Шпаргалка по предмету "Автодело"

№17.Тепловий режим роботи і тепловий баланс двигуна

Тепловий режим  двигуна

Найбільш істотний вплив на термін служби автомобіля надає тепловий режим  двигуна і його агрегатів. Цей  режим визначається температурою навколишнього  повітря, ступенем завантаженості автомобіля і його швидкістю і залежить від довжини поїздки, тривалості простою автомобіля під навантаженням і вивантаженням і якості технічного догляду за ним у процесі роботи (застосування утеплювальних коштів, регулювання та ін.)

 Дослідження показали, що температура навколишнього повітря більш істотно впливає на зміну температури охолоджуючої, води і масла в картері двигуна, ніж коливання навантаження і швидкості.

 Між температурою охолоджувальної  рідини і температурою стінок  циліндрів існує пряма залежність. При зниженні температури стінок циліндрів нижче +80 ° С інтенсивність їх зношування різко збільшується внаслідок зміни умов тертя на поверхні циліндрів і розвитку складних теплових та фізико-хімічних процесів – конденсації парів води і продуктів неповного згоряння, змивання мастила із стінок циліндрів і значного збільшення роботи тертя поршнів і поршневих кілець об стінки циліндрів (корозія та знос схоплюванням).

Кривошипно-шатунний механізм слугує для перетворення зворотно-поступального  руху поршня на обертальний рух колінчастого вала. Механізм газорозподілу забезпечує своєчасне заповнення циліндрів пального сумішшю (або повітрям) і видалення з них відпрацьованих газів. Система охолодження призначається для підтримання оптимального теплового режиму двигуна.

Тепловий баланс двигуна

Існує тепловий баланс двигуна: його система охолодження розігрівається до певної оптимальної температури, а потім не підвищується, оскільки тепло, що виділяється, інтенсивно відводиться  у навколишній простір. Але якщо двигун перегрівається, значить відбулася несправність, при якій параметри якогось вузла виходять за допустимі межі. Розглянемо випадки, коли виділяється надмір тепла в двигуні.

Тепловий баланс автомобільного двигуна: а — корисно використана теплота; б — втрати з вихлопними газами; у — втрати з водою, що охолоджує; г — інші втрати.

Тепловий баланс двигуна

 З аналізу робочого циклу  двигуна виходить, що тільки частина  теплоти, що виділяється при  згоранні палива, використовується  на корисну роботу, решта частини ж складає теплові втрати. Розподіл теплоти, отриманої при згоранні палива, що вводиться в циліндр, називають тепловим балансом, який зазвичай визначається експериментальним шляхом. Рівняння теплового балансу має вид Q=Qe+Qг+Qн.с+Qост, де Q - теплота палива, введена в двигун Qe, - теплота, перетворена на корисну роботу; Qохл - теплота, втрачена охолоджуючим агентом (водою або повітрям); Qг - теплота, втрачена з відпрацьованими газами; Qн.с теплота, втрачена унаслідок неповного згорання палива, Qост залишковий член балансу, який рівний сумі всіх неврахованих втрат. Кількість теплоти (кВт) Q=Gт*(Q^p) н, що розташовується (введеною). Теплота (кВт), перетворена на корисну роботу, Qe=Ne. Теплота (кВт), втрачена з охолоджуючою водою, Qохл=Gв*св*(t2-t1), де Gв кількість води, що проходить через систему, кг/с; св - теплоємність води, кДж/(кг*К) [св=4.19 кДж/(кг*К)]; t2 і t1 - температури води при вході в систему і при виході з неї, З.

Теплота (кВт), що втрачається з  відпрацьованими газами, Qг=Gт*(Vp*срг*tг-Vв*срв*tв), де Gт - витрата палива, кг/с; Vг і Vв витрати газів і повітря, м^3/кг; срг і срв - середні об'ємні теплоємності газів і повітря при постійному тиску, кДж/(м^3*К); tр і tв - температура відпрацьованих газів і повітря, З.

Теплота, що втрачається унаслідок неповноти згорання палива, визначається досвідченим шляхом.

Залишковий член теплового балансу (кВт) Qост=Q-(Qe+Qохл+Qг+Qн.с). Тепловий баланс можна скласти у відсотках  від всієї кількості введеної теплоти, тоді рівняння балансу прийме вид 100%=qe+qохл+qг+qн.с+qост, деqe=(Qe/Q*100%); qохл=(Qохл/Q)*100%; qг=(Qг/Q)*100% і т.д.