель, не замечая потери охлаждающей жидкости, продолжает нахлестывать машину – и перегревает мотор. Тут прежде всего страдают поршни, кольца, зеркало цилиндров. Но если «Тосол» вытекает не на дорогу, а в картер, то насос принимается качать уже не масло, а его эмульсию с жидкостью. От такой «смазки» сильно страдают вкладыши. Дело кончается задирами шеек коленвала, нередки поврежденя распредвалов.

Закончу рассказ необычными случаями. Тем, кто продолжает ездить на «жигулях», полезно знать, что оторвавшийся успокоитель цепи ГРМ, обычно падающий в поддон картера, иногда ведет себя не столь безобидно. Однажды у нас этот предмет, застряв между шатуном и внутренней стороной стенки поршня, остановил двигатель. Бывает, успокоитель падает в «узкость» между звездочкой коленвала и цепью. Если при этом не было сильного удара, избавиться от клина просто: включим высшую передачу и немного откатим машину назад. Успокоитель отправится в поддон, где и упокоится – возможно, в ожидании еще нескорого ремонта двигателя.

Ремонт двигателей | Клин автосервис. Автосервис «Сого». Автосервис «Sogo». Клин. Авторемонт любой сложности. Автомойка клин. Любые виды работ. Кондиционеры. Запчасти. Правка дисков. Шиномонтаж клин. Мойка. Автомасла «Motul»

Автотехцентр

+7 (909) 16-40-888

Автозапчасти

+7 (909) 16-25-111

Автомойка

+7 (903) 01-44-008

Наш адрес: МО, г. Клин, ул. Чайковского, д. 60А стр. 3 (Подробнее..)

  • Главная
  • Ремонт двигателей

Двигатель – это сердце вашего автомобиля, одна из основных его частей, которые отвечают за качество, безопасность, скорость каждой поездки. Вот почему при возникновении любых неполадок, так важно очень тщательно отнестись к выбору компании, которая будет заниматься ремонтом.

Не стоит стремиться к неоправданной экономии или попыткам произвести ремонт самостоятельно – даже если вам удастся устранить «симптомы» проблемы, никто не сможет гарантировать качество и безопасность такого ремонта.

Наша компания предлагает вам ремонт двигателей очень надежно, тщательно и быстро. Благодаря узкоспециализированному опыту наших специалистов, проверенному оборудования и лучшим запчастям и инструментам, мы можем гарантировать вам выдающийся результат и восстановление двигателя практически любого транспортного средства вне зависимости от размера, марки, степени поломки и других особенностей.

Мы берем в работу как автомобили отечественного производителя, так и иномарки, предлагаем гибкую систему скидок и всегда рады проконсультировать наших клиентов по всем вопросам, связанным с ремонтом двигателя. У нас вы можете произвести:

  • Расточку блока цилиндров двигателей
  • Шлифовку коленчатого вала
  • Полировку коленчатого вала
  • Проверку коленвала на наличие микротрещин и твёрдость, и так далее

Мы придерживаемся комплексного подхода для удобства наших клиентов – в случае, если вы пользуетесь нашими услугами, вы можете быть уверены в том, что мы подберем и закажем все необходимые детали и запасные части и осуществим комплексный ремонт с тем, чтобы вы не испытывали никаких проблем с вашим верным автомобилем.

Еще одно наше преимущество – это приемлемые цены. Позвоните нам по одному из номеров, указанных в верхней части сайта, чтобы обсудить условия сотрудничества и задать свои вопросы.

VKontakte  Facebook Инстаграм Одноклассники

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее…

  • Подробнее. ..

413 Мотор/клин | Только для тела Mopar Forum

Джеффрис Дарт
Известный член