Efectul cursei diametrul cilindrului și pistonului asupra eficienței efective a motorului cu ardere internă

Volumul camerei de ardere la un anumit grad indică cantitatea de căldură de intrare. Valoarea calorică a taxei de intrare într-un motor pe benzină este determinat raportul carburant aer aproape stoichiometrică. Motorul diesel este alimentat cu aer curat, iar alimentarea cu combustibil este limitată de gradul de ardere incompletă, în care gazele de evacuare apare fum. Prin urmare, comunicarea cu volumul cantității de căldură de intrare al camerei de ardere este destul de evident [2].

Cel mai mic raportul dintre suprafața pentru volum are un domeniu de aplicare predeterminat. Căldura din spațiul înconjurător este suprafața necesară, prin urmare masa având forma unei mingi, este răcit într-o măsură mai mică. Aceste relații evidente luate în considerare la proiectarea camerei de ardere. Cu toate acestea, ar trebui să se țină seama de similitudinea geometrică a pieselor de motoare de diferite dimensiuni. După cum se știe, volumul sferei este 4/3 ∙ π ∙ R 3. și suprafața - 4 ∙ π ∙ R 2. și astfel crește volumul cu diametru crește mai repede decât la suprafață, și, prin urmare, domeniul de aplicare al diametrului mai mare va avea un mai mică suprafața pentru raportul de volum. Dacă suprafața sferelor au diametre diferite temperaturi identice scade și coeficienții de transfer termic sunt α identice. sfera mare va fi răcită lent.

Motoarele sunt similare geometric atunci când acestea au aceeași structură, dar diferite dimensiuni. În cazul în care prima unitate are un diametru al cilindrului, de exemplu, egal cu unu, iar al doilea motor ea de 2 ori mai mult, atunci toate dimensiunile liniare ale doilea motor va fi de 2 ori mai mare suprafata - de 4 ori, iar volumul - 8 ori mai mult decât primul motorului. similaritate geometrică completă pentru a realiza, cu toate acestea, nu este posibilă, deoarece dimensiunile, cum ar fi bujii si injectoare la aceleasi motoare cu diametru diferit dimensiune a cilindrului.

Din similitudinea geometrică se poate trage concluzia că dimensiunea mai mare cilindru are un raport mai acceptabil de suprafață la volum, astfel încât pierderile de căldură pentru răcirea suprafeței aceleași condiții vor fi mai puțin.

Pentru a determina puterea de care aveți nevoie, cu toate acestea, să se ia în considerare anumite constrângeri. Puterea motorului depinde nu numai de mărimea, t. e. volumul cilindrilor motorului, dar, de asemenea, pe frecvența de rotație, iar presiunea medie efectivă. Turația motorului este limitată la o viteză maximă medie a pistonului, masa și perfecțiunea proiectarea mecanismului cu manivelă. Viteza medie maximă a motoarelor pe benzină cu piston se află în termen de 10-22 m / s. La motoarele pentru autoturisme valoarea maximă a vitezei medii a pistonului este de 15 m / s, iar valorile presiunii medii efective la sarcină maximă, aproape de 1 MPa.

Volumul de lucru al motorului și dimensiunile sale sunt determinate nu numai de factori geometrice. De exemplu, grosimea peretelui este dată de tehnologie, nu le încărcați. Transferul de căldură prin pereții nu depinde de grosimea și conductivitatea termică a materialului, coeficienții de transfer de căldură de pe suprafețele de perete, schimbările de temperatură și așa mai departe. fluctuațiile de presiune G. gaz din conductele propagă cu viteza sunetului, indiferent de dimensiunea motorului, clearance-ul lagărului determinat de proprietățile filmului ulei și t. d. Unele concluzii cu privire la impactul dimensiunilor geometrice cilindri, cu toate acestea, trebuie să se facă.

Avantaje și dezavantaje ale cilindrului, cu un volum de lucru mare

Cilindrul are o pierdere de căldură un volum de lucru mai mare în raport cu pereții mai mici. Acest lucru este bine susținută de exemple de motoare diesel staționare care operează cu volume mari de cilindri, care au un consum specific de combustibil foarte redus. În ceea ce privește autoturismele, această dispoziție, cu toate acestea, nu este întotdeauna confirmată.

Motorul de analiza ecuații de putere arată că puterea maximă a motorului poate fi realizat cu o magnitudine mică accident vascular cerebral.

Viteza medie a pistonului poate fi calculată ca

unde S - Stroke, m; n - viteza de rotație, min -1.

Prin limitarea vitezei medii a pistonului viteza Cn poate fi mai mare, cu atât mai mic cursa pistonului. Capacitatea Ecuație motor în patru timpi are forma

în cazul în care Vh - volumul motorului dm 3; n - viteza de rotație, min -1; pe - presiune medie efectivă, MPa.

În consecință, puterea motorului este direct proporțională cu frecvența de rotație și a volumului de lucru. Astfel, la motor, în același timp, este prezentat cerințe opuse - volum mare de lucru a cilindrului și o cursă scurtă. O soluție de compromis este de a utiliza un număr mai mare de cilindri.

Cel mai preferat volum de lucru vysokooborotnogo motor pe benzină un cilindru este de 300-500 cm 3. Motorul cu un număr mic de astfel de cilindri de prost echilibrate, dar cu o mare - are pierderi semnificative mecanice și, prin urmare, are un consum specific de combustibil. Volumul de lucru de opt motor de 3000 cm 3 are un consum specific de combustibil mai mic decât dvenadtsatitsilindrovy cu același volum de lucru.

Pentru a obține un consum redus de combustibil, este oportun să se utilizeze motoare cu un număr mic de cilindri. Cu toate acestea, motor cu un singur cilindru, cu un volum de lucru mare de nici un folos în automobile datorită masei sale relativă este mare, iar echilibrării este posibilă numai prin utilizarea unor mecanisme speciale, ceea ce duce la o creștere a greutății sale, mărimea și costul. În plus, o mare neuniformitate de cuplul motor singur cilindru este inacceptabil pentru transmisii auto.

Cel mai mic număr de cilindri în motorul mașinii moderne este de două. Aceste motoare sunt folosite cu succes în mașină compactă ( „Citroen 2CV“, „Fiat 126“). Din punct de vedere al echilibrului, următoarea într-o serie de utilizare corespunzătoare este în valoare de motor cu patru cilindri, dar acum începe să se folosească și drept-trei motor cu un volum de cilindree mică a cilindrilor, deoarece acestea oferă un consum mic. In plus, mai puțini cilindrii simplifică și reduce costul echipamentului auxiliar al motorului. deoarece reduce numărul de bujii, duze, presiune ridicată a pompei de combustibil de piston. Atunci când aranjamentul transversal în vehicul cu motor are o lungime mai scurtă și nu limitează rotirea roților motoare.

motor cu trei cilindri poate fi utilizat cu patru cilindri piese unificate de bază: un cilindru de linie, kit piston set manivelă, mecanismul de supapă. Aceeași soluție este posibilă pentru motorul cu cinci cilindri, ceea ce permite creșterea numărului de cardinalitate de la bază motorul cu patru cilindri, pentru a evita trecerea la o durată mai lungă de șase.

În cazul motoarelor diesel, în plus față de reducerea pierderilor de căldură în timpul arderii unui volum mare de lucru a cilindrului oferă posibilitatea de a obține o cameră de ardere mai compactă, în care sunt temperaturi mai ridicate la momentul injectării combustibilului la un raport de compresie moderate. În cilindrul cu un volum mare de lucru a duzei poate fi utilizat cu un număr mare de găuri de duză având o sensibilitate mai scăzută față de formarea carbonului.

Raportul dintre cursei pistonului cu diametrul cilindrului

Coeficientul de magnitudinea cursei pistonului S cu cilindru valoarea diametru D este o valoare utilizat pe scara larga a raportului S / D. Vezi de amploarea cursei pentru dezvoltarea de schimbare a motorului.

După impozitare descrisă formulă a fost desființat, iar motoarele de clasificare efectivului se desfășoară în conformitate cu volumul de lucru al cilindrului cursei pistonului a început să scadă brusc, crescând astfel viteza și, prin urmare, puterea motorului. Cilindrii cu diametru mai mare a făcut posibilă utilizarea unor supape mai mari. Prin urmare, motoarele cu cursă scurtă au fost create cu un raport S / D. a ajuns la 0,5. mecanism cu supapă de îmbunătățire, în special atunci când este utilizat în cilindru cu patru supape a crescut turația nominală a motorului la 10.000 min -1 sau mai mult, în care densitatea de putere a crescut rapid.

În prezent, acordă o mare atenție la reducerea consumului de combustibil. Studiile efectuate în acest scop, / D efect S-au arătat că scurt timpi motoarele au un consum ridicat de combustibil specific. Acest lucru se datorează o suprafață mare a camerei de ardere, precum și scăderea eficienței mecanice a motorului datorită valorii relativ mari a pieselor de masă înainte în mișcare de conectare set tijă-piston și acționări accesorii pierdere de creștere. La curs foarte scurt este necesar pentru a prelungi tija, astfel încât partea inferioară a manșetei pistonului nu atinge contragreutățile arborelui cotit. masa cu piston în timp ce reducerea cursei a scăzut un pic și folosind caneluri și nișele pe fusta pistonului. Pentru a reduce emisia de substanțe toxice din gazele de evacuare este avantajoasă utilizarea motoarelor cu o cameră de ardere compactă și cu o cursă mai lungă. Prin urmare, în prezent pe motor cu un raport S / D de gunoi foarte scăzut.

Efectul raportului S al cursei pistonului la diametrul cilindrului D de medii PE racecars presiune eficace

Dependența presiunii medie efectivă a raportului S / D, în cele mai bune motoare de curse, care arată în mod clar o scădere pe la mici S / D. este prezentată în Fig. 1. La momentul considerat raport mai avantajos S / D. egală cu sau puțin mai mare decât unul. Deși raportul de cursă a pistonului scurt a buteliei la volumul său de funcționare cu pistonul la BDC mai mică decât motoarele cu cursă lungă, în zona inferioară cilindrului nu este atât de important pentru îndepărtarea căldurii, deoarece temperatura gazului este deja sensibil scade.

motor lung accident vascular cerebral are un raport mai favorabil al suprafeței de răcire la volum al camerei de ardere, când pistonul este în punctul mort superior, și mai important, pentru că în această perioadă a temperaturii gazului ciclu, determinarea pierderilor de căldură este mai mare. Reducerea suprafețelor de transfer de căldură în această fază a procesului de expansiune reduce pierderile de căldură și de a îmbunătăți indicatorul randamentului motorului.

a se vedea, de asemenea,

forma corpului aerodinamici perfectă

Forma corpului ar trebui să ofere cea mai mică rezistență posibilă a aerului și, în același timp stabilitatea aerodinamică a vehiculului.

activator de combustibil magnetic (ionizator) - înșelăciune

Mulți proprietari de vehicule având încredere a scăzut pentru o astfel de fraudă, activatorul magnetic al carburantului (sau ionizator - numele este limitat doar de șarlatani imaginație). Despre orice economie de combustibil, desigur, nu se poate vorbi!

1. # 8634; Matskerle Yu Modern masina economic / Per. cu Cehia. V. B. Ivanova; Ed. AR Benediktova. - M. Inginerie Mecanica, 1987. - 320 p. il .// Pp. 186-192 (o carte este în bibliotecă a site-ului). - Aprox. icarbio.ru
2. # 8634; Aflați mai multe despre eficiență eficientă. - Aprox. icarbio.ru

Anatoli 02.01.13 18:30:27

Jean 29/08/15 15:43:45