Шпаргалка по «Тракторам и автомобилям»
1.Действительные циклы двигателей. Способы осуществления циклов.
Действительно рабочий цикл двигателя - комплекс последовательных процессов : сжатие воздуха в дизеле или топливо - воздушной смеси в двигателе с принудительным зажиганием от электрической искры; сгорание топлива; расширение рабочего тела, процессы газообмена, периодически повторяющиеся в каждом цилиндре и обуславливающие работу поршневого двигателя. За основу ДРЦ принимаются соответствующие термодинамические (идеальные) циклы. Но все это упрощают. Для дизелей : термодинамическая модель с циклом со смешанным подводом теплоты, а для карбюраторных - цикл с подводом теплоты при постоянном объеме. Термодинамический цикл -это замкнутый цикл , в котором сжатие и расширение рабочего тела адиабатны, теплоемкость рабочего тела постоянна и не зависит от температуры, химический состав и объем рабочего тела не меняется, условные процессы отвода и подвода теплоты - сгорание и газообмен в рабочем двигателе. Способы : двухтактный, четырехтактный и многотактный. В 4-х тактном : на каждый полуоборот приходится один такт и полный цикл работы выполняется за 2 оборота коленчатого вала.
2.Физико-механические свойства почв и пневматических шин. Элементы конструкции шин, их маркировка.
Почва - это плодородный поверхностный слой земли состоящий из определенного соотношения твердых минеральных частиц органического происхождения, между которыми имеются поры заполненные влагой и воздухом. Свойства почв : 1) Структура - это соотношение в процентах комков почвы размером более 10мм и менее. 2) Гранулометрический состав - это процентное содержание в почве минеральных твердых частиц разного размера. 3) Плотность 4) Влажность 5) Твердость 6) Сопротивление почвы сжатию 7) Сопротивление почвы сдвигу. Свойства шины : 1) Гетерезисные свойства - потери на сопротивление качению шины по твердому основанию. 2) опорно-грузоподьемные свойства 3) Сопротивление боковому уводу 4) Сопротивление угловой деформации. Камерная диагональная шина состоит : покрышки, камеры и ободной ленты. Покрышка состоит из каркаса, брекера, протектора, 2 бортов и 2 боковин. Каркас состоит из нескольких наложенных один на один слоев прорезиненного корда. Корд - особая ткань из крученных нитей различных волокон : хлопка, вискозы и т. п. Протектор - верхний резиновый слой, обеспечивающий сцепление покрышки с дорогой. Борта - жесткие части покрышки предназначенные для крепления ее на ободе. Камера - замкнутая и изготовленная из особо эластичной резины трубка с вентилем. Ободная лента - кольцеобразная резина, укладывается в покрышке между камерой и ободом колеса, защищая камеру. На покрышке шины, помимо ее обозначения дают буквенный индекс предприятия - изготовителя, дату выпуска, серийный номер. Кроме того, на покрышке наносят товарный знак завода - изготовителя, модель шины, знак направления вращения ( в случае направленного рисунка на протекторе).
3.Процесс впуска .Давление и температура в конце впуска. Конструкция впускных систем ДВС.
Процесс впуска условно начинается в точке соответствующей началу открытия впускного клапана до прихода поршня в ВМТ на такте выпуска. Заканчивается впуск при полном закрытии впускного клапана в точке, когда поршень прошел НМТ. Фактически наполнение поршня свежей смесью возможно при движении поршня от ВМТ до НМТ, но в начальный момент в цилиндре расширяются остаточные газы. Давление в цилиндре двигателя в процессе впуска непрерывно меняется, что обусловлено соответствующим изменением проходного сечения клапана и скорости поршня. Среднее давление газов в цилиндре в течении впуска меньше атмосферного; следовательно для реализации процесса в двигателе со свободным впуском затрачивается энергия. В современных высокооборотных двигателях открытие впускного клапана проходит за 10-30° до прихода поршня в ВМТ, а закрытие через 35-85° после ВМТ. Предварительное открытие впускного клапана до прихода поршня в ВМТ создает некоторое проходное сечение, что в конечном счете улучшает наполнение цилиндра, учитывая большую степень открытия в начале всасывающего хода поршня. В двигателе без наддува воздух в цилиндры поступает из атмосферы и при расчете рабочего цикла давление окружающей среды принимается равным r = 0,1 Мпа, а температура Т0=293К.Под давление в конце впуска подразумевается среднее значение давление за процесс впуска - Ра. По экспериментальным данным Ра для карбюраторных двигателей 0.07..0.09 Мпа. Дизели имеют более высокое значение Ра. Температура в конце впуска : Та = (Тк+DТ+Yr·Tr)/(1+Yr). Значение Та у современных двигателей варьирует в пределах : карбюраторные - 310..350К, дизельные - 320..400К
4.Работа ведомого колеса. Мероприятия снижающие коэффициент сопротивления перекатыванию.
Ведомым называется колесо к оси которого со стороны острова машины приложены толкающая сила Fn , действующая параллельно направлению скорости V движения, нормальная к ней сила Qп, равная сумме веса колеса и нагрузке со стороны острова машины и момент трения Mr в подшипниках и обода о воздух. Работа ведомого колеса - это работа сил сопротивления перекатыванию колеса по почве или дороге. Исследовано 5 главных источников сопротивления качению колеса : 1) Гистерезисные потери - потери на смятие почвы и деформирование ее в вертикальной плоскости на глубину следа 2) Потери из-за сжатия и разрушения микро неровностей и посторонних включений на трассе движения колеса представляют собой потери от накатывания на выступы оставляемые почвозацепами предыдущих колес, а также на выступы и впадины появившиеся на поверхности поля или дороги в процессе эксплуатации. 3)Потери связанные с проскальзыванием поверхностей колес 4)Потери из-за молекулярного и электростатического притяжения 5)Гидродинамические потери - потери на отжатие воды из пор грунта и пр. Мероприятия : 1) Уменьшение массы 2)Увеличение давления воздуха 3)Увеличение жесткости покрышки
5.Поцесс сжатия. Параметры процесса сжатия. Конструктивные особенности двигателей, определяемые параметрами процесса сжатия.
Основное назначение процесса сжатия состоит в том, чтобы создать условия, способствующие возможно лучшему сгоранию горючей смеси. Процесс сжатия протекает в условиях непрерывного изменения температуры заряда и теплообмена между зарядом, стенками цилиндра и днищем поршня. В начале сжатия, при установившемся тепловом режиме двигателя, температура заряда ниже температуры стенок цилиндра и днища поршня, поэтому заряд подогревается пи соприкосновении с ними. Дальнейшее сжатие заряда приводит к повышению его температуры, в результате чего тепло передается от заряда к стенкам цилиндра и днищу поршня. Поэтому процесс сжатия характеризуется политропным изменением параметров заряда. В конце сжатия у карбюраторных двигателей давление 0.7..0.12 Мпа и температура 500..700К, а у дизелей 3.5..4 Мпа и 750..900К.
6.Работа ведущего колеса. Мероприятия повышающие КПД ведущего колеса.
Ведущим называется колесо, к оси которого кроме нормальной нагрузки Qk и реакции Fk остова, приложен крутящий момент Мвед, под действием которого в пятне контакта колеса с основанием образуется касательная сила Рк тяги. Остальное см. Билет 4.
7.Коэффициент наполнения и коэффициент остаточных газов. Конструктивные мероприятия, улучшающие наполнение двигателей.
Коэффициент остаточных газов - это соотношение числа молей остаточных газов Mr , оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла, к числу молей свежего заряда М1, поступившего в цилиндр в процессе впуска, т.е. gr=Mr/M1. Значение gr для автотракторных двигателей без наддува 0.04..0.08; для дизелей без наддува и с наддувом 0.03..0.05; для двухтактных дизелей с прямоточной продувкой 0.04..0.1. Коэффициент наполнения - hn представляет собой соотношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр в процессе впуска, к тому количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра Vh при условии, что температура и давление в нем равны температуре и давлению среды, из которой поступает свежий заряд. hn=М1/М0. Мероприятия : 1) Периодическая прочистка воздухоочистителей 2)Блюсти нормальные зазоры в механизме привода клапанов 3)Выбирать правильный режим работы двигателя 4)Наддув
8.Сцепление ведущего аппарата с почвой. Конструктивные решения, повышающие коэффициент сцепления.
9.Сгорание топливно-воздушных смесей. Токсичность отработавших газов и пути ее снижения. Топлива, применяемые ДВС и их основные характеристики.
Возникновение и развитие горения, полнота сгорания топливовоздушной смеси определяются особенностями и скоростями химических реакций, условиями тепло и массообмена в зоне пламени, а так же теплоотдачей в стенки цилиндра двигателя. Скорость распространения фронта пламени в процессе сгорания зависит от химических и физических факторах и в совокупности со скоростью химической реакции окисления молекул топлива в конечном счете влияет на продолжительность сгорания массы рабочей смеси в камере сгорания двигателя. Горение протекает в газовой фазе. При этом наиболее быстро процессы сгорания протекают в однородных смесях при равномерном распределении топлива и кислорода. Для ДВС характерны 3 вида сгорания и их комбинации : объемное воспламенение, высокотемпературное воспламенение от искрового заряда с последующим распространением пламени и диффузное горение. Выделяю 3 фазы сгорания : 1) Начальная - небольшой очаг в зоне высоких температур 2) Быстрое распространение турбулентного пламени 3)Догорание Отношение действительного количества воздуха присутствующего в цилиндре к теоретически необходимому для полного сгорания 1 кг топлива - коэффициент избытка воздуха а=L/L0. При а<1 происходит неполное сгорание топлива, т.е. часть топлива окисляется и это в значительной мере способствует появлению токсичных веществ - окиси углерода (СО) и окиси азота (NO).