Рабочий цикл двигателя: Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Содержание

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя


Первый такт — впуск.

Устройство современного двигателя

Устройство двигателя современного

автомобиля, устройство систем и механизмов

двигателя автомобиля

Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает очищенный воздух (из-за разрежения, создаваемого поршнем). Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура повышается и в конце такта впуска достигает 300—320 К, а давление 0.08—0.09 МПа. Коэффициент наполнения цилиндра 0,9 и выше, т. е. больше, чем у карбюраторного двигателя.

Порядок работы

Описанные этапы составляют рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя. Нужно понимать, что каких-либо строгих соответствий между тактами и процессами в поршневых двигателях нет. Это легко объяснить тем, что при эксплуатации силового агрегата фазы газораспределительного механизма и то, в каком состоянии находятся клапаны, будет накладываться на движения поршней в различных моторах совершенно по-разному.

В любом цилиндре рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя протекает именно таким образом. Каждая камера сгорания в двигателе нужна для вращения единственного коленчатого вала, воспринимающего усилие от поршней.

Это чередование называют порядком работы. Такой порядок задается на этапе конструирования силового агрегата через особенности распределительного и коленчатого валов. Он не изменяется в процессе эксплуатации механизма.

Реализация порядка работы осуществляется чередованием искр, которые поступают на свечи от системы зажигания. Так, четырехцилиндровый мотор может работать в следующих порядках – 1, 3, 4, 2 и 1, 2, 4, 3.

Узнать порядок, в котором работают цилиндры двигателя, можно из инструкции к автомобилю. Иногда порядок работы указан на корпусе блока.

Вот как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя или любого другого. Система питания никак не влияет на принцип действия агрегата. Разница лишь в том, что карбюратор – это механическая система питания, имеющая определенные недостатки, а в случае с инжекторами этих недостатков в системе нет.

Третий такт — рабочий ход.

В конце такта сжатия (20—30 градусов угла поворота коленчатого вала ло прихода поршня в ВМТ) с помощью насоса через форсунку в цилиндр под высоким давлением (15—20 МПа) в мелкораспыленном виде впрыскивается порция топлива. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом испаряется, его пары перемешиваются с нагретым воздухом и воспламеняются. При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко увеличиваются лишение и температура образовавшихся газов. В начале такта расширения давление газов составляет 7—8 МПа. а температура 2100—2300 К. Под действием давления поршень перемешается от ВМТ к НМТ, совершая полезную работу. Объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют 0,2-0,4 МПа .

Ракетный двигатель

Ракетный двигатель — простейшие из своего семейства, поэтому начнем с него.

Для того, что функционировать в открытом космосе ракетные двигатели для своей работы требуют запас кислорода, ровно как и топлива. Кислородно-топливная смесь впрыскивается в камеру сгорания где она беспрерывно сгорает. Газ под большим давлением выходит через сопла, вызывая тягу в обратном направлении.

Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же

Четвертый такт — выпуск.

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод в окружающую среду. В конце такта выпуска давление газов равно 0,11 -0,12 МПа, температура 850—1200. После этого рабочий цикл дизеля повторяется. В двухтактных двигателях время, отводимое на рабочий цикл, используется более полно, так как процессы выпуска и впуска совмещены по времени с процессами сжатия и рабочего хода. Рабочий цикл происходит за 360 градусов (один оборот коленчатого вала).

При движении поршня от ВМТ к НМТ одновременно происходят процессы расширения и выпуска с продувкой цилиндра, а при обратном движении от НМТ к ВМ1 впуск и сжатие. Изменения параметров цикла (давление и температура) соответствуют изменениям параметров четырехтактного двигателя. Сравнение рабочих циклов четырех- , двухтактных двигателей показывает, что при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения коленчатого вала мощность двухтактных двигателей выше в 1.5—1,7 раза. Он проще по конструкции и компактнее. К недостаткам двухтактного двигателя следует отнести ограниченное время газообмена, что ухудшает очистку цилиндра от отработавших газов, увеличивает потери части свежею заряда, снижает экономичность.

Работа дизельного двигателя, подробнее

Турбовентиляторный двигатель

Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.

Источники: www. animatedengines.com

  • Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
  • Building the Atkinson Cycle Engine, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
  • The Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
  • Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, reprinted by Lindsay Publications Inc., 1994
  • Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, reprinted by The Astragal Press, 1995
  • Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
  • Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, reprinted by Camden Miniature Steam Services, 1997
  • Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
  • Toyota Web site Prius specifications
  • Steam and Stirling Engines you can build, book 2, various authors, Village Press, 1994
  • Knight’s New American Mechanical Dictionary, Supplement Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
  • Thomas Newcomen, The Prehistory of the Steam Engine L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
  • An Introduction to Low Temperature Differential Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1996
  • An Introduction to Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1993

UPD:

Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2:
Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный.

Понижающие редукторы для четырехтактных двигателей

Понижающий редуктор – устройство, которое должно понижать скорость с высокой с низким крутящим моментом до низкой с высоким крутящим моментом. Особенно они актуальны для сельскохозяйственной и садовой техники.

Среди самых популярных брендов, которые производят такие двигатели, обычно мощностью порядка 15лс – японская «Хонда» и китайский «Лифан» (есть модели с вариатором, автоматическим сцеплением). Также популярен американский производитель Briggs & Stratton, его двигатели используются в газонокосилках (бензотриммерах). Среди популярных двигателей с редукторами – «Чемпион» и его аналог, «Патриот Гарден».

Баланс

Он важен по причине сложной конструкции коленчатого вала. Необходимость в балансировке зависит от числа цилиндров. Чем больше их в конкретном ДВС, тем большим должен быть баланс.

Несбалансированным двигателем может быть лишь та конструкция, где цилиндров не больше четырех. В противном случае в процессе работы появятся вибрации, сила которых будет способна разрушить коленчатый вал. Даже дешевые двигатели с шестью цилиндрами с балансиром будут лучше, чем дорогие рядные четверки без балансирных валов. Так, чтобы улучшить баланс, рядный двигатель с четырьмя поршнями иногда тоже может требовать установки успокоительных валов.

Особенности работы 4-х тактного двигателя

В двухтактном моторе смазывание поршневых и цилиндровых пальцев, коленвала, поршня, подшипника и компрессорных колец проводят, заливая масло в бензин. Коленчатый вал 4тактного мотора располагается в масляной ванне, что является существенным отличием. Именно поэтому отсутствует необходимость смешивать топливо и добавлять масло. Все, что необходимо сделать владельцу автомобиля — наполнить бензином топливный бак.

Автовладельцу, таким образом, незачем приобретать специальное масло, без которого не может функционировать двухтактный мотор. Кроме того, при наличии четырехтактного мотора на поршневом зеркале и на стенах глушителя уменьшается количество нагара

Еще одно важное отличие — в двухтактном моторе в выхлопную трубу выплескивается горючая смесь, что обусловлено его устройством

https://youtube.com/watch?v=Pby7ms9Smiw

Следует признать, что у четырехтактных двигателей также имеются небольшие недостатки. Например, у них не особо качественными являются рабочие моменты по регулированию теплового клапанного зазора.

Виды моторов

Существует три вида двигателей, встречаемых в транспортных средствах:

  • поршневой
  • роторно-поршневой
  • газотурбинный

Большой популярностью пользуется первый вариант моторов. На некоторые модели автомобилей устанавливают так поршневые двигатели с четырьмя тактами. Вызвана такая популярность тем, что подобные агрегаты стоят дешевле, имеют небольшой вес и подходят для использования практически во всех машинах вне зависимости от производства.

Если говорить простыми словами, то двигатель автомобиля — это особый механизм, способный изменить энергию тепла, превратив ее в механическую энергию, благодаря чему удается обеспечить работу множества элементов конструкции автомобиля, а также его систем.

Изучить принцип действия мотора не составит труда. Например, поршневые ДВС делятся на двух- и четырехтактные агрегаты. Четырехтактными двигатели называют потому, что в одном рабочем цикле элемента поршень двигается четыре раза (такта). Подробнее о том, что представляют собой такты, написано далее.

Четырехтактники на мотоциклах

Да, эти моторы очень популярны среди производителей хороших, серьезных мотоциклов. Основное отличие – это дизайн. Если в автомобилях двигатель спрятан под капотом и дизайн его особо не разрабатывали, то в мире мотоциклов внешний вид силового агрегата имеет серьезное значение.
Вот уже более 15 лет в моде двухцилиндровый четырехтактный двигатель мотоцикла, представленный сегодня множеством моделей с самым разным объемом. Отличить такие двигатели можно по характерному звуку.

Однако среди мотоциклистов особой популярностью пользуются рядные четырехцилиндровые агрегаты. Эти моторы лишь немного опережают автомобильные ДВС. К примеру, схема на четырех клапанах лишь недавно получила признание в строительстве автомобилей. А на мотоциклах она использовалась еще с 70-х.

Для мотоцикла четырехтактник является более актуальным. Так, эти ДВС более экономичны, эффективны, экологичны, чем двухтактные агрегаты. Это – преимущества данных двигателей на мотоциклах. Также двигатели для мотоциклов сделаны таким образом, чтобы работать на высоких оборотах. Максимальная мощность выдается на оборотах до 14-16 тысяч на современных моделях.

Какие капризы имеет одноцилиндровый дизельный двигатель?

Так как одноцилиндровый дизельный двигатель во время работы создает высокие температуры, то его трущиеся детали, создающие пары, нуждаются в охлаждении и хорошей смазке. А зазоры между ними необходимо периодически промывать, дабы удалить ненужные продукты механического износа. Кроме того, масло еще и обеспечивает отвод тепла от нагруженных поверхностей. Отсюда следует, что поддерживать хороший уровень качественного масла в таком автомобиле необходимо.

Чтобы не допустить перегрев труженика и вовремя охладить элементы головок движка и гильзы цилиндров, применяют дополнительно систему охлаждения, она может быть как воздушной, так и жидкостной. В данных системах устанавливают термостаты, чтобы обеспечить стабильную рабочую температуру. Когда все эти узлы работают четко, ваша машина выдает максимально эффективную жизнедеятельность, пользоваться – одно удовольствие. Но отсюда можно сказать и о существенном дискомфорте при каких-либо поломках, это становится заметно резко.

Прочие распространенные проблемы при запуске двигателя

Что делать, если мотор мотоблока работает с перебоями и не развивает нужной мощности? Причин такому поведению может быть несколько:

  1. Засор воздушного фильтра.

Воздух не попадает в карбюратор, а значит, топливо плохо сгорает — фильтр придется чистить или менять.

Остатки топлива, а также продукты его горения образуют на внутренних стенках глушителя толстый налет, который необходимо устранить.

В этом случае узел придется снять, разобрать и как следует очистить все его компоненты. После этого карбюратор нужно собрать и правильно отрегулировать.

  1. Износ цилиндропоршневой группы.

Температура и высокие нагрузки делают свое дело и даже самый прочный металл со временем изнашивается и деформируется. Такие детали следует незамедлительно заменить, иначе за это можно поплатиться невосстановимыми поломками в самом двигателе.

  1. Поломка корпуса храповой муфты или храповика

О наличии этой проблемы говорит отсутствие движения коленвала при запуске двигателя. Для замены корпуса муфты и храповика придется полностью разобрать пусковой блок.

  1. Ослабление затяжки винтов крепления корпуса стартера к корпусу двигателя.

Если шнур запуска не возвращается в исходное положение, стартер нужно отрегулировать. Для этого винты ослабляются, а положение узла устанавливается от руки так, чтобы обеспечить нормальный возврат шнура.

Довольно распространенной причиной отсутствия возвратного хода шнура запуска является выход из строя стартерной пружины — её придется заменить.

Существенно увеличивает срок службы любой техники грамотное техническое обслуживание её основных узлов и компонентов. Немалое значение имеет и оперативность замены изношенных запчастей. Поэтому при возникновении малейших сбоев и неисправностей заниматься их устранением следует незамедлительно — в итоге это предотвратит куда более серьезные и дорогие проблемы.

Рабочие циклы двигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL

Движущие силы обеспечивают движение механизма, их работа за промежуток времени, равный времени рабочего цикла двигателя положительна. Направления этих сил должны совпадать или составлять острые углы с направлениями скоростей точек их приложения. Вместе с тем на отдельных этапах рабочего цикла это условие может быть нарушено и движущие силы могут совершать отрицательную работу. Например, в двигателе внутреннего сгорания движущей силой является сила давления газов, действующая на поршень. При сжатии рабочей смеси работа этой силы становится отрицательной.  [c.56]
Экономичность действительного рабочего цикла двигателя оценивается индикаторным кпд r i и удельным индикаторным расходом топлива 6j.  [c.162]

Рабочий цикл двигателя оценивают еще по так называемому относительному к.п.д. т]о который представляет собой отношение индикаторного к. п. д. к термическому, т. е.  

[c.436]

По способу осуществления рабочего цикла двигатели могут быть двухтактные и четырехтактные.  [c.152]

В свете сказанного приобретает большое значение разработка такого метода, который позволял бы рассчитывать величину индикаторного к. п. д. с достаточной точностью на основании лишь данных по параметрам рабочего цикла двигателя, доступным определению простыми экспериментальными и расчетными средствами.[c.258]

Результатом суммарного влияния всех факторов явится изменение параметров рабочего цикла двигателя в процессе разгона по сравнению с соответствующими установившимися режимами.  

[c.262]

Используя построенные графики и уравнение (13), определяются искомые параметры рабочего цикла двигателя в зависимости от времени.  [c.268]

Идеализируя рабочий цикл двигателей быстрого сгорания как четырехтактных, так и двухтактных, получаем термодинамический цикл, называемый циклом Отто (рис. 11-5). В этом цикле адиабата 1-2 соответствует процессу сжатия рабочей смеси, изохора 2-3 — процессу  [c.186]

Идеализируя рабочий цикл двигателей постепенного сгорания как четырехтактных, так и двухтактных, получаем термодинамический цикл, называемый циклом Дизеля т (рис. 11-8). В этом цикле адиабата  

[c.188]

Периодически повторяющийся в определенной последовательности процесс, происходящий в цилиндре и вызывающий превращение тепловой энергии в механическую работу, называется рабочим циклом двигателя.[c.10]

Что такое рабочий цикл двигателя Из каких тактов он состоит  [c.15]

Рабочим циклом двигателя называется совокупность процессов, происходящих в цилиндре в определенной последовательности — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.  

[c.13]

При установке на коленчатом валу нескольких цилиндров (см. рис. 2.3) в один и тот же момент времени все они находятся на разных стадиях (тактах) рабочего цикла. Так, например, если в первом цилиндре четырехцилиндрового двигателя (рис. 2.3, а) происходит рабочий ход, то в четвертом цилиндре при таком же положении поршня -впуск рабочей смеси (для карбюраторных двигателей) или всасывание воздуха (для дизелей), второй цилиндр работает на сжатие рабочей смеси, а третий — на выпуск отработавших газов. Таким образом, рабочий ход осуществляется последовательно цилиндрами 1, 3, 2 и 4. При этом за счет энергии рабочего хода одного цилиндра преодолеваются как внешние сопротивления, так и сопротивления перемещениям поршней других цилиндров, находящихся в других стадиях рабочего цикла двигателя.

[c.28]


С точки зрения термодинамики рабочий цикл двигателя Стирлинга определяется как замкнутый регенеративный цикл (гл. 2).  [c.14]

В двигателях Стирлинга применяются регенеративные теплообменники (регенераторы), размещенные в каналах, по которым газ перемещается между горячей и холодной зонами двигательной установки. Функцией регенератора является попеременное накопление и возвращение части тепловой энергии, полученной в рабочем цикле двигателя. Передача энергии пульсирующему газовому потоку должна происходить таким образом, чтобы свести к минимуму подвод тепла к установке и в  

[c.20]

Рис. 1.14. Полный рабочий цикл двигателя, работающего по схеме фирмы Филипс .
К рабочим характеристикам двигателя обычно относят максимальную выходную мощность или средний крутящий момент при заданной скорости вращения вала. Если требуются более подробные сведения, то обычно рассматривают зависимость момента или мощности от скорости вращения. Еще большую информацию о динамике машины можно получить, определив возмущения крутящего момента при изменении угла поворота кривошипа за один рабочий цикл двигателя. Диаграммы крутящий момент —угол поворота кривошипа представляют особый интерес для инженера, исследующего динамику двигателя. По этим данным определяют скорости вращения вала, при которых могут возникать недопустимые вибрации двигателя, и решают, нужен ли маховик, и если нужен, то какого размера.  
[c.279]

Метод теоретического анализа рабочего цикла двигателя, в котором процессы сжатия и расширения принимаются адиабатными, а процессы теплообмена — изотермическими.  [c.455]

Процессы, составляющие рабочий цикл двигателя, осуществляются преимущественно за период перемещения поршня из одной мертвой точки в другую. Каждое из указанных перемещений поршня (ход поршня) называется тактом. Двигатели, у которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала, называются четырехтактными.

Если же рабочий цикл осуществляется за два хода поршня или один оборот коленчатого вала, то такие двигатели называются двухтактными. Схема четырехтактного двигателя показана на фиг. 11-3.  [c.271]

Нами рассмотрен характер протекания отдельных процессов, образующих рабочий цикл двигателя.  [c.286]

Устройство и рабочий цикл двигателей с впрыском бензина 305  [c.305]

УСТРОЙСТВО И РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЕЙ С ВПРЫСКОМ  [c.305]

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ [6, 9]  [c.11]

Тактность двигателя. Тактностью двигателя называют число тактов, приходящихся на один рабочий цикл двигателя.  [c.15]

Расчет на износ. Расчет трущихся деталей автомобильных и тракторных двигателей на износ обычно сводится к определению максимальных и средних удельных давлений на соприкасающиеся поверхности этих деталей. В некоторых случаях, как, например, при построении диаграмм предполагаемого износа шеек коленчатого вала, необходимо определять изменение давлений по величине и направлению за рабочий цикл двигателя.

Кроме величины удельного давления на износ двигателя влияют многие факторы, в том числе тепловое состояние двигателя, конструкция, жесткость, относительная скорость движения соприкасающихся деталей и величина зазоров между ними, состояние трущихся поверхностей, качество и количество подаваемого масла, давление в масляном слое и т. д. Учесть с достаточной точностью влияние всех перечисленных факторов на износ двигателя расчетом пока еще невозможно. Вследствие этого при проектировании двигателя осуществляется ряд проверенных на практике, технологических и конструктивных мероприятий, уменьшающих его износ. К числу их относятся подбор выгодного сочетания материалов трущихся пар, обеспечение необходимой конструктивной их формы и жесткости, обеспечение быстрого прогрева двигателя при пуске, поддержание во время  
[c.51]


Характеристика активного тепловыделения — основа теплового процесса, конечным полезным результатом которого является индикаторная работа цикла. Количество и динамика подвода тепла к рабочему телу, описываемые характеристикой активного тепловыделения, определяют основные показатели и параметры рабочего цикла. С другой стороны, характеристика активного тепловыделения представляет конечное проявление сгорания и теплопередачи.Образно выражаясь, характеристика активного тепловыделения является как бы мостом, связывающим сгорание как физико-химическое явление с его термодинамическим отражением в рабочем цикле двигателя. Отсюда вытекает необходимость исследования тепловыделения с двух сторон. Во-первых, исследуются связи между сгоранием и тепловыделением, во-вторых,— между тепловыделением и параметрами индикаторного процесса.  
[c.38]

В. А. Константинов. Общий рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания. Тепло, сообщенное рабочему телу по закону произвольной прямой. Автомобильный мотор , № 5, 1939, Изд. НКХ РСФСР.  

[c.196]

Циклом двигателя внутреннего сгорания называется процесс преобразования получаемой при сжигании топлива тепловой энергии в механическую. Различают три рабочих цикла двигателей  [c.5]

Поршни воспринимают давление газов при рабочем цикле двигателя. Поршень 13 (рис. 19) обычно отлит из алюминиевого сплава, так как для уменьшения инерционных сил вес его должен быть минимальным.  [c.46]

Из рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.  [c.15]

Приведенное выше подразделение рабочих циклов двигателей является условным и принимается по аналогии с рассматриваемыми в термодинамике тремя идеальными циклами ДВС, лежащими в основе реальных рабочих циклов.  [c.6]

Вибе И. И, новое о рабочем цикле двигателей. Москва— Свердловск, Машгиз, 1962, с.  [c.128]

Осуществление рабочего цикла двигателей внутреннего сгорания в одном цилиндре (в одной полости) с малыми потерями теплоты и значительным перепадом температур между источником теплоты и холодильником обеспечивает высокую экономичность этих двигателей. Высокая экономичность является одним из положительных качеств двигателей внутреннего сгорания.  [c.13]

Если рабочий цикл двигателя происходит по схеме, описанной выше, то обеспечивается хорошее смесеобразование и использование рабочего объема цилиндра (коэффициент избытка воздуха а=0,8-н1,1). Однако ограниченность степени сжатия смеси не позволяет улучшить экономичность двигателя, а необходимость в принудительном зажигании усложняет его конструкцию.  [c.18]

Индикаторная диаграмма, снятая с двигателя, изображает рабочий цикл, а площадь, ограниченная ею,— в определенном масштабе индикаторную работу цикла. На рис. 11 показаны индикаторные диаграммы рабочего цикла двигателей, из которых видно, что в четырехтактных двигателях площадь диаграммы, определяющая работу за цикл (рис. 11, а), состоит из площади, соответствующей положительной индикаторной работе, полученной за такты сжатия и расширения, и площади, представляющей собой работу газов при осуществлении тактов выпуска и впуска.[c.32]

Постепенное изменение сложившихся взглядов на содержание стандартов на детали машин можно показать на примере стандартов на часто сменяемые детали тракторов и автомобилей и их двигателей. Психологический фактор здесь проявлялся следующим образом. Можно ли, например, установить стандарт размеров на поршневой палец, являющийся массовой деталью многоотраслевого применения Казалось бы, можно построить размерный ряд поршневых пальцев с двумя главными размерами — диаметр и длина — и несколькими дополнительными размерами. Однрко практика подсказывает, что такая размерная стандартизация еще не будет жизненной, ибо условия выбора конструкции и размеров поршневых пальцев зависят от многих факторов. К числу их относятся особенности рабочего цикла двигателя или компрессора, число оборотов, степень сжатия, рабочая температура, заданная долговечность шатунно-поршневой группы, материал и термообработка, посадка пальца, конструкция-пальца и его крепление, режим работы двигателя или компрессора и т. д. Поэтому стандартизованный размерный ряд поршневых пальцев будет носить только формальный характер.  [c.174]

Для оценки степени созершепства рабочего цикла двигателя и производства всевозможных расчетов, касающихся обслуживающих двигатель систем и агрегатов (охлаждения, наддува, выпуска и др.), необходимо знать величины коэффициентов полезного действия эффективного, индикаторного, механического и составляющих теплового баланса.  [c.258]

Характер реальных процессов в этом двигателе отражает его индикаторная диаграмма (рис. 11-2), в которой точка 1 соответствует крайнему положению поршня. Когда поршень находится 3 этом положении, открывается всасывающий клапан в первый ход поршня (сверху вниз) сопровождается всасыванием рабочей смеси из карбюратора в цилиндр по линии 1-2. При подходе поршня к другому крайнему положению (точка 2) всасывающий клапан закрывается и второй ход лоршпя (снизу вверх) сопровождается сжатием рабочей смеси по линии 2-3. При подходе поршня к крайнему верхнему положению (точка 3) в свече происходит искровой разряд, смесь поджигается и практически мгновенно сгорает с резким повышением давления и температуры (линия 3-4). Под давлением продуктов сгорания поршень совершает третий ход (сверху вниз), который является рабочим ходом. При этом продукты сгорания расширяются по линии 4-5. Когда поршень подходит к крайнему нижнему положению (точка 5), открывается выхлопной клапан и последний, четвертый ход поршня сопровождается выхлопом отработавших газов по линии 5-1, которая и замыкает рабочий цикл двигателя.  [c.184]


Последовательность тактов рабочего цикла двигателя и изменение давления газов при каждом ходе поршня в зависимости от его пололсения в цилиндре возможно записать при помощи особого прибора — индикатора. Кривая, вычерчиваемая индикатором при такой записи, называется индикаторной диаграммой. По ней можно проанализировать рабочий цикл двигателя,  [c.4]

Число вспышек в цилиндре завиеит от числа оборотов коленчатого вала и рабочего цикла двигателя (двух- или четырехтактный), Чем больше число оборотов, тем больше теплоты получит изолятор. В двухтактном двигателе при том же числе оборотов коленчатого вала, что и в четырехтактном, число вспышек в два  [c.62]

И. И. Вибе. Полуэмпирическое уравнение скорости сгорания в двигателях. В сб. жПоршневые двигатели внутреннего сгорания .Изд-во АН СССР. 1956 Расчет рабочего цикла двигателя с учетом скорости сгорания и угла опережения воспламенения. Автомобильная промышленность , № 1, 1957.  [c.196]

На рис. 1 тонкпми линиями показаны теоретические индикаторные диаграммы, представляющие собой изображение полного рабочего цикла двигателя в координатах р — V. На диа-  [c.29]


Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием

    При исследовании влияния сгорания на рабочий процесс двигателя с искровым зажиганием нами принята схема идеализированного цикла (рис. 5). [c.107]

    Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием, как и всех двигателей внутреннего сгорания, слагается из процессов испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива. При сгорании топлива вьщеляется тепловая энергия, которая преобразуется двигателем в механическую работу. Горючая смесь в поршневых двигателях с искровым зажиганием образуется либо в специальном приборе -карбюраторе, либо непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и топливо поступают раздельно. [c.90]


    Некоторые аспекты конструкций и работы карбюраторных двигателей. Карбюраторные двигатели с искровым зажиганием работают по так называемому циклу ОТТО, состоящему из четырех тактов всасывания смеси, сжатия, искрового зажигания и выхлопа. Когда в качестве топлива применяют бензин, горючая смесь образуется в карбюраторе, который преобразует жидкое топливо и воздух в туман и паровую смесь, поступающую по трубопроводу в рабочее пространство цилиндра через клапаны, которые последовательно открываются и закрываются через строго [c.214]

    Увеличение быстроходности и применение экономичных бедных смесей на эксплуатационных режимах в современных транспортных двигателях с искровым зажиганием делают неприемлемой предпосылку о мгновенном сгорании рабочей смеси, положенную в основу теоретического цикла рис. 2,а. [c.105]

    Для осуществления рабочего цикла дизельного двигателя необходимо, чтобы температура воздуха к концу сжатия (точнее, к началу впрыска топлива) была выше температуры самовоспламенения впрыскиваемого топлива, так как в отличие от двигателей с искровым зажиганием в дизелях происходит самовоспламенение смеси. [c.95]

    Вследствие неудовлетворительных эксплуатационных свойств аммиака для организации работы двигателя необходимо существенно повысить энергетический уровень воспламенения. Поэтому в двигателях с искровым воспламенением устойчивое сгорание аммиака обеспечивается лишь при наличии высокотемпературной свечи с широким искровым промежутком и мощной катушкой зажигания. В двигателях с воспламенением от сжатия это достигается увеличением степени сжатия до 35 при одновременном повышении температуры во впускном коллекторе и системе охлаждения двигателя до 150°С. Однако, как показали исследования, при работе одноцилиндровой установки FR на аммиаке в указанных условиях максимальное давление цикла достигает 15,8 МПа, а рабочий процесс характеризуется повышенной жесткостью. [c.189]

    Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием (цикл Отто) приведен на рис. У1П-3, г. Бензин, состоящий из смеси углеводородов С4—Си, смешивается с воздухом в карбюраторе. Соотношение топливо — воздух близко к стехиометрическому, иеоб- [c.205]

    В двигателе с искровым зажиганием топливо, частично испаренное и диспергированное до микрокапельного состояния в период карбюрации, при котором начинается первая стадия его окисления, в дальнейшем при впуске за счет тепла цилиндра и главным образом в,период сжатия рабочей смеси сравнительно долгое время находится в условиях температур порядка 400° С. Это время, составляющее более половины всего цикла, благоприятствует течению предпламенных деструктивных и окислительных реакций на достаточную глубину. Электрическая искра как источник воспламенения обладает температурой, превышающей 1 10 ° С. В зоне искры за счет глубокой термической диссоциации и ионизации любые горючие смеси реагируют с весьма высокими скоростями [42], сообщая всей рабочей смеси, хорошо подготовленной к сгоранию, достаточные, а в случае низкооктановых топлив малой термической стабильности и, следовательно, высокой окисляемости недопустимо высокие скорости последующего окисления — горения. [c.36]


    Модифицированный двигатель мог работать на бензине на гораздо более бедных смесях, чем базовый аналог (отношение воздух/топливо составляло 24 1 вместо 16 1 у базового варианта). Бьшо установлено, что модифицированный двигатель обладает существенно лучшими рабочими показателями. Позже было замечено, что при определенньгх условиях одноцилиндровый бензиновый двигатель с поршнем описанной конструкции, будучи запущенным с помощью искрового разряда, в дальнейшем мог работать без электрического зажигания. Предварительное описание этого явления перехода бензинового двигателя с искровым зажиганием в режим работы с воспламенением от сжатия приведено в статье J. АЦеп и др. [8.43]. Отмечалось, что работа в режиме воспламенения от сжатия характеризуется значительной устойчивостью с малыми изменениями от цикла к циклу [c.395]

Рабочие циклы четырёхтактных двигателей — MirMarine

Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из последовательно происходящих в цилиндре процессов: всасывания, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Часть рабочего цикла, протекающая за один ход поршня, называется тактом.

В зависимости от способа смесеобразования и сгорания топлива рабочие циклы подразделяются на циклы быстрого сгорания, или сгорания при V = const (бензиновые двигатели), циклы постепенного сгорания, или сгорания при p = const (компрессорные дизели) и циклы смешанного сгорания, или сгорания при V = const и p = const (бескомпрессорные дизели).

Так как на судах морского флота бензиновые двигатели практически не применяются (используются только в переносных мотопомпах), а постройка компрессорных дизелей прекращена в 30-х годах, индикаторные диаграммы этих циклов приведены на рисунке №7 без пояснений в тексте.

Схема работы четырехтактного дизеля и индикаторные диаграммы процессов цикла смешанного сгорания представлены на рисунке №8.

1 – процесс впуска начинается в точке т, т.е. когда поршень еще не дошел до в.м.т. В этот момент начинается открываться впускной клапан и воздух устремляется в цилиндр. По мере движения поршня к н.м.т. цилиндр наполняется воздухом. Однако к приходу поршня в н.м.т. впускной клапан еще открыт. Это объясняется тем, что при последующем движения поршня к в.м.т. давление в цилиндре какой-то период времени еще ниже атмосферного, благодаря чему впуск воздуха в цилиндр продолжается. Способствует этому и инерция потока воздуха, движущегося в цилиндр даже по достижении внутри него давления, близкого к атмосферному. Давление в процессе впуска Рa = 0,85 ÷ 0,9 бар, температура ta = 30 ÷50 °C. В точке n закрывается впускной клапан, и процесс впуска заканчивается.

2 – процесс сжатия начинается с момента закрытия впускного клапана и совершается по мере движения поршня к в.м.т. При этом повышаются давление и температура находящегося в цилиндре воздуха. В конце процесса в точке с давление достигает Рс = 35 ÷50 бар и температура tc = 500 ÷ 600 °C. Повышение температуры воздуха до такой величины обеспечивает самовоспламенение топлива, впрыскиваемого в этот момент в цилиндр.

3 – процессы сгорания и расширения. Сгорание топлива начинается при подходе поршня в в.м.т (точка с). Первая часть топлива сгорает быстро, практически при постоянном объеме (с — y), в результате чего резко возрастает давление в цилиндре. Остальное топливо сгорает при почти неизменном давлении в цилиндре (y — z). В точке z сгорание топлива заканчивается. В этот момент давление в цилиндре достигает Рz = 50 ÷ 65 бар и температура tz = 1400 ÷ 1600 °C. Образовавшиеся при сгорании топлива газы, обладающие значительной внутренней энергией, расширяются. В результате этого поршень перемешается к н.м.т., совершая рабочий ход.

4 — процесс выпуска начинается в момент начала открытия выпускного клапана (точка Ь). К этому времени давление в цилиндре понижается до Рn 2,5 ÷ 4,0 бар и температура до tB 600 ÷ 8000 °C. Начало выпуска до прихода поршня в Н. М. т. объясняется необходимостью обеспечить более полную очистку цилиндра от отработавших газов. Выпуск газов продолжается в течение всего хода поршня к в. М. т. И заканчивается после в. м. т. (точка 1).

Как видно из рисунка №8, от точки т до точки 1 открыты как выпускной, так и впускной клапаны. Это обеспечивает лучшую очистку камеры сгорания от отработавших газов за счет использования инерции потока и носит название перекрытия клапанов.

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания

Рабочий цикл — это строгая последовательность рабочих процессов (тактов), периодически повторяющихся в каждом цилиндре. Каждый такт соответствует одному проходу поршня.

Двигатели внутреннего сгорания бывают четырехтактными и двухтактными. Принципиальная разница между ними заключается в следующем: в четырехтактном двигателе один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, а в двухтактном — за два хода. Двухтактные двигатели используются в основном на мотоциклах, моторных лодках, скутерах и т. п. Поэтому здесь будем вести речь о четырехтактном двигателе внутреннего сгорания — именно такими моторами оснащаются легковые автомобили.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты.

1. Первый такт — впуск горючей смеси в цилиндр двигателя. Нужно сказать, что в цилиндре происходит сгорание топлива не в чистом виде, а смеси его паров с воздухом (горючая смесь). В советских автомобилях за приготовление такой смеси отвечал специальный прибор — карбюратор. Однако в современных автомобилях карбюраторы давно не применяются — данный процесс контролируется электроникой (прибором, который называется инжектор).

Примечание

Для бензинового двигателя внутреннего сгорания оптимальной является горючая смесь, состоящая из 1 части бензина и 15 частей воздуха (то есть 1:15).

Горючая смесь попадает в цилиндр при открывшемся впускном клапане (напомню, что в нужный момент на него давит кулачок распределительного вала). В момент открытия впускного клапана поршень всегда расположен в ВМТ и начинает перемещаться вниз к НМТ. При этом над поршнем возникает разрежение, под воздействием которого в цилиндр поступает горючая смесь. Иными словами, при движении вниз к НМТ поршень засасывает горючую смесь в цилиндр через открывшийся впускной клапан. Как только поршень достигнет НМТ, клапан под воздействием мощной пружины возвращается на прежнее место и плотно закрывает впускное отверстие.

Когда горючая смесь попадает в цилиндр, она перемешивается с остатками имеющихся в нем выхлопных газов. Такая смесь называется рабочей, и именно она будет сгорать в камере сгорания.

На протяжении первого такта работы мотора кривошип коленчатого вала (рис. 1.4) проворачивается на пол-оборота.

Рис. 1.4. Коленчатый вал двигателя

2. Исходное положение для начала второго такта таково: поршень находится в НМТ, впускной клапан плотно закрыт, цилиндр заполнен рабочей смесью. Во время второго такта поршень перемещается от НМТ к ВМТ, сжимая в процессе этого находящуюся в цилиндре рабочую смесь.

Опытным водителям хорошо знакомо такое понятие, как степень сжатия. Данный показатель информирует о том, во сколько раз сокращается объем рабочей смеси при достижении поршнем ВМТ. Отмечу, что степень сжатия — одна из наиболее значимых технических характеристик любого автомобиля.

В процессе сжатия рабочей смеси ее температура существенно повышается. При достижении поршнем ВМТ она равняется примерно +300… 400 °C. Что касается давления внутри цилиндра, то оно при этом составляет порядка 9-10 кг/см.

Второй такт заканчивается при достижении поршнем ВМТ. В этот момент рабочая смесь максимально сжата. За второй такт кривошип коленчатого вала проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за два такта коленчатый вал делает один полный оборот.

3. Как отмечалось ранее, принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Это происходит на третьем этапе работы двигателя, который называется рабочим ходом. Когда поршень находится в ВМТ, а рабочая смесь максимально сжата, между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра, что вызывает воспламенение рабочей смеси (это происходит в камере сгорания). В результате на поршень, находящийся в ВМТ, оказывается мощное давление. Клапаны в этот момент плотно закрыты, продуктам горения деваться некуда, и именно они давят на поршень, который под воздействием этого давления вынужден двигаться вниз к НМТ. При этом он передает энергию своего движения через шатун на кривошип коленчатого вала, тем самым вынуждая его вращаться. Именно это вращение является движущей силой автомобиля.

Примечание

Давление на поршень во время третьего такта рабочего цикла двигателя достигает 40 кг/см.

Во время третьего такта коленчатый вал двигателя проворачивается еще на пол-оборота.

4. Последний, четвертый такт рабочего цикла — выпуск отработанных газов. Он начинается, когда после третьего такта поршень находится в НМТ и начинает двигаться вверх. В этот момент под воздействием соответствующего кулачка распределительного вала открывается выпускной клапан и движущийся вверх поршень выдавливает выхлопные газы из цилиндра. Сразу после этого клапан плотно закрывает выпускное отверстие. Затем выхлопные газы через глушитель и выхлопную трубу выводятся наружу.

Четвертый такт завершается, когда поршень достиг ВМТ и плотно закрылся выпускной клапан.

В течение четвертого такта коленчатый вал проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за четыре такта работы (на протяжении одного рабочего цикла) коленчатый вал делает два полных оборота.

После четвертого такта опять начинается первый такт и т. д.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя, работающего на газообразном топливе, принципиально не отличается от рабочего цикла двигателя, работающего на бензине, однако токсичность отработавших газов несколько ниже. В качестве двигателя для газобаллонных автомобилей используются обычные двигатели, работающие на бензине. На таком двигателе устанавливается система питания, предназначенная, для работы как на газообразном топливе, так и бензине. Газобаллонные автомобили могут работать на сжатом или сжиженном газе.[ …]

Двигатель АМ-01М мощностью 95кВт. Скорость передвижения 2,8 км/ч. Дорожный просвет 51 см. Экскаватор ЭО-4121 имеет следующие виды сменного оборудования: обратную и прямую лопаты; погрузочное оборудование: грейфер и прямую лопату с поворотным ковшом. Вместимость ковша обратной и прямой лопаты соответственно 0,65 и 1,00 м3; погрузочного оборудования 1,00 и 1,50 м3, грейфера 0,65 м3. Наибольшая глубина копания 5,8 м; наибольший радиус копания 9,2 м. Гусеничный ход: длина 3,75 м, ширина 2,93 м. Ширина гусеницы 0,58 м, с уширенным звеном 0,92 м. Давление на грунт 0,065 МПа. Наибольший преодолеваемый уклон 22°. Продолжительность цикла при работе в отвал с поворотом на 90° — 22 с. Габариты экскаватора, мм: длина без рабочего оборудования 5000; ширина 2930; высота 3000. Масса 20900 кг.[ …]

Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием, как и всех двигателей внутреннего сгорания, слагается из процессов: испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива. При сгорании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется двигателем в механическую работу. Горючая смесь в поршневых двигателях с искровым зажиганием образуется либо в специальном приборе -карбюраторе, либо непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и топливо поступают раздельно.[ …]

Рабочий цикл двигателя с искровым зажиганием, как и всех двигателей внутреннего сгорания, слагается из процессов: испарения, смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива. При сгорании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется двигателем в механическую работу. Горючая смесь в поршневых двигателях с искровым зажиганием образуется либо в специальном приборе -карбюраторе, либо непосредственно в цилиндре двигателя, куда воздух и топливо поступают раздельно.[ …]

В бензиновых двигателях регулирование мощности осуществляется дроссельной заслонкой, т.е. количеством вводимой в цилиндры рабочей смеси. При постоянной частоте вращения большей нагрузке соответствует большее открытие дросселя и, следовательно, меньшее разрежение на впуске. Несмотря на то, что увеличение количества рабочей смеси, сгорающей в каждом цилиндре, приводит к росту температуры деталей ЦПГ и пленки масла на них, при уменьшении разрежения на впуске расход масла уменьшается. Напротив, снижение средней температуры газов за цикл при большем дросселировании и соответственное снижение температуры масляной пленки не компенсирует возрастающих потерь масла за счет испарения при наличии вакуума в цилиндрах и значительного переноса масла в камеру сгорания поршневыми кольцами и через направляющие клапанов. Особенно резко сказывается разрежение на впуске при большой частоте вращения.[ …]

В карбюраторных двигателях компоненты подаются в рабочий цилиндр в виде смеси с воздухом, которая образуется в карбюраторе путем ввода распыленного топлива (бензина) в струю сжатого воздуха. Смесь сжимается поршнем и воспламеняется от электрической свечи. Все карбюраторные двигатели работают по циклу Отто.[ …]

Тепловая машина (двигатель внутреннего сгорания) работает, взаимодействуя с атмосферой. Двигатель внутреннего сгорания меняет рабочее тело в каждом цикле. Такой массообмен осуществляется с атмосферой. В процессе получения полезной работы происходит теплообмен все с той же окружающей средой, т. е. принцип работы тепловой машины предполагает ее взаимодействие с окружающей средой в соответствии с законами термодинамики.[ …]

Оценку совершенства рабочего процесса тепловых двигателей можно вести относительно идеала — цикла Карно (рис. 2.2), в котором идеальный (без потерь) подвод теплоты от источника с неизменной температурой Тi к рабочему телу осуществляется по изотерме (Г]-const). Здесь и отвод теплоты от рабочего тела к источнику с неизменной температурой Ti также осуществляется изотермически (72-const). Поскольку другие источники теплоты отсутствуют, переходы с температурного уровня Т на уровень Тг и обратно возможны лишь по адиабатам, т. е. при ф-const и -const.[ …]

Остальные два процесса рабочего цикла двигателя воспламенение и горение рассмотрим чуть ниже.[ …]

Тип термодинамического цикла и рабочего тела определяется областью рабочих температур теплового двигателя.[ …]

Чтобы проследить за всеми этапами рабочего цикла двигателя, необходимо познакомиться с некоторыми элементарными свойствами газов. По мере уменьшения объема данного количества газа (что достигается вдвиганием поршня в цилиндр) его давление возрастает. Величина прироста давления зависит от усилий сжатия. Если при сжатии газ все время находится в контакте с каким-то тепловым резервуаром или термостатом (например, с водяной баней или большим куском железа), то температура его остается постоянной, а сжатие называется изотермическим. При этих условиях рост давления описывается изотермой, одной из кривых, изображенных на рис. 17 — это гиперболы. Возможна и другая ситуация, т.е. когда газ термически изолирован (например, цилиндр обернут в прокладку из термоизолирующего материала) — соответствующий процесс сжатия называется адиабатическим. Экспериментально и математически доказано, что температура при этом растет. Рост температуры газа, в свою очередь, увеличивает давление при данном объеме. В итоге давление газа при адиабатическом сжатии растет быстрее, чем при изотермическом.[ …]

Этот двигатель применялся Ли и Уиммером [6] для оценки выбросов при сжигании бензина, пропана, метана и газообразной топливной смеси метана с водородом в оптимальных условиях для каждого вида топлива. При этом использовался расчетный рабочий цикл, имитирующий транспортную нагрузку. Результаты исследования представлены в табл. 10.4. Из данных этой таблицы можно заключить, что, хотя для приспособления топлива к двигателю в него необходимо внести некоторые изменения, наибольшее снижение выброса выхлопных газов может быть достигнуто при использовании газообразных углеводородных топлив.[ …]

Этот коэффициент характеризует различие протекания рабочего процесса двигателя от цикла к циклу.[ …]

Система водоснабжения прокатных цехов — оборотная с двумя циклами: цикл охлаждающей воды с градирнями для нагревательных печей, двигателей и др., которая в процессе использования не загрязняется; цикл «грязной» воды для рабочих клетей станов, гидросбива и смыва окалины. При холодной прокатке металла применяется еще цикл промывных вод.[ …]

Влияние режимных факторов на угар масла в дизеле исследовали на двигателе с наддувом АУЬ типа 520 методом тритиевого индикатора. Принудительное масляное охлаждение поршня в широком диапазоне изменения нагрузки приводит в среднем к 15%-му увеличению угара масла. Принудительная подача масла на стенку цилиндра с нагруженной или ненагруженной стороны, а также одновременно на обе стороны не влияет на угар масла. Повышение давления отработавших газов на выпуске, имитирующее сопротивление, создаваемое турбиной нагнетателя, приводит к росту средней температуры газов за рабочий цикл и увеличивает угар масла. Противодавление, равное 64,5 кПа, в среднем увеличивает угар масла на 7% при варьировании среднего эффективного давления в пределах 330-1300 кПа и частоты вращения 1500-2500 мин»1.[ …]

Она представляет собой типичную схему преобразователя с замкнутым циклом. В качестве рабочего тела используется фреон. Выбор фреона связан с его нетоксичностыо (безвредностью). Фреон испаряется в нагревателе за счет тепла воды поверхностного слоя океана, каждый час испаряется 75 т фреона. Для испарения такого количества фреона через нагреватель прокачивается каждый час 1450 т теплой воды из поверхностного слоя океана. Вода поступает в нагреватель с температурой 29,8 °С, а выходит из испарителя при температуре 27,3 °С. Подача теплой воды в испаритель осуществляется с помощью насоса, двигатель которого потребляет 27,8 кВт.[ …]

Описанный выше характер влияния конфигурации камеры сгорания газового двигателя на показатели рабочего процесса подтверждается и в работах других исследователей. В частности, заслуживает внимания работа специалистов Techn. В табл. 6 приведены основные показатели конвертированных двигателей. Все эти двигатели прошли испытания по международному исследовательскому тесту ECE-R49 (13-ступенчатый цикл) и сертифицированы по мощности и вредным выбросам.[ …]

В силу необратимости реальных процессов ни одна тепловая машина не работает по циклу Карно. Но теоретические циклы их по совершенству использования теплоты оцениваются степенью приближения термического КПД к значению КПД идеального цикла Карно. Большинство инженерных решений, используемых для усовершенствования тепловых двигателей, направлены на приближение их цикла к циклу Карно (регенерация, промежуточный подогрев рабочего тела при подводе теплоты, промежуточное его охлаждение при отводе теплоты и др.). Теоретическое количество теплоты, которое может быть выделено при сжигании топлива, никогда не используется по назначению полностью. Часть ее теряется. В тепловых двигателях — до 60—70%.[ …]

Как известно, одним из основных промышленных источников инфразвука являются различные тихоходные машины, число рабочих циклов которых не превышает 20 в секунду (двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, вентиляторы и т.д.). Если существует техническая возможность повышения быстроходности этих машин, то возможно обеспечить перевод максимума их звуковой мощности в диапазон слышимых частот, после чего применяют описанные выше методы борьбы с шумом.[ …]

Пределы выбросов характеризуются их количеством на единицу пройденного пути при вождении в соответствии с установленным рабочим циклом. Этот цикл моделирует последовательно повышение скорости, среднюю скорость, снижение скорости и холостой ход, т. е. режимы двигателя при дорожном движении.[ …]

В процессе взаимодействия анализируемого вещества с реактивным раствором в месте их соприкосновения образуется окрашенное пятно. Интенсивность окраски пятна пропорциональна концентрации анализируемого компонента воздуха. По окончании цикла лента с окрашенным пятном перемещается перед рабочим фотоэлементом. В зависимости от интенсивности окраски пятна изменяется количество света, отраженного от него на фотоэлемент, и соответственно изменяется фототок. При неравенстве световых потоков, возникающих при появлении на ленте окрашенного пятна, на катодный повторитель поступают неравные сигналы от фотоэлементов. При помощи компенсационного двигателя схема приводится в равновесие. Показания газоанализатора фиксируются на шкале и диаграммной бумаге. Электронный самопишущий прибор оснащен устройством для дистанционной передачи показаний прибора.[ …]

При виде сбоку (рис. 6.34) ротор имеет форму треугольника с выпуклыми сторонами. Ротор устанавливается внутри овального корпуса с каналами для охлаждающей жидкости. При вращении ротора три его вершины обкатываются по стенке корпуса, образуя три взаимно герметизируемых камеры с изменяемым рабочим объемом (А, В, С), располагаемые через 120° по дуге окружности. Камера А засасывает топливо-воэдушную смесь, в камере В осуществляется сжатие смеси, выпуск продуктов сгорания производится из камеры С (рис 6.34 а). При повороте ротора камера А заполняется новым зарядом, расширение продуктов сгорания производится в камере В, что обеспечивает вращение эксцентрикового вала через ротор, процесс выпуска продуктов сгорания продолжается из камеры С (рис. 6.34 б). Каждая из этих камер обеспечивает реализацию полного четырехтактного цикла сгорания при каждом полном обороте ротора, т.е. за один полный оборот треугольного ротора двигатель заканчивает четырехтактный процесс три раза, а эксцентриковый элемент осуществляет равное число оборотов.[ …]

Принцип работы и рабочие циклы двигателя автомобиля (ДВС)


Что такое мертвые точки и такты ДВС

Количество этапов, входящих в один рабочий цикл ДВС (двигателя внутреннего сгорания), принято считать исходя из числа ходов поршня в цилиндре. Такие этапы получили название такты двигателя. Непосредственно ход поршня определяется его перемещением из одной крайней точки в другую. Они получили наименование мертвые, поскольку если в такой точке произойдет остановка поршня, он не сможет начать движение без внешнего воздействия. Простыми словами мертвые точки – это позиции, при которых движение в текущем направлении поршня прекращается и он начинает обратный ход.


Мертвые точки и ход поршня ДВС

Существуют две мертвые точки:

  • Нижняя (НМТ) – положение, при котором расстояние между поршнем и осью вращения коленвала минимально.
  • Верхняя (ВМТ) – положение, при котором цилиндр находится на максимальном удалении от оси вращения коленвала двигателя.

В англоязычной документации ВМТ обозначается как TDC (Top Dead Centre), А НМТ – BDC (Bottom Dead Centre).

Существуют двигатели, рабочий цикл которых может состоять из двух, а также из четырех тактов. Исходя из этого их разделяют на двухтактные и четырехтактные моторы.

Цикл двигателей с подводом теплоты при постоянном объеме.

Все о седанахПоршневые кольца двигателя, замена поршневых колец своими рукамиЕще на темуКомментарии

Автомобильные карбюраторные двигатели, а также двигатели газогенераторные, газобаллонные и с впрыском легкого топлива работают по циклу, в котором горючая смесь, вошедшая в цилиндр во время впуска, сжимается, поджигается искрой и быстро сгорает в момент нахождения поршня около ВМТ, т. е. при почти неизменяемом объеме.

Индикаторная диаграмма теоретического цикла показана на рис. 1.1.

рис.1.1

Теоретический цикл с сообщением тепла при постоянном объеме осуществляется следующим образом. При движении поршня от НМТ (точка а

диаграммы теоретического цикла) газ, заполняющий цилиндр, начинает сжиматься. Чтобы довести потери тепла до минимума, стенки цилиндра должны быть абсолютно нетеплопроводными, т. е. покрытыми идеальной тепловой изоляцией. В этом случае процесс сжатия (линия ас индикаторной диаграммы) будет адиабатическим, а внешняя механическая работа, затрачиваемая на сжатие, полностью пойдет на увеличение внутренней энергии сжимаемого газа.

Давление газа в цилиндре в конце процесса сжатия (точка с) равно:

,

где k

– показатель адиабаты идеального газа.

Температура газа в цилиндре в конце процесса сжатия (точка с) равна:

В конце сжатия, с приходом поршня в ВМТ, происходит не процесс сгорания, как в действительном цикле, а простое мгновенное сообщение теплоты Q1

рабочему телу; результатом этого будет повышение его температуры и давления при постоянном объеме (изохоры
сz
). При положении поршня в ВМТ (точка
z
диаграммы) сообщение теплоты прекращается.

Степень повышения давления газа в цилиндре в конце процесса подвода теплоты

,

где Pz

– давление газа в цилиндре в конце процесса подвода теплоты.

Температура газа в цилиндре в конце процесса подвода теплоты (точка z

)

Температура газа в цилиндре в конце процесса расширения

Для повторения цикла надо вернуть газ в начальное состояние, характеризуемое точкой a

индикаторной диаграммы. Для этого необходимо охладить газ, заключенный в цилиндре, т.е. отнять теплоту, представляющую собой долю
Q2
от ранее введенной теплоты
Q1
. Таким образом, даже при осуществлении теоретического цикла часть вводимой теплоты теряется и, следовательно, не может быть полного превращения теплоты в работу.

Степень преобразования теплоты в работу любого теоретического цикла оценивается термическим КПД, который представляет собой отношение теплоты, превращенной в полезную работу газов, к подведенной теплоте Q1

.

В теоретическом цикле какие-либо дополнительные тепловые потери, за исключением количества теплоты Q2

, отсутствуют.

Поэтому в полезную работу превращается разность количеств теплоты Q1


Q2
, тогда термический КПД можно выразить формулой:

В цикле с сообщением теплоты при постоянном объеме вводимое количество Q1

теплоты и отводимое
Q2
пропорциональны его изохорной теплоемкости
Сν
и соответствующим разностям температур:

Термический КПД можно определять, подставив найденные значения температур:

Согласно уравнению термического КПД, экономичность цикла с подводом теплоты при постоянном объеме возрастает при увеличении степени сжатия и показателя адиабаты идеального газа.

Как работает четырехтактный двигатель

Конструктивно рабочий цикл типового четырехтактного агрегата обеспечивается работой следующих элементов:

  • цилиндр;
  • поршень – выполняет возвратно-поступательные движения внутри цилиндра;
  • клапан впуска – управляет процессом подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания;
  • клапан выпуска – управляет процессом выброса отработавших газов из цилиндра;
  • свеча зажигания – осуществляет воспламенение образовавшейся топливовоздушной смеси;
  • коленчатый вал;
  • распределительный вал – управляет открытием и закрытием клапанов;
  • ременной или цепной привод;
  • кривошипно-шатунный механизм – переводит движение поршня во вращение коленчатого вала.


Рабочий цикл четырехтактного двигателя
Рабочий цикл такого механизма состоит из четырех тактов, в ходе которых реализуются следующие процессы:

  1. Впуск (нагнетание топлива и воздуха). В начале цикла поршень находится в ВМТ. В момент, когда коленвал начинает вращаться, он воздействует на поршень и переводит его в НМТ. Это приводит к образованию разрежения в камере цилиндра. Распредвал воздействует на клапан впуска, постепенно открывая его. Когда поршень оказывается в крайнем положении клапан полностью открыт, в результате чего происходит интенсивное нагнетание топлива и воздуха в камеру цилиндра.
  2. Сжатие (увеличение давления горючей смеси). На втором этапе поршень начинает обратное перемещение к верхней мертвой точке такта сжатия. Коленвал совершает еще один поворот, а оба клапана полностью закрыты. Внутреннее давление увеличивается до величины 1,8 МПа и повышается температура горючей смеси до 600 С°.
  3. Расширение (рабочий ход). При достижении верхней позиции поршнем в камере сгорания устанавливается максимальная компрессия до 5 МПа и срабатывает свеча зажигания. Это приводит к возгоранию смеси и увеличению температуры до 2500 С°. Давление и температура приводят к интенсивному воздействию на поршень, и он начинает вновь перемещаться к НМТ. Коленвал совершает еще поворот, и таким образом, тепловая энергия переходит в полезную работу. Распредвал открывает выпускной клапан, и при достижении поршнем НМТ он полностью раскрыт. В результате отработавшие газы начинают постепенно выходить из камеры, а давление и температура снижаются.
  4. Выпуск (удаление отработавших газов). Коленвал двигателя поворачивается, и поршень начинает движение в верхнюю точку. Это приводит к выталкиванию отработавших газов и еще большему снижению температуры и уменьшению давления до 0,1 МПа. Далее, начинается новый цикл, в ходе которого указанные процессы вновь повторяются.

В ходе каждого такта коленчатый вал двигателя совершает поворот на 180°. За полный рабочий цикл коленвал поворачивается на 720°.

Четырехтактный двигатель получил широкое распространение. Он может работать как с бензином, так и с дизельным топливом. Отличием рабочего цикла для дизеля является то, что воспламенение топливовоздушной смеси происходит не от искры, а от высокого давления и температуры в конечной точке такта сжатия.

Рабочий цикл ДВС

Рабочий цикл одноцилиндрового двигателя В автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания (ДВС) названные так потому, что сгорание топлива происходит непосредственно в цилиндре. Основными деталями ДВС, кроме цилиндра, являются поршень, шатун, коленчатый вал. На кривошипе коленчатого вала подвижно закрепляется шатун. К верхней головке шатуна шарнирно, с помощью пальца, крепится поршень. Цилиндр сверху закрывается крышкой, которая называется головкой цилиндра. В головке имеется углубление, называемое камерой сгорания. Также в головке имеются впускное и выпускное отверстия, закрываемые клапанами. К коленчатому валу крепится маховик – массивный круглый диск.

При вращении коленвала происходит перемещение поршня внутри цилиндра. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (В.М.Т.), крайнее нижнее положение – нижней мертвой точкой (Н.М.Т.). Расстояние, которое проходит поршень между мертвыми точками, называется ходом поршня. Пространство, находящееся над поршнем, когда он находится в н.м.т., называется рабочим объемом цилиндра. Когда поршень находится в в.м.т., над ним остается пространство, называемое объемом камеры сгорания. Сумма рабочего объема и объема камеры сгорания называются полным объемом цилиндра. В технических данных объем указывается в литрах или кубических сантиметрах. Объем многоцилиндрового двигателя равен сумме полных объемов всех его цилиндров. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия двигателя. Она показывает, во сколько раз сжимается рабочая смесь в цилиндре.


Рабочий цикл двигателя


Параметры КШМ

Один ход поршня от одной мертвой точке к другой называется тактом. Коленвал при этом совершает полоборота. Как работает ДВС? Во время первого такта происходит впуск горючей смеси в цилиндр. Клапан впускного отверстия открыт, выпускного – закрыт. Поршень, перемещаясь от в.м.т к н.м.т, подобно насосу, создает разряжение в цилиндре и топливо, перемешанное с воздухом, заполняет его.

Во время второго такта, при движении поршня от н.м.т. к в.м.т., происходит сжатие горючей смеси. При этом и выпускной, и впускной клапаны закрыты. В результате давление и температура в цилиндре повышаются. В конце такта сжатия, при приближении поршня к в.м.т., горючая смесь поджигается искрой от свечи зажигания (в бензиновых ДВС) или самовоспламеняется от сжатия (в дизельных ДВС).


Порядок работы цилиндров

Во время третьего такта происходит сгорание рабочей смеси. Клапана остаются закрытыми. Воспламенившаяся рабочая смесь резко повышает температуру и давление в цилиндре, которое заставляет поршень с усилием двигаться вниз. Поршень через шатун передает усилие на коленвал, создавая на нем крутящий момент. Таким образом, происходит преобразование энергии сгорания топлива в механическую энергию, которая двигает автомобиль. Поэтому этот такт называется рабочим ходом. Маховик, закрепленный на коленчатом валу, запасает энергию, обеспечивая вращение коленвала за счет сил инерции во время подготовительных тактов.

В ходе четвертого такта происходит выпуск отработанных газов и очистка цилиндра. Поршень, двигаясь от н.м.т. к в.м.т., выталкивает продукты горения через открытый выпускной клапан.

Далее весь процесс повторяется. Таким образом, рабочий цикл описанного ДВС происходит за четыре такта. Поэтому он и называется четырехтактным. Коленвал за это время совершает два оборота. Существуют и двухтактные двигатели, в которых рабочий цикл происходит за два такта. Однако такие ДВС в настоящее время на автомобилях практически не применяются.

Для плавной работы многоцилиндрового двигателя и уменьшения неравномерных нагрузок на коленчатый вал такты рабочего хода в разных цилиндрах должны происходить в определенной последовательности. Такая последовательность называется порядком работы двигателя. Он определяется расположением шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала. Например, в двигателях ВАЗ порядок работы 1-3-4-2. Так как в четырехтактном двигателе полный цикл в каждом цилиндре совершается за два оборота коленчатого вала, то, следовательно, в четырехцилиндровом двигателе для равномерной его работы за каждые пол-оборота коленчатого вала в одном из цилиндров должен происходить рабочий такт.

Рассмотренные детали составляют в совокупности кривошипно-шатунный механизм. Кроме него, для обеспечения работы ДВС нужны газораспределительный механизм, система охлаждения, система смазки, система питания и система зажигания (в бензиновых двигателях).

Газораспределительный механизм, управляя работой клапанов, обеспечивает своевременное их открытие и закрытие. Система охлаждения отводит тепло от деталей двигателя, нагревающихся при работе. Система смазки подает масло к трущимся поверхностям. Система питания служит для приготовления рабочей смеси и подачи ее в цилиндры. Система зажигания преобразует низковольтное напряжение от АКБ в высоковольтное и подает его на свечи для воспламенения рабочей смеси.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.

Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Рабочий цикл

: что нужно знать — Блог

Непрерывная работа

Во время поиска электродвигателя для конкретного применения рабочий цикл обычно упоминается как важный фактор при определении окончательного выбора двигателя. Часто задают вопрос: «Для этого приложения требуется непрерывный рабочий цикл или прерывистый?» Другими словами, будет ли приложение марафонского типа, которое должно выдерживать длительное непрерывное использование, или это будет скорее спринтерское приложение, где потребуются только короткие интервалы работы?

Как правило, приложение относится к категории непрерывного режима работы, когда требуется 20 или 30 минут работы без ограничений.Этот временной интервал зависит от приложения и может быть определен в соответствии с его режимом работы — стандартом, с которым может помочь производитель вашего двигателя после того, как станут известны нагрузка, крутящий момент, скорость и другие переменные.

В дополнение к этому полезно отметить, что эта классификация непрерывного режима работы зависит от температуры: если непрерывный рабочий цикл составляет 20 минут, это означает, что вашему приложению при номинальной нагрузке требуется 20 минут для достижения максимальной рабочей температуры. По сути, это время, необходимое двигателю для достижения максимально возможной температуры и нормального функционирования.Чрезмерный нагрев может привести к износу различных компонентов двигателя, а также ухудшить рабочие характеристики, такие как крутящий момент.

Если в приложении требуется безостановочная работа при заданной точке нагрузки, двигатель должен иметь возможность стабилизировать температуру в пределах его номинальной температуры при непрерывной работе. Вообще говоря, объем двигателя пропорционален количеству тепла, которое может быть рассеяно (конструкция вентилятора также имеет решающее значение для двигателей с вентиляцией).

«Вообще говоря, объем двигателя пропорционален количеству тепла, которое может быть рассеяно (для вентилируемых двигателей также важна конструкция вентилятора).

Повторно-кратковременный режим работы

Как вы, вероятно, догадались, прерывистые рабочие циклы — это когда работа происходит с интервалом. Двигатели не достигают своих предельных температурных точек, потому что они не работают достаточно долго, чтобы создать и создать достаточное количество тепла, необходимое для значительного повышения температуры.

Таким образом, в основном, в повторно-кратковременном режиме требуется рассеивать меньше тепла, что обеспечивает экономию пространства, веса и затрат, поскольку обычно можно использовать двигатель меньшего размера.Например, в приложении, где требуется определенная точка скорости-крутящего момента, но рабочий цикл составляет 6 секунд каждую минуту, для приложения может работать меньший двигатель по сравнению с двигателем, требуемым для непрерывной работы.

В результате рабочий цикл часто определяет требуемый размер двигателя для данного приложения.

Щелкните здесь, чтобы прочитать сообщение в нашем блоге о Поиск лучшего двигателя для прерывистого режима работы .

Грошопп Дьюти

Выбирая двигатель с дробной мощностью, клиенты обычно указывают скорость, крутящий момент и точку нагрузки по мощности, которую им необходимо обеспечить.Это хорошая отправная точка и важный шаг в процессе выбора правильного двигателя для приложения. Тем не менее, рабочий цикл часто можно упустить из виду, и в этом могут помочь ваши производители.

По данным Международной электротехнической комиссии (МЭК), рабочий цикл можно разделить на восемь категорий, которые МЭК изложила в следующей таблице.

Производители должны знать, каков ваш рабочий цикл в дополнение к вашим требованиям к мощности.Однако вам не нужно знать, к какой из 8 категорий IEC он относится; наша обученная команда Groschopp поможет вам выбрать правильный двигатель и гарантирует, что вы получите самый доступный двигатель для вашего приложения на основе предоставленной вами информации.

У Groschopp есть специальное программное обеспечение, которое позволяет нам быстро находить определенные рабочие циклы. Нам не нужно использовать уровни, потому что мы используем точные числа, чтобы обеспечить наилучшее соответствие клиентов.

Типы рабочих циклов двигателей переменного тока в соответствии со стандартами IEC ~ Изучение электротехники

Обозначение Тип рабочего цикла Описание
С1 Непрерывная работа Работа при постоянной нагрузке достаточной продолжительности для достижения теплового равновесия
S2 Кратковременный режим работы Работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени, меньшего, чем требуется для достижения теплового равновесия, с последующим отдыхом, позволяющим машине достичь температуры, аналогичной температуре охлаждающей жидкости (допуск 2 Кельвина).
С3 Повторно-кратковременный режим работы Последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых включает период работы при постоянной нагрузке и паузы (без подключения к сети). Для этого режима работы пусковой ток не оказывает существенного влияния на повышение температуры.
С4 Повторно-кратковременный режим
с пуском
Последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из значительного периода запуска, периода под постоянной нагрузкой и периода покоя.
С5 Повторно-кратковременный режим
с электрическим торможением
Последовательность идентичных циклов, каждый из которых состоит из периода пуска, периода работы при постоянной нагрузке, за которым следует быстрое электрическое торможение и период покоя.
С6 Непрерывная работа
Периодическая работа
Последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы при постоянной нагрузке и периода работы без нагрузки.Период покоя отсутствует.
С7 Непрерывная работа
Периодическая работа с электрическим торможением
Последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода запуска, периода работы при постоянной нагрузке, за которым следует электрическое торможение. Период покоя отсутствует.
С8 Непрерывная работа
Периодический режим с соответствующими
изменениями нагрузки и скорости
Последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы при постоянной нагрузке, соответствующей заданной скорости вращения, за которым следует один или несколько периодов работы при другой постоянной нагрузке, соответствующей различным скоростям вращения (например,г., обязанность). Период покоя отсутствует. Период работы слишком короткий для достижения теплового равновесия.
С9 Работа с непериодическими
изменениями нагрузки и скорости
Режим, при котором, как правило, нагрузка и скорость изменяются непериодически в пределах допустимого диапазона. Этот режим включает частые перегрузки, которые могут превышать полную нагрузку.

40 CFR § 1065.512 — Генерация рабочего цикла. | CFR | Закон США

(a) Создайте рабочие циклы в соответствии с данным разделом, если стандартная часть требует сопоставления двигателя для создания рабочего цикла для вашей конфигурации двигателя.Стандартная часть обычно определяет применимые рабочие циклы в нормализованном формате. Нормализованный рабочий цикл состоит из последовательности парных значений скорости и крутящего момента или скорости и мощности.

(b) Преобразуйте нормализованные значения скорости, крутящего момента и мощности, используя следующие соглашения:

(1) Частота вращения двигателя для двигателей с регулируемой частотой вращения. Для двигателей с регулируемой частотой вращения нормализованная скорость может быть выражена в процентах между скоростью холостого хода в прогретом состоянии, fnidle, и максимальной скоростью при испытании, fntest, или скорость может быть выражена ссылкой на определенную скорость по имени, например, «холостой ход в прогретом состоянии», « промежуточная скорость» или скорость «A», «B» или «C».Раздел 1065.610 описывает, как преобразовать эти нормализованные значения в последовательность эталонных скоростей, fnref. Рабочие рабочие циклы с отрицательными или малыми нормированными значениями скорости, близкими к прогретым холостым ходам, могут привести к срабатыванию низкоскоростных регуляторов холостого хода и превышению крутящего момента двигателя опорного крутящего момента, даже если требования оператора находятся на минимальном уровне. В таких случаях мы рекомендуем управлять динамометром, чтобы он отдавал приоритет отслеживанию эталонного крутящего момента, а не эталонной скорости, и позволял двигателю регулировать скорость.Обратите внимание, что критерии проверки цикла в § 1065.514 позволяют механизму управлять собой. Этот допуск позволяет вам тестировать двигатели с устройствами повышенного холостого хода и моделировать эффекты трансмиссий, таких как автоматические трансмиссии. Например, устройство расширенного холостого хода может быть значением скорости холостого хода, которое обычно задается только в условиях холодного запуска для быстрого прогрева двигателя и устройств дополнительной обработки. В этом случае отрицательные и очень низкие нормированные скорости будут генерировать эталонные скорости ниже этой более высокой скорости повышенного холостого хода.При использовании устройств с улучшенным режимом ожидания вы можете выполнить одно из следующих действий:

(i) Управляйте динамометром так, чтобы он отдавал приоритет отслеживанию эталонного крутящего момента, контролируя требование оператора, чтобы он отдавал приоритет отслеживанию эталонной скорости и позволял двигателю регулировать скорость, когда требование оператора минимально.

(ii) При работающем двигателе, когда электронный блок управления передает расширенную скорость холостого хода, превышающую денормализованную скорость, используйте широковещательную скорость в качестве эталонной скорости.Используйте эти новые контрольные точки для проверки рабочего цикла. Это не влияет на то, как вы определяете денормализованный эталонный крутящий момент в параграфе (b)(2) этого раздела.

(2) Крутящий момент двигателя для двигателей с регулируемой частотой вращения. Для двигателей с переменной скоростью нормализованный крутящий момент выражается в процентах от отображаемого крутящего момента при соответствующей эталонной скорости. Раздел 1065.610 описывает, как преобразовывать нормализованные крутящие моменты в последовательность эталонных крутящих моментов, Tref. Раздел 1065.610 также описывает специальные требования по изменению переходных рабочих циклов для двигателей с переменной скоростью, предназначенных в основном для приведения в движение транспортных средств с автоматической коробкой передач.Раздел 1065.610 также описывает, при каких условиях вы можете задавать Tref больше опорного крутящего момента, который вы вычислили из нормализованного рабочего цикла, что позволяет вам задавать значения Tref, которые ограничены заявленным минимальным крутящим моментом. Для любых команд с отрицательным крутящим моментом задайте минимальное требование оператора и используйте динамометр для регулирования скорости двигателя до эталонной скорости, но если эталонная скорость настолько низка, что срабатывает регулятор холостого хода, мы рекомендуем использовать динамометр для доведения крутящего момента до нуля, CITT или заявленный минимальный крутящий момент.Обратите внимание, что вы можете исключить точки мощности и крутящего момента во время движения из критериев проверки цикла в § 1065.514. Кроме того, используйте максимальный отображаемый крутящий момент при минимальной отображаемой скорости в качестве максимального крутящего момента для любой опорной скорости, равной или ниже минимальной отображаемой скорости. 7

(3) Крутящий момент двигателя для двигателей с постоянной частотой вращения. Для двигателей с постоянной частотой вращения нормализованный крутящий момент выражается в процентах от максимального испытательного крутящего момента, Ttest. Раздел 1065.610 описывает, как преобразовывать нормализованные крутящие моменты в последовательность эталонных крутящих моментов, Tref.Раздел 1065.610 также описывает, при каких условиях вы можете задавать Tref больше опорного крутящего момента, который вы рассчитали по нормализованному рабочему циклу. Это положение позволяет вам задавать значения Tref, которые ограничены заявленным минимальным крутящим моментом.

(4) Мощность двигателя. Для всех двигателей нормализованная мощность выражается в процентах от приведенной мощности при максимальной испытательной скорости, fntest, если иное не указано в части, устанавливающей стандарты. Раздел 1065.610 описывает, как преобразовать эти нормализованные значения в последовательность эталонных мощностей, Pref.Преобразуйте эти эталонные мощности в соответствующие крутящие моменты для требований оператора и динамометрического контроля. Используйте эталонную скорость, связанную с каждой эталонной точкой питания для этого преобразования. Как и в случае с циклами, заданными с помощью % крутящего момента, выдавайте команды крутящего момента чаще и выполняйте линейную интерполяцию между этими эталонными значениями крутящего момента, полученными из циклов с % мощности.

(5) Линейно-модальные циклы. Для линейно-режимных циклов сгенерируйте эталонные значения скорости и крутящего момента на частоте 1 Гц и используйте эту последовательность точек для запуска цикла и его проверки таким же образом, как и в случае переходного цикла.Во время перехода между режимами линейно наращивайте денормализованную опорную скорость и значения крутящего момента между режимами для создания опорных точек с частотой 1 Гц. Не изменяйте линейно нормализованные опорные значения крутящего момента между режимами, а затем денормализуйте их. Не изменяйте линейно нормализованные или денормализованные эталонные точки мощности. Эти случаи будут производить нелинейные линейные изменения крутящего момента в денормализованных эталонных крутящих моментах. Если линейное изменение скорости и крутящего момента проходит через точку выше кривой крутящего момента двигателя, продолжайте задавать опорные крутящие моменты и позвольте оператору достичь максимума.Обратите внимание, что вы можете опустить точки мощности, крутящего момента или скорости из критериев проверки цикла при этих условиях, как указано в § 1065.514.

(c) Для двигателей с регулируемой скоростью последовательно задавать опорные скорости и крутящие моменты для выполнения рабочего цикла. Выдавайте команды скорости и крутящего момента с частотой не менее 5 Гц для переходных циклов и не менее 1 Гц для установившихся циклов (т. е. в дискретном режиме и в линейном режиме). Линейная интерполяция между эталонными значениями для частоты 1 Гц, указанными в разделе, посвященном установлению стандартов, для определения более часто выдаваемых эталонных скоростей и крутящих моментов.Во время испытания на выбросы записывают скорость и крутящий момент обратной связи с частотой не менее 5 Гц для переходных циклов и не менее 1 Гц для установившихся циклов. Для переходных циклов вы можете записывать скорости обратной связи и крутящие моменты на более низких частотах (до 1 Гц), если вы записываете среднее значение за временной интервал между записанными значениями. Рассчитайте средние значения на основе значений обратной связи, обновляемых с частотой не менее 5 Гц. Используйте эти записанные значения для расчета статистики проверки цикла и общей работы.

(d) Для двигателей с постоянной частотой вращения задействуйте двигатель с тем же регулятором производительности, который вы использовали для сопоставления двигателя в § 1065.510, или смоделируйте работу регулятора во время использования так же, как вы имитировали его для сопоставления двигателя в § 1065.510. . Последовательно задавайте опорные значения крутящего момента для выполнения рабочего цикла. Выдавайте команды крутящего момента с частотой не менее 5 Гц для переходных циклов и не менее 1 Гц для установившихся циклов (т. е. в дискретном режиме, в линейном режиме). Линейная интерполяция между эталонными значениями для частоты 1 Гц, указанными в нормоустановочной части, позволяет определить более часто выдаваемые эталонные значения крутящего момента.Во время испытания на выбросы записывают скорость и крутящий момент обратной связи с частотой не менее 5 Гц для переходных циклов и не менее 1 Гц для установившихся циклов. Для переходных циклов вы можете записывать скорости обратной связи и крутящие моменты на более низких частотах (до 1 Гц), если вы записываете среднее значение за временной интервал между записанными значениями. Рассчитайте средние значения на основе значений обратной связи, обновляемых с частотой не менее 5 Гц. Используйте эти записанные значения для расчета статистики проверки цикла и общей работы.

(e) Вы можете выполнять тренировочные рабочие циклы с тестовым двигателем, чтобы оптимизировать требования оператора и элементы управления динамометром, чтобы соответствовать критериям проверки цикла, указанным в § 1065.514.

40 CFR § 1065.610 — Генерация рабочего цикла. | CFR | Закон США

В этом разделе описывается, как генерировать рабочие циклы, специфичные для вашего двигателя, на основе нормализованных рабочих циклов в части, устанавливающей стандарты. Во время испытания на выбросы используйте рабочий цикл, специфичный для вашего двигателя, для управления частотой вращения, крутящим моментом и мощностью двигателя, если это применимо, с использованием динамометра двигателя и требований оператора двигателя.Параграф (а) этого раздела описывает, как «нормализовать» карту вашего двигателя, чтобы определить максимальную тестовую скорость и крутящий момент для вашего двигателя. В оставшейся части этого раздела описывается, как использовать эти значения для «денормализации» рабочих циклов в частях, устанавливающих стандарты, которые публикуются на нормализованной основе. Таким образом, термин «нормализованный» в пункте (а) этого раздела относится к другим значениям, чем в остальной части раздела.

(a) Максимальная тестовая скорость, fntest. Этот раздел обычно относится к рабочим циклам двигателей с регулируемой скоростью.Для двигателей с постоянной частотой вращения, подверженных рабочим циклам, которые задают нормированные команды скорости, используйте регулируемую скорость без нагрузки в качестве измеренного fntest. Это самая высокая частота вращения двигателя, при которой двигатель выдает нулевой крутящий момент. Для двигателей с регулируемой частотой вращения определите fntest следующим образом:

(1) Разработайте измеренное значение для fntest следующим образом:

(i) Определить максимальную мощность Pmax по карте двигателя, созданной в соответствии с § 1065.510, и рассчитать значение мощности, равное 98% от Pmax.

(ii) Определить минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующую 98% Pmax, с использованием линейной интерполяции и без экстраполяции, в зависимости от обстоятельств.

(iii) Определите частоту вращения двигателя, соответствующую максимальной мощности, fnPmax, вычислив среднее значение двух значений скорости из параграфа (a)(1)(ii) данного раздела. Если есть только одна скорость, при которой мощность равна 98% от Pmax, примите fnPmax как скорость, при которой происходит Pmax.

(iv) Преобразуйте карту в нормализованную карту зависимости мощности от скорости, разделив параметры мощности на Pmax и разделив параметры скорости на fnPmax.Используйте следующее уравнение для расчета количества, представляющего сумму квадратов нормализованной карты:

(v) Определите максимальное значение суммы квадратов на карте и умножьте это значение на 0,98.

(vi) Определить минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующую значению, рассчитанному в параграфе (a)(1)(v) данного раздела, используя при необходимости линейную интерполяцию. Рассчитайте fntest как среднее значение этих двух значений скорости. Если имеется только одна скорость, соответствующая значению, рассчитанному в параграфе (a)(1)(v) этого параграфа, fntest принимается как скорость, при которой происходит максимум суммы квадратов.

(vii) Следующий пример иллюстрирует вычисление fntest:

Pмакс. = 230,0

fntest=((2360+(2364−2360)·0,98·2,0−1,941,98−1,94)+(2369+(2374−2369)·0,98·2,0−2,01,92−2,0))2=2362,0+2371,52=2366,8 r/minfnpmax=((2360+(2364−2360)·0,98·230,0−222,5226,8−222,5)+(2369+(2374−2369)·0,98·230,0−228,6218,7−228,6))2=2362,7+2370,62 =2366,7 об/мин

(2) Для двигателей с высокоскоростным регулятором, которые будут подвергаться эталонному рабочему циклу, в котором указаны нормированные скорости более 100 %, рассчитайте альтернативную максимальную испытательную скорость, fntest,alt, как указано в этом параграфе (a)( 2).Если fntest,alt меньше, чем измеренная максимальная испытательная скорость, fntest, определенная в параграфе (а)(1) настоящего параграфа, заменить fntest на fntest,alt. В этом случае fntest,alt становится «максимальной тестовой скоростью» для этого двигателя для всех рабочих циклов. Обратите внимание, что § 1065.510 позволяет вам применять необязательную заявленную максимальную тестовую скорость к окончательной измеренной максимальной тестовой скорости, определенной в результате сравнения между fntest и fntest,alt в этом параграфе (a)(2). Определите fntest,alt следующим образом:

fntest,alt=fnhi,idle-fnidle%speedmax+fnidleEq.1065.610-2

Пример:

fnhi, холостой ход = 2200 об/мин

оборот = 800 об/мин

ϝntest,alt=2200−8001,05+800

fntest,alt = 2133 об/мин

(3) Для двигателей с регулируемой скоростью преобразовать нормированные скорости в эталонные скорости в соответствии с параграфом (с) этого параграфа, используя измеренную максимальную испытательную скорость, определенную в соответствии с параграфами (а)(1) и (2) этого параграфа — или используйте заявленную максимальную тестовую скорость, как это разрешено в § 1065.510.

(4) Для двигателей с постоянной скоростью преобразовать нормированные скорости в эталонные скорости в соответствии с параграфом (c) этого раздела, используя измеренную регулируемую скорость без нагрузки, или использовать заявленную максимальную испытательную скорость, как разрешено в § 1065.510.

(b) Максимальный испытательный крутящий момент, Ttest. Для двигателей с постоянной частотой вращения определите измеренное значение Ttest по картам крутящего момента и зависимости мощности от скорости, созданным в соответствии с § 1065.510, следующим образом:

(1) Для двигателей с постоянной частотой вращения, сопоставленных с использованием методов, описанных в § 1065.510(d)(5)(i) или (ii), определите Ttest следующим образом:

(i) Определить максимальную мощность Pmax по карте двигателя, созданной в соответствии с § 1065.510, и рассчитать значение мощности, равное 98% от Pmax.

(ii) Определить минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующую 98% Pmax, с использованием линейной интерполяции и без экстраполяции, в зависимости от обстоятельств.

(iii) Определите частоту вращения двигателя, соответствующую максимальной мощности, fnPmax, вычислив среднее значение двух значений скорости из параграфа (a)(1)(ii) данного раздела.Если есть только одна скорость, при которой мощность равна 98% от Pmax, примите fnPmax как скорость, при которой происходит Pmax.

(iv) Преобразуйте карту в нормализованную карту зависимости мощности от скорости, разделив параметры мощности на Pmax и разделив параметры скорости на fnPmax. Используйте уравнение 1065.610-1 для вычисления количества, представляющего сумму квадратов из нормализованной карты.

(v) Определите максимальное значение суммы квадратов на карте и умножьте это значение на 0,98.

(vi) Определить минимальную и максимальную частоту вращения двигателя, соответствующую значению, рассчитанному в параграфе (a)(1)(v) данного раздела, используя при необходимости линейную интерполяцию.Рассчитайте fntest как среднее значение этих двух значений скорости. Если имеется только одна скорость, соответствующая значению, рассчитанному в параграфе (a)(1)(v) этого параграфа, fntest принимается как скорость, при которой происходит максимум суммы квадратов.

(vii) Измеренный Ttest представляет собой сопоставленный крутящий момент при fntest.

(2) Для двигателей с постоянной скоростью, использующих метод двухточечного отображения в § 1065.510(d)(5)(iii), вы можете следовать параграфу (a)(1) этого раздела, чтобы определить измеренное Tтест, или вы может использовать измеренный крутящий момент во второй точке непосредственно в качестве измеренного Tтеста.

(3) Преобразуйте нормализованные крутящие моменты в эталонные крутящие моменты в соответствии с параграфом (d) этого раздела, используя измеренный максимальный испытательный крутящий момент, определенный в соответствии с параграфом (b)(1) этого раздела, или используйте заявленный максимальный испытательный крутящий момент, если это разрешено. в § 1065.510.

(c) Генерация эталонных значений скорости из нормализованных скоростей рабочего цикла. Преобразуйте нормализованные значения скорости в эталонные значения следующим образом:

(1) % скорости. Если в нормированном рабочем цикле указаны значения скорости в %, используйте скорость прогретого холостого хода и максимальную тестовую скорость для преобразования рабочего цикла следующим образом:

fnref=% скорость×(fntest-fnidle)+fnidleEq.1065.610-3

Пример:

% скорости = 85 % = 0,85

fnтест = 2364 об/мин

оборот = 650 об/мин

fnref = 0,85 • (2364−650) + 650

fnref = 2107 об/мин

(2) скорости A, B и C. Если ваш нормализованный рабочий цикл указывает скорости как значения A, B или C, используйте свою кривую зависимости мощности от скорости, чтобы определить самую низкую скорость ниже максимальной мощности, при которой происходит 50% максимальной мощности. Обозначим это значение как nlo. Примите nlo за теплую скорость холостого хода, если все точки мощности на скоростях ниже максимальной скорости мощности превышают 50% максимальной мощности.Также определите самую высокую скорость сверх максимальной мощности, при которой возникает 70% максимальной мощности. Обозначим это значение как nhi. Если все точки мощности на скоростях, превышающих максимальную мощность, превышают 70% максимальной мощности, примите nhi за заявленную максимальную безопасную скорость двигателя или за заявленную максимальную репрезентативную скорость двигателя, в зависимости от того, что ниже. Используйте nhi и nlo для расчета эталонных значений скоростей A, B или C следующим образом:

fnrefA=0,25×(nhi-nlo)+nloEq. 1065.610-4

fnrefB=0.50×(nhi-nlo)+nloEq. 1065.610-5

fnrefC=0,75×(nhi-nlo)+nloEq. 1065.610-6

Пример:

nlo = 1005 об/мин

nhi = 2385 об/мин

fnrefA = 0,25 • (2385−1005) + 1005

fnrefB = 0,50 • (2385−1005) + 1005

fnrefC = 0,75 • (2385−1005) + 1005

fnrefA = 1350 об/мин

fnrefB = 1695 об/мин

fnrefC = 2040 об/мин

(3) Промежуточная скорость. На основе карты определите максимальный крутящий момент Tmax и соответствующую скорость fnTmax, рассчитанную как среднее значение самой низкой и самой высокой скоростей, при которых крутящий момент равен 98% от Tmax.Используйте линейную интерполяцию между точками, чтобы определить скорости, при которых крутящий момент равен 98% от Tmax. Определите исходную промежуточную скорость как одно из следующих значений:

(i) fnTmax, если она составляет от (60 до 75) % от максимальной скорости испытания.

(ii) 60 % максимальной испытательной скорости, если fnTmax меньше 60 % максимальной испытательной скорости.

(iii) 75 % максимальной испытательной скорости, если fnTmax больше 75 % максимальной испытательной скорости.

(d) Создание эталонных крутящих моментов из нормализованных крутящих моментов рабочего цикла.Преобразуйте нормализованные крутящие моменты в эталонные крутящие моменты, используя карту зависимости максимального крутящего момента от скорости.

(1) Эталонный крутящий момент для двигателей с регулируемой частотой вращения. Для данной точки скорости умножьте соответствующий % крутящего момента на максимальный крутящий момент на этой скорости в соответствии с вашей картой. Если для вашего двигателя используется эталонный рабочий цикл, в котором указаны отрицательные значения крутящего момента (т. е. двигательный крутящий момент), используйте отрицательный крутящий момент для этих точек двигательного режима (т. е. двигательный крутящий момент). Если вы сопоставляете отрицательный крутящий момент, как разрешено в соответствии с § 1065.510 (c)(2) и активируется регулятор низкой скорости, что приводит к положительным крутящим моментам, вы можете заменить эти положительные крутящие моменты, сопоставленные с двигателем, отрицательными значениями между нулем и наибольшим отрицательным крутящим моментом. Для карт максимального и моторного крутящего момента линейно интерполируйте сопоставленные значения крутящего момента, чтобы определить крутящий момент между нанесенными на карту скоростями. Если эталонная скорость ниже минимальной отображаемой скорости (т. е. 95 % скорости холостого хода или 95 % минимальной требуемой скорости, в зависимости от того, что выше), используйте сопоставленный крутящий момент при минимальной сопоставленной скорости в качестве опорного крутящего момента.Результатом является эталонный крутящий момент для каждой точки скорости.

(2) Эталонный крутящий момент для двигателей с постоянной частотой вращения. Умножьте значение крутящего момента в % на максимальный испытательный крутящий момент. Результатом является эталонный крутящий момент для каждой точки.

(3) Требуемые отклонения. Мы требуем следующих отклонений для двигателей с регулируемой скоростью, предназначенных в основном для приведения в движение транспортного средства с автоматической коробкой передач, когда этот двигатель подвергается переходному рабочему циклу с работой на холостом ходу. Эти отклонения предназначены для получения более репрезентативного переходного рабочего цикла для этих приложений.Для стационарных рабочих циклов или переходных рабочих циклов без работы на холостом ходу требования параграфа (d)(3) не применяются. Точки холостого хода для установившихся рабочих циклов таких двигателей должны работать в условиях, имитирующих нейтраль или парковку на трансмиссии. Вы можете разработать различные процедуры для корректировки CITT в зависимости от скорости в соответствии с здравым инженерным мнением.

(i) Нулевая скорость — это скорость прогретого холостого хода, измеренная в соответствии с § 1065.510(b)(6) с применением CITT, т.е.е., измеренные обороты холостого хода в прогретом состоянии в приводе.

(ii) Если цикл начинается с набора смежных точек холостого хода (нулевой процент скорости и нулевой крутящий момент), оставьте эталонные крутящие моменты равными нулю для этого начального непрерывного сегмента холостого хода. Это должно представлять работу в режиме свободного холостого хода с коробкой передач в нейтральном положении или парковке в начале переходного рабочего цикла после запуска двигателя. Если начальный сегмент холостого хода длиннее 24 секунд, измените эталонные крутящие моменты для оставшихся точек холостого хода в начальном непрерывном сегменте холостого хода на CITT (т.т. е. изменить точки простоя, соответствующие 25 секундам до конца начального сегмента простоя, на CITT). Это означает переключение передачи на драйв.

(iii) Для всех других точек холостого хода измените эталонный крутящий момент на CITT. Это должно представлять трансмиссию, работающую в режиме привода.

(iv) Если двигатель предназначен в первую очередь для автоматических трансмиссий с функцией нейтрального положения на стоянке, которая автоматически переключает трансмиссию в нейтральное положение после остановки транспортного средства на заданное время и автоматически переключается обратно в режим движения, когда оператор увеличивает запрос (i .д., нажимает на педаль акселератора), измените эталонный крутящий момент обратно на ноль для точек холостого хода в движении по истечении заданного времени.

(v) Для всех точек с нормализованной скоростью равной или ниже нуля процентов и эталонным крутящим моментом от нуля до CITT установите эталонный крутящий момент на CITT. Это необходимо для обеспечения более плавного задания крутящего момента ниже скорости холостого хода.

(vi) Для автомобильных очков не вносить изменений.

(vii) Для последовательных точек с эталонными крутящими моментами от нуля до CITT, которые непосредственно следуют за точками холостого хода, измените их эталонные крутящие моменты на CITT.Это необходимо для обеспечения плавного перехода крутящего момента из режима холостого хода. Это не применяется, если используется функция «Нейтральное положение при неподвижном состоянии» и коробка передач переключена в нейтральное положение.

(viii) Для последовательных точек с эталонным крутящим моментом от нуля до CITT, которые непосредственно предшествуют точкам холостого хода, измените их эталонные крутящие моменты на CITT. Это должно обеспечить плавный переход крутящего момента в режим холостого хода.

(4) Допустимые отклонения для любого двигателя. Если ваш двигатель не работает ниже определенного минимального крутящего момента при нормальных условиях эксплуатации, вы можете использовать заявленный минимальный крутящий момент в качестве эталонного значения вместо любого значения, денормализованного, чтобы быть меньше заявленного значения.Например, если ваш двигатель подключен к гидростатической трансмиссии и имеет минимальный крутящий момент, даже когда все приводные гидравлические приводы и двигатели неподвижны, а двигатель работает на холостом ходу, вы можете вместо этого использовать этот заявленный минимальный крутящий момент в качестве эталонного значения крутящего момента. любого эталонного значения крутящего момента, полученного в соответствии с параграфом (d)(1) или (2) этого раздела, которое находится между нулем и этим заявленным минимальным крутящим моментом.

(e) Генерация эталонных значений мощности из нормализованных мощностей рабочего цикла.Преобразуйте нормализованные значения мощности в эталонные значения скорости и мощности, используя карту зависимости максимальной мощности от скорости.

(1) Сначала преобразуйте нормализованные значения скорости в эталонные значения скорости. Для заданной точки скорости умножьте соответствующий % мощности на отображаемую мощность при максимальной испытательной скорости, fntest, если иное не указано в части, устанавливающей стандарты. Результатом является эталонная мощность для каждой точки скорости, Pref. Преобразуйте эти эталонные мощности в соответствующие крутящие моменты для требований оператора и управления динамометром, а также для проверки рабочего цикла на 1065.514. Используйте эталонную скорость, связанную с каждой эталонной точкой питания для этого преобразования. Как и в случае с циклами, заданными с помощью % крутящего момента, выполните линейную интерполяцию между этими эталонными значениями крутящего момента, полученными в результате циклов с % мощности.

(2) Допустимые отклонения для любого двигателя. Если ваш двигатель не работает ниже определенной мощности при нормальных условиях эксплуатации, вы можете использовать заявленную минимальную мощность в качестве эталонного значения вместо любого денормализованного значения, чтобы оно было меньше заявленного значения.Например, если ваш двигатель напрямую подключен к гребному винту, он может иметь минимальную мощность, называемую мощностью холостого хода. В этом случае вы можете использовать эту объявленную минимальную мощность в качестве эталонного значения мощности вместо любого эталонного значения мощности, сгенерированного в соответствии с параграфом (e)(1) этого раздела, которое находится в диапазоне от нуля до этой заявленной минимальной мощности.

[73 FR 37324, 30 июня 2008 г., в редакции 73 FR 59330, 8 октября 2008 г.; 75 ФР 23045, 30 апреля 2010 г.; 76 ФР 57453, 15 сентября 2011 г.; 78 ФР 36398, 17 июня 2013 г.; 79 FR 23783, апрель.28, 2014; 80 FR 9118, 19 февраля 2015 г.; 81 ФР 74170, 25 октября 2016 г.; 86 ФР 34555, 29 июня 2021 г.]

Понимание номинальных характеристик двигателя

В одном из комментариев к моей серии по запуску двигателей просили что-нибудь о рабочих циклах. Вот.

Как покупатель двигателя вы обязаны сообщить производителю предполагаемую работу двигателя. Чтобы облегчить передачу этой информации, стандарт IEC 60034-1 (вращающиеся электрические машины) определяет несколько рабочих характеристик, обозначенных от S1 до S10:

.
С1  Непрерывный режим Двигатель работает с постоянной нагрузкой в ​​течение времени, достаточного для того, чтобы машина достигла теплового равновесия.
С2 Кратковременный режим работы Работа под нагрузкой в ​​течение времени, недостаточного для достижения теплового равновесия, с последующим временем, достаточным для остывания двигателя.
S3 Повторно-кратковременный режим работы
Серия идентичных рабочих циклов, каждый из которых представляет собой постоянную нагрузку в течение периода, за которым следует период отдыха. Тепловое равновесие не достигается в течение цикла.
С4 Повторно-кратковременный режим с пуском Аналогичен S3, но время запуска периодической операции значительно больше.
С5 Повторно-кратковременный режим с электрическим торможением Последовательность одинаковых рабочих циклов — пуск, работа, торможение и отдых. Тепловое равновесие снова не достигается.
С6 Периодический режим непрерывной работы Идентичные рабочие циклы с периодом под нагрузкой, за которым следует период без нагрузки. Отличие от S1 в том, что двигатель работает без нагрузки, без фактической остановки.
С7 Непрерывная периодическая работа с электрическим торможением Аналогичен S6, но со значительным периодом пуска и отключения электродвигателя.Снова двигатель работает на холостом ходу в течение определенного периода времени, а не останавливается.
С8 Периодический режим непрерывной работы с соответствующими изменениями нагрузки/скорости Серия идентичных повторяющихся рабочих циклов, в каждом цикле двигатель работает с разными уровнями нагрузки и скоростью. Время не останавливается и тепловое равновесие не достигается.
С9 Режим работы с непериодическими изменениями нагрузки и скорости     Нагрузка и скорость периодически изменяются в пределах допустимого рабочего диапазона.Возможны частые перегрузки.
S10 Работа с дискретными постоянными нагрузками и скоростями Режим работы с дискретным числом комбинаций нагрузки/скорости, которые поддерживаются достаточно долго для достижения теплового равновесия.

 

Тепловое равновесие — это состояние, при котором повышение температуры машины не изменяется более чем на 2К в час. Если вы не укажете рабочий цикл, производитель, скорее всего, примет S1.Нажмите на изображение, чтобы увидеть увеличенную версию, иллюстрирующую рабочие циклы.

Если у кого-то есть что добавить, пожалуйста, сделайте это ниже.

РАБОЧИЕ МОДЕЛИ МОРСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Понимание классификаций судовых двигателей —

Лос-Анджелес, Калифорния — (30 апреля 2015 г.) Проще говоря, режимы работы определяют мощность и годовое количество часов использования, которые ожидаются от двигателя.Более конкретно, номинальная мощность для судовых двигателей — это мощность, доступная при нормальных переменных коэффициентах электрической нагрузки в течение неограниченного количества часов в год в коммерческих целях. Выбор подходящего двигателя для вашего морского применения имеет важное значение для качественной работы и долговечности вашего двигателя.

Все производители судовых дизельных двигателей имеют систему классификации «рабочих циклов» со своей собственной терминологией. Однако все производители используют одни и те же 3 детерминанта для классификации каждого рейтинга; коэффициент нагрузки, типичные часы работы в год и типичные часы работы на полной мощности.Эти рейтинги должны применяться на основе эксплуатации судна, типа конструкции лодки/корпуса и потребляемой мощности судового двигателя. Поскольку может применяться более одного рейтинга, мы предоставили список из 5 описаний рейтинга обязанностей, чтобы помочь вам определить, к какой категории относится ваша морская операция.

Непрерывная работа

  • Для использования в приложениях, требующих бесперебойной и неограниченной работы на полной мощности.
  • Коэффициент нагрузки: от 80% до 100%
  • Типовое годовое количество часов работы: от 5000 до 8000 часов
  • Типовые формы корпуса: Водоизмещение
  • Типичные области применения: грузовые суда, буксиры, донные траулеры или глубоководные буксиры, земснаряды

Сверхмощный

  • Для почти непрерывного использования в приложениях с переменной нагрузкой, когда полная мощность ограничена 8 часами из каждых 10 часов работы.
  • Коэффициент нагрузки: от 40% до 80%
  • Типовое годовое количество часов работы: от 3000 до 5000 часов
  • Типовые формы корпуса: Водоизмещение
  • Типичные области применения: среднеглубинные рыболовные траулеры, катера с экипажем и снабжения, паромы, кошельковые сейнеры и буксиры. Или вспомогательные приложения, такие как подруливающие устройства и грузовые насосы в динамическом позиционировании.

Средняя нагрузка

  • Для умеренного использования в приложениях с переменной нагрузкой, когда полная мощность ограничена 6 часами из каждых 12 часов работы.
  • Коэффициент нагрузки: от 20% до 80%
  • Типовое годовое количество часов работы: от 2000 до 4000 часов
  • Типовые формы корпуса: полуводоизмещающие и водоизмещающие
  • Типичные области применения: паромы, портовые буксиры, рыболовецкие суда (предназначенные для высокой скорости), катера для оффшорных служб, (негрузовые) водоизмещающие яхты или прибрежные грузовые суда для коротких рейсов.

Легкий

  • Для периодического использования в приложениях с переменной нагрузкой, когда полная мощность ограничена двумя часами из каждых восьми часов работы.
  • Коэффициент нагрузки: до 50 %
  • Типовое годовое количество часов работы: от 1000 до 3000 часов в год
  • Типовые формы корпуса: глиссирующий и полуводоизмещающий
  • Типичные области применения: морские патрульные катера, таможенные катера, полицейские катера, некоторые виды рыбной ловли без сетей, пожарные катера, военные и полицейские суда или портовые буксиры. Или вспомогательные приложения, такие как аварийные пожарные насосы и гидравлические блоки питания.

Долг удовольствия

  • Для нечастого использования в приложениях с переменной нагрузкой, когда полная мощность ограничена одним часом из каждых восьми часов работы.
  • Коэффициент нагрузки: до 30 %
  • Типовое годовое количество часов работы: от 250 до 1000 часов
  • Типичные формы корпуса: строгание
  • Типичные области применения: прогулочные суда, портовые патрульные катера, портовые капитанские катера, некоторые рыболовецкие или патрульные катера, спортивные рыболовные суда, моторные яхты и крейсерские катера.

 

Популярные модели судовых двигателей

  • CAT 3508, C175, C9 ACERT, CAT 3512C
  • МАК М20С, 32Е, ВМ32С
  • Кумминз НТА855, КТА19, КТА38, КТА50, КСК38, КСК60

 

Вы можете обнаружить, что ваши потребности подпадают более чем под один рейтинговый класс в соответствии с этими общими рекомендациями.Тем не менее, каждая морская операция имеет свои собственные уникальные требования к мощности. Если вы когда-либо сомневаетесь в том, какой тип двигателя вам нужен, вы всегда можете связаться со специалистом IMP по адресу [email protected], чтобы помочь вам выбрать лучший вариант для ваших нужд.

Как определить транспортные средства для целевого рабочего цикла

Целью хорошей спецификации для целевого рабочего цикла является достижение наиболее востребованных результатов в любой транспортной среде. В первую очередь нужно убедиться, что грузовик способен перевозить груз с наименьшим количеством энергии, необходимой для комбинации двигатель-трансмиссия и водителя.

Клод Рикарди, директор по закупкам Transservice Logistics, Inc.

Правильно подобранный автомобиль обеспечит хорошую экономию топлива, снизит затраты на техническое обслуживание, сведет к минимуму аварийные поломки, удовлетворит потребности водителя и будет безопасным. Наконец, что не менее важно, он сохранит хорошую стоимость при перепродаже в конце своего жизненного цикла.

Давайте рассмотрим покомпонентно некоторые технические решения.

Двигатель. Вы выбираете двигатель объемом 13 или 15 литров? Если вес имеет значение, а пробег относительно небольшой, 13-литровый двигатель будет более подходящим.Двигатели меньшего размера являются хорошим выбором для таких применений, как самосвалы и региональные перевозки. Для линейных перевозок с большим пробегом 15-литровый двигатель более удобен, поскольку он более надежен, чем меньший 13-литровый двигатель. Он также способен развивать большую мощность и крутящий момент, что делает его идеальным решением для спальных мест, где оператор-владелец находится в спальном месте.

Трансмиссия. Уровень использования 12- и 13-ступенчатых автоматических коробок передач за последние несколько лет вырос в геометрической прогрессии. Они имеют много преимуществ по сравнению с механическими коробками передач, в том числе обеспечивают улучшенную экономию топлива за счет правильных точек переключения.Они также снижают утомляемость водителя и способствуют его удержанию. Тем не менее, в некоторых случаях предпочтительнее использовать механическую коробку передач, особенно в профессиональных целях.

Передаточные числа заднего моста. Современные двигатели предназначены для работы на низких оборотах при предполагаемой крейсерской скорости на высшей передаче трансмиссии, поэтому очень важно выбрать правильное передаточное число, чтобы число оборотов в минуту соответствовало рекомендациям производителя для достижения оптимальных характеристик и экономии топлива. Процент миль, пройденных по шоссе, процент уклона и количество миль по бездорожью — все это влияет на определение правильного передаточного числа заднего моста.

Шины.  Как и при выборе компонентов двигателя и трансмиссии, выбор правильного размера шин будет способствовать правильному числу оборотов двигателя. Чтобы максимально увеличить срок службы протектора и возможность его восстановления, необходимо учитывать дизайн протектора и конструкцию каркаса. Шины с низким сопротивлением качению будут более экономичными, но могут быть не идеальными в условиях сильного истирания, где больше подходит более агрессивная конструкция протектора и плечевой зоны. Если важен вес, рекомендуется использовать шины с широкой базой.

Аэродинамика.  Что касается аэродинамических устройств, существует множество вариантов: от комплектов кузова для грузовиков до колпаков для колес. Выбор может быть огромным. В приложении для линейных перевозок может иметь смысл полностью использовать аэродинамические устройства. Однако при региональных перевозках или при погрузке и доставке воздушный обтекатель и обтекатель шасси могут быть более подходящим выбором.

Средства безопасности. В последние годы мы стали свидетелями стремительного развития передовых систем помощи водителю, включая систему предотвращения столкновений, предупреждение о выходе из полосы движения, электронный контроль устойчивости и прогнозирующий круиз-контроль.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.