Тепловозные дизели - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Тепловозные дизели. Доклад-сообщение содержит 43 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Дисциплина: «Подвижной состав железных дорог» Название лекции:« Тепловозные дизели » Содержание лекции: 1. Общие принципы и работа ДВС 2. Четырехтактные ДВС 3 Двухтактные ДВС

Слайд 2

Описание слайда:

1. Общие принципы и работа ДВС Общие принципы устройства и работы двигателей внутреннего сгорания В цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, как в энергетической установке, в одном объеме и практически одновременно (в течение одного цикла) происходят два основных этапа процесса преобразовании энергии (в термодинамических циклах эти этапы были представлены как подвод теплоты и расширение рабочего тела), а именно: • преобразование внутренней химической энергии топлива в тепловую энергию (в виде сгорания топлива); • преобразование полученной теплоты в механическую работу движения поршня.

Слайд 3

Описание слайда:

1. Общие принципы и работа ДВС Именно поэтому машины этого типа и называют двигателями внутреннего сгорания — в отличие от паросиловых установок, в которых сгорание топлива осуществляется вне двигателя. Совмещение двух этапов в одном месте способствует сокращению потерь энергии (теплоты) и повышению КПД теплового двигателя. В зависимости от характера цикла различают д.в.с. четырехтактные и двухтактные. Под тактом рабочего цикла понимают его часть, протекающую за один ход поршня.

Слайд 4

Описание слайда:

2 Четырехтактные ДВС Общее устройство и принцип действия дизеля рассмотрим на примере одного цилиндра простейшего четырехтактного бескомпрессорного дизеля. Двигатель (рис. 2.1, а) состоит из неподвижного цилиндра 3, составляющего вместе с рамой 2 и поддоном 1 единую конструкцию, называемую остовом двигателя. Сверху внутреннее пространство цилиндра ограничено крышкой, в днище которой размещены впускной 4 и выпускной 6 клапаны и форсунка 5 для подачи топлива в цилиндр.

Слайд 5

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Движущиеся детали дизеля: поршень 7, шатун 8, кривошип 9 и вал 10 — объединены с помощью шарниров (подшипников) и составляют шатунно-поршневую группу. При работе двигателя поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси цилиндра, которое кривошипно-шатунный механизм преобразует во вращательное движение вала 10.

Слайд 6

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС При сгорании топлива в объеме сжатого воздуха (между стенками и крышкой цилиндра 3 и днищем поршня 7) образуются газы — продукты сгорания топлива. Вследствие этого давление в цилиндре резко и существенно возрастает, что и приводит к перемещению поршня под действием сил давления газов на его днище.

Слайд 7

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Таким образом, тепловая энергия продуктов сгорания топлива преобразуется в цилиндре двигателя в механическую работу. После расширения газы выпускаются из внутреннего пространства цилиндра через выпускной клапан 6. Поршень двигателя циклически перемещается в цилиндре между двумя крайними положениями, в которых он меняет направление своего движения

Слайд 8

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Положение поршня при наибольшем удалении его от вала называется верхней мертвой точкой (в.м.т.). Наиболее близкое к валу положение поршня называется нижней мертвой точкой (н.м.т.). Эти положения принято называть «мертвыми точками» потому, что мгновенная скорость движения поршня в этих точках равна нулю, поршень в эти мгновения неподвижен, так как изменяется направление его движения.

Слайд 9

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Величина хода поршня S определяется расстоянием между этими точками, и она равняется длине двух радиусов R кривошипа: S= 2R. Каждому ходу поршня соответствует поворот кривошипа и вала двигателя на 180°, т.е. за один оборот вала поршень делает два хода. Объем внутреннего пространства цилиндра, занимаемый газами при положении поршня в в.м.т., называется объемом камеры сжатия — Vс.

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Движущиеся детали дизеля: поршень 7, шатун 8, кривошип 9 и вал 10 — объединены с помощью шарниров (подшипников) и составляют шатунно-поршневую группу. При работе двигателя поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси цилиндра, которое кривошипно-шатунный механизм преобразует во вращательное движение вала 10. Движущиеся детали дизеля: поршень 7, шатун 8, кривошип 9 и вал 10 — объединены с помощью шарниров (подшипников) и составляют шатунно-поршневую группу. При работе двигателя поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси цилиндра, которое кривошипно-шатунный механизм преобразует во вращательное движение вала 10.

Слайд 12

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Остов (корпус) состоит из неподвижных деталей (узлов), поддерживающих движущиеся детали кривошипно-шатунного механизма и воспринимающих усилия, возникающие при работе двигателя и от силы тяжести его основных узлов, передающих их воздействие на общую главную раму локомотива. В остов обычно входят фундаментная рама, которая может использоваться и как картер (емкость для смазочного масла); блок цилиндров с цилиндровыми втулками (гильзами); крышки цилиндров и всех неподвижных подшипниковых узлов двигателя, в которых вращаются его валы, начиная с главного — коленчатого вала дизеля

Слайд 13

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Кривошипно-шатунный механизм, воспринимающий силы давления газов, преобразует возвратно-поступательное движение поршней в цилиндровых втулках во вращательное движение коленчатого вала и сообщает валу двигателя вращающий момент. К этому механизму относятся поршни с поршневыми кольцами, уплотняющими рабочее пространство внутри цилиндров при движении поршней, поршневые пальцы, соединяющие шарнирно поршни с верхними головками шатунов; шатуны с подшипниками в их верхних и нижних головках, и коленчатый вал.

Слайд 14

Описание слайда:

2. Четырехтактные ДВС Газораспределительный механизм управляет процессами впуска в цилиндры свежего заряда воздуха и выпуска отработавших газов — продуктов сгорания топлива. К механизму относятся: рабочие клапаны (впускные и выпускные — в четырехтактных двигателях и только впускные либо выпускные — в двухтактных), их пружины, рычаги, штанги толкателей; кулачковые распределительные валы; зубчатые колеса, передающие вращение от коленчатого вала к распределительным.

Слайд 15

Описание слайда:

Характеристики дизелей Топливная и регулирующая аппаратура дизеля, предназначенная для управления и регулирования подачи топлива, его впрыска и распыливания в цилиндрах, включает в себя топливные насосы высокого давления, форсунки и регуляторы частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Слайд 16

Описание слайда:

Характеристики дизелей Кроме основного оборудования, возможность работы дизеля поддерживается так называемым вспомогательным оборудованием дизеля. К нему относятся системы, обеспечивающие функционирование дизеля.

Слайд 17

Описание слайда:

Характеристики дизелей Топливная система дизеля (топливоподкачивающие насосы низкого давления, топливные баки, фильтры очистки топлива и соединяющие их с собственно дизельным двигателем трубопроводы);

Слайд 18

Описание слайда:

Характеристики дизелей Система смазки дизеля объединяет устройства и механизмы, которые обеспечивают подачу смазки (смазочного масла) к движущимся деталям для уменьшения сил трения в механизмах и отвода от них выделяющейся теплоты (масляные насосы, фильтры очистки масла разных типов, теплообменники, отводящие теплоту от смазочного масла, циркулирующего в системе);

Слайд 19

Описание слайда:

Характеристики дизелей Общее устройство и принцип действия дизеля: простейшего четырехтактного бескомпрессорного дизеля. Двигатель (рис. 4.9, а) состоит из неподвижного цилиндра 3, составляющего вместе с рамой 2 и поддоном 1 единую конструкцию, называемую остовом двигателя. Сверху внутреннее пространство цилиндра ограничено крышкой, в днище которой размещены впускной 4 и выпускной 6 клапаны и форсунка 5 для подачи топлива в цилиндр.

Слайд 20

Описание слайда:

Характеристики дизелей Движущиеся детали дизеля: поршень 7, шатун 8, кривошип 9 и вал 10 — объединены с помощью шарниров (подшипников) и составляют шатунно-поршневую группу. При работе двигателя поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси цилиндра, которое кривошипно-шатунный механизм преобразует во вращательное движение вала 10.

Слайд 21

Описание слайда:

Характеристики дизелей При сгорании топлива в объеме сжатого воздуха (между стенками и крышкой цилиндра 3 и днищем поршня 7) образуются газы — продукты сгорания топлива. Вследствие этого давление в цилиндре резко и существенно возрастает, что и приводит к перемещению поршня под действием сил давления газов на его днище.

Слайд 22

Описание слайда:

Характеристики дизелей Таким образом, тепловая энергия продуктов сгорания топлива преобразуется в цилиндре двигателя в механическую работу. После расширения газы выпускаются из внутреннего пространства цилиндра через выпускной клапан 6.

Слайд 23

Описание слайда:

Характеристики дизелей Поршень двигателя циклически перемещается в цилиндре между двумя крайними положениями, в которых он меняет направление своего движения. Положение поршня при наибольшем удалении его от вала называется верхней мертвой точкой (в.м.т.). Наиболее близкое к валу положение поршня называется нижней мертвой точкой (н.м.т.). Эти положения принято называть «мертвыми точками» потому, что мгновенная скорость движения поршня в этих точках равна нулю, поршень в эти мгновения неподвижен, так как изменяется направление его движения.

Слайд 24

Описание слайда:

Характеристики дизелей Величина хода поршня S определяется расстоянием между этими точками, и она равняется длине двух радиусов R кривошипа: S= 2R. Каждому ходу поршня соответствует поворот кривошипа и вала двигателя на 180°, т.е. за один оборот вала поршень делает два хода. Объем внутреннего пространства цилиндра, занимаемый газами при положении поршня в в.м.т., называется объемом камеры сжатия — Vс.

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Характеристики дизелей Объем пространства в цилиндре между в.м.т. и н.м.т. называется рабочим объемом цилиндра — Vh. Рабочий объем цилиндра равен произведению площади поперечного сечения цилиндра на ход поршня: (здесь D— диаметр цилиндра). Полный объем цилиндра Vравен сумме Vhи Vc, т.е. V= Vh+ Vc. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия представляет собой степень сжатия е данного двигателя.

Слайд 27

Описание слайда:

Характеристики дизелей Поршень в течение каждого хода движется с переменной скоростью, поэтому его движение характеризуют величиной средней скорости Ст. Так как за один оборот вала поршень проходит путь 2S, а частота вращения вала п(об/мин), то средняя скорость поступательного движения поршня равна Ст = 2Sn/60.

Слайд 28

Описание слайда:

Характеристики дизелей Периодически повторяющаяся последовательность частей рабочего процесса преобразования теплоты в работу (заполнение цилиндра свежим зарядом, сжатие его, горение топлива, расширение и удаление продуктов сгорания) составляет рабочий цикл двигателя. Часть цикла, протекающая между двумя смежными положениями поршня в мертвых точках, называется тактом. В двигателях с одним поршнем в цилиндре такт осуществляется в течение одного хода поршня.

Слайд 29

Описание слайда:

Характеристики дизелей В четырехтактном двигателе (см. рис. 4.9, а), рабочий цикл протекает за четыре хода поршня. При движении поршня 7 вниз отв.м.т. и открытом клапане 4 цилиндр заполняется свежим воздухом (1-й такт — наполнение). Далее воздух сжимается движущимся вверх поршнем при закрытых клапанах 4 и 6 (2-й такт — сжатие). В конце сжатия форсункой 5 в цилиндр впрыскивается струя топлива, которое смешиваясь с воздухом, самовоспламеняется от его высокой температуры. Поршень под воздействием давления расширяющихся газов движется вниз (3-й такт — рабочий ход); 4-й такт является тактом выпуска отработавших газов. Поршень движется вверх и через открытый клапан 6 выталкивает газы из цилиндра

Слайд 30

Описание слайда:

Характеристики дизелей

Слайд 31

Описание слайда:

Характеристики дизелей В двухтактных дизелях наполнение цилиндров воздухом и удаление продуктов сгорания предыдущего цикла происходят за более короткий промежуток времени (6—а—1—2 на рис. 4.10, б). Сжатие воздуха 2 - c; впускные и выпускные клапаны закрыты. Давление воздуха в конце сжатия (в точке с) рсдостигает величин порядка 4—6 МПа, а температура воздухаТс = 800—900 К. Горение топлива с—у—z—А происходит как бы в два этапа: сначала при условно-постоянном объеме (линия с—у), а потом при условно-постоянном давлении (линия у—z). В условной точке z (а фактически между точками уи z) давление в цилиндре рzдостигает 8—12 МПа, температура конца сгорания 7г= 1800—2100 К.

Слайд 32

Описание слайда:

Характеристики дизелей Расширение газов z—5; топливо, не успевшее сгореть в период с—у—z, продолжает догорать на участке расширения z—4. Отношение объема газа Vzк объему камеры сжатия Vcпредставляет степень предварительного расширения ρ. Отношение полного объема цилиндра Vaк объему цилиндра в конце расчетного горения Vzназывается степенью последующего расширения δ.

Слайд 33

Описание слайда:

Характеристики дизелей Выпуск отработавших газов 5—1; в четырехтактном дизеле на всем протяжении процесса выталкивания отработавших газов их давление в цилиндре остается почти неизменным: выше атмосферного, но ниже давления воздуха при впуске (см. рис. 4.10, а, линия r—6—а).

Слайд 34

Описание слайда:

Характеристики дизелей В двухтактном дизеле после открытия выпускных клапанов или окон (точка 5, см. рис. 4.10, 6) давление в цилиндре падает. Подача воздуха через впускные окна (точка 6) в процессе продувки не повышает давления в цилиндре и после того, как поршень пройдет н.м.т. и начнется такт следующего цикла. Давление нарастает лишь после закрытия выпускных клапанов или окон (точка 1).

Слайд 35

Описание слайда:

Характеристики дизелей

Слайд 36

Описание слайда:

Характеристики дизелей Работа и мощность двигателя. За один цикл в цилиндре двигателя совершается полезная работа, соответствующая (пропорциональная) на индикаторной диаграмме (рис. 4.11) площади, ограниченной линиями сжатия, сгорания и расширения. Площадь, ограниченная линиями впуска и выпуска (см. рис. 4.10, а), соответствует затратам работы на вытеснение газа из цилиндра и уменьшает полезную работу газа. Но эта площадь относительно мала по сравнению с площадью, характеризующей полезную работу, и обычно при теоретическом анализе вследствие своей малости не учитывается.

Слайд 37

Описание слайда:

Характеристики дизелей Площадь индикаторной диаграммы, соответствующую полезной работе, можно представить в виде равновеликого по площади прямоугольника 1—2—3—4 (см. рис. 4.11) с тем же основанием. Тогда высота этого прямоугольника будет условным средним давлением, постоянным в течение хода поршня. Эту величину называют средним индикаторным давлением. Среднее индикаторное давление pi — условное постоянное давление, которое, действуя на протяжении одного (рабочего) хода поршня, совершает работу, равную по величине индикаторной работе Li за весь цикл.

Слайд 38

Описание слайда:

Характеристики дизелей Величину этой, полезной, индикаторной работы за цикл можно определить через индикаторное давление следующим образом. Работу совершает сила давления газов на поршень, которая равна произведению давления piна площадь днища поршня πD2/4 (здесь D— диаметр цилиндра). Сила действует на пути, равному ходу поршня S. Следовательно, индикаторная работа равна или Так как то, другими словами, среднее индикаторное давление рiесть работа газов за цикл, отнесенная к единице рабочего объема цилиндра двигателя.

Слайд 39

Описание слайда:

Характеристики дизелей Работа в единицу времени, т.е., мощность Nt, развиваемая газами в цилиндрах двигателя, называется индикаторной мощностью двигателя. Если измерять ее в киловаттах, то ее величина

Слайд 40

Описание слайда:

Характеристики дизелей где N i — среднее индикаторное давление, МПа; – рабочий объем цилиндра, m3; n — частота вращения вала двигателя, об/мин; z — число цилиндров двигателя; τ — тактность (число тактов рабочего процесса за цикл) двигателя (для четырехтактного τ = 4, для двухтактного τ = 2). ( где — среднее индикаторное давление, МПа; – рабочий объем цилиндра, m3; n — частота вращения вала двигателя, об/мин; z — число цилиндров двигателя; τ — тактность (число тактов рабочего процесса за цикл) двигателя (для четырехтактного τ = 4, для двухтактного τ = 2).

Слайд 41

Описание слайда:

Индикаторный, механический и эффективный КПД двигателей. Отношение количества теплоты, преобразованного в полезную работу газов в цилиндре двигателя, к количеству потенциальной теплоты, введенной в цилиндр с топливом, называется индикаторным КПД ηi двигателя. Таким образом, если на один киловатт [кВт] в течение 1 часа [ч] расходуется gi килограмм [кг] топлива, а потенциальная теплота сгорания топлива равна Q килоджоулей на каждый килограмм [кДж/кг], то количество теплоты, введенной в цилиндр с топливом в расчете на выполнение работы в 1 кВт·ч, равно gi Q [кДж]. Индикаторный, механический и эффективный КПД двигателей. Отношение количества теплоты, преобразованного в полезную работу газов в цилиндре двигателя, к количеству потенциальной теплоты, введенной в цилиндр с топливом, называется индикаторным КПД ηi двигателя. Таким образом, если на один киловатт [кВт] в течение 1 часа [ч] расходуется gi килограмм [кг] топлива, а потенциальная теплота сгорания топлива равна Q килоджоулей на каждый килограмм [кДж/кг], то количество теплоты, введенной в цилиндр с топливом в расчете на выполнение работы в 1 кВт·ч, равно gi Q [кДж].

Слайд 42

Описание слайда:

Слайд 43

Описание слайда:

Характеристики дизелей Отношение полезной (эффективной) работы на валу двигателя к потенциальному количеству теплоты, введенной в двигатель с топливом, называется эффективным КПД дизеля

Теги Тепловозные дизели

Похожие презентации