Основные характеристики двигателя: Какие бывают технические характеристики двигателя (полный список)?

Какие бывают технические характеристики двигателя (полный список)?

Технические характеристики двигателя — это набор, как правило, выходных данных по тем или иным критериям. Самые важные из которых — мощность, количество цилиндров и некоторые другие. Всего таких характеристик можно насчитать тысячи. Просто представьте, что ведь и обычную ветку можно охарактеризовать с точки зрения сотен данных: начиная с обычных габаритов, плотности и веса, до её упругости, крепости и тому подобного. А теперь представьте мотор, который состоит из тысяч деталей и компонентов, каждый из которых можно как-то охарактеризовать.

Поэтому в статье мы рассмотрим все технические характеристики двигателя, которые представляют для обычного водителя какую-либо ценность. А если мы что-то забудем, пожалуйста, укажите нам это в комментариях.

Хотя статья написана для новичков, автор предполагает, что Вы уже знаете, как работает двигатель внутреннего сгорания. Если нет, то мы рекомендуем ознакомиться сначала с соответствующей статьёй.

А мы, пожалуй, начнём и сгруппируем все характеристики мотора по их типам, а рассортируем их по степени важности от самых важных к менее важным.

Содержание

Конструктивные характеристики двигателя

Тип питания мотора внутреннего сгорания. В основном, он бывает бензиновым или дизельным — именно это существенно отличает конструкцию любого двигателя. Как, правило, бензиновые двигатели обычно потребляют больше топлива на километр пути, чем дизельные, выдают максимальную мощность на более высоких оборотах, но имеют меньший крутящий момент. Бензиновые моторы чаще устанавливают на легковые авто, а дизельные — на грузовые, где требуется тяговитость.

Количество цилиндров косвенно влияет на мощность и стабильность работы двигателя. На большинстве легковых седанов 4-хцилиндровые двигатели. Чаще всего число цилиндров чётное, но бывают и исключения. Кроме 4-хцилиндровых также распространены 6-, 8-, 10- и 12-цилиндровые двигатели. Последние три типа обычно ставятся на спортивные авто.

Способ расположения цилиндров бывает рядный, когда все цилиндры расположены по одной проекции линии, V-образным, когда цилиндры, поочерёдно располагаясь друг напротив друга, образуют букву «V» и оппозитным — когда цилиндры расположены друг напротив друга.

Обычно рядные двигатели — это 4-х- и 6-цилиндровые, V-образными бывают моторы, начиная от 6 цилиндров.

Рабочий объём двигателя напрямую и главным образом влияет на его мощность — чем рабочий объём больше, тем больше и мощность. Рабочий объём — это тот максимальный объём пространства в камере сгорания, который образуется, когда поршень находится в нижней точке. Значения такой характеристики, как объём мотора, сильно разнятся от автомобиля к автомобилю, составляя от 0,8 литра до 6 литров и более.

Количество клапанов на цилиндр может исчисляться от 2 до 5. Чем более спортивный и мощный двигатель, тем больше клапанов. Двухклапанные двигатели устарели.

Диаметр цилиндра и ход поршня прямо определяют рабочий объём цилиндра. Большой диаметр цилиндра и меньший ход поршня дают высокие обороты и меньшую тяговитость мотора, а такие двигатели, таким образом, устанавливаются чаще на спортивные и гоночные автомобили. Больший ход поршня и меньший диаметр цилиндра при том же рабочем объёме дадут запас тяговитости, меньшее число оборотов при максимальной мощности и бóльшую степень сжатия.

Тип охлаждения бывает воздушный и водяной. Двигатель каждого типа очень легко отличить: мотор с воздушным охлаждением рифлёный для лучшего потока воздуха, а с водяным — нет, каналы для циркуляции воды в таком двигателе проходят внутри него.

Наличие турбины. Существуют 3 основных вида двигателя по этой характеристике:

  • атмосферные двигатели, у которых воздух поступает в цилиндры всасыванием;
  • двигатели с турбокомпрессором — здесь воздух в цилиндры нагнетается компрессором, приводимым в движение от электромотора или самого двигателя;
  • двигатели с турбонаддувом — в таких двигателях воздух нагнетается за счёт давления, создаваемого выхлопными газами.

Тип питания двигателя различают на питание карбюратором, впрыском топлива через форсунки или наличием топливного насоса высокого давления. Различия у этих систем колоссальны. Карбюраторные двигатели не так давно устарели, так как нерационально расходовали топливо; питанием многоточечным впрыском снабжены сегодня почти все автомобили на бензине, а ТНВД используют дизельные моторы.

Материал изготовления корпуса двигателя. Корпус чаще всего изготавливают из чугуна, сплавов алюминия или сплавов магния. Первый вариант распространён, в основном в дизельных и старых двигателях, второй — в современных моторах легковых машин, а последний из-за своей дороговизны, соответственно, в дорогих спортивных автомобилях.

Выходные характеристики двигателя

Мощность двигателя — это, пожалуй, самая важная и обсуждаемая характеристика, на которую смотрят при покупке автомобиля чаще всего в первую очередь. Мощность измеряется в лошадиных силах и зависит практически от всех других характеристик моторов. Для легковых неспортивных автомобилей оптимальная мощность, которой хватит для повседневной езды может составлять от 80 до 130 лошадиных сил. Но заряженные машины могут иметь под свои капотом до 800 и более «лошадей».

Однако, профессионалы говорят, что мощность продаёт машину, а вот гонки выигрывает не мощность, а крутящий момент. Это в определённой степени правда. Крутящий момент — это мгновенная сила именно кручения, которую даёт двигатель. Крутящий момент прямо пропорционален мощности, и обычно его значение (измеряется он в Ньютон×метрах) больше значения мощности в лошадиных силах. Причём, если у бензиновых моторов момент больше примерно в 1,2-1,5 раза, то у дизельных — до соответствующего значения в 3 раза. Именно поэтому дизели считаются более тяговитыми.

Максимальное число оборотов коленчатого вала двигателя — это число оборотов в минуту, больше которого «мозг» автомобиля не даст раскрутить двигатель и которое не приведёт к его поломке. Опять же, максимальное число оборотов отличается у дизелей и бензиновых моторов — у первых оно существенно меньше.

Компрессия и степень сжатия — очень похожие характеристики, хотя физики будут гневно критиковать такое утверждение. Обе характеристики означают давление внутри камеры сгорания цилиндра при сжатии топливо-воздушной смеси.

Расход топлива измеряется в литрах на 100 километров и также является важным показателем при выборе авто. Дизельные двигатели расходуют примерно в два раза меньше топлива, нежели бензиновые (за счёт меньшего числа оборотов). Наличие турбины также даёт существенную экономию. Но главным образом, на значение расхода топлива влияет, конечно же, рабочий объём двигателя, число оборотов мотора при его эксплуатации и в целом манера езды.

Двигатель: описание,виды,устройство,работа,фото,видео. | АВТОМАШИНЫ

Двигатель является главной системой в любом транспортном средстве. Этот компонент автомобиля можно сравнивать с сердцем человека, то есть, человек умрет без сердца – так же и автомобиль без двигателя. Двигательная система отвечает за преобразование топливной энергии в механическую энергию, которая впоследствии выполняет полезную работу. Сегодня в качестве энергии может выступать энергия сгорания топлива, электрическая энергия и т.д. Источник энергии всегда находится в автомобили. Он должен пополняться через определенный промежуток времени, чтобы автомобиль мог в итоге передвигаться. Так, механическая энергия передается на ведущие колеса от двигателя. Эта передача обычно осуществляется при помощи трансмиссии.

Содержание статьи

Принцип работы

Машина с ДВС (двигателем) должна ездить, а для этого ей необходимо совершить механическое усилие. Именно его и производит двигатель, который передает вращательную силу на колеса автомобиля. Те вращаются, и транспортное средство начинает движение. Это очень примитивное объяснение, которое позволит лишь отдаленно понять, что это такое – ДВС в машине. Главная цель двигателя – преобразование бензина (или дизельного топлива) в механическое движение. Сегодня самый простой способ заставить автомобиль двигаться – это сжечь топливо внутри мотора. Именно поэтому двигатель внутреннего сгорания получил соответствующее название. Все они работают по одинаковому общему принципу, хотя есть некоторые разновидности: дизельные, с карбюраторными или инжекторными системами питания и так далее.

Итак, принцип мы поняли: топливо сгорает, высвобождает при этом большие объемы энергии, которые толкают механизмы в двигателе, что приводит к вращению коленчатого вала. Усилия затем передаются на колеса, и машина начинает движение. 

Показатели двигателей

Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.

Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.

Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).

Крутящий момент увеличивается с ростом:
рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом;
давления горящих газов в цилиндрах, которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется «стуком поршневых пальцев») или ростом нагрузок в дизелях.

Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).

Двигатели большей мощности производители получают увеличением:
рабочего объема, что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
оборотов коленчатого вала, число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;

давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.

Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.

Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.

Основные элементы двигателя

Ниже на рисунке показана схема расположения элементов в цилиндре. В зависимости от модели двигателя, их может быть 4, 6, 8 и даже больше. На рисунке обозначены следующие элементы: A – распределительный вал. B – крышка клапанов. C – выпускной клапан. Открывается строго в нужное время для того, чтобы отработанные газы выводились за пределы камеры сгорания. D – отверстие для выхода отработанных газов. E – головка блока цилиндра. F – пространство, заполняемое охлаждающей жидкостью. В процессе работы двигатель сильно нагревается, поэтому его необходимо остудить. Чаще всего для этого используется антифриз. G – корпус двигателя. H – маслосборник. I – поддон. J – свеча зажигания. Обеспечивает искру, необходимую для того, чтобы зажечь топливную смесь, находящуюся под давлением. K – впускной клапан. Открывается и запускает в камеру сгорания воздушно-топливную смесь. L – отверстие для впуска топливной смеси. M – сам поршень. Движется вверх-вниз в результате детонации топливной смеси, передавая механическую нагрузку на коленчатый вал. O – шатун. Соединительный элемент поршня и коленчатого вала. P – коленвал. Вращается в результате движения поршней. Передает усилия на колеса через трансмиссию автомобиля. Все эти элементы принимают участие в четырехтактном цикле. 

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:

  • Паровая машина
  • Бензиновый двигатель
  • Карбюраторная система впрыска
  • Инжектор
  • Дизельные двигатели
  • Газовый двигатель
  • Электрические моторы
  • Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.

Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.

Газовый двигатель

Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.

Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.

Электрические моторы

Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.

Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.

Инжектор

Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.

С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.

Дизельные двигатели

Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.

На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.

Характеристики двигателей

При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Как выбрать самый экономичный кроссовер по расходу топлива?
  • КАК ПРОИЗВОДЯТ АВТОМОБИЛИ В ГЕРМАНИИ — немецкие авто видео.
  • Новый Audi Q2 2016-2017 описание технические характеристики фото видео
  • Volkswagen c coupe gte: обзор,описание,фото,видео,комплектация.
  • Mercedes-Benz Concept седан — видео трейлер
  • Бмв е39: обзор,описание,фото,видео,комплектация,характеристики
  • Опель Зафира: обзор,описание,фото,видео,комплектация.
  • Какую сигнализацию лучше поставить на автомобиль с автозапуском.
  • Volkswagen Amarok 2017 года фото видео обзор описание комплектация.
  • Как проверить историю автомобиля перед покупкой
  • Преимущества фронтального погрузчика LiuGong CLG 856H
  • Обзор летних шин 2020 года, лучшая резина (топ-10)
  • Как сделать новый автомобиль еще комфортнее с «PlatinumG»
  • Самое основное о мотокуртках: виды экипировки и правила выбора
  • Руководство по покупке подержанных автомобилей на 2020 год

Назначение и виды автомобильных двигателей

 

 

Двигатель автомобиля представляет собой совокупность механизмов и систем, преобразующих тепловую энергию сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую. На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых расширяющиеся при сгорании топлива газы воздействуют на движущиеся в их цилиндрах поршни. Бензиновые двигатели работают на легком жидком топливе — бензине, который получают из нефти. Дизельные двигатели работают на тяжелом жидком топливе — дизельном, получаемом также из нефти. Из указанных двигателей наиболее мощными являются бензиновые, наиболее экономичными и экологичными — дизели, имеющие более высокий коэффициент полезного действия. Так, при равных условиях расход топлива у дизелей на 25 …30% меньше, чем у бензиновых двигателей.

У двигателей с внешним смесеобразованием горючая смесь готовится вне цилиндров, в специальном приборе — карбюраторе (карбюраторные двигатели) или во впускном трубопроводе (двигатели с впрыском бензина) и поступает в цилиндры в готовом виде. У двигателей с внутренним смесеобразованием (дизели, двигатели с непосредственным впрыском бензина) приготовление горючей смеси производится непосредственно в цилиндрах путем впрыска в них топлива. В двигателях без наддува наполнение цилиндров осуществляется за счет вакуума, создаваемого в цилиндрах при движений поршней из верхнего крайнего положения в нижнее. В двигателях с наддувом горючая смесь поступает в цилиндры под давлением, которое создается компрессором. Принудительное воспламенение горючей смеси от электрической искры, возникающей в свечах зажигания, производится в бензиновых двигателях, а воспламенение от сжатия (самовоспламенение) — в дизелях.

Содержание статьи

Основные типы двигателей

Применяемые на автомобилях двигатели подразделяются на типы по различным признакам

У четырехтактных двигателей полный рабочий процесс (цикл) совершается за четыре такта (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск), которые последовательно повторяются при работе двигателей. Рядные двигатели имеют цилиндры, расположенные в один ряд вертикально или под углом 20…40° к вертикали. V-образные двигатели имеют два ряда цилиндров, расположенных под углами 60, 75° и чаще 90е. V-образный двигатель с углом 180° между рядами цилиндров называется оппозитным. Двух-, трех-, четырех- и пятицилиндровые двигатели выполняются обычно рядными, а шести-, восьми- и многоцилиндровые — V-образными. В двигателях с жидкостным охлаждением в качестве охлаждающего вещества используют антифризы (низкозамерзающие жидкости), температура замерзания которых -40 °С и ниже. В двигателях с воздушным охлаждением охлаждающим веществом является воздух. Большинство двигателей имеет жидкостное охлаждение, так как оно наиболее эффективное.

Основные определения и параметры двигателя

Рассмотрим основные параметры двигателя, связанные с его работой  Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня. В этой точке поршень наиболее удален от оси коленчатого вала. Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня. Поршень наиболее приближен к оси коленчатого вала. В мертвых точках поршень меняет направление движения, и его скорость равна нулю. Ход поршня (S) — расстояние между мертвыми точками, проходимое поршнем в течение одного такта рабочего цикла двигателя. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота). Такт — часть рабочего цикла двигателя, происходящего при движении поршня из одного крайнего положения в другое. Рабочий объем цилиндра (Vk) — объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ. Объем камеры сгорания (Vc) — объем пространства над поршнем, находящимся в ВМТ. Полный объем цилиндра (Va) — объем пространства над поршнем, находящимся в НМТ:

va=vk+vc.

Рабочий объем (литраж) двигателя — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах (см3). Степень сжатия (s) — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания, т.е. s = Va/Vc

 

Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается смесь в цилиндре двигателя при ходе поршня из НМТ в ВМТ. При повышении степени сжатия увеличивается мощность двигателя и улучшается его экономичность. Однако повышение степени сжатия ограничено качеством применяемого топлива и увеличивает нагрузки на детали двигателя. Степень сжатия для бензиновых двигателей современных легковых автомобилей составляет 8 — 10, а для дизелей 15 — 22. При таких степенях сжатия в бензиновых двигателях не происходит самовоспламенение смеси, а в дизелях, наоборот, самовоспламенение смеси обеспечивается. Ход S поршня и диаметр D цилиндра определяют размеры двигателя. Если отношение S/D < 1, то двигатель является короткоходным. Большинство двигателей легковых автомобилей короткоходные.

Порядок работы двигателя

Порядком работы двигателя называется последовательность чередования рабочих ходов по цилиндрам двигателя. Для равномерной и плавной работы двигателя рабочие ходы и другие одноименные такты должны чередоваться в определенной последовательности в его цилиндрах. При этом чередование должно происходить через равные углы поворота коленчатого вала двигателя, величина которых зависит от числа цилиндров двигателя. В четырехтактном двигателе рабочий процесс совершается за два оборота коленчатого вала, т.е. за поворот вала на 720°. Число рабочих ходов равно числу цилиндров двигателя. Их чередование для четырех-, шести- и восьмицилиндровых двигателей будет происходить соответственно через 180, 120 и 90° поворота коленчатого вала.

Порядок работы двигателя во многом зависит от типа двигателя и числа цилиндров. Так, например, у коленчатого вала рядного четырехцилиндрового двигателя, 

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности Ne и крутящего момента Ме от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива. Эффективной называется мощность, развиваемая на коленчатом валу двигателя. Внешняя скоростная характеристика определяет возможности двигателя и характеризует его работу. По внешней скоростной характеристике определяют техническое состояние двигателя. Она позволяет сравнивать различные типы двигателей и судить о совершенстве новых двигателей.

На внешней скоростной характеристике (рис.6) выделяют следующие точки, определяющие характерные режимы работы двигателя:

Nmax – максимальная (номинальная) мощность;

nN – частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности;

Мmax – максимальный крутящий момент;

nM – частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте;

nmin – минимальная частота вращения коленчатого вала, при которой двигатель работает устойчиво при полной подаче топлива;

nmax – максимальная частота вращения.

Из характеристики видно, что двигатель развивает максимальный момент при меньшей частоте вращения, чем максимальная мощность.

Это необходимо для автоматического приспосабливания двигателя к возрастающему сопротивлению движения. Например, автомобиль двигается по горизонтальной дороге при максимальной мощности двигателя и начинает преодолевать подъем. Сопротивление дороги возрастает, скорость автомобиля и частота вращения коленчатого вала уменьшаются, а крутящий момент увеличивается, обеспечивая возрастание тяговой силы на ведущих колесах автомобиля. Чем больше увеличение крутящего момента при уменьшении частоты вращения, тем выше приспосабливаемость двигателя и тем меньше вероятность его остановки. Для бензиновых двигателей увеличение (запас) крутящего момента достигает 30 %, а у дизелей — 15 %.

В эксплуатации большую часть времени двигатели работают в диапазоне частот вращения nM—nN, при которых развиваются соответственно максимальные крутящий момент и эффективная мощность. Внешнюю скоростную характеристику двигателя строят по данным результатов его испытаний на специальном стенде. При испытаниях с двигателя снимают часть элементов систем охлаждения, питания и др. (вентилятор, радиатор, глушитель и др.), без которых обеспечивается его работа на стенде. Полученные при испытаниях мощность и крутящий момент приводят к нормальным условиям, соответствующим давлению окружающего воздуха 1 атм и температуре 15 °С. Эти мощность и момент называются стендовыми, и они указываются в технических характеристиках, инструкциях, каталогах, проспектах и т.п. В действительности мощность и момент двигателя, установленного на автомобиле, на 5… 10 % меньше, чем стендовые. Это связано с установкой на двигатель элементов, которые были сняты при испытаниях (насос гидроусилителя, компрессор и др.). Кроме того, давление и температура при работе двигателя на автомобиле отличаются от нормальных.

При проектировании нового двигателя внешнюю скоростную характеристику получают расчетным способом, используя для этого специальные формулы. Однако действительную внешнюю скоростную характеристику получают только после изготовления и испытания двигателя.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Летняя или круглогодичная резина?
  • бмв е3: описание,фото,обзор,история.
  • бмв z3: описание,комплектация,характеристики,цена,отзывы,фото,видео.
  • Какие двигатели БМВ являются лучшими?
  • BMW 2-Series Coupe (F22) обзор описание фото видео комплектация характеристики
  • 9 самых быстрых новых автомобилей до $ 30000
  • Как выбрать б / у BMW 3 E 36
  • Volkswagen T-Cross: время попрощаться с маленьким хэтчбеком?
  • Бмв е30 технические характеристики обзор описание фото видео комплектация.
  • Volkswagen Multivan 2.0 Edition 25: полное описание
  • Тойота камри: описание,цена,комплектация,технические характеристики,фото,видео
  • Volkswagen golf plus: обзор,салон,дизайн,двигатели,безопасность,фото,видео.
  • 2018 Opel Grandland X будет поставляться с двумя вариантами двигателя, цена от € 23,700
  • 25 ситуаций на дороге, заснятых из окна автомобиля
  • Как собирают лимузины ЗиЛ на заводе имени Лихачева

§79. Характеристики асинхронных двигателей

Характеристики асинхронных двигателей. Для правильной эксплуатации асинхронного двигателя необходимо знать его характеристики: механическую и рабочие.

Механическая характеристика. Зависимость частоты вращения ротора от нагрузки (вращающегося момента на валу) называется механической характеристикой асинхронного двигателя (рис. 262, а). При номинальной нагрузке частота вращения для различных двигателей обычно составляет 98—92,5 % частоты вращения n1 (скольжение sном = 2 – 7,5 %). Чем больше нагрузка, т. е. вращающий момент, который должен развивать двигатель, тем меньше частота вращения ротора. Как показывает кривая

Рис. 262. Механические характеристики асинхронного двигателя: а — естественная; б — при включении пускового реостата

на рис. 262, а, частота вращения асинхронного двигателя лишь незначительно снижается при увеличении нагрузки в диапазоне от нуля до наибольшего ее значения. Поэтому говорят, что такой двигатель обладает жесткой механической характеристикой.

Рис. 262. Механические характеристики асинхронного двигателя: а — естественная; б — при включении пускового реостата

Наибольший вращающий момент Mmax двигатель развивает при некоторое скольжении skp, составляющем 10—20%. Отношение Mmax/Mном определяет перегрузочную способность двигателя, а отношение Мпном — его пусковые свойства.

Двигатель может устойчиво работать только при обеспечении саморегулирования, т. е. автоматическом установлении равновесия между приложенным к валу моментом нагрузки Мвн и моментом М, развиваемым двигателем. Этому условию соответствует верхняя часть характеристики до достижения Mmax (до точки В). Если нагрузочный момент Мвн превысит момент Mmax, то двигатель теряет устойчивость и останавливается, при этом по обмоткам машины будет длительно проходить ток в 5—7 раз больше номинального, и они могут сгореть.

При включении в цепь обмоток ротора пускового реостата получаем семейство механических характеристик (рис. 262,б). Характеристика 1 при работе двигателя без пускового реостата называется естественной. Характеристики 2, 3 и 4, получаемые при подключении к обмотке ротора двигателя реостата с сопротивлениями R1п (кривая 2), R2п (кривая 3) и R3п (кривая 4), называют реостатными механическими характеристиками. При включении пускового реостата механическая характеристика становится более мягкой (более крутопадающей), так как увеличивается активное сопротивление цепи ротора R2 и возрастает sкp. При этом уменьшается пусковой ток. Пусковой момент Мп также зависит от R2. Можно так подобрать сопротивление реостата, чтобы пусковой момент Мп был равен наибольшему Мmax.

В двигателе с повышенным пусковым моментом естественная механическая характеристика приближается по своей форме к характеристике двигателя с включенным пусковым реостатом. Вращающий момент двигателя с двойной беличьей клеткой равен сумме двух моментов, создаваемых рабочей и пусковой клетками. Поэтому характеристику 1 (рис. 263) можно получить путем суммирования характеристик 2 и 3, создаваемых этими клетками. Пусковой момент Мп такого двигателя значительно больше, чем момент М’п обычного короткозамкнутого двигателя. Механическая характеристика двигателя с глубокими пазами такая же, как и у двигателя с двойной беличьей клеткой.

Рабочие характеристики. Рабочими характеристиками асинхронного двигателя называются зависимости частоты вращения n (или скольжения s), момента на валу М2, тока статора I1 коэффициента полезного действия ? и cos?1, от полезной мощности Р2 = Рmx при номинальных значениях напряжения U1 и частоты f1 (рис. 264). Они строятся только для зоны практической устойчивой работы двигателя, т. е. от скольжения, равного нулю, до скольжения, превышающего номинальное на 10—20%. Частота вращения n с ростом отдаваемой мощности Р2 изменяется мало, так же как и в механической характеристике; вращающий момент на валу М2 пропорционален мощности Р2, он меньше электромагнитного момента М на значение тормозящего момента Мтр, создаваемого силами трения.

Ток статора I1, возрастает с увеличением отдаваемой мощности, но при Р2 = 0 имеется некоторый ток холостого хода I0. К. п. д. изменяется примерно так же, как и в трансформаторе, сохраняя достаточно большое значение в сравнительно широком диапазоне нагрузки.

Наибольшее значение к. п. д. для асинхронных двигателей средней и большой мощности составляет 0,75—0,95 (машины большой мощности имеют соответственно больший к. п. д.). Коэффициент мощности cos?1 асинхронных двигателей средней и большой мощности при полной нагрузке равен 0,7—0,9. Следовательно, они загружают электрические станции и сети значительными реактивными токами (от 70 до 40% номинального тока), что является существенным недостатком этих двигателей.

Рис. 263. Механическая характеристика асинхронного двигателя с повышенным пусковым моментом (с двойной беличьей клеткой)

Рис. 264. Рабочие характеристики асинхронного двигателя

При нагрузках 25—50 % номинальной, которые часто встречаются при эксплуатации различных механизмов, коэффициент мощности уменьшается до неудовлетворительных с энергетической точки зрения значений (0,5—0,75).

При снятии нагрузки с двигателя коэффициент мощности уменьшается до значений 0,25—0,3, поэтому нельзя допускать работу асинхронных двигателей при холостом ходе и значительных недогрузках.

Работа при пониженном напряжении и обрыве одной из фаз.
Понижение напряжения сети не оказывает существенного влияния на частоту вращения ротора асинхронного двигателя. Однако в этом случае сильно уменьшается наибольший вращающий момент, который может развить асинхронный двигатель (при понижении напряжения на 30% он уменьшается примерно в 2 раза). Поэтому при значительном падении напряжения двигатель может остановиться, а при низком напряжении — не включиться в работу.

На э. п. с. переменного тока при уменьшении напряжения в контактной сети соответственно уменьшается и напряжение в трехфазной сети, от которой питаются асинхронные двигатели, приводящие во вращение вспомогательные машины (вентиляторы, компрессоры, насосы). Для того чтобы обеспечить нормальную работу асинхронных двигателей при пониженном напряжении (они должны нормально работать при уменьшении напряжения до 0,75Uном), мощность всех двигателей вспомогательных машин на э. п. с. берется примерно в 1,5—1,6 раза большей, чем это необходимо для привода их при номинальном напряжении. Такой запас по мощности необходим также из-за некоторой несимметрии фазных напряжений, так как на э. п. с. асинхронные двигатели питаются не от трехфазного генератора, а от расщепителя фаз. При несимметрии напряжений фазные токи двигателя будут неодинаковы и сдвиг между ними по фазе не будет равен 120°. В результате по одной из фаз будет протекать больший ток, вызывающий увеличенный нагрев обмоток данной фазы. Это заставляет ограничивать нагрузку двигателя по сравнению с работой его при симметричном напряжении. Кроме того, при несимметрии напряжений возникает не круговое, а эллиптическое вращающееся магнитное поле и несколько изменяется форма механической характеристики двигателя. При этом уменьшаются его наибольший и пусковой моменты. Несимметрию напряжений характеризуют коэффициентом несимметрии, который равен среднему относительному (в процентах) отклонению напряжений в отдельных фазах от среднего (симметричного) напряжения. Систему трехфазных напряжений принято считать практически симметричной, если этот коэффициент меньше 5 %.

При обрыве одной из фаз двигатель продолжает работать, но по неповрежденным фазам будут протекать повышенные токи, вызывающие увеличенный нагрев обмоток; такой режим не должен допускаться. Пуск двигателя с оборванной фазой невозможен, так как при этом не создается вращающееся магнитное поле, вследствие чего ротор двигателя не будет вращаться.

Использование асинхронных двигателей для привода вспомогательных машин э. п. с. обеспечивает значительные преимущества по сравнению с двигателями постоянного тока. При уменьшении напряжения в контактной сети частота вращения асинхронных двигателей, а следовательно, и подача компрессоров, вентиляторов, насосов практически не изменяются. В двигателях же постоянного тока частота вращения пропорциональна питающему напряжению, поэтому подача этих машин существенно уменьшается.

Рис. 262. Механические характеристики асинхронного двигателя: а — естественная; б — при включении пускового реостата

Внешняя характеристика двигателя — Студопедия

Общие сведения о характеристиках

Для правильной эксплуатации двигателя необходимо знать изменение его эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива в зависимости от условий работы. Значения мощности и расхода топлива при различных условиях работы двигателя определяются по его характеристикам.

Характеристиками двигателя принято называть зависимости его эффективной мощности Ne и эффективного расхода топлива Сe, от какой-либо величины, по изменению которой в условиях эксплуатации мы устанавливаем или контролируем режим работы двигателя.

Мощность, развиваемая двигателем, и удельный расход топлива зависят, в основном, от частоты вращения коленвала, давления наддува и от давления и температуры атмосферного воздуха, т. е. от высоты полета. Эти же величины удобнее всего поддаются измерению и контролю в условиях эксплуатации. Поэтому изменение мощности и удельного расхода топлива двигателя принято определять в зависимости от числа оборотов, давления наддува и высоты полета. Характеристики двигателя представляются обычно в форме графиков, в которых по оси ординат откладываются значения эффективной мощности Ne и соответствующего ей удельного эффективного расхода топлива (иногда откладываются дополнительно и другие величины, характеризующие работу двигателя, например часовой расход топлива, давление наддува и т.д.), а по оси абсцисс — та величина, от которой дается зависимость этих величин, т. Е. частота вращения коленвала, давление наддува, высота полета и пр.


Характеристики двигателя могут быть получены путем расчета или по результатам испытания двигателей на стенде. Основными характеристиками, имеющими наибольшее практическое значение, являются характеристики по частоте вращения коленвала — внешняя и винтовая, а также характеристики в зависимости от высоты полета — высотные характеристики.

Внешней характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя на земле и при полном открытии дроссельной заслонки.

При работе двигателя по внешней характеристике состав смеси на всех оборотах поддерживается постоянным и отрегулированным на максимальную мощность. Опережение зажигания устанавливают наивыгоднейшее, т. е. такое, которое обеспечивает получение максимальной мощности и отсутствие детонации.


Изменение частоты вращения коленвала при снятии внешней характеристики достигается изменением внешней нагрузки на вал двигателя за счет применения гидравлических тормозов или изменения шага винта.

Внешняя характеристика двигателя АШ-62ИР при полностью открытых дроссельных заслонках показана на рис.2-1 (кривые 1 и 3). Как видно из рисунка, эффективная мощность Ne и эффективный удельный расход топлива Се с увеличением числа оборотов непрерывно растут.

Увеличение эффективной мощности происходит в результате увеличения числа циклов в единицу времени и среднего эффективного давления ре. Последнее обусловлено ростом весового заряда смеси за счет повышения давления наддува с увеличением частоты вращения коленвала (увеличение частоты вращения коленвала с 1700 до 2200 об/мин увеличивает ре на 1 кгс/см2).

Рис.2-1. Внешняя характеристика двигателя:

1— эффективная мощность (Ne) при полностью открытой дроссельной заслонке; 2— эффективная мощность(Ne) при рк=900 мм.рт.ст.;3— эффективный удельный расход топлива (Ce) при полностью открытой дроссельной заслонке

Характер изменения Се по внешней характеристике определяется в основном характером изменения ηм, который с увеличением частоты вращения коленвала непрерывно уменьшается. Индикаторный к. п. д. ηi, при этом практически не меняется, так как коэффициент избытка воздуха изменяется очень мало.

Внешняя характеристика при полностью открытой дроссельной заслонке показывает наибольшие мощности, которые возможно получить от двигателя при различной частоте вращения коленвала числах. Для двигателей с наддувом, кроме этой характеристики, обычно дастся также внешняя характеристика при неизменном расчетном давлении наддува рк, равном номинальному (кривая 2 на рис.2-1). Здесь частота вращения, как и в первом случае, изменяется изменением нагрузки на вал двигателя, а постоянный наддув по мере увеличении числа оборотов поддерживается прикрытием дроссельных заслонок. Внешняя характеристика при неизменном рк, соответствующему рк номинального режима, показывает наибольшие мощности, на которых двигатель может надежно работать продолжительное время (не менее 1 ч).

Механическая характеристика асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую. Механическая характеристика асинхронного двигателя, электромеханическая и другие содержат информацию, без которой невозможна его правильная эксплуатация.

Эта конструкция достаточно широко применяется в различных сферах человеческой жизнедеятельности. Без них немыслима работа станков, транспортеров, подъемно-транспортных машин. Двигатели, обладающие небольшой мощностью, широко используются в автоматике.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Устройство асинхронной машины

Схематичное устройство асинхронной машины

Схематичное устройство асинхронной машины

Классическая асинхронная машина состоит из 2 основных частей: ротора (подвижной) и статора (неподвижной). Три отдельные фазы составляют обмотку статора. С1, С2 и С3 — обозначения начала фаз. С3, С4 и С5 — соответственно концы фаз. Все они подсоединены к клеммному разъему по схеме звезда или треугольник, что показано на рисунках а, б, в. Схему выбирают учитывая паспортные данные двигателя и сетевое напряжение.

Статор создает внутри электродвигателя магнитное поле, которое постоянно вращается.

Ротор различают короткозамкнутый и фазный.

В короткозамкнутом скорость вращения не регулируется. Конструкция с ним проще и дешевле. Однако пусковой момент у него слишком мал по сравнению с машинами, у которых фазный ротор. Здесь скорость вращения регулируется за счет возможности ввода дополнительного сопротивления.

Принцип работы асинхронной машины

Подавая напряжение на обмотку статора, по каждой фазе можно наблюдать изменяющиеся магнитные потоки, которые по отношению друг к другу смещены на 120 градусов. Общий результирующий поток получается вращающимся и создает ЭДС внутри проводников ротора.

Там появляется ток, который во взаимодействии с результирующим потоком создает пусковой момент. Это приводит к вращению ротора.

Возникает скольжение S, т. е. разность между частотой вращения самого ротора n2 и частотой магнитного поля статора n1. Первоначально оно равно 1. Впоследствии частота возрастает, разность n1 – n2 уменьшается. Это ведет к уменьшению вращающего момента.

На холостом ходу скольжение минимально. Оно достигает критического значения Sкр, когда увеличивается статический момент. Превышение Sкр ведет к нестабильной работе машины.

Механическая характеристика

Как основная, помогает проводить детальный анализ работы электродвигателя. Она выражает непосредственную зависимость частоты вращения самого ротора от электромагнитного момента n=f (M).

График показателей механической характеристики асинхронного двигателяИз графика видно, что на участке 1-3 машина работает устойчиво. 3-4 — непосредственный отрезок неустойчивой работы. Идеальный холостой ход соответствует точке 1.

Точка 2 — номинальный режим работы. Точка 3 — частота вращения достигла критического значения. Пусковой момент Мпуск — точка 4.

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Существуют технические способы расчетов и построения механической характеристики с учетом данных паспорта.

В первоначальной точке 1 n0=60f/p (p – количество пар полюсов). Поскольку nн и Mн непосредственно координаты точки 2, расчет номинального момента производится по формуле Mн=9,55*Рн/ nн, где Рн — номинальная мощность. Значение nн указано в паспорте двигателя. В точке 3 Mкр=Mнλ. Пусковой момент в точке 4 Mпуск=Mн*λпуск (значения λ, λпуск — из паспорта).

Механическая характеристика, построенная таким образом, называется естественной. Изменяя другие параметры можно получить искусственную механическую характеристику.

Полученные результаты дают возможность проанализировать и согласовать механические свойства самого двигателя и рабочего механизма.

Электромеханическая характеристика

Она являет собой зависимость угловой скорости вращения от тока статора. Используя несколько опорных точек можно построить электромеханическую характеристику. Номинальный ток рассчитывается по формуле:

Формула расчета номинального тока

Ток холостого хода составляет 30—40% от номинального.

Формула расчета при критическом скольжении:

Формула расчета номинального тока при критическом скольжении

Ток в начальный момент пуска:

Формула расчета тока в начальный момент пуска

Все значения отражают электромеханическую характеристику.

Рабочие характеристики

График параметров рабочей характеристики асинхронного двигателяРабочие характеристики асинхронного электродвигателя — это взаимосвязь нескольких параметров от полезной мощности P2. В их число входят: частота вращения самого ротора n2, момент на валу М, скольжение S, ток статора I1, расходуемая мощность P, коэффициент мощности СОSφ и КПД.

Причем частота электрического тока и напряжение неизменны, в отличие от нагрузки.

Как правило, рабочие характеристики асинхронного двигателя строятся в диапазоне значений скольжения от 0 до значения, превышающего номинальное на 10%. Это зона, где машина работает устойчиво.

Частота вращения ротора n2 уменьшается при возрастании нагрузки на валу. Но эти изменения не превышают 5%. Ток I1 растет, поскольку при последующем увеличении нагрузки его активная составляющая превышает реактивную.

СОSφ при холостом ходе мал. Но затем он возрастает. При повышенных нагрузках СОSφ уменьшается из-за возрастающего внутри обмотки ротора реактивного сопротивления.

КПД холостого хода равен 0. С увеличением нагрузки наблюдается его резкий рост, а впоследствии, снижение.

Система смазки главного двигателя корабля. Объяснение

Смазка необходима для любого оборудования на судах. Смазка главного двигателя отвечает за смазывание и охлаждение внутренних деталей, которые действуют относительно друг друга, создавая трение и нагревание, что приводит к перегреву деталей. Смазка обеспечивает не только охлаждение, но и удаление любых загрязнений или загрязнений.

Типы систем смазки

Существует несколько основных типов систем смазки:

  • Гидродинамическая смазка: В этом типе смазки масло образует непрерывную масляную пленку соответствующей толщины между движущимися поверхностями.Пленка образуется из-за движения движущихся частей и собственного давления. Например, подшипники скольжения главного двигателя имеют гидродинамическую смазку. Между основным подшипником и шейкой коленчатого вала образуется пленка с помощью клина, образованного вращающимся валом. Упорные подшипники с конструкцией наклонных колодок также имеют этот тип смазки, поскольку они образуют сходящийся клин для получения гидродинамической смазки.
  • Гидростатическая смазка: Если масляная пленка не может образоваться из-за движения движущихся частей, давление масла должно подаваться извне.Такой тип смазки известен как гидростатическая смазка. Для медленно движущихся тяжелых деталей их относительного движения недостаточно, чтобы обеспечить самогенерируемое давление для смазки, и, следовательно, давление обеспечивается снаружи с помощью насоса. Например, во многих конструкциях подшипников с полукруглой головкой требуется дополнительный насос для смазывания траверсы, чтобы повысить давление для смазки подшипника, потому что давление не может быть сформировано самостоятельно.
  • Граничная смазка: В этом типе между двумя трущимися поверхностями существует тонкая пленка, которая может иметь поверхностный контакт.Граничная смазка используется из-за относительно медленных скоростей, высокого контактного давления и шероховатых поверхностей. Например, граничная смазка в главных двигателях происходит во время запуска и остановки из-за вышеупомянутых условий.
  • Эластогидродинамическая смазка: При этом типе смазки толщина смазочной пленки значительно изменяется при упругой деформации поверхностей. Это видно по линии или в точке контакта между поверхностями качения или скольжения, например, подшипниками качения и зубьями зубчатой ​​передачи. Происходит упругая деформация металла, и на смазочный материал воздействует высокое давление.

См. Также: Способы контроля состояния подшипников и уменьшения поломок подшипников в современных судовых двигателях

Главный двигатель имеет три отдельные системы смазочных масел:

  • Основная система смазочных масел.
  • Масляная система цилиндров.
  • Система смазки турбокомпрессора

Marine Engine Lubrication Marine Engine Lubrication

Главный двигатель: главный подшипник, редуктор и поршневая система смазки

Система смазки основного или картерного двигателя поставляется с одним из двух насосов, один из которых будет работает, а другой находится в режиме ожидания, настроен на автоматическое включение в случае снижения давления смазочного масла или выхода из строя основного насоса.Основные насосы LO отбирают всасывание из поддона основного двигателя и откачивают масло через основной охладитель LO, который отводит тепло. Автоматический фильтр обратной промывки с магнитным сердечником помогает удалить любой металлический мусор. Пластинчатый охладитель LO охлаждается от низкотемпературной системы центрального охлаждения с пресной водой.

Давление подачи в основной системе смазки зависит от конструкции и требований и обычно составляет около 4,5 кг / см2. Подача гетеродина в охладитель осуществляется через трехходовой клапан, который позволяет маслу обходить охладитель.Трехходовой клапан поддерживает температуру 45 ° C на входе смазочного масла в двигатель. Основная система LO подает масло на главные подшипники, распределительный вал и привод распределительного вала.

См. Также: 8 способов оптимизации использования смазочного масла на судах

Ветвь смазочного масла поступает в шарнирный рычаг или телескопическую трубу к поперечине, откуда выполняет три функции

1 ) немного масла движется вверх по штоку поршня для охлаждения поршня, а затем опускается,

2) некоторое масло смазывает подшипник крестовины и направляющие колодки

3) оставшееся масло проходит через отверстие, просверленное в штоке, соединяющемся с нижней частью концевой подшипник.Ветвь смазочного масла направляется в гидравлический блок питания для приведения в действие выпускных клапанов, в упорные подшипники, в компенсатор момента и демпфер крутильных колебаний. Охлаждающее действие масла на виброгасители имеет важное значение.

2 Stroke Main Engine Lubrication 2 Stroke Main Engine Lubrication

Работа основного двигателя Система смазочного масла

Предполагается, что двигатель остановлен, но готовится к запуску.

a) Проверьте уровень масла в масляном баке главного двигателя и при необходимости долейте.

b) Убедитесь, что низкотемпературная центральная система охлаждения работает и что свежая вода циркулирует через основной радиатор LO

c) Убедитесь, что все Клапаны манометра и контрольно-измерительных приборов открыты и приборы правильно читают.

d) Убедитесь, что нагрев пара подается на основной масляный поддон LO, если температура LO низкая

e) Установите линию и убедитесь, что все в порядке клапаны открыты.Обычно предполагается, что главные смазочные клапаны двигателя остаются открытыми

f) Выберите один основной насос LO в качестве основного (рабочего) насоса, а другой — в качестве резервного насоса

Примечание: Основные насосы LO имеют большие двигатели и обычно устанавливаются. для запуска авто трансформатора; после пуска автоматический трансформатор должен остыть в течение 20 минут, прежде чем будет предпринят следующий запуск. Перезапуск запрещен в течение 20 минут между запусками.

g) Поддерживайте циркуляцию системы LO и дайте температуре системы постепенно повышаться до нормальной рабочей температуры

h) Проверьте выходные потоки из отдельных блоков.Проверьте, чтобы температура была одинаковой и чтобы все манометры показывали правильно.

i) Когда температура и давление в системе смазки стабильны, двигатель может быть запущен. Основная система смазки двигателя пополняется из основного накопительного бака LO

См. Также: 10 Чрезвычайно важные проверки перед запуском судовых двигателей

Очиститель

главного двигателя забирает всасывание из масляного поддона основного двигателя и очищает масло. Температура подачи поддерживается на уровне около 90 градусов по Цельсию (так как при этой температуре достигается максимальная разница в плотности), чтобы обеспечить эффективное разделение.LO двигателя необходимо часто проверять, чтобы определить, пригоден ли он для дальнейшего обслуживания. Пробы следует отбирать из циркулирующего масла, а не непосредственно из поддона картера.

Основная система смазки двигателя также имеет подсистему (зависит от того, является ли основной двигатель без кулачка или имеет распределительный вал). В без кулачковых двигателях ответвление от впускного отверстия для смазочного масла до основного двигателя обеспечивается гидравлическим блоком питания. Функция HPS заключается в гидравлическом управлении приводами впрыскивающего и выпускного клапанов, а также приводом блоков смазки цилиндров.В главном двигателе с распределительным валом система смазки подает на роликовые направляющие распределительных валов и подшипники, что приводит в действие выпускные клапаны и топливный насос.

См. Также: Конструкция и работа судового топливного насоса

Бачок масляного картера главного двигателя: Он расположен под двойным дном двигателя и окружен коффердамами. Имеется измерительная трубка для определения уровня смазочного масла в поддоне, а также измерительная трубка для коффердама, чтобы узнать, есть ли утечка.Коффердам необходимо регулярно проверять на наличие любых признаков утечек. Масляный поддон главного двигателя состоит из указателя уровня, измерительной трубы, воздухоотводной трубы, змеевика для нагревающего пара, люков, всасывающей трубы и клапанов для насоса LO и очистителей LO.

Система смазки турбокомпрессора

Система смазки подшипников турбокомпрессора может быть полностью отделена от системы смазки основного двигателя или может быть подана через систему смазки основного двигателя, в зависимости от конструкции.Важно иметь отдельный фильтр для смазки TC, который обычно является дуплексным фильтром. Из выходного отверстия дуплексного фильтра турбокомпрессор LO поступает во впускной коллектор, питающий турбокомпрессоры. Выход LO из турбонагнетателей имеет смотровое стекло для обеспечения непрерывного потока. При нормальных обстоятельствах подача гетеродина всегда поддерживается турбокомпрессорам, чтобы обеспечить их постоянную доступность для обслуживания и предотвратить повреждение. Подача гетеродина должна поддерживаться при остановке двигателя, так как естественная тяга через турбонагнетатель вызовет вращение ротора.Следовательно, подшипники должны быть смазаны.

См. Также: Общие сведения о подшипниках и смазке турбокомпрессоров на судах

Система смазки цилиндров

Смазка цилиндров в зависимости от нагрузки выполняется отдельной системой смазки цилиндров. Смазка цилиндров необходима для того, чтобы смазывать поршневые кольца, чтобы уменьшить трение между кольцами и вкладышем, обеспечить уплотнение между кольцами и вкладышем и уменьшить коррозионный износ за счет нейтрализации кислотности продуктов сгорания.Щелочность смазочного масла в цилиндре должна соответствовать содержанию серы в ГФО, подаваемом в двигатель. Если двигатель должен работать на мазуте с низким содержанием серы в течение длительного периода, необходимо проконсультироваться с поставщиком масла для цилиндров и изготовителем двигателя относительно наиболее подходящего масла для цилиндров для использования.

См. Также: Важные свойства смазочного масла, которые следует учитывать при выборе морского смазочного масла для вашего судна

Способность масла реагировать с кислотным реагентом, который указывает на щелочность, выражается в TBN.Он обозначает общее базовое число. Он должен соответствовать процентному содержанию серы в мазуте для нейтрализации кислотного эффекта сгорания. Когда для главных двигателей используется мазут с высоким содержанием серы, необходимо использовать цилиндровое масло с высоким содержанием TBN. Когда основным двигателем является «переключение» на мазут с низким содержанием серы (LSFO) или морской газойль с низким содержанием серы (LSMGO), необходимо использовать цилиндровое масло с низким TBN.

В современных системах смазки используются две важные системы:

1) Система накопления и иглы (двигатели Зульцера) и

2) Узлы смазки цилиндров, нагнетаемые в отверстия в гильзе (MAN B & W).

Смазочное масло для баллонов перекачивается из резервуара для хранения масла в баллоне в мерный резервуар для масла в баллонах, в котором должно быть достаточно LO для двухдневного расхода смазочного масла в цилиндрах. Смазочное масло для цилиндров подается в систему смазки цилиндров самотеком из измерительного бака; нагреватель расположен на линии тяжести и в трубе, трубы электрически «следят за нагревом», то есть внешняя поверхность трубы поддерживается при определенной температуре. Нагреватель и следовой нагрев поддерживают температуру 45 ° C в узле смазки.

Перед запуском главного двигателя необходимо предварительно смазать вкладыши. Предварительную смазку перед запуском можно выполнить вручную или с помощью последовательности в системе маневрирования моста.

Управление определяется следующими критериями:

  • Дозировка масла в цилиндре должна быть пропорциональна содержанию серы в топливе
  • Дозировка масла в цилиндре должна быть пропорциональна нагрузке двигателя, т. Е. Подача топлива в цилиндр

Количество масла в цилиндре, впрыскиваемого в отдельные точки впрыска, контролируется системой управления смазкой цилиндра.Каждый инжектор LO цилиндра (игла) представляет собой обратный клапан, который открывается под давлением масла, направляемого на него системой управления лубрикатором. Скорости подачи масла в цилиндр можно регулировать, но регулировать их должен только уполномоченный персонал.

Правильная смазка цилиндров необходима для эффективной работы двигателя, минимизации затрат на смазочное масло и оптимизации затрат на техническое обслуживание. Важно, чтобы лубрикаторы цилиндров были правильно установлены и чтобы для сжигаемого топлива использовалось правильное смазочное масло для цилиндров.Регулировка системы смазки цилиндров двигателя не допускается без разрешения главного инженера.

Измерительный бак масла в цилиндре пополняется из бака для хранения масла в цилиндре с помощью насоса для смены масла в цилиндре. В случае отказа масляного насоса цилиндра с электрическим приводом предусмотрен ручной насос. Масляный насос цилиндра с электроприводом запускается вручную, но реле высокого уровня в измерительном баке масла цилиндра останавливает насос, когда уровень в баке достигает высокого значения.Резервуар оснащен сигнализацией низкого уровня.

Также установлен отдельный резервуар для хранения масла в цилиндрах для использования с тяжелым топливом с низким содержанием серы, и масло из цилиндров из этого бака должно использоваться, когда основной двигатель переключается на работу LSHFO. Измерительный бак для масла в цилиндре имеет систему перелива через смотровое стекло; Линия перелива имеет трехходовой клапан, который должен быть настроен так, чтобы направлять переливное масло в любой резервуар для хранения масла в цилиндре.

См. Также: Руководство по морскому газойлю и LSFO, используемым на судах

Шток поршня, заполняющий систему слива коробки и продувочного пространства

Сальник штока поршня или сальник обеспечивает уплотнение поршневого штока проходит через разделительную пластину между картером и воздушным пространством продувки.Сальник имеет два набора сегментированных колец, которые находятся в контакте со штоком поршня; верхний набор колец счищает картерное масло с штока поршня, а нижний набор колец предотвращает попадание масляных отложений в отборном пространстве в картер. В середине сальника находится «мертвая зона», которая обычно должна быть сухой, если кольца работают эффективно. Любой материал из пространства для сбора нефти или мусора, который попадает в это пространство, сливается непосредственно в сливной масляный резервуар.

Отказ от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они использовались в статье, были получены из доступной информации и не были аутентифицированы никаким установленным законом органом. Автор и Marine Insight не утверждают, что он является точным, и не несут никакой ответственности за это. Мнения представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно каких-либо действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

.

Main Engine Systems — Материалы для судостроения

Система смазочных масел

Система смазки двигателя, за исключением смазки цилиндра, снабжается одним из двух главных насосов, которые всасывают всасывающий бак и подают масло в систему коренных подшипников низкого давления. Один из двух поперечных смазочных насосов забирает всасывание из системы главных подшипников, после автоматического фильтра обратной промывки, и снабжает подшипники с поперечной головкой и нижние концевые подшипники маслом под повышенным давлением.

Главный подшипник масляной системы

Масло системы коренных подшипников при рабочем давлении 5,5 кг / см2 также подается на поршни в количестве 2,5–3,5 кг / см2, чтобы служить охлаждающей жидкостью для рабочей головки поршня; Подача осуществляется на траверсу через трубчатый рычаг, а затем на поршень через полый шток. Встроенный гаситель вибрации коленчатого вала (осевой детюнер) и балансир также охлаждаются подшипниковым маслом. Масляные системы главных подшипников и траверсы соединены через обратный клапан, который позволяет маслу проходить из системы главных подшипников низкого давления в систему траверсы высокого давления в случае падения давления в системе траверсы.Это означает, что в случае выхода из строя масляных насосов с крестообразной опорой в масляную систему траверсы может подаваться масло из насосов системы LO основного подшипника. В таких условиях двигатель может работать только при пониженной нагрузке (положение индикатора нагрузки, максимум 4,5).

Крестовина подшипниковой системы смазки

Рабочее давление масла в подшипнике траверсы составляет 10-12 кг / см2, подача в траверсу осуществляется через систему труб с рычажным переключателем. Подшипниковое масло высокого давления также используется для смазывания подшипников нижнего конца шатуна, причем подача к ним осуществляется через отверстия, просверленные в шатунах.Система ползуна высокого давления также подает масло для серводвигателей реверсивного двигателя и в качестве подпитки для системы привода выпускного клапана. Для приведения в действие выпускных клапанов давление масла повышается насосами привода до примерно 160 кг / см2.

Система смазки цилиндров

Смазка в зависимости от мощности поршней, цилиндров и шпинделей выпускных клапанов выполняется отдельной системой смазки цилиндров.

Система охлаждения воды

Двигатель охлаждается с помощью химически обработанной пресной воды, и эта охлаждающая вода должна обрабатываться утвержденным ингибитором охлаждающей воды для предотвращения коррозийного воздействия, образования осадка и отложений в системе.Центральная система охлаждения используется для поддержания Corr

.
характеристик двигателя — это … Что такое характеристики двигателя?
  • Параметры двигателя — термин, используемый в контексте контроля выбросов для характеристик двигателя, чувствительных к характеристикам двигателя, таких как мощность / л.с., общие характеристики двигателя и экономия топлива… Словарь автомобильных терминов

  • система управления двигателем — компьютер, который регулирует работу двигателя путем контроля определенных характеристик двигателя (оборотов, температуры охлаждающей жидкости, расхода воздуха на впуске и т. Д.).) через сеть датчиков и затем контролируя ключевые переменные (замер топлива, время зажигания EGR,…… словарь автомобильных терминов

  • Конфигурация двигателя — это технический термин для размещения основных компонентов двигателя внутреннего сгорания. Эти компоненты включают цилиндры, поршни, коленчатый вал (ы) и распределительный вал (ы). Для многих автомобильных двигателей термин «блок взаимозаменяем с двигателем… Википедия

  • Тюнинг двигателя — это регулировка, модификация или конструкция двигателей внутреннего сгорания для обеспечения оптимальной производительности, как с точки зрения мощности, так и экономии.Он имеет долгую историю, почти столько же, сколько развитие автомобиля в целом, начиная с…… Wikipedia

  • КПД двигателя — тепловых двигателей — это соотношение между общей энергией, содержащейся в топливе, и количеством энергии, используемой для выполнения полезной работы. Существуют две классификации тепловых двигателей (1) Внутреннее сгорание (бензин, дизель и газ…… Википедия

  • Engine — Эта статья о машине для преобразования энергии в полезное механическое движение.Для других применений двигателя см. Двигатель (значения). Для других применений двигателя см. Двигатель (значения неоднозначности). Двигатель внутреннего сгорания V6 от автомобиля Мерседес… Википедия

  • Mitsubishi 4B1 двигатель — 4B1 Производитель Mitsubishi Motors Также называется GEMA World Engine Production 2005 — настоящее время… Википедия

  • Дизельный двигатель — Дизельные двигатели в музее Дизельный генератор на нефтяном танкере… Википедия

  • Chrysler Slant-6 двигатель — Эта статья об автомобильном двигателе.О панк-рок-группе см. Slant 6. Производитель двигателей Chrysler Slant Six (G, RG) Chrysler Corporation Производство 1959–2000… Wikipedia

  • Метрический двигатель (американское выражение) — Метрический двигатель — это американское выражение, которое относится к двигателю внутреннего сгорания, часто для автомобилей, базовый технический дизайн которого основан на метрической системе единиц, в частности SI. Как американская промышленность перешла из… Википедии

  • бензиновый двигатель — Наиболее широко используемая форма двигателя внутреннего сгорания, встречающаяся в большинстве автомобилей и многих других транспортных средствах.Бензиновые двигатели значительно различаются по размеру, весу на единицу вырабатываемой мощности и расположению компонентов. Основным типом является…… Universalium

  • ,
    Что отличает двигатели NASCAR от двигателей уличных автомобилей?

    В 2001 году мы посетили Bill Davis Racing в Хай-Пойнте, Северная Каролина, чтобы ответить на этот вопрос. То, что мы узнали, было немного удивительно: эти двигатели на самом деле имеют много общего с двигателями уличных автомобилей.

    В гонках Билла Дэвиса участвуют две команды NASCAR: автомобиль № 22, спонсируемый Caterpillar, и автомобиль № 93, спонсируемый Amoco. В 2001 году обе эти команды участвовали в гонках на автомобилях Dodge Intrepid.

    Dodge предоставляет блок цилиндров и головку цилиндров для двигателя. Они основаны на конструкции двигателя V-8 объемом 340 кубических дюймов, который был выпущен в 1960-х годах. Фактические блоки двигателя и головки изготовлены не из оригинальной оснастки, это изготовленные на заказ блоки гоночных двигателей, но они имеют некоторые общие черты с оригинальными двигателями. Они имеют одинаковые осевые линии цилиндров, одинаковое количество цилиндров и одинаковое смещение основания. Как и в оригинальных двигателях 1960-х годов, клапаны приводятся в движение толкателями (см. Эту страницу для получения информации о различных типах клапанов).

    Двигатель современных гоночных автомобилей NASCAR вырабатывает до 750 лошадиных сил, и они делают это без турбонагнетателей, нагнетателей или особо экзотических компонентов. Так как они делают всю эту силу? Узнайте ниже.

    Вот некоторые основные характеристики двигателей NASCAR, которые отличают их от обычных двигателей:

    • Объем двигателя большой — 358 кубических дюймов (5,87 л). Не многие автомобили имеют такие большие двигатели, но те, которые действительно вырабатывают более 300 лошадиных сил.
    • Двигатели NASCAR имеют чрезвычайно радикальные кулачковые профили, которые открывают впускные клапаны намного раньше и держат их открытыми дольше, чем уличные машины. Это позволяет упаковывать больше воздуха в цилиндры, особенно на высоких скоростях (подробнее см. Как работают распределительные валы).
    • Впуск и выпуск настроены и протестированы для обеспечения ускорения при определенных оборотах двигателя. Они также имеют очень низкое ограничение, и здесь нет глушителей или каталитических нейтрализаторов, которые также замедляют выхлоп.
    • У них есть карбюраторы, которые могут впускать огромные объемы воздуха и топлива — без топливных форсунок на этих двигателях.
    • Они имеют программируемые системы зажигания высокой интенсивности, поэтому время зажигания может быть настроено для обеспечения максимально возможной мощности.
    • Все подсистемы, такие как насосы охлаждающей жидкости, масляные насосы, насосы рулевого управления и генераторы переменного тока, предназначены для работы при устойчивых высоких скоростях и температурах.

    Когда эти двигатели собраны, они построены с очень жесткими допусками (детали обрабатываются более точно), так что все идеально подходит.Цилиндры скучают с более строгими допусками, чем уличные машины. Коленчатые валы и другие вращающиеся детали сбалансированы. Убедиться, что детали максимально приближены к своим точным размерам, помогает двигателю достичь максимальной потенциальной мощности, а также уменьшить износ. Если детали слишком большие или маленькие, мощность может быть потеряна из-за дополнительного трения или утечки давления через зазоры, превышающие необходимые.

    После того, как двигатель собран, он работает на динамометре (измеряет выходную мощность двигателя) в течение 30 минут, чтобы включить его.Затем двигатель проверяется. Фильтры проверяются на наличие избыточной металлической стружки, чтобы убедиться в отсутствии ненормального износа.

    Если он пройдет этот тест, то он пойдет на динамометр еще на два часа. Во время этого теста устанавливается время зажигания, чтобы максимизировать мощность, и двигатель работает в различных диапазонах скорости и мощности.

    После этого теста двигатель тщательно осмотрен. Клапанная тяга вытягивается, а распределительный вал и подъемники проверяются.Внутренности цилиндров проверяются бороскопами (осматривает внутреннее пространство с помощью зеркал). Баллоны находятся под давлением, и скорость утечки измеряется, чтобы увидеть, насколько хорошо поршни и уплотнения выдерживают давление. Все линии и шланги проверены.

    Только после того, как все эти испытания и проверки завершены, двигатель готов к гонкам. Обеспечение надежности двигателя имеет решающее значение — практически любой отказ двигателя во время гонки исключает любые шансы на победу.

    Связанные статьи HowStuffWorks

    ,

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о